高三物理二轮复习 第一部分 诊断卷（十四）专题五 物理实验 第一讲 力学基础实验.doc

考点一基本仪器的使用与读数1.考查游标卡尺的读数(2015合肥一模)如图1是用游标卡尺测量某金属圆筒外径时的示数，可读出该圆筒外径为_ mm。图12考查游标卡尺和螺旋测微器的读数(2015贵州七校联考)用游标卡尺测得某材料的长度如图2甲所示，读数l_ cm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数d_ mm。图2考点二“纸带”类实验3.考查验证机械能守恒定律某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图3中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m0.2 kg，结果保留三位有效数字)：图3时刻t2t3t4t5速度(ms1)5.595.084.58(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_ m/s；(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量ep_ j，动能减少量ek_ j；(3)在误差允许的范围内，若ep与ek近似相等，则可以验证机械能守恒定律。由上述计算得ep_ek(选填“”“”或“”)，造成这种结果的主要原因是_。4考查探究做功与动能变化的关系某实验小组采用如图4所示装置探究做功与动能变化的关系。小车经平衡摩擦力后，挂上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小车弹出，脱离橡皮筋沿木板滑行。图4(1)实验时打点计时器与学生电源按图5连接，正确的连接是_(填“a”或“b”)。图5(2)实验中，甲、乙俩同学用两种不同的方法来改变橡皮筋对小车所做的功。甲同学：改变相同橡皮筋的条数，小车每次拉到同一位置释放；乙同学：保持橡皮筋的条数不变，小车每次拉到不同位置释放。你认为_(填“甲”或“乙”)同学的方法更合理。(3)从释放小车到刚脱离橡皮筋的过程，小车的运动可能是_。a匀加速运动b匀减速运动c加速度增大的加速运动 d加速度减小的加速运动(4)实验中测得小车质量为1.0 kg，某次实验得到的纸带及测量数据如图6所示，测得小车获得的动能为_j(保留两位有效数字)。打点计时器工作频率为50 hz。图65考查探究a与f、m之间的定量关系(2015盐城二模)某同学用如图7甲所示的实验装置来“探究a与f、m之间的定量关系”。图7(1)实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力。该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列_的点，说明小车在做_运动。(2)如果该同学先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为f，在小车质量m保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到m，测小车加速度a，作a f的图像。如图丙图线正确的是_。(3)设纸带上计数点的间距为s1和s2。如图丁为用米尺测量某一纸带上的s1、s2的情况，从图中可读出s13.10 cm，s2_ cm，已知打点计时器的频率为50 hz，由此求得加速度的大小a_ m/s2。考点三“弹簧”“橡皮条”类实验6.考查探究弹力和弹簧伸长量的关系(2015福建高考)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。图8(1)图8甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为_ cm；(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是_；(填选项前的字母)a逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重b随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l与弹力f的关系图线，图线的ab段明显偏离直线oa，造成这种现象的主要原因是_。7考查验证力的平行四边形定则(2015山东高考)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。如图9所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为o1、o2，记录弹簧秤的示数f，测量并记录o1、o2间的距离(即橡皮筋的长度l)。每次将弹簧秤示数改变0.50 n，测出所对应的l，部分数据如下表所示：图9f/n00.501.001.502.002.50l/cml010.9712.0213.0013.9815.05找出中f2.50 n时橡皮筋两端的位置，重新标记为o、o，橡皮筋的拉力记为fo o。在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图10所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到o点，将两笔尖的位置标记为a、b，橡皮筋oa段的拉力记为foa，ob段的拉力记为fob。图10完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图11中坐标纸上画出fl图线，根据图线求得l0_cm。图11(2)测得oa6.00 cm，ob7.60 cm，则foa的大小为_n。(3)根据给出的标度，在图12中作出foa和fob的合力f的图示。图12(4)通过比较f与_的大小和方向，即可得出实验结论。答 案1解析：主尺读数为25 mm，游标尺上的0刻度与上边对齐，所以游标读数是00.02 mm0.00 mm，所以圆筒的内径为25.00 mm。答案：25.002解析：游标卡尺的固定刻度读数为：50 mm，游标读数为：0.054 mm0.20 mm，所以最终读数为：50 mm0.20 mm50.20 mm5.020 cm；螺旋测微器的固定刻度读数为：2 mm，可动刻度读数为：0.0115.0 mm0.150 mm。所以最终读数为：2 mm0.150 mm2.150 mm(2.149 mm2.151 mm)。答案：5.0202.150(2.1492.151均正确)3解析：(1)v5 cm/s408 cm/s4.08 m/s。(2)由题给条件知：h2526.68 cm24.16 cm21.66 cm72.5 cm0.725 mepmgh250.29.80.725 j1.42 jekmv22mv520.2j1.46 j。(3)由(2)中知epek，因为存在空气摩擦等，导致重力势能的增加量小于动能的减少量。答案：(1)4.08(2)1.421.46(3)见解析4解析：(1)打点计时器应接低压交流电源，故a正确。(2)改变相同的橡皮筋的条数，且拉到同一位置释放，橡皮筋对小车做的功与橡皮筋条数成正比，故甲同学方法合理。(3)随着橡皮筋的拉力减小，小车的加速度逐渐减小，d正确。(4)小车的末速度vm/s2 m/s，故小车获得的动能ekmv22.0 j。答案：(1)a(2)甲(3)d(4)2.05解析：(1)平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，不要挂钩码，将长木板的右端垫高至合适位置，使小车重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小车做匀速直线运动，此时打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点。(2)如果这位同学先如(1)中的操作，已经平衡摩擦力，则刚开始a f的图像是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到m，不能满足砂和砂桶的质量远远小于小车的质量，此时图像发生弯曲，故c正确。(3)由图丁可读得：s25.50 cm，由s2s1at2，t0.1 s，可得：a2.40 m/s2。答案：(1)点迹均匀匀速直线(2)c(3)5.502.406解析：(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，则伸长量l14.66 cm7.73 cm6.93 cm。(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧。(3)ab段明显偏离oa，伸长量l不再与弹力f成正比，是超出弹簧的弹性限度造成的。答案：(1)6.93(2)a(3)弹簧受到的拉力超过了其弹性限度7解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l010.0 cm。(2)橡皮筋的长度loaob13.60 cm，由图甲可得f1.80 n，所以foafobf1.80 n。(3)利用给出的标度作出foa和fob的图示，