高三物理力学实验专题

1、高三物理力学实验专题1如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦(1)下列说法正确的是(B)A一端带有定滑轮的长木板必须保持水平 B实验时应先接通电源后释放小车C实验中m2应远小于m1 D测力计的读数始终为(2)如图为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出由此可求得小车的加速度的大小是0.50 m/s2(交流电的频率为50

2、 Hz，结果保留两位有效数字)(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a­F图象可能是图中的图线(C)2小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h(hb)时的速度，重力加速度为g.(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证以

3、A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为(Mm)gh(Mm)()2(用题目所给物理量的符号表示)；(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值v，因而系统减少的重力势能大于系统增加的动能(选填“大于”或“小于”)(3)为减小上述v对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是D.A保持A下落的初始位置不变，测出多组t，算出多个平均速度然后取平均值B减小挡光片上端到光电门的距离hC增大挡光片的挡光宽度b D适当减小挡光片的挡光宽度b(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g，则测量值小于真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)3某同学用图甲所示装置来验证动量守

4、恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次，回答下列问题：(1)在本实验中结合图甲，验证动量守恒的验证式是下列选项中的B.Amamamb Bmamamb Cmamamb(2)经测定，ma45.0 g，mb7.5 g，请结合图乙分析：碰撞前、后ma的动量分别为p1与p1，则p1p1(保留分式)有同学认为，在该实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大请你用已知的数

5、据，分析和计算出被碰小球mb平抛运动水平距离的最大值为76.8 cm.4(2018·四川资阳模拟)如图甲所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘实验时首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s.(1)实验需要用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图乙所示，d5.50 mm.(2)某次

6、实验过程，力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，砝码盘和砝码的质量为m，已知重力加速度为g，则对该小车，实验要验证的表达式是C.AmgsM()2M()2 B(mm0)gsM()2M()2C(Fm0g)sM()2M()2 DFsM()2M()25(2018·银川九中模拟)(1)图中游标卡尺的读数为10.90 mm，螺旋测微器的读数为2.970 mm.(2)探究“合外力做功和物体速度变化的关系”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：W，Wv，Wv2.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度

7、传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度)，每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放同学们设计了以下表格来记录实验数据，其中L1、L2、L3、L4、代表物体分别从不同的位置处无初速度释放时的位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4、表示物体每次通过Q点的速度实验次数1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L­v图象，并得出结论Wv2.他们的做法是否合适，不合适(选填“合适”或者“不合适”)，应绘制L­v2图象6(2018·哈尔滨第六中学检测)如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置

8、一个金属小球1和2(两球直径略小于管径且与弹簧不固连)，压缩弹簧并锁定现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射按下述步骤进行实验：用天平测出两球质量分别为m1、m2；用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q.回答下列问题：(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有B.(已知重力加速度g)A弹簧的压缩量xB两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2C小球直径D两球从管口弹出到落地的时间t1、t2(2)根据测量结果，可得弹性势能的表达式为Ep.(3)由上述所测得的物理量来表示，如果满足关系式m1x1m2x2

9、，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒1.解析：(1)一端带有定滑轮的长木板必须稍微倾斜，以平衡摩擦力，选项A错误；实验时应先接通电源后释放小车，选项B正确；实验中m2不必远小于m1，选项C错误；由于P向下加速运动，测力计的读数始终小于，选项D错误(2)由xaT2解得小车的加速度的大小是0.50 m/s2.(3)遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a­F图象，应该是当F从某一值开始增大，加速度a才开始增大，所以可能是图线C.2.解析：(1)通过光电门的平均速度为，视为下落h时的瞬时速度；在A从静止开始下落h的过程中，减少的重力势能Ep(Mm)gh，增大的动能为Ek(Mm)()

10、2，所以验证系统机械能守恒的表达式为：(Mm)gh(Mm)()2；(2)用平均速度代替瞬时速度，由于平均速度等于通过挡光片中间时刻的瞬时速度，可知测量速度小于下降h高度时的实际瞬时速度，即系统减少的重力势能大于系统增加的动能；(3)下落h时的瞬时速度v，通过光电门的平均速度v，所以vv()测多组时间并不能消除升者减少v，A错误；减小h，根据数学知识，v增大，B错误；增大b，根据数学知识，v增大；减小b，v减小，故C错误，D正确，故本题选D.(4)因为(Mm)gh(Mm)()2，所以g()2，因为实际瞬时速度v>，所以所测值小于真实值3.解析：(1)小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运

11、动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：mavBmavAmbvC，两边同时乘以时间t得：mavBtmavAtmbvCt，得：maOBmaOAmbOC，故选B.(2)；发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒定律：mavamavambvb根据机械能守恒定律：mavmavmbv由以上两式解得：vbva，因此最大射程为：sm·×44.8 cm76.8 cm.4.解析：(1)游标卡尺的主尺读数为5 mm，游标读数为0.05×10 mm0.50 mm，则d5.50 mm.(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小车通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为v

12、1，v2，则小车动能的增加量为MvMvM()2M()2.外力对小车做的功W(Fm0g)s，则需要验证的表达式为：(Fm0g)sM()2M()2.故选C.5.解析：(1)游标卡尺的主尺读数为：1.0 cm，游标尺读数为18×0.05 mm0.90 mm，所以最终读数为：10.0 mm0.90 mm10.90 mm.螺旋测微器的固定刻度读数为2.5 mm，可动刻度读数为47.0×0.01 mm0.470 mm，所以最终读数为2.5 mm0.470 mm2.970 mm.(2)采用表格方法记录数据，绘制的L­v图象是曲线，不能直接得出结论Wv2，做法不合适，为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L­v2图象6.解