2013年高考物理 期末一模联考新题精选分类解析 专题10 力学探究性试验

1 十 力学探究性实验十 力学探究性实验 1 2013 上海市闵行区期末 如图 a 所示为一实验小车自动测速示意图 A为绕在条形磁铁上的线圈 经过放大器与 显示器连接 图中虚线部分均固定在车身 上 C为小车的车轮 B为与C同轴相连的 齿轮 其中心部分使用铝质材料制成 边 缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成 铁 齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上 已知齿轮B上共安装 30 个铁质齿子 齿轮直径为 30cm 车轮直径为 60cm 改变小车速度 显示 器上分别呈现了如图 b 和 c 的两幅图像 设 b 图对应的车速为 vb c 图对应的车速为vc 1 分析两幅图像 可以推知 vb vc 选填 2 根据图 c 标出的数据 求得车速vc km h 答案 18 或 56 5 解析 由于图 C 周期小 所以vbh1 重力加速度为 g 则小球做平抛运动的初速度 v0 答案 切线水平 白纸 复写纸 同一位置由静止 每空 1 分 l 2 分 12 hh g 解析 由平抛运动规律 l v0T h2 h1 gT2 联立解得小球做平抛运动的 初速度 v0 l 12 hh g 5 每空 2 分 2013 河南漯河市联考 在 研究弹簧的形变与外力的关 系 的实验中 将弹簧水平放置 测出其自然长度 然后竖直悬挂让其 自然下垂 在其下端竖直向下施加外力 F 实验过 程是在弹簧的弹性限度内进行的 用记录的外力 F 与弹簧的形变量 x 作出的 F x 图线如图所示 由图求出弹簧的劲度系数 即 k 图线不过原点的原因是 5 6 8 分 2013 河南漯河市联考 如图甲所示 用包有白纸的质量为 m kg 的圆柱棒代替纸带和重物 蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之 转动 代替打点计时器 当烧断悬挂圆柱棒的线后 圆柱棒竖直自由下 落 毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号 如图乙所示 设毛笔接触棒 时不影响棒的运动 测得记号之间的距离依次为 20 0 mm 44 0 mm 68 0 mm 92 0 mm 116 0 mm 140 0 mm 已知电动机铭牌上标有 1200 r min 字样 由此研究圆柱棒的运动情况 根据以上内容 回答下列问 题 1 毛笔画相邻两条线的时间间隔T s 图乙中的 端是圆柱棒的悬挂端 填 左 或 右 2 根据图乙所给的数据 可知毛笔画下记号D时 圆柱棒下落的速 度vD m s 圆柱棒竖直下落的加速度 a m s2 结果保留三位有效数字 6 7 8 分 2013 山东省淄博市期末 为了探究加速度与力的关系 某同 学设计了如图所示的实验装置 带滑轮的长木板水平放置 板上有 两个光电门相距为 d 滑块通过细线与重物相连 细线的拉力 F 大小 等于力传感器的示数 让滑块从光电门 1 由静止释放 记下滑到光 电门 2 的时间 t 改变重物质量来改变细绳拉力大小 重复以上操作 5 次 得到下列表格中 5 组数据 1 若测得两光电门之间距离为 d 0 5m 运动时间 t 0 5s 则 a m s2 2 依据表中数据在坐标纸上画出 a F 图象 7 3 由图象可得滑块质量 m kg 滑块和轨道间的动摩擦因数 g 10m s2 答案 1 4 0 2 图象如图 3 m 0 25 0 2 8 2013 年安徽省合肥市一模 某同学用如图所示装置做 研究平抛 运动的规律 的实验 1 有下列实验步骤 用图钉把白纸订在竖直木板上 把斜槽固定在紧靠木板的左上角 且使其末端切线水平 记下小球飞出时初始位置 O 并凭眼观测过 O 画水平线作为 x 轴 把水平木条靠在竖直木板上 让小球从斜槽适当的位置由静止滚下 观察小球在木条上的落点 并在白纸上标出相应的点 得到小球 运动过程中的一个位置 把水平木条向下移动 重复 的操作 让小球从斜槽上相同位 8 置由静止滚下 得到小球运动过程中的多个位置 从木板上取下白纸 上述 到 的步骤中 有错误的是步骤 应改为 2 根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标 x y 画出 图像如图 2 所示 图线是一条过原点的直线 说明 2 xy 小球运动的轨迹形状是 设该直线的斜率为 重力k 加速度为 则小铁块从轨道末端飞出的速度 g 0 v 9 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 第 12 题图 2 O y X2 9 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 0 4 mg s f 解析 钢球从某一高度竖直下落进入液体中先做减速运动 后做匀速运 动 由 mg kv2 v 2 s0 T 2 s0f 解得 k 0 4 mg s f 10 2013 北京东城区期末 用如图甲所示的实验装置做 研究平抛物体 的运动 实验 1 对于实验的操作要求 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滚下 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 2 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 部分运动轨迹如图乙所示 图中水平方向与竖直方向每小格的长度 10 均为 P1 P2和 P3是轨迹图线上的 3 个点 P1和 P2 P2和 P3之间l 的水平距离相等 若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动 重力加速度为 g 可求出小球从 P1运动到 P2所用的时间为 小球抛出后的水平速度为 答案 1 AD 2 2 3 l g gl 解析 由 4l gT2 解得小球从 P1运动到 P2所用的时间为 T 2 由 l g 6l v0T解得小球抛出后的水平速度为v0 3 gl 11 2013 北京市丰台区期末 如图为用 拉力传感器和速度传感器探究 加速度与物 体受力的关系 实验装置 用拉力传感器记 录小车受到拉力的大小 在长木板上相距L 48 0cm 的A B两点各安装一个速度传感器 分别记录小车到达A B时的速率 1 实验主要步骤如下 将拉力传感器固定在小车上 调整长木板的倾斜角度 以平衡小车受到的摩擦力 让小车在不受拉 力作用时能在木板上做 运动 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 接通电源后自C点释放小车 小车在细线拉动下运动 记录细线拉力 F的大小及小车分别到达A B时的速率vA vB 改变所挂钩码的数量 重复 的操作 2 下表中记录了实验测得的几组数据 22 BA vv 是两个速度传感器记录速 率的平方差 则加速度的表达式a 请将表中第 3 次的实验数 6 0 a m s 2 5 0 理论 F N 0 0 5 1 0 1 5 2 5 2 0 3 0 1 0 2 0 3 0 4 0 速度传感器 速度传感器 拉力传感器 BA 11 据填写完整 结果保留三位有效数字 3 由表中数据在坐 标纸上描点并作出 a F关