2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第4期）专题12 力学实验

1 20132013 年高考物理模拟新题精选分类解析 第年高考物理模拟新题精选分类解析 第 4 4 期 专题期 专题 1212 力学实力学实 验验 1 8 分 2013 广东佛山质检 小翔利用如图甲所示的装置 探究弹簧弹力 F 与伸长量 l 的关系 由实验绘出 F 与 l 的关系图线如图乙所示 该弹簧劲度系数为 N m 小丽用如图丙所示的装置验证 力的平行四边形定则 用一木板竖直放在铁架台和弹簧 所在平面后 其部分实验操作如下 请完成下列相 关内容 A 如图丙 在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧 末端的位置 O B 卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端 用两 弹簧称将弹簧末端拉到同一位置 O 记录细绳套 AO BO 的 及两弹簧称相应的读数 图丁中 B 弹簧称的读数为 N C 小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力 FA FB的大小和方向如图丁所示 请在图戊中作出 FA FB的合力 F D 已知钩码的重力 可得弹簧所受的拉力 F 如图戊所示 观察比较 F 和 F 得出结论 答案 125 B 方向 11 40 C 如图 解析 由图象斜率得该弹簧劲度系数为 k 125N m 由弹簧秤读数规则得出图丁中 B 弹 簧称的读数 11 40N 利用平行四边形定则在图戊中作出 FA FB的合力 F 如图 2 2 8 分 2013 江苏南京盐城一模 如图甲所示 利用打点 计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图 小车拖在斜面 上下滑时 打出的一段纸带如图乙所示 其中 O 为小车开始运动 时打出的点 设在斜面上运动时所受阻力恒定 1 已知打点计时器使用的交流电 频率为 50 Hz 则小车下滑的加速 度 m s2 打 E 点时小车 速度 m s 均取两位有效 E 数字 2 为了求出小车在下滑过程中所受的阻力 可运用牛顿运动定律或动能定理求解 在这两 种方案中除知道小车下滑的加速度 a 打 E点时速度 小车质量 m 重力加速度 g 外 E 利用米尺还需要测量哪些物理量 列出阻力的表达式 方案一 需要测量的物理量 阻力的表达式 用字母表示 方案二 需要测量的物理量 阻力的表达式 用字母表示 3 3 1010 分 分 20132013 山东济南测试 山东济南测试 下图中游标卡尺的读数为 cm 螺旋测微器读数 cm 4 2 分 2013 山东寿光市质检 以下是一些实验的描述 其中说法正确的是 A 在 验证力的平行四边形定则 实验中 两橡皮条必须等长 B 在 验证机械能守恒定律 实验中 必须用天平称出重物的质量 C 在 探究弹力与弹簧伸长量的关系 实验中 应将弹簧竖直悬挂后再测原长 D 在 探究力做功与动能的变化关系 实验中 需要平衡摩擦力 O E 乙乙 甲甲 3 5 2013 成都石室质检 用如图所示的实验装置探究加速度与力 质量的关系 交流电频率 为 50Hz 1 按实验要求安装好器材后 应按一定步骤进行实验 下述操作步骤的安排顺序不尽合 理 请将合理的顺序以字母代号填写在横线上 A 保持重物 砝码及砝码盘 的质量不变 在小车里加砝码 测出加速度 重复几次 B 保持小车质量不变 改变重物 砝码及砝码 盘 的质量 测出加速度 重复几次 C 用天平测出小车的质量 D 平衡摩擦力 使小车近似做匀速直线运动 E 挂上重物 接通打点计时器的电源 放开小 车 在纸带上打下一系列的点 F 根据测量的数据 分别画出a F和a 的图线 1 m 2 下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带 他在纸带上取A B C D E F G 等 7 个计数点 每相邻两个计数点之间还有 4 个点没有画出 将毫米刻度尺放在纸带上 根据下图可知 打下E点时小车的速度为 m s 小车的加速度为 m s2 计算 结果均保留两位有效数字 0 0 1 2 23 34 45 56 67 78 89 91010 A AB B 0 0 C C 0 0 D D 0 0 E E 0 0 F F 0 0 G G 0 0 cmcm 答案 1 D C E A B F 或 D C E B A F 2 0 20m s 0 40m s2 误差在 0 02 范围内均可得分 解析 用如图所示的实验装置探究加速度与力 质量的关系实验步骤是 首先平衡摩擦力 使小车近似做匀速直线运动 然后用天平测出小车的质量 挂上重物 接通打点计时器的 电源 放开小车 在纸带上打下一系列的点 保持小车质量不变 改变重物 砝码及砝码 盘 的质量 测出加速度 重复几次 保持重物 砝码及砝码盘 的质量不变 在小车里 加砝码 测出加速度 重复几次 根据测量的数据 分别画出a F和a 的图线 1 m T 5 0 02s 0 1s 打下E点时小车的速度为 v 0 20m s 有逐差法和 x aT2可得 2 DF T 小车的加速度为 a 0 40m s2 6 2013 山东济南期中检测 下图为接在 50Hz 低压交流电源上的打点计时器 在纸带做 4 匀加速直线运动时打出的一条纸带 图中所示的是每打 5 个点所取的记数点 但第 3 个记 数点没有画出 由图数据可求得 1 该物体的加速度为 m s2 2 第 3 个记数点与第 2 个记数点的距离约为 cm 3 打第 2 个计数点时该物体的速度为 m s 7 2013 山东济南期中检测 用如图所示的装置 探究功与物体速度变化的关系 实验时 先适当垫高木板 然后由静止释放小车 小车在橡皮条弹力的作用下被弹出 沿木板滑行 小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带 记录运动情况 观察发现纸带前面部分点迹疏 密不匀 后面部分点迹比较均匀 回答下列问题 1 适当垫高木板是为了 2 通过纸带求小车速度时 应使用纸带的 填 全部 前面部分 或 后面部分 3 若实验作了 n 次 所用橡皮条分别为 1 根 2 根 n 根 通过纸带求出小车的速度 分别为v1 v2 vn 用W表示橡皮条对小车所做的功 作出的W v2图线是一条过坐标原 点的直线 这说明W与v2的关系是 5 8 6 分 2013 山东寿光市质检 如图是物体做匀变速直线运动纸带的一部分 已知所 用打点计时器的周期 T 0 02s A B C 分别是三个记数点 每两个记数点间有四个记时 点未画出 纸带下方是一把毫米刻度尺 则由纸带和刻度尺可知 A 与 B 之间的距离为 cm B 与 C 之间的距离为 cm 该匀变速直线运动的加速度是 a m s2 9 2013 山东师大附中质检 为了测量两张纸之间的动摩擦因数 某 同学设计了一个实验 如图甲所示 在木块 A 和木板 B 上贴上待测的纸 将木板 B 固定在水平桌面上 沙桶通过细线与木块 A 相连 1 调节沙桶中沙的多少 使木块 A 匀速向左运动 测出沙桶和沙的总 质量为 m 以及贴纸木块 A 的质量 M 则两纸间的动摩擦因数 2 在实际操作中 发现要保证木块 A 做匀速运动比较困难 有同学对 该实验进行了改进 实验装置如图乙所示 木块 A 的右端接在力传感器上 传感器与计算机 相连接 从计算机上可读出对木块的拉力 使木板 B 向左运动时 质量为 M 的木块 A 能够 保持静止 若木板 B 向左匀速拉动时 传感器的读数为 F1 则两纸间的动摩擦因数 当木板 B 向左加速运动时 传感器的读数为 F2 则有 F2 F1 填 或 6 10 2013 山东师大附中质检 如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条 纸带 1 已知打点计时器电源频率为 50Hz 则纸带上打相邻两点的时间间隔为 2 A B C D 是纸带上四个计数点 每两个相邻计数点间有四个点没有画出 从图中读 出 A B 两点间距 x cm C 点对应的速度是 m s 加速度是 m s2 速度 和加速度的计算结果保留两位有效数字 11 2013 安徽合肥名校联考 为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数 让钢球 从某一高度竖直下落进入液体中运动 用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻 的位置 如图 7 所示 已知钢球在液体中运动时所受阻力 F kv2 闪光照相机的 闪光频率为 f 图中刻度尺的最小分度为 s0 钢球质量为 m 则阻力常数 k 的表 达式为 答案 解析 钢球从某一高度竖直下落进入液体中先做减速运动 后做匀 0 4 mg s f 速运动 由 mg kv2 v 2 s0 T 2 s0f 解得 k 0 4 mg s f 12 2013 山东济南外国语学校测试 在测定匀变速直线运动加速度的实验中 选定一条 纸带如图所示 从 0 点开始 每 5 个点取一个计数点的纸带 其中 0 1 2 3 4 5 6 0 x1 1234 5 6 x2x3x4x5x6 7 都为记数点 测得 x1 1 40cm x2 1 90cm x3 2 38cm x4 2 88cm x5 3 39cm x6 3 87cm 1 在计时器打出点 4 时 小车的速度分别为 v4 m s 2 该匀变速直线运动的加速度的大小a m s2 结果均保留三位有效数字 13 9 分 2013 山东寿光市质检 某探究学习小组的同学欲验证 动能定理 他们在 实验室组装了一套如图所示的装置 另外他们还找到了打点计时器所用的学 生电源 导线 复写纸 纸带 小木块 细沙 当滑块连接上纸带 用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时 释放小桶 滑块处于静止状态 若你是小组中的一位成员 要完成该项实验 则 1 你认为还需要的实验器材有 2 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等 沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是 实验时为保证细 线拉力为木块的合外力首先要做的步骤 3 在 2 的基础上 某同学用天平称量滑块的质量 M 往沙桶中装入适量的细沙 用天 平称出此时沙和沙桶的总质量 m 让沙桶带动滑块加速运动 用打点计时器记录其运动情况 在打点计时器打出的纸带上取两点 测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1与 v2 v1 v2 则本实验最终要验证的数学表达式为 用题中的 字母表示实验中测量得到的物理量 答案 1 天平 刻度尺 2 分 2 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 2 分 平衡摩擦力 2 分 3 3 分 22 21 11 22 mgLMvMv 8 14 2013 福建惠安月考 测量滑块在运动过程中所受的合外力是 探究动能定理 实验 要解决的一个重要问题 为此 某同学设计了如下实验方案 A 实验装置如图所示 一端系在滑块上的细绳通过转轴光 滑的轻质滑轮挂上钩码 用垫块将长木板固定有定滑轮的 一端垫起 调整长木板的倾角 直至轻推滑块后 滑块沿 长木板向下做匀速直线运动 B 保持长木板的倾角不变 取下细绳和钩码 让滑块沿 长木板向下做匀加速直线运动 请回答下列问题 滑块做匀速直线运动时 打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是 滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小 钩码的重力大小 选填 大于 等于 或 小于 假设钩码质量为 m 滑块匀加速下滑的加速度为 a 重力加速度为 g 不计纸带与打 点计时器间的阻力 滑块的的质量 M 14 答案 等间隔均匀分布 等于 mg a 解析 滑块做匀速直线运动时 打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间隔均匀 分布 滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于钩码的重力大小 由 mg Ma 可 得滑块的的质量 M mg a 15 1 2013 广东汕头市潮阳检测 如图所示 质量不同 的两个物体A和B 用跨过定滑轮的细绳相连 开始时B放 在水平桌面上 A离地面有一定的高度 从静止开始释放让 它们运动 在运动过程中B始终碰不到滑轮 A着地后不反 弹 滑轮与轴处摩擦不计 绳子和滑轮质量不计 用此装置 可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数 在本实验中 需要用到的测量工具是 需要测量的物 理量是 物理量需用字母表示 动