2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第8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 8 8 期 专题期 专题 1212 力学实验力学实验 1 4 分 2013 甘肃省一诊 某同学在家中用三根相同的橡皮筋 遵循胡克定律 来探究求合力 的方法 如下图所示 三根橡皮筋在 0 点相互连接 拉长后三个端点用图钉固定在 A B C 三点 在实验中 可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小 并通过 0A OB OC 的方向确定三个拉力的方向 从而探究求其中任意两个拉力的合力的 方法 在实验过程中 下列说法正确的是 填入正确选项前的字母 A 实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长 B 为减小误差 应选择劲度系数尽量大的橡皮筋 C 以 0B OC 为两邻边做平行四边形 其对角线必与 0A 在一条直线上且长度相等 D 多次实验中 0 点不必固定 2 6 分 2013 皖北协作区联考 某同学做 验证力的平行四边形定则 的实验时 用两只相同 的弹簧测力计 量程为 5 0N 最小分度为 0 lN 分别钩住 两细绳套 互成角度地沿着平行于木板方向拉橡皮条 使 橡皮条与绳的结点伸长到某一位置 O 时 记录两弹簧测力 计的读数分别是 4 40N 和 3 30N 同时沿两绳套方向分别 描下两点如图示 1 该同学在上述步骤中没有描出 O 点的位置 请你帮 他在图中标出 O 点的位置 保留作图痕迹 2 在你帮他确定 O 点的位置后 他想用其中一个弹簧 测力计拉一个绳套 把橡皮条与绳的结点拉到 O 点 读出并记录弹簧测力计的示数 记下细绳的 方向 但该步骤不能正常进行 其原因是 2 6 分 每空 3 分 1 如图 2 实验时 拉力会超出测力计的量程 解析 根据两弹簧测力计的读数分别是 4 40N 和 3 30N 且夹角小于 90 其合力将超过测力计 的量程 5N 3 6 分 2013 年 3 月江西省九校联考 学习了传感器之后 在 研究小车加速度与所受合外力 的关系 实验中时 甲 乙两实验小组引进 位移传感器 力传感器 分别用如图 a b 所示的实验装置实验 重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车 位移传感器 B 随小车 一起沿水平轨道运动 位移传感器 A 固定在轨道一端 在运动过程中位移传感器 B 发出 信号 位移传感器 A 接收信号且显示小车运动的位移 甲组实验中把重物的重力作为拉力 F 乙组直接用力传感器测得拉力F 改变重物的重力重复实验多次 记录多组数据 并画出 a F图像 1 甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是 3 2 图 c 中符合甲组同学做出的实验图像的是 符合乙组同学做出的实验图像的是 4 18 分 2013 北京市海 淀区质检 甲 乙两个实验小组采用了不同的方法 探究动能 定理 1 甲实验小组利用如图 8 甲所示的实验装置 探究外力对滑块做功与滑块动能变化的 关系 实验前需要调整气垫导轨底座使之水平 气源供气后 利用现有器材如何判断导轨是否水平 答 如图乙所示 用游标卡尺测得遮光条的宽度d cm 实验时将滑块从图甲所示位置 由静止释放 由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t 0 624 10 2s 则滑块经过 光电门时的瞬时速度为 m s 保留三位有效数字 在本次实验中还需要测量的物理 量有 钩码的质量m 和 文字说明并 4 用相应的字母表示 本实验中 外力对滑块做功W的表达式为 滑块 和遮光条 动 能变化量EK2 EK1 的表达式为 通过几次实验 若两者在误 差允许的范围内相等 从而说明合外力对滑块做功等于滑块动能变化量 本实验中产生系统误差的主要因素是 2 乙实验小组用图 9 提供的实验器材进行实验 在 探究动能定理 的实验中 需要用电磁打点计时器记录小车带动纸带运动情况 如图 9 所 示 给电磁打点计时器提供的电源是 选填序号 A 4 节干电池 B 3 节蓄电池 C 学生电源 4 V 6 V 交流输出 D 学生电源 4 V 6 V 直流输出 实验步骤如下 将打点计时器固定在长木板上 纸带连接在小车上并穿过打点计时器的限位孔 平衡摩擦力 在长木板的左端下面垫上木块反复移动木块的位置直到小车在斜面上保持 匀速直线运动状态 将一根橡皮筋按图 7 方式连接在小车上 调整小车位置 在弹性限度内使橡皮筋的形变 大一些 记下小车开始运动时的位置 接通打点计时器的电源 待打点声音平稳后释放小车 得到一条打了一系列印痕的纸带 在纸带上标明所对应的橡皮筋条数 测出纸带上打点均匀部分的最大点间距 并求出最大间隔对应的平均速度 这就是小车 的最大速度vm 改变橡皮筋的条数 重复上述实验 把橡皮筋条数n和对应的最大速度的平方vm2记录 在表格内 实验次数 123456 图 9 5 橡皮筋条数 123456 小车最大速度的平方vm2 m2 s 2 vm12vm22vm32vm42vm52vm62 根据以上实验步骤回答下列问题 a 采用平衡摩擦力的方法可使小车做匀速直线运动 简要说明判断小车做匀速直线运动 比较精确的方法 答 b 实验步骤 改变橡皮筋的条数 重复上述实验 中 各个橡皮筋是以串联方式还 是并联方式接在小车上 答 c 在上述实验中 每一次实验 不同数量的橡皮筋对小车做功的大小不能直接测量 需 要转化成另一个量表示 请你说明不同数量的橡皮筋对小车做功的大小用什么量表示 在用此 量表示时 需要注意什么 答 d 采用什么方法寻找橡皮筋对小车做功与小车动能变化的关系 答 7 6 6 分 2013 年 3 月河南省郑州市二模 某兴趣小组利用物理学知识测量某农庄喷水口的流量 Q Q Sv S 为出水 口的横截面积巧为出水口的水流速度 方法如下 8 1 先用游标卡尺测量圆形喷水口的内径 d 上图为正确测量得到的结果 由此可得喷水口的内 径 d mm 2 打开水阀 让水从喷水口竖直向上喷出 稳定后测得水柱最高点距喷水口竖直距离 为 h 则喷出的水的初速度 v0 用 h g 表示 3 根据上述测量值 可得喷水口水的流量 Q 用 d h g 表示 7 2013 年 3 月河南省洛阳市二模 某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理 固定并调整斜 槽 使它的末端 O 点的切线水平 在水平地面上依次铺好木板 白纸 复写纸 将小球从斜槽上不 同的标记点由静止释放 记录小球到达斜槽低端时下落的高度 H 并根据落点位置测量出小球平抛 的水平位移 x 改变小球在斜槽上的释放位置 进行多次测量 记录数据如下 高度 H h 为单位长度 h2h3h4h5h6h7h8h9h 水平位移 x cm 5 59 111 714 215 917 619 020 621 7 1 斜槽倾角为 小球与斜槽之间的动摩擦因数为 斜槽底端离地的高度为 y 不计小球与水 平槽之间的摩擦 若小球从斜槽上滑下的过程动能定理成立 则应满足的关系式是 9 2 以 H 为横坐标 以 为纵坐标 在坐标纸上描点作图 如图乙所示 3 由第 1 2 问 可以得出结论 4 受该实验方案的启发 另一同学改用图丙的装置实验 他将木板竖直放置在斜槽末端的前方 某一固定位置 仍将小球从不同的标记点由静止释放 记录小球到达斜槽底端时下落的高度 H 并 测量小球击中木板对平抛下落的高度 d 当他以 H 为横坐标 以 为纵坐标 描点作 图 使之仍为一条倾斜的直线 也达到了同样的目的 许范围内 小球运动到斜槽底端的过程中 合力对小球所做的功等于小球动能的增量 10 4 另一同学改用图丙的装置实验 mgH mgcos H sin mv2 x vt d gt2 联立解得 1 2 1 2 1 d 1 H 当他以 H 为横坐标 以 1 d 为纵坐标 描点作图 使之仍为一条倾斜的直线 2 4 xtan 8 10 分 物体所受的合力减 小 物体的运动速度就一定减小吗 某同学设计了如图甲所示的 实验装置研究这一问题 先调节斜面倾角 使小车不受拉力时可近似做匀速运动 然后将一根橡 皮筋一端固定 另一端系在小车上 将小车拉到靠近打点计时器的位置 启动打点计时器并从静 止起释放小车 得到如图乙所示的纸带 打点计时器的打点周期为 T 纸带上各点为连续打出的点 纸带上某点 P 与其相邻点间距离分别为 x1 x2 1 该同学用来计算打点 P 时小车速度的大小 可以这样计算的理由是 12 2 xx T 这样计算得到的结果与真实值相比 选填 偏大 或 偏小 2 从纸带上选取若干点进行测量和计算 得出这些点对应的速度 v 和时刻 t 如下表 请根据实验数据作出小车的 v t 图像 11 3 通过对实验结果的分析 可以得到实验结论 9 2013 北京市门头沟区模拟 某实验小组利用图甲装置做 验证机械能守恒定律 实验 图乙 是她们选择的一条较理想的纸带 O点是打点计时器打出的第一个点 计数点A B C D E F 是纸带上相邻的点 她们测出了各点与O点的距离后做出了必要的计算 测量和计算的记录见h 下表 计数点的速度用表示 v 计数点 ABCDEF 12 cmh 6 939 4712 415 7119 4123 49 smv 1 161 371 561 751 952 14 222 smv 1 351 882 433 064 054 58 测量某点与O点距离的记录中不合理的一组是 填写计数点名称 h 计数点D E F与O点之间的距离分别用 表示 打点计时器的打点周期用T D h E h F h 表示 则打下计数点 E 时纸带的速度 用符号表示 重物运动的加速度 E v 用符号表示 a 该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系 标出了各组测量数据的坐标点 并在坐标 系中画出图线 由图线可以判断计数点 的测量hv 2 误差较大 填写计数点名称 据图线得到重力加速度 测 g m s2 保留三位有效数字 下判断中正确的是 A 在误差允许的范围内 该实验小组达到了实验目的 B 该地的重力加速度比偏大 测 g C 她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器 开关 D 实验过程中阻力引起的误差属于系统误差 13 10 2013 上海市黄浦区高考模拟 某研究小组设计了一种 用一把 尺子测定动摩擦因数 的实验方案 如图所示 A 是可固定于水平 桌面上任意位置的滑槽 滑槽末端与桌面相切 B 是质量为m的滑 块 可视为质点 第一次实验 如图 a 所示 将滑槽末端与桌面右端 M 对齐并固 定 让滑块从滑槽最高点由静止滑下 最终落在水平地面上的 P 点 测出滑槽最高点距离桌面的高度h M 距离地面的高度H M 与 P 间 的水平距离x1 13 第二次实验 如图 b 所示 将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定 让滑块 B 再次从滑槽最高 点由静止滑下 最终落在