2018高考物理力学实验复习专题卷(修订版)

1 20182018 届高考实验专题复习届高考实验专题复习 力学力学实验实验 物理实验题汇编 力学 物理实验题汇编 力学 1 2017 新课标 卷 5 分 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动 用自制 滴 水计时器 计量时间 实验前 将该计时器固定在小车 旁 如图 a 所示 实验时 保持桌面水平 用手轻 推一下小车 在小车运动过程中 滴水计时器等时间间 隔地滴下小水滴 图 b 记录了桌面上连续的 6 个水 滴的位置 已知滴水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小 水滴 1 由图 b 可知 小车在桌面上是 填 从右向左 或 从左向右 运动的 2 该小组同学根据图 b 的数据判断出小车做匀变速运动 小车运动到图 b 中 A 点位置 时的速度大小为 m s 加速度大小为 m s2 结果均保留 2 位有效数字 2 2017 新课标 卷 6 分 某同学研究 在固定斜面上运动物体的平均速度 瞬时速度 和加速度之间的关系 使用的器材有 斜面 滑块 长度不同的矩形挡光片 光电计时器 实验步骤如下 如图 a 将光电门固定在斜面下端附近 将一挡光片安装在滑块上 记下挡光片前端相对于 斜面的位置 令滑块从斜面上方由静止开始下滑 当滑块上的挡光片经过光电门时 用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间 t 用 s 表示挡光片沿运动方向的长度 如图 b 所示 表示滑块在挡光片遮住光线的 t 时间v 内的平均速度大小 求出 v 将另一挡光片换到滑块上 使滑块上的挡光片前端与 中的位置相同 令滑 块由静止开始下滑 重复步骤 多次重复步骤 利用实验中得到的数据作出 t图 如图 c 所示 v 完成下列填空 1 用a表示滑块下滑的加速度大小 用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小 则与vA a和 t的关系式为 vv 2 由图 c 可求得 vA cm s a cm s2 结果保留 3 位有效数字 3 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间 的动摩擦因数 实验装置如图所示 一表面粗糙的木 板固定在水平桌面上 一端装有定滑轮 木板上有一 滑块 其一端与电磁打点计时器的纸带相连 另一端通 过跨过定滑轮的细线与托盘连接 打点计时器使用的交 流电源的频率为 50 Hz 开始实验时 在托盘中放入适当的砝码 滑块开始做匀加速运动 在纸带 上打出一系列小点 1 下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分 0 1 2 3 4 5 6 7 是计数点 每 相邻两计数点间还有 4 个打点 图中未标出 计数点间的距离如图所示 根据图中数据计算的加 速度 a 保留三位有效数字 2 回答下列两个问题 为测量动摩擦因数 下列物理量中还应测量的有 填入所选物理量前的字母 A 木板的长度 L B 木板的质量 m1 C 滑块的质量 m2 D 托盘和砝码的总质量 m3 2 E 滑块运动的时间 t 测量 中所选定的物理量时需要的实验器材是 3 滑块与木板间的动摩擦因数 用被测物理量的字母表示 重力加速度为 g 与真实值相比 测量的动摩擦因数 填 偏大 或 偏小 4 2017 天津卷 如图所示 打点计时器固定在铁架台上 使重物带动纸带从静止开始自由下 落 利用此装置验证机械能守恒定律 对于该实验 下列操作中对减小实验误差有利的是 A 重物选用质量和密度较大的金属锤 B 两限位孔在同一竖直面内上下对正 C 精确测量出重物的质量 D 用手托稳重物 接通电源后 撒手释放重物 某实验小组利用上述装置将打点计时器接到 50 Hz 的交流电源上 按正确操作得到了一条完整 的纸带 由于纸带较长 图中有部分未画出 如图所示 纸带上各点是打点计时器打出的计时点 其中 O 点为纸带上打出的第一个点 重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出 利用 下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 A OA AD 和 EG 的长度 B OC BC 和 CD 的长度 C BD CF 和 EG 的长度 D AC BD 和 EG 的长度 5 2017 北京卷 如图 1 所示 用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车 使它在长木板上运 动 打点计时器在纸带上记录小车的运动情况 利用该装置可以完成 探究动能定理 的实验 1 打点计时器使用的电源是 选填选项前的字母 A 直流电源 B 交流电源 2 实验中 需要平衡摩擦力和其他阻力 正确操作 方法是 选填选项前的字母 A 把长木板右端垫高 B 改变小车的质量 在不挂重物且 选填选项前的字母 的情况下 轻推一下小车 若小车拖着纸带做匀速 运动 表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响 A 计时器不打点 B 计时器打点 3 接通电源 释放小车 打点计时器在纸带上打下一系列点 将打下的第一个点标为 O 在 纸带上依次取 A B C 若干个计数点 已知相邻计数点间的时间间隔为 T 测得 A B C 各点到 O 点的距离为 x1 x2 x3 如图 2 所示 实验中 重物质量远小于小车质量 可认为小车所受的拉 力大小为 mg 从打 O 点到打 B 点的过程中 拉力对小车 做的功 W 打 B 点时小车的速度 v 4 以 v2为纵坐标 W 为横坐标 利用实验数据作出如 图 3 所示的 v2 W 图象 由此图象可得 v2随 W 变化的表达 式为 根据功与能的关系 动能的表达 式中可能包含 v2这个因子 分析实验结果的单位关系 与 图线斜率有关的物理量应是 5 假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响 若重物质量不满足远小于小车质量的条 件 则从理论上分析 图 4 中正确反映 v2 W 关系的是 6 在 验证牛顿运动定律 的实验中 采用如图所示的实验 装置 小车及车中砝码的质量用 M 表示 盘及盘中砝码的 3 质量用 m 表示 小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出 1 当 M 与 m 的大小关系满足 时 才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及 盘中砝码的重力 2 一组同学在做加速度与质量的 关系实验时 保持盘及盘中砝码的质量一定 改变小车及车中砝码的质量 测出相应的加速度 采用图象法处理数据 为了比较容易地检查出加速度 a 与质量 M 的关系 应该作 a 与 的图象 3 如图所示 a 为甲同学根据测量数据作出的 a F 图线 说明实验存在的问题是 4 乙 丙同学用同一装置做实验 画出了各自得到的 a F 图线如图 3 4 3 b 所示 两 个同学做实验时的哪一个物理量取值不同 7 如图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置 曲面 AB 与水平面相切于 B 点且固定 带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在 C 点 P 为光 电计时器的光电门 已知当地重力加速度为 g 1 利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示 则遮光条的宽度 d cm 2 实验中除了测定遮光条的宽度外 还需要测量的物理量有 A 小物块质量 m B 遮光条通过光电门的时间 t C 光电门到 C 点的距离 s D 小物块释放点的高度 h 3 为了减小实验误差 同学们采用图象法来处理实验数据 他们根据 2 测量的物理量 建 立图丙所示的坐标系来寻找关系 其中合理的是 8 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数 实验装置如图 1 所示 打点 计时器固定在斜面上 滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上加速滑下 如图 1 所示 图 2 是 打出纸带的一段 先利用纸带测出滑块的加速度 a 已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz 选 A B C 等 7 个点为计数点 各计数点间均有一个点没有画出 各计数点间距离如图 2 所示 滑块下滑的 加速度 a m s2 保留三位有效数字 除了加速度 a 为测量动摩擦因数 下列物理量中还应测量的有 填入所选物理量前的 字母 A 木板的长度 L B 木板的末端被垫起的高度 h C 木板的质量 m1 D 滑块的质量 m2 E 滑块运动的时间 t 滑块与木板间的动摩擦因数 用被测物理量的字 母表示 重力加速度为 g 9 某探究小组设计了 用一把尺子测定动摩擦因数 的实验方 案 如图示 将一个小球和一个滑块用细绳连接 跨在斜面上 端 开始时小球和滑块均静止 剪短细绳后 小球自由下落 滑块沿斜面下滑 可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音 保持小球和滑块释放的位置不变 调整挡板位置 重复以上操 作 直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音 用刻度尺测出小球下落的高度 H 滑块释 放点与挡板处的高度差 h 和沿斜面运动的位移 x 空气阻力对本实验的影响可以忽略 4 滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 滑块与斜面间的动摩擦因数为 以下能引起实验误差的是 a 滑块的质量 b 当地重力加速度的大小 c 长度测量时的读数误差 d 小球落地和滑块撞击挡板不同时 10 如图为 用 DIS 位移传感器 数据采集器 计算机 研究加速度和力的关系 的实验装置 1 在该实 验中必 须采用 控制变量法 应保持 不变 用钩码所受的重力作为 用 DIS 测小车的加速度 2 改变所挂钩码的数量 多次重复测量 在某次实验中根据测得的多组数据可画出 a F 关系 图线 如图所示 分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是 单选题 此图线的 AB 段明显偏离直线 造成此误差的主要原因是 A 小车与轨道之间存在摩擦 B 导轨保持了水平状态 C 所挂钩码的总质量太大 D 所用小车的质量太大 11 某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时 物体的加速度与质量之 间的关系 1 做实验时 将滑块从图甲所示位置静止释放 由数字计数器 图中未画出 可读出遮光条 通过光电门 1 2 的时间分别为 1 t 2 t 用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离 x 用游标 卡尺测得遮光条宽度 d 则滑块经过光电门 1 时的速度表达式 1 滑块加速度的表达式 a 以上表达式均用已知字母表示 如图乙所示 若用 20 分度的游标卡尺测量遮光 条的宽度 其读数为 mm 2 为了保持滑块所受的合力不变 可改变滑块质量 M 和气垫导轨右端高度h 见图甲 关 于 改变滑块质量 M 和气垫导轨右端的高度 h 的正确操作方法是 A M 增大时 h 增大 以保持二者乘积增大 B M 增大时 h 减小 以保持二者乘积不变 C M 减小时 h 增大