五年高考三年模拟高三物理绝对突破系列之力学实验

用心 爱心 专心 第十七章第十七章 力学实验力学实验 第一部分第一部分 五年高考题荟萃五年高考题荟萃 20092009 年高考新题年高考新题 一 选择题一 选择题 1 1 09 09 广东理科基础广东理科基础 17 17 一个实验小组在 探究弹力和弹簧伸长的关系 的实验中 使用两条不同的轻质 弹簧 a 和 b 得到弹力与弹簧长度的图象如图所示 下列表述正确的是 B A a 的原长比 b 的长 B a 的劲度系数比 b 的大 C a 的劲度系数比 b 的小 D 测得的弹力与弹簧的长度成正比 解析解析 图象中的斜率表示劲度系数 可知 a 的劲度系数比 b 的大 B 正确 与l的截据表示原长则 a 的原长比 b 的短 A 错 2 2 09 09 广东理科基础广东理科基础 18 18 研究匀变速直线运动 的实验中 使用电磁式打点计时器 所用交流电的频率 为 50Hz 得到如图 8 所示的纸带 图中的点为计数点 相邻两计数点间还有四个点未画出来 下列表述正确 的是高 C A 实验时应先放开纸带再接通电源 B S6一 S1 等于 S2一 S1 的 6 倍 C 从纸带可求出计数点 B 对应的速率 D 相邻两个计数点间的时间间隔为 0 02s 解析解析 在 研究匀变速直线运动 的实验中 实验时应先接通电源再放开纸带 A 错 根据相等的时间间隔内 用心 爱心 专心 通过的位移有 2 atNMxx NM 可知 S6一 S1 等于 S2一 S1 的 5 倍 B 错 根据 B 点为 A 与 C 的中间时 刻点有 t x v AC B 2 C 对 由于相邻的计数点之间还有 4 个点没有画出 所以时间间隔为 0 1s D 错 3 3 09 09 全国卷全国卷 23 23 10 分 某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系 设计实验 装置如图 长直平板一端放在水平桌面上 另一端架在一物块上 在平板上标出 A B 两点 B 点处放置一光电 门 用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间 实验步骤如下 实验步骤如下 用游标卡尺测量滑块的挡光长度 d 用天平测量滑块的质量 m 用直尺测量 AB 之间的距离 s A 点到水平桌面的垂直距离 h1 B 点到水平桌面的垂直距离 h2 将滑块从 A 点静止释放 由光电计时器读出滑块的挡光时间 t1 重复步骤 数次 并求挡光时间的平均值 利用所测数据求出摩擦力 f 和斜面倾角的余弦值cos 多次改变斜面的倾角 重复实验步骤 做出 f cos 关系曲线 1 用测量的物理量完成下列各式 重力加速度为 g 斜面倾角的余弦cos 滑块通过光电门时的速度 v 滑块运动时的加速度 a 滑块运动时所受到的摩擦阻力 f 2 测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示 读得 d 答案 1 s hhs 2 21 2 cos d t 2 2 2 t s d a 2 12 2 2 hhd mgm sst 2 3 62cm 解析解析 1 物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动 受重力 支持力 滑动摩擦力 如图所示 根据三 角形关系可得到 s hhs 2 21 2 cos 根据 t d t x v 根据运动学公式 a v x 2 2 有 a v s 2 2 即有 2 2 2 t s d a 根据牛顿第二定律mafmg sin 则有 2 2 21 2 t s d m s hh mgf 2 在游标卡尺中 主 用心 爱心 专心 尺上是 3 6cm 在游标尺上恰好是第 1 条刻度线与主尺对齐 再考虑到卡尺是 10 分度 所以读数为 3 6cm 0 1 1mm 3 61cm 或者 3 62cm 也对 4 4 09 09 全国卷全国卷 23 23 13 分 某同学得用图 1 所示装置做 研究平抛运动 的实验 根据实验结果在坐标 纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹 但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分 剩余部分如图 2 所示 图 2 中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0 10m 1 P 2 P和 3 P是轨迹图线上的 3 个点 1 P和 2 P 2 P和 3 P之间的水平距离相等 完成下列填空 重力加速度取 2 9 8m s 1 设 1 P 2 P和 3 P的横坐标分别为 1 x 2 x和 3 x 纵坐标分别为 1 y 2 y和 3 y 从图 2 中可读出 12 y y m 12 y y m 12 xx m 保留两位小数 2 若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动 利用 1 中读取的数据 求出小球从 1 P运 动到 2 P所用的时间为 s 小球抛出后的水平速度为 m s 均可用根 号表示 3 已测得小球抛也前下滑的高度为 0 50m 设 1 E和 2 E分别为开始下滑时和抛出时的机械能 则小球从开始 下滑到抛出的过程中机械能的相对损失 12 1 100 EE E 保留两位有效数字 答案 0 61 1 61 0 60 0 20 3 0 8 2 解析解析 本题考查研究平抛运动的实验 由图可知 P1 到 P2 两点在竖直方向的间隔为 6 格 P1 到 P3 两点在竖直方向 的间隔为 16 格所以有 12 y y 0 60m 31 yy 1 60m P1 到 P2 两点在水平方向的距离为 6 个格 则有 12 xx 0 60m 2 由水平方向的运动特点可知 P1 到 P2 与 P2 到 P3 的时间相等 根据 2 atx 解得时间约为 0 2s 则有 用心 爱心 专心 sm t x vo 0 3 2 0 60 0 3 设抛出点为势能零点 则开始下滑时的机械能为 E1 mgh mg 2 抛出时的机械能为 E2 2 2 1 o mv 4 5m 则根据 1 21 E EE 0 082 5 5 09 09 上海物理上海物理 17 17 6 分 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 答案 1 小车的总质量 小车所受外力 2 在质量不变的条件下 加速度与外力成正比 C 解析解析 1 因为要探索 加速度和力的关系 所以应保持小车的总质量不变 钩码所受的重力作为小车所受外 力 2 由于 OA 段 a F 关系为一倾斜的直线 所以在质量不变的条件下 加速度与外力成正比 由实验原理 mgMa 得 mgF a MM 而实际上 mg a Mm 可见 AB 段明显偏离直线是由于没有满足 M m 造成的 6 6 09 09 上海物理上海物理 18 18 6 分 利用图 A 实验可粗略测量人吹气产生的压强 两端开口的细玻璃管水平放置 用心 爱心 专心 管内塞有潮湿小棉球 实验者从玻璃管的一端 A 吹气 棉球从另一端 B 飞出 测得玻璃管内部截面积 S 距地 面高度 h 棉球质量 m 开始时的静止位置与管口 B 的距离 x 落地点 C 与管口 B 的水平距离 l 然后多次改变 x 测出对应的 l 画出 l2 x 关系图线 如图 B 所示 并由此得出相应的斜率 k 1 若不计棉球在空中运动时的空气阻力 根据以上测得的物理量可得 棉球从 B 端飞出的速度 v0 2 假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值 不计棉球与管壁的摩擦 重力加速度 g 大气压 强 p0均为已知 利用图 B 中拟合直线的斜率 k 可得 管内气体压强 p 3 考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦 则 2 中得到的 p 与实际压强相比 填偏大 偏小 答案 1 l 2 p0 3 偏小 kmg 4Sh 解析解析 小球从 B 点飞出后做平抛运动 则有 0 lv t 2 1 2 hgt 联立解得 0 2 g vl h 在吹小球的过程中 由 动能定理可得 2 22 00 11 2224 gmgl PP S xmvml hh A即 2 0 4PP Sh lx mg A A 可知直线的斜率 0 4PP Sh k mg A 可得 0 4 kmg PP Sh 若考虑实验中小球与玻璃管的摩擦则得到的 p 与实际压强相比应偏小 7 7 09 09 上海上海 8 8 小明同学在学习了 DIS 实验后 设计了一个测物体瞬 时速度的实验 其装置如下图所示 在小车上固定挡光片 使挡光片的 前端与车头齐平 将光电门传感器固定在轨道侧面 垫高轨道的一端 小明同学将小车从该端同一位置由静止释放 获得了如下几组实验数据 D 实验 次数 不同的 挡光片 通过光电门的时间 s 速度 m s 第一次I0 230440 347 第二次 0 174640 344 第三次 0 116620 343 用心 爱心 专心 则以下表述正确的是 四个挡光片中 挡光片 I 的宽度最小 四个挡光片中 挡光片 的宽度最小 四次实验中 第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 四次实验中 第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 A B C D 8 8 09 09 山东山东 23 23 12 分 请完成以下两小题 1 某同学在家中尝试验证平行四边 形定则 他找到三条相同的橡皮筋 遵循胡克定律 和若干小事物 以及刻度尺 三 角板 铅笔 细绳 白纸 钉字 设计了如下实验 将两条橡皮筋的一端分别在墙上 的两个钉子 A B 上 另一端与第二条橡皮筋连接 结点为 O 将第三条橡皮筋的另一 端通过细胞挂一重物 为完成实验 下述操作中必需的是 a 测量细绳的长度 b 测量橡皮筋的原长 c 测量悬挂重物后像皮筋的长度 d 记录悬挂重物后结点 O 的位置 钉子位置固定 欲利用现有器材 改变条件再次实验证 可采用的方法是 答案 1 bcd 更换不同的小重物 9 9 09 09 安徽安徽 21 21 6 分 探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系 实验装置如图所师 实验主要过程如下 1 设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W 2W 3W 2 分析打点计时器打出的纸带 求 出小车的速度 1 v 2 v 3 v 3 作出Wv 草图 4 分析Wv 图像 如果Wv 图像是一条直线 表明 v 如果不是直线 可考虑是否存在 W 2 v W 3 v W v等关系 以下关于该试验的说法中有一项不正确 它是 A 本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W 2W 3W 所采用的方法是选用同样的橡皮筋 并在每 第四次 0 058500 342 用心 爱心 专心 次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致 当用 1 条橡皮筋进行是实验时 橡皮筋对小车做的功为 W 用 2 条 3 条 橡皮筋并在一起进行第 2 次 第 3 次 实验时 橡皮筋对小车做的功分别是 2W 3W B 小车运动中会受到阻力 补偿的方法 可以使木板适当倾斜 C 某同学在一次实验中 得到一条记录纸带 纸带上打出的点 两端密 中间疏 出现这种情况的原因 可能 是没有使木板倾斜或倾角太小 D 根据记录纸带上打出的点 求小车获得的速度的方法 是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算 III 答案 D 解析 本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系 这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度 而 不整个过程的平均速度 所以 D 选项是错误的 10 10 09 09 天津天津 9 9 3 如图所示 将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 利用此装置可以测定重力和速度 所需器材有打点计时器 带导线 纸带 复写纸 带铁夹的铁架台和带夹子的重物 此外还需 填字母代号 中的器材 A 直流电源 天平及砝码 B 直流电源 毫米刻度尺 C 交流电源 天平及砝码 D 交流电源 毫米刻度尺 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据 提高实验的准确程度 为使图线的斜率等于重力加速度 除作 v t 图象外 还可作 图象 其纵轴表示的是 横轴表示的是 3 答案 D h v 2 2 速度平方的二分之一 重物下落的高度 解析解析 本题考查用打点计时器测重力加速度 涉及器材的选取和用图像处理数据的方法 打点计时器需接交流电源 重力加速度与物体的质量无关 所以不要天平和砝码 计算速度需要测相邻计数 的距离 需要刻度尺 选 D 由公式ghv2 2 如绘出h v 2 2 图像 其斜率也等于重力加速度 11 11 09 09 四川四川 2 2 气垫导轨 如图甲 工作时 空气从导轨表面的小孔喷出 在导轨表面和滑块内表面之间 形成一层薄薄的空气层 使滑块不与导轨表面直接接触 大大减小了滑块运动时的阻力 为了验证动量守恒定 律 在水平气垫导轨上放置两个质量均为 a 的滑块 每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连 两个 打点计时器所用电源的频率均为 b 气垫导轨正常工作后 接通两个打点计时器的电源 并让两滑块以不同的速 度相向运动 两滑块相碰后粘在一起继续运动 图乙为某次实验打出的 点迹清晰的纸带的一部分 在纸带上 用心 爱心 专心 以同间的 6 个连续点为一段划分纸带 用刻度尺分别量出其长度 s1 s2和 s3 若题中各物理量的单位均为国际单 位 那么 碰撞前两滑块的动量大小分别为 两滑块的总动量大小为 碰撞后 两滑块的总动量大小为 重复上述实验 多做几次 若碰撞前 后两滑块的总动量在实验误差允许的 范围内相等 则动量守恒定律得到验证 答案 2 0 2abs3 2 分 0 2abs1 2 分 第 1 2 空答案可互换 0 2ab s1 s3 4 分 0 4abs 2 3 分 解析解析 2 动量 P mV 根据 V S 5T 可知两滑块碰前的速度分别为 V1 0 2S1b V2 0 2S3b 则碰前动量 分别为 0 2abs1和 0 2abs3 总动量大小为 aV1 aV2 0 2ab s1 s3 碰撞后两滑块的总动量大小为 2aV 2a s2 5T 0 4abs2 12 12 09 09 重庆重庆 22 22 19 分 1 某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作 请判断是否恰当 填 是 或 否 把单摆从平衡位置拉开约 5 释放 在摆球经过最低点时启动秒表计时 骨秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期 该同学改进测量方法后 得到的部分测量数据见表 用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见题 22 图 1 该球的直径为 mm 根据表中 数据可以初步判断单摆周期随 的增大而增大 13 13 09 09 福建福建 19 19 18 分 1 6 分 在通用技术课上 某小组在组装潜艇模型时 用心 爱心 专心 需要一枚截面为外方内圆的小螺母 如图所示 现需要精确测量小螺母的内径 可选用的仪器有 A 50 等分的游标卡尺 B 螺旋测微器 在所提供的仪器中应选用 在测量过程中 某同学在小螺母中空部分 360 范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是 14 14 09 09 浙江浙江 22 22 9 分 1 在 探究单摆周期与摆长的关系 实验中 两位同学用游标卡尺测量小 球的直径如图甲 乙所示 测量方法正确的是 选填 甲 或 乙 2 实验时 若摆球在垂直纸面的平面内摆动 为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数 在摆球运动 最低点的左 右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连 该仪器显示的光敏电阻阻值 R 随 时间 t 变化图线如图乙所示 则该单摆的振动周期为 若保持悬点到小球顶点的绳长不变 改用直径是 原小球直径 2 倍的另一小球进行实验 则该单摆的周期将 填 变大 不变 或 变小 图 乙中的 t 将 填 变大 不变 或 变小 答案 1 如图 2 150 220V 300W 1 乙 2 2t0 变大 变大 解析解析 本题考查多用电表 和电路设计 用心 爱心 专心 1 如图所示 实验要求电压从零开始调整 滑动变阻器采用分压式接法 2 15 10 150 P 320W R U 2 标称 300W 的灯泡 解析解析 本题考查游标卡尺和单摆的知识 1 应将待测物体正确地放在测脚中如乙图 2 单摆 1 个周期遮光两次 单摆周期与小球质量 大小无关 但若改用直径变为原小球直径的 2 倍 周期变大 但遮光时间 t 变大 15 15 09 09 江苏物理江苏物理 11 11 10 分 探究加速度与物体质量 物体受力的关系 的实验装置如图甲所示 1 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中 打出了一条纸袋如图乙所示 计时器打点的时间间隔为 0 02s 从比较清晰的点起 每 5 个点取一个计数点 量出相邻计数点之间的距离 该小车的加速度 a m s2 结 果保留两位有效数字 2 平衡摩擦力后 将 5 个相同的砝码都放在小车上 挂上砝码盘 然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码 盘中 测量小车的加速度 小车的加速度 a 与砝码盘中砝码总重力 F 的实验数据如下表 砝码盘中砝码总重 力 F N 0 1960 3920 5880 7840 980 加速度 a m s 2 0 691 181 662 182 70 请根据实验数据作出 a F 的关系图像 用心 爱心 专心 3 根据提供的试验数据作出的a F 图线不通过原点 请说明主要原因 答案 1 0 16 0 15 也算对 2 见图 3 未计入砝码盘的重力 解析解析 1 处理匀变速直线运动中所打出的纸带 求解加速度用公式 2 atx 关键弄清公式中各个量的物 理意义 x 为连续相等时间内的位移差 t 为连需相等的时间间隔 如果每 5 个点取一个点 则连续两点的时 间间隔为 t 0 1s x 3 68 3 52 2 10 m 带入可得加速度a 0 16m s2 也可以使用最后一段和第二段的 位移差求解 得加速度a 0 15m s2 2 根据图中的数据 合理的设计横纵坐标的刻度值 使图线倾斜 程度太小也不能太大 以与水平方向夹角 45 左右为宜 由此确定 F 的范围从 0 设置到 1N 较合适 而 a 则从 0 到 3m s2较合适 设好 刻度 根据数据确定个点的位置 将个点用一条直线连起来 延长交 与坐标轴某一点 如图所示 3 处理图象问题要注意图线的斜率 交点 拐点 面积等意义 能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解 与纵坐标相交而不过原点 该交点说明当不挂砝码时 小 车仍由加速度 即绳对小车仍有拉力 从此拉力的来源考虑很容易得到答案 是因为砝码盘的重力 而在 2 问的图表中只给出了砝码的总重力 而没有考虑砝码盘的重力 16 16 09 09 海南物理海南物理 13 13 4 分 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度 读 出图中的示数 该金属圆片的直径的测量值为 cm 厚度的测量值为 mm 用心 爱心 专心 答案 1 240 2 分 1 682 2 分 填 1 683 的同样给分 17 17 09 09 广东物理广东物理 15 15 10 分 某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究 动能定理 如图 12 他们 将拉力传感器固定在小车上 用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩 码相连 用拉力传感器记录小车受到拉力的大小 在水平桌面上相距 50 0cm 的 A B 两点各安装一个速度传感器记录小车通过 A B 时的速度大 小 小车中可以放置砝码 1 实验主要步骤如下 测量 和拉力传感器的总质量 M1 把细线的一端固定在拉力传感 器上另一端通过定滑轮与钩码相连 正确连接所需电路 将小车停在 C 点 小车在细线拉动下运动 记录细线拉力及小车通过 A B 时的速度 在小车中增加砝码 或 重复 的操作 2 表 1 是他们测得的一组数据 其中 M 是 M1与小车中砝码质量 m 之和 v22 v21 是两个速度传感器记录速度的平方差 可以据此计算出动能变化量 E F 是拉力传感器受到的拉力 W 是 F 在 A B 间所作的功 表格中 E3 W3 结果保留三位有效数字 3 根据表 1 请在图 13 中的方格纸上作出 E W 图线 表 1 数据记录表 次 数 M kg v22 v21 m s 2 E JF NW J 10 5000 7600 1900 4000 200 20 5001 650 4130 8400 420 30 5002 40 E31 220W3 41 0002 401 202 4201 21 51 0002 841 422 8601 43 答案 1 小车 砝码 然后释放小车 减少砝码 2 0 600 0 610 解析解析 1 略 2 由各组数据可见规律 2 1 2 2 2 1 vvmE 可得 E3 0 600 观察 F W 数据规律可得数值 上 W F 2 0 610 图 12 用心 爱心 专心 3 在方格纸上作出 E W 图线如图所示 18 18 09 09 广东物理广东物理 16 16 4 他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图 16 所示 金属丝的直径是 图 15 中图线的斜率 电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的 物理量是 其数值和单位为 保留三位有效数字 答案 电路图如图所 示 读出接入电路中的金属丝的长度 1 63 电源的内阻与电阻箱 0 200mm 金属丝的电阻率 1 54 10 7 m 解析解析 依据实验器材和实验目的测量金属丝的电阻率 电路图如图所示 电路实物图如图所示 依据闭合电路 欧姆定律得 x RRrIE 0 参照题目给出的图像可得L ESE Rr I 0 1 可见直线的斜率 ES k 可 知斜率 电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属的电阻率 其数值和单位为 1 54 10 7 m 依据直线可得其斜率为 1 63A 1 m 1 截距为 E Rr 0 则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为 0 Rr 金属丝的直径是 0 200mm 19 19 09 09 宁夏宁夏 22 22 4 分 某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l 用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d 示数如图 由图可读出l cm d mm 答案 2 25 6 E W 图 16 mA E r s R0 Rx 用心 爱心 专心 20082008 年高考力学实验年高考力学实验 1 08 年全国卷年全国卷 1 如图所示 两个质量各为 m1和 m2的小物块 A 和 B 分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端 已知 m1 m2 现要利用此装置验证 机械能守恒定律 1 若选定物块 A 从静止开始下落的过程中进行测量 则需要测量 的物理量有 物块的质量 m1 m2 物块 A 下落的距离及下落这段距离所用的时间 物块 B 下落的距离及下落这段距离所用的时间 绳子的长度 2 为提高实验结果的准确程度 某小组同学对此实验提出以下建议 绳的质量要轻 在 轻质绳 的前提下 绳子越长越好 尽量保证物块只沿竖直方向运动 不要摇晃 两个物块的质量之差要尽可能小 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 3 写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议 答案 答案 1 或 2 3 例如 对同一高度进行多次测量取平均值 选取受力后 相对伸长尽量小的绳子 等等 解析 1 通过连结在一起的A B两物体验证机械能守恒定律 既验证系统的势能变化与动能变化是否 相等 A B连结在一起 A下降的距离一定等于B上升的距离 A B的速度大小总是相等的 故不需要测量绳 子的长度和B上升的距离及时间 2 如果绳子质量不能忽略 则A B组成的系统势能将有一部分转化为绳子 的动能 从而为验证机械能守恒定律带来误差 若物块摇摆 则两物体的速度有差别 为计算系统的动能带来 误差 绳子长度和两个物块质量差应相当 3 多次取平均值可减少测量误差 绳子伸长量尽量小 可减少测 量的高度的准确度 考点 验证机械能守恒 点评 此题为一验证性实验题 要求根据物理规律选择需要测定的物理量 运用实验方法判断如何减小 用心 爱心 专心 实验误差 掌握各种试验方法是解题的关键 2 08 年全国卷年全国卷 2 某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径 测微器的示数如图所示 该铜丝的直径为 mm 答案 4 953 解析 螺旋测微器固定刻度部分读数为 4 5mm 可动刻度部分读数为 0 093mm 所以所测铜丝直径为 4 593mm 考点 螺旋测微器的读数 点评 螺旋测微器的读数是高考常考点 采用 固定刻度 可动刻度 读数 的方法进行 3 08 年北京卷 年北京卷 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系 并测弹簧的劲度系数 k 做法是先将待测弹簧 的一端固定在铁架台上 然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧 并使弹簧另一端的指针恰好落在 刻度尺上 当弹簧自然下垂时 指针指示的刻度数值记作 L0 弹簧下端挂一个 50g 的砝码时 指针指示的刻度 数值记作 L1 弹簧下端挂两个 50g 的砝码时 指针指示的刻度数值记作 L2 挂七个 50g 的砝码时 指针指示的 刻度数值记作 L2 下表记录的是该同学已测出的 6 个值 其中有两个数值在记录时有误 它们的代表符号分别是 和 测量记录表 代 表符号 L0L1L2L3L4L5L6L7 刻 度数值 cm 1 7 0 3 405 108 6010 312 1 用心 爱心 专心 实验中 L3和 L2两个值还没有测定 请你根据上图将这两个测量值填入记录表中 为充分利用测量数据 该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差 分别计算出了三个差值 11231332 6 90cm 6 90cm 7 00cm n dLLdLLdLL 请你给出第四个差值 dA cm 根据以上差值 可以求出每增加 50g 砝码的弹簧平均伸长量 用 d1 d2 d3 d4L L 表示的式子为 L 代入数据解得 cm L 计算弹簧的劲度系数 k N m g 取 9 8m s2 答案 2 L5 L6 6 85 6 84 6 86 14 05 14 04 14 06 7 20 7 18 7 22 1 75 28 37 LL 1234 44 dddd 解析 读数时应估读一位 所以其中 L5 L6两个数值在记录时有误 根据实验原理可得后面几问的结果 考点 探究弹力和弹簧伸长的关系 点评 此题考查了基本仪器 刻度尺 的使用 以及基本试验方法 逐差法 的应用 这是高中物理实 验的基本能力的考查 值得注意 4 08年天津卷 年天津卷 用螺旋测微器测量金属导线的直径 其示数如图所示 该金属导线的直径为 mm 答案 1 880 1 878 1 882 均正确 每空 2 分 解析 题目考查螺旋测微器的读数 螺旋测微器的读数方法是 1 先读固定尺上的读数为 1 5mm 2 读可动刻度为 38 0 与精确度 0 01 相乘得到 0 380mm 3 固定读数与可动读数相加即为最终结果 1 5mm 0 380mm 1 880mm 5 08年天津卷 年天津卷 某同学利用单摆测定当地重力加速度 发现单摆静止时摆球重心 在球心的正下方 他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L 通过改变摆线的长度 测 用心 爱心 专心 得6组L和对应的周期T 画出L一T2图线 然后在图线上选取A B两个点 坐标如图所示 他采用恰当的数据处 理方法 则计算重力加速度的表达式应为g 请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在 球心处的情况相比 将 填 偏大 偏小 或 相同 答案 相同 2 22 4 BA BA LL TT 解析 题目考查了用单摆测重力加速度 设 A B 的摆线长为 LA和 LB 摆线到重心的距离为 L1 所以 A B 的两处的摆长分别为 LA L1和 LB L1 根据周期公式得则 1 2 l T g 2 2 4 gT l 2 2 4 A A gT LL 2 2 2 4 B B gT LL 2 1 得 2222 222 444 BABA BA gTgTg TT LL 从式子中可以看出 最终的结果与重心的位置无关 所以不影响 g 值的测量 2 22 4 BA BA LL g TT 6 08 年四川卷 年四川卷 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动 盘边缘上固定一竖直的挡光片 盘转动时 挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过 如图 1 所示 图 2 为光电数字计时器的示意图 光源 A 中 射出的光可照到 B 中的接收器上 若 A B 间的光路被遮断 显示器 C 上可显示出光线被遮住的时间 挡光片的宽度用螺旋测微器测得 结果如图 3 所示 圆盘直径用游标卡尺测得 结果如图 4 所示 由图可 知 l 挡光片的宽度为 mm 2 圆盘的直径为 cm 3 若光电数字计时器所显示的时间为 50 0 ms 则圆盘转动的角速度为 弧度 秒 保留 3 位有效 用心 爱心 专心 数字 解析 由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读数 mm 242 1001 0 2 2410 d mm 24 220cm 20 24205 0 4242 D 圆盘转动的角速度为 而 综合两式并代入数据可得 rad s t w 2 2 r d 69 1 w 7 08年江苏卷 年江苏卷 某同学想要了解导线在质量相同时 电阻与截面积的关 系 选取了材料相同 质量相等的5卷导线 进行了如下实验 用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示 读得直径d 解析 外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度 L 如本题为 1mm 再看主尺水平线对应的可动刻 度 n 如本题为 20 0 记数为 L n 0 01 1 20 0 0 01 1 200mm 注意的是读 L 时 要看半毫米刻度线是否露出 如露出 则记为 1 5 或 2 5 等 8 08年江苏卷 年江苏卷 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律 弧形轨道末端水平 离地面的高度为 H 将钢球从轨道的不同高度h处静止释放 钢球的落点距轨道末端的水平距离为s 1 若轨道完全光滑 s2与h的理论关系应满足s2 用H h表示 2 该同学经实验测量得到一组数据 如下表所示 h 10 m 2 003 004 005 006 00 s2 10 2 623 895 206 537 78 请在坐标纸上作出s2 h关系图 3 对比实验结果与理论计算得到的s2 h关系图线 图中已画出 自同 一高度静止释放的钢球 水平抛出的速率 填 小于 或 大于 理论值 4 从s2 h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著 你认 为造成上述偏差的可能原因是 答案 1 4Hh 2 见图 3 小于 4 摩擦 转动 回答任一即可 解析 1 根据机械能守恒 可得离开轨道时速度为 gh2 由平抛运动知识可求得时间为 可得 g H2 Hhvts4 2 依次描点 连线 注意不要画成折线 用心 爱心 专心 3 从图中看 同一 h 下的 s2值 理论值明显大于实际值 而在同一高度 H 下的平抛运动水平射程由水 平速率决定 可见实际水平速率小于理论速率 4 由于客观上 轨道与小球间存在摩擦 机械能减小 因此会导致实际值比理论值小 小球的转动也需 要能量维持 而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分 也会导致实际速率明显小于 理论 速率 这一点 可能不少同学会考虑不到 9 08 年重庆卷 年重庆卷 某实验小组拟用如图 1 所示装置研究滑块的运动 实验器材有滑块 钩码 纸带 米尺 带滑 轮的木板 以及由漏斗和细线组成的单摆等 实验中 滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动 同时单摆 垂直于纸带运动方向摆动 漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置 在图 2 中 从 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致 用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有 写出 2 个即可 答案 B 摆长测量 漏斗重心变化 液体痕迹偏粗 阻力变化 解析 本题考查匀加速运动和单摆的运动 本题中等难度题目 要使速度和加速度方向相同 则只有 B 因为 B 中相等时间内纸带运动的距离越来越大 用该方法测量加速度的误差主要来源有 摆长的测量 漏斗重 心的变化 液体痕迹偏粗 阻力变化等 1 10 08 年宁夏卷 年宁夏卷 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 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 在托盘中放入适量砝码 滑块开始做匀加速运动 在 纸带上打出一系列小点 用心 爱心 专心 1 上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 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 写出支持你的看法的一个论据 答案 1 0 495 0 497m s2 2 CD 1 分 3 gm ammgm 2 323 解析 对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度 11 08 年上海卷 年上海卷 在 用单摆测重力加速度 的实验中 1 某同学的操作步骤为 a 取一根细线 下端系住直径为 d 的金属小球 上端固定在铁架台上 b 用米尺量得细线长度 l c 在摆线偏离竖直方向 5 位置释放小球 d 用秒表记录小球完成 n 次全振动的总时间 t 得到周期 T t n e 用公式计算重力加速度 2 2 4l g T 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比 选填 偏大 相同 或 偏小 2 已知单摆在任意摆角 时的周期公式可近似为 式中 T0为摆角趋近于 0 时的周期 a 为常数 为了 2 0 1sin 2 TTa 用心 爱心 专心 用图像法验证该关系式 需要测量 的物理量有 若某同学在实验中得到了如图所 示的图线 则图像中的横轴表示 答案 1 偏小 2 T 或 t n T 解析 单摆摆长为摆线长度与小球半径之和 因该同学将偏小的摆长代入公式计算 所得重力加速度的测 量值偏小于实际值 为验证该关系式 需要测量单摆在任意摆角 时的周期 T 根据公式与图像的函数关系 式可推导得到摆角 0 时横轴的截距为 T0 12 08 年海南卷 年海南卷 某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径 测微器的示数如图所示 该金属丝直径的测量值 为 mm 答案 2 793 2 791 2 795mm 之间均可 解析 测量值读数为 2 5mm 0 01mm 29 3 2 793mm 13 08 年广东卷 年广东卷 某实验小组采用图所示的装置探究 动能定理 图中小车中可放置砝码 实验中 小车碰 到制动装置时 钩码尚未到达地面 打点针时器工作频率为 50 Hz 1 实验的部分步骤如下 在小车中放入砝码 把纸带穿过打点计时器 连在小车后端 用细线连接小车和钩码 将小车停在打点计时器附近 小车拖动纸带 打点计时器在纸带上打下一列点 改变钩码或小车中砝码的数量 更换纸带 重复 的操作 2 图是钩码质量为 0 03 kg 砝码质量为 0 02 kg 时得到的一条纸带 在纸带上选择起始点 0 及 A B C D 和 E 五个计数点 可获得各计数点到 0 的距离 5 及对应时刻小车的瞬时速度 v 请将 C 点的测量结果 填在表 1 中的相应位置 用心 爱心 专心 3 在上车的运动过程中 对于钩码 砝码和小车组成的系统 做正功 做负 功 4 实验小组根据实验数据绘出了图中的图线 其中 v2 v2 v20 根据图线可获得的结论是 要验证 动能定理 还需要测量的物理量是摩擦力是 表 1 纸带的测量结果 测量点 S cmr m s 1 00 000 35 A1 510 40 B3 200 45 C D7 150 54 E9 410 60 答案 1 接通电源 释放小车 断开开关 2 5 06 0 49 3 钩砝的重力 小车受摩擦阻力 4 小车初末速度的平方差与位移成正比 小车的质量 用心 爱心 专心 2005 2007 年力学实验年力学实验 1 07 年上海卷 年上海卷 在实验中得到小车做直线运动的 s t 关系如图所示 由图可以确定 小车在 AC 段和 DE 段的运动分别为 A AC 段是匀加速运动 DE 段是匀速运动 B AC 段是加速运动 DE 段是匀加速运动 C AC 段是加速运动 DE 段是匀速运动 D AC 段是匀加速运动 DE 段是匀加速运动 在与 AB AC AD 对应的平均速度中 最接近小车在 A 点瞬时速度的是 段中的平均速度 答案 C AB 2 07 年海南卷年海南卷 设地球绕太阳做匀速圆周运动 半径为 R 速率为 v 则太阳的质量可用 v R 和引力常量 G 表 示为 太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动 其运动速率约为地球公转速率的 7 倍 轨 道半径约为地球公转轨道半径的 2 109倍 为了粗略估算银河系中恒星的数目 可认为银河系中所有恒星的质 s m E D C B A t s A B C D E t s 用心 爱心 专心 量都集中在银河系中心 且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量 则银河系中恒星数目约为 答案 1011 2 v R G 3 07 年北京理综年北京理综 某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上 的运动 实验步骤如下 a 安装好实验器材 b 接通电源后 让拖着纸带的小车沿平板斜面 向下运动 重复几次 选出一条点迹比较清 晰的纸带 舍去开始密集的点迹 从便于测量的点开始 每两个打点间隔取一个计数点 如下图中 0 1 2 6 点所示 c 测量 1 2 3 6 计数点到 0 计数点的距离 分别记作 S1 S2 S3 S6 d 通过测量和计算 该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动 e 分别计算出 S1 S2 S3 S6与对应时间的比值 3612 1236 SSSS tttt f 以为纵坐标 t 为横坐标 标出与对应时间 t 的坐标点 划出 t 图线 S t S t S t 结合上述实验步骤 请你完成下列任务 实验中 除打点及时器 含纸带 复写纸 小车 平板 铁架台 导线及开关外 在下面的仪器和器材 中 必须使用的有 和 填选项代号 A 电压合适的 50 Hz 交流电源 B 电压可调的直流电源 C 刻度尺 D 秒表 E 天平 F 重锤 将最小刻度为 1 mm 的刻度尺的 0 刻线与 0 计数点对齐 0 1 2 5 计数点所在位置如图所示 则 S2 cm S5 cm 打点计时器 小车 纸带 接电源 01cm 234567891011121314151617 181920 012 345 6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 01 cm2313 0125 用心 爱心 专心 5 70 152025 20 10 30 40 50 60 10 80 0 S t cm s 1 该同学在右图中已标出 1 3 4 6 计数点对应的坐标 请 你在该图中标出与 2 5 两个计数点对应的坐标点 并画出 t S t 图 根据 t 图线判断 在打 0 计数点时 S t 小车的速度 v0 m s 它在斜 面上运动的加速度 a m s2 答案 A C 2 97 2 99 13 19 13 21 如图 0 16 0 20 4 50 5 10 4 07 年四川理综 年四川理综 在做 研究平抛物体的运动 实验时 除了木板 小球 斜槽 铅笔 图钉之外 下列 器材中还需要的是 A 游标卡尺 B 秒表 C 坐标纸 D 天平 E 弹簧秤 F 重垂线 实验中 下列说法正确的是 A 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B 斜槽轨道必须光滑 C 斜槽轨道末端可以不水平 D 要使描出的轨迹更好地反映真实运动 记录的点应适当多一些 E 为了比较准确地描出小球运动的轨迹 应该用一条曲线把所有的点连接起来 答案 CF AD 5 07 年天津理综 年天津理综 一种游标卡尺 它的游标尺上有 50 个小的等分刻度 总长度为 49 mm 用它测量某物 体长度 卡尺示数如图所示 则该物体的长度是 cm 用心 爱心 专心 ABCDE 某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动 他将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上 实 验时得到一条纸带 他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点 在这点下标明 A 第六个点下标明 B 第 十一个点下标明 C 第十六个点下标明 D 第二十一个点下标明 E 测量时发现 B 点已模糊不清 于是他测得 AC 长为 14 56 cm CD 长为 11 15 cm DE 长为 13 73 cm 则打 C 点时小车的瞬时速度大小为 m s 小车 运动的加速大小为 m s2 AB 的距离应为 cm 保留三位有效数字 答案 1 4 120 2 0 986 2 58 5 99 6 07 年海南卷 年海南卷 现要验证 当质量一定时 物体运动的加速度与它所受的合外力成正比 这一物理规律 给定的器材如下 一倾角可以调节的长斜面 如图 小车 计时器一个 米尺 填入适当的公式或文字 完善以下实验步骤 不 考虑摩擦力的影响 让小车自斜面上方一固定点 A1从静止开始下滑到斜面底端 A2 记下所用的时间 t 用米尺测量 A1与 A2之间的距离 s 则小车的加速度 a 用米尺测量 A1相对于 A2的高度 h 设小车所受重力为 mg 则小车所受的合外力 F 改变 重复上述测量 以 h 为横坐标 1 t2为纵坐标 根据实验数据作图 如能得到一条过原点的直线 则可验证 当质量一 定时 物体运动的加速度与它所受的合外力成正比 这一规律 在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中 某同学设计的方案是 调节斜面倾角 使小车在斜面上匀速下滑 测量此时 A1点相对于斜面底端 A2的高度 h0 进行 中的各项测量 计算与作图时用 h h0 代替 h 用心 爱心 专心 b c 对此方案有以下几种评论意见 A 方案正确可行 B 方案的理论依据正确 但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动 C 方案的理论依据有问题 小车所受摩擦力与斜面倾角有关 其中合理的意见是 答案 2 2s t h mg s 斜面倾角 或填 h 的数值 C 7 07 年江苏卷 年江苏卷 如 a 图 质量为 M 的滑块 A 放在气垫导轨 B 上 C 为位移传感器 它能将滑块 A 到传感 器 C 的距离数据实时传送到计算机上 经计算机处理后在屏幕上显示滑块 A 的位移 时间 s t 图象和速率 时间 v t 图象 整个装置置于高度可调节的斜面上 斜面的长度为 l 高度为 h 取重力加速度 g 9 8 m s2 结果可保留一位有效数字 现给滑块 A 一沿气垫导轨向上的初速度 A 的 v t 图线如 b 图所示 从图线可得滑块 A 下滑时的加 速度 a m s2 摩擦力对滑块 A 运动的影响 填 明显 不可忽略 或 不明显 可忽略 此装置还可用来验证牛顿第二定律 实验时通过改变 可验证质量一定时 加速度与力成正比的 关系 实验时通过改变 可验证力一定时 加速度与质量成反比的关系 将气垫导