2011屆高三物理一輪復習優(yōu)化測控試題 力的相關(guān)實驗（38套）

1、2011屆高三物理一輪復習同步優(yōu)化測控試題第5講實驗：誤差和有效數(shù)字長度的測量體驗成功1.用最小刻度為1 mm的某刻度尺測量，下列讀數(shù)正確的是()A.3.10 cmB.3.1 cmC.3.100 cmD.0.31 cm答案：AD2.以km為單位記錄的某次測量結(jié)果為5.4 km，若以m為單位記錄這一結(jié)果可寫為()A.5.400 m B.5.4×103 mC.5.4×103 m D.5.400×103 m答案：B3.圖示為轉(zhuǎn)柄式電阻箱示意圖，下述正確的是()A.電阻箱的最大阻值為99999.9 B.除“0”外，電阻箱的最小值為0.1 C.若面板旋鈕如圖所示，這個電阻箱

2、A、B間的阻值為20463.9 D.若面板旋鈕位置如圖所示，這個電阻箱A、B間的阻值為204639 答案：ABC4.在測定金屬絲直徑時，螺旋測微器的示數(shù)如圖所示，可知該金屬絲直徑d×103 m.答案：0.9005.用一10分度的游標卡尺測量一長度為6.8 mm的物體，則游標尺的哪個刻度線與主尺的哪個刻度線對齊？解析：如圖所示，測量長度就是主尺的零刻度到游標尺的零刻度之間的距離，故讀數(shù)為xy.x讀數(shù)y6.8 mm8×0.9 mm14 mm.答案：游標尺的第8條刻度線與主尺的14 mm刻度線對齊6.如圖所示，角游標尺上有30分格，對應(yīng)于圓盤刻度盤上29個分格，角游標尺每一格與刻

3、度盤的每一格的差是分，此時角度為 . 解析：將圓盤刻度盤類比為游標卡尺的主尺，角游標尺類比為游標卡尺的游標尺，該角游標尺的精度為度，所以其讀數(shù)為：16115×161.50°.答案：2161.50°第6講實驗：驗證力的平行四邊形定則 探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系1.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，假設(shè)F1的大小及方向固定不變，為了使橡皮條仍然伸長到O點.對F2來說，下列說法正確的是()A.F2可以有多個方向 B.F2的方向和大小可以有多個值C.F2的方向和大小是唯一確定的 D.F2的方向唯一確定，大小可有多個值答案：C2.圖示為描述某根彈簧的伸長量與所受拉力之間

4、關(guān)系的圖象，下列關(guān)于這根彈簧的說法中，正確的是()A.彈簧的勁度系數(shù)是2 N/mB.彈簧的勁度系數(shù)是2×103 N/mC.當受800 N的拉力作用時，彈簧的長度是40 mD.當彈簧伸長為20 cm時，彈簧產(chǎn)生的拉力是200 N答案：B3.一根勁度系數(shù)是100 N/m的彈簧原長是10 cm，當它的長度是12 cm時，彈簧的彈力大小是N；若使彈簧長度再增加2 cm，對彈簧施加的拉力需增大N.答案：224.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，下列主要步驟的合理順序是.A.把木板平放在桌上，再用圖釘把白紙釘在木板上B.只用一只彈簧秤通過線把橡皮條拉到O點，記下彈簧秤的示數(shù)和線套的方向，按

5、相同的標度作出此力F的圖示C.記下兩個彈簧秤的示數(shù)，描下兩個線套和橡皮條的方向以及結(jié)點的位置D.比較F和F的大小和方向是否相同E.用圖釘把橡皮條的一端固定于板上A點，而在其另一端拴兩個線套F.用兩個彈簧秤分別拴住兩個線套并互成角度地拉橡皮條使之伸長，讓結(jié)點到達某一位置OG.按選定的標度作出兩個力F1、F2，以其為鄰邊作平行四邊形，過O點作出對角線表示其合力F答案：AEFCGBD5.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，其中的三個實驗步驟是：在水平放置的木板上固定一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上，另一端拴兩根細線，通過細線同時用兩只彈簧秤互成角度地拉橡皮條，使它與細線的結(jié)點達到某一位置O點，

6、在白紙上記下O點和兩彈簧秤的示數(shù)F1和F2.在紙上根據(jù)F1和F2的大小，應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力F的大小.只用一只彈簧秤通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與用兩個彈簧秤拉時相同，記下此時彈簧秤的示數(shù)F和細繩的方向.以上三個步驟中均有錯誤或疏漏，請你分別指出.(1)在中是.(2)在中是.(3)在中是.解析：本實驗驗證的是力的合成，是一個矢量的運算法則，所以既要驗證力的大小又要驗證力的方向.彈簧秤的示數(shù)是力的大小，細繩套的方向代表力的方向.所以它們的錯誤或疏漏是：(1)還要記下兩繩拉力的方向；(2)“的大小”后面加“和方向”；(3)“相同”之后加“使橡皮條與繩的結(jié)點拉到O點”.答案：(1)還要記

7、下兩繩拉力的方向；(2)“的大小”后面加“和方向”；(3)“相同”之后加“使橡皮條與繩的結(jié)點拉到O點”.6.下表是某同學為探究彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù).彈力F/N0.51.01.52.02.5伸長量x/cm2.315.086.899.8012.4(1)請你在下圖所示的坐標紙上作出Fx圖象.(2)寫出圖線所代表的函數(shù)式.(3)解釋函數(shù)表達式中的常量的物理意義.(4)若彈簧的原長為40 cm，并且以彈簧的總長為自變量，請你寫出它的函數(shù)表達式.解析：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點，按照圖中各點的分布與走向，應(yīng)作出一條直線，如圖所示.(2)設(shè)直線斜率為k，由數(shù)學知識，F(xiàn)kxC.在直線上取較遠的兩

8、點(可以減小誤差)，如點(9.8,2.0)與(2.31，0.5)，并代入上式可得k0.2 N/cm，C0.04 N，所以函數(shù)表達式為：F(0.2x0.04)N.(3)由FkxC知，當x0時，F(xiàn)C，因此式中常量表示彈簧的重量為0.04 N.若忽略彈簧的重量，則Fkx，因此，式中常數(shù)k表示使彈簧形變單位長度時彈簧的彈力，即勁度系數(shù).(4)設(shè)彈簧的總長為lx，則：FkxCk(lx40)C(0.2lx7.96) N.答案：(1)如圖所示(2)F(0.2x0.04)N(3)略(4)F(0.2lx7.96) N金典練習三實驗：誤差和有效數(shù)字長度的測量驗證力的平行四邊形定則探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系選擇題部分

9、共5小題，每小題6分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.1.螺旋測微器的精密螺紋的螺距為0.5 mm，可動刻度分成50等份，可動刻度每轉(zhuǎn)過1等份，測微螺桿前進或后退的長度為m；可動刻度每轉(zhuǎn)過1周，測微螺桿前進或后退的長度為n.則應(yīng)有()A.m0.05 mm，n0.5 mmB.m0.01 mm，n0.1 mmC.m0.01 mm，n0.5 mmD.m0.01 mm，n0.05 mm答案：C2.下列關(guān)于誤差的說法中，正確的是()A.偶然誤差是由于測量不仔細產(chǎn)生的B.偶然誤差都是由于測量工具不精密產(chǎn)生的C.偶然誤差都是由于估讀產(chǎn)生的D.任何測量都存在誤差答案

10、：D3.關(guān)于“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，下列說法正確的是()A.實驗?zāi)康氖怯闷叫兴倪呅味▌t求兩個共點力的合力B.用兩只彈簧秤拉橡皮條伸長某一長度時，必須記錄的是結(jié)點的位置和兩彈簧秤的示數(shù)，其余的都不用記錄C.換用一只彈簧秤拉時，應(yīng)當使橡皮條伸長的長度與前次相同D.使用彈簧秤前，首先應(yīng)檢查指針是否指在零刻度處，使用時要使彈簧秤與木板平行答案：CD4.如圖所示，在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，橡皮條一端固定于P點，另一端連接兩只彈簧秤，分別用F1與F2拉兩只彈簧秤，將這端的結(jié)點拉至O點.現(xiàn)讓F2大小不變，從圖示位置開始沿順時針方向轉(zhuǎn)動某一角度，要使這端的結(jié)點仍位于O點，則應(yīng)()A.增

11、大F1的同時增大角B.增大F1而保持角不變C.增大F1的同時減小D.減小F1的同時增大角答案：D5.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩只彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一固定的O點，以下操作正確的是()A.同一次實驗過程中，O點位置允許變動B.實驗中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時視線要正視彈簧秤的刻度C.實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一只彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條的另一端拉到O點D.實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時，兩彈簧秤之間的夾角應(yīng)取90°，以便于算出合力的大小答案：B非選擇題部分共7小題，共70分.6.(

12、6分)已知某物體的長度用不同的量具測量時，有下列不同結(jié)果：0.02010 m0.020 m2.0101 cm2.01 cm以上各數(shù)據(jù)的有效數(shù)字的位數(shù)依次為，.答案：4253甲7.(8分)某同學用游標為10個小等分刻度的游標卡尺測量一物體的長度，得到如圖甲所示的游標卡尺的示數(shù).由于前半部分被遮擋，只能看到游標的后半部分，圖中游標卡尺的示數(shù)為cm.解析：解法一由題圖可知，整個游標尺上各刻度與主尺上刻度的對應(yīng)關(guān)系如圖乙所示：乙可知測量值x3.4 cm5格×3.45 cm.解法二游標卡尺的示數(shù)就是主尺“0”刻度到游標“0”刻度之間的距離，故示數(shù)等于3.9 cm5×0.9 cm3.4

13、5 cm.答案：3.458.(10分)不用彈簧秤，只用三條相同的橡皮條、四個圖釘、一把直尺和一支鉛筆、白紙、平木板，能否驗證平行四邊形定則？若能驗證，請說出其步驟和方法.解析：能驗證.步驟和方法如下：(1)將三條橡皮條的一端都拴在一個圖釘O上，將這三條橡皮條的另一端分別再拴一個圖釘A、B、C，注意此時四個圖釘均未固定在板上，如圖所示.(2)用刻度尺測出橡皮條的自由長度L0，注意從圖釘腳之間測起.(3)將拴有橡皮條的圖釘A、B適當張開釘在木板上，拉第三根橡皮條C，使三條橡皮條互成角度拉伸，待結(jié)點處的圖釘O靜止時，釘下C圖釘，并記錄圖釘O的位置(注意此時O圖釘不能釘)和圖釘A、B、C的位置(此時圖

14、釘可打孔，不需鉛筆).(4)測出這三條橡皮條的長度L1、L2、L3，分別算出它們的伸長量x1 L1L0，x2 L2L0，x3 L3L0.(5)將x1、x2、x3按一定的標度用圖標示出來，以x1、x2為鄰邊作平行四邊形，作出其對角線OC，比較OC與OC的長度(即x3的長度).若兩者相等且在一條直線上，則達到目的；若OC與OC有一微小夾角或長度不等，則有誤差.答案：略9.(10分)某同學在做“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗時，設(shè)計了如圖所示的裝置.這種設(shè)計方案與豎直懸掛彈簧法相比，有什么優(yōu)缺點？答案：優(yōu)點：這種設(shè)計在測量彈簧自然長度時較準，基本上消除了彈簧自身重力的影響.缺點：彈簧與水平面間易造

15、成摩擦，另外定滑輪與轉(zhuǎn)軸間的摩擦也較明顯，這兩方面都使彈簧彈力小于所掛鉤碼的總重量，且所掛鉤碼越多，這種誤差會越大.10.(12分)某同學在做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置.所用鉤碼的質(zhì)量都是30 g.他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，所得數(shù)據(jù)如下表所示.(彈力始終未超出彈性限度，取g9.8 m/s2)砝碼質(zhì)量/g0306090120150彈簧總長L/cm6.007.158.349.4810.6411.79彈力大小F/N乙(1)試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在圖乙給定的坐標紙上作出彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長L之

16、間的函數(shù)關(guān)系的圖線，說明圖線及圖線跟坐標軸交點的物理意義.(2)該彈簧的勁度系數(shù)k是多大？解析： (1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上描出的點，基本上在同一條直線上，可以判定F和L間是一次函數(shù)關(guān)系，圖線表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比.畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點均勻地分布在直線兩側(cè)，如圖丙所示.該圖線跟橫軸交點的橫坐標表示彈簧的原長.(2)彈簧的勁度系數(shù)k25.9 N/m.答案：(1)如圖丙所示(2)25.9 N/m11.(12分)某同學在做“驗證互成角度的兩力合成的平行四邊形定則”的實驗時，把橡皮條的一端用圖釘固定于P點，同時用A、B兩個彈簧秤將橡皮條的另一端拉

17、到位置O.這時兩彈簧秤的示數(shù)分別是FA3.5 N、FB4.0 N，其位置記錄如圖甲所示.倘若橡皮條的活動端僅由一個彈簧秤拉著，也把它拉到O點位置，讀得彈簧秤的示數(shù)FC6.0 N，其位置如圖中C所示.(1)以0.5 cm表示1 N，在圖乙中作出力FA、FB和FC的圖示.(2)根據(jù)平行四邊形定則在圖乙中作出FA和FB的合力F，F(xiàn)的大小為N.(3)實驗的結(jié)果(填“能”或“不能”)驗證平行四邊形定則.答案：(1)如圖丙所示(2)如圖丁所示5.96.3 N均可(3)能12.(12分)佛山市九江大橋撞船事故發(fā)生后，佛山交通部門加強了對佛山市內(nèi)各種大橋的檢測與維修，其中對西樵大橋?qū)嵤┝藶槠诮荒甑姆忾]施工，

18、置換了大橋上所有的斜拉懸索.某校研究性學習小組的同學們很想知道每根長50 m、橫截面積為400 cm2的新懸索能承受的最大拉力.由于懸索很長，抗斷拉力又很大，直接測量很困難，于是同學們?nèi)砹送N材料制成的樣品進行實驗探究.由胡克定律可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力F與形變量x成正比，其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān).因而同學們猜想，懸索可能也遵循類似的規(guī)律.(1)同學們的準備像“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”實驗一樣，先將樣品豎直懸掛，再在其下端掛上不同重量的重物來完成本實驗.但有的同學說懸索的重力是不可忽略的，為了避免懸索所受重力對實驗的影響，你認為可行的措施是：.(2)同學們通過游標卡尺測量樣品的直徑來測定其橫截面積，某次測量的結(jié)果如圖所示，則該樣品的直徑為cm.(3)同學們經(jīng)過充分的討論，不斷完善實驗方案，最后取得實驗數(shù)據(jù)如下：樣品長度/m伸長量/cm拉力/N截面積/cm2200400