高考物理 力學(xué)實(shí)驗(yàn)二輪真題訓(xùn)練

1、第10講力學(xué)實(shí)驗(yàn)1用游標(biāo)卡尺測(cè)得某樣品的長(zhǎng)度如圖甲所示，其讀數(shù)L_ mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑如圖乙所示，其讀數(shù)D_ mm.解析：本題考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺零刻度線所對(duì)主尺刻度為5 cm即50 mm，游標(biāo)尺第17條刻度線與主尺對(duì)齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×17 mm0.85 mm，因此樣品長(zhǎng)度為50.85 mm；螺旋測(cè)微器固定刻度部分讀數(shù)為4.5 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為0.202 mm，因此樣品外徑為4.702 mm.答案：50.854.702(4.7014.703均可)2(2013·浙江卷·21)如圖所示，裝置甲中掛有小桶的細(xì)

2、線繞過(guò)定滑輪，固定在小車(chē)上；裝置乙中橡皮筋的一端固定在導(dǎo)軌的左端，另一端系在小車(chē)上一同學(xué)用裝置甲和乙分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶和，紙帶上a、b、c均為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點(diǎn)間距離為_(kāi)；(2)任選一條紙帶求出c、e兩點(diǎn)間的平均速度大小為_(kāi)，紙帶和上c、e兩點(diǎn)間的平均速度_(選填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)圖中_(填選項(xiàng))A兩條紙帶均為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得B兩條紙帶均為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得C紙帶為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得，紙帶為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得D紙帶為用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得，紙帶為用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得解析：(1)由紙帶可讀出b、c間距為2.10 cm，由紙帶讀出b、c間距為2

3、.40 cm(±0.05 cm，有效數(shù)字位數(shù)要準(zhǔn)確)(2)由，知t0.04 s，xce4.52 cm(紙帶)或xce5.00 cm(紙帶)，代入數(shù)據(jù)得，ce1.13 m/s(紙帶)或1.25 m/s(紙帶)，.(3)由紙帶各點(diǎn)間距分析可知，小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，從紙帶各點(diǎn)間距來(lái)看，小車(chē)開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，一段距離后做勻速運(yùn)動(dòng)，故可知紙帶是用裝置甲實(shí)驗(yàn)所得，紙帶是用裝置乙實(shí)驗(yàn)所得，選C.答案：(1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm，有效數(shù)字位數(shù)要正確)(2)1.13 m/s或1.25 m/s(±0.05 m/s，有效數(shù)字位數(shù)不作要求)小于(3)C3.某探究小

4、組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端開(kāi)始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移x.(空氣阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略)(1)滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為_(kāi)(2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)(3)以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是_a滑塊的質(zhì)量b當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差d小球落地和

5、滑塊撞擊擋板不同時(shí)解析：(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律為Hgt2，斜面上勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律為xat2，所以(2)mgsin mgcos ma，其中sin ，cos ，解得(h).(3)從實(shí)驗(yàn)原理和理論計(jì)算結(jié)果看，引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要是c、d.答案：(1)(2)(h)(3)cd4如圖甲所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：(1)為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤(pán)，通過(guò)調(diào)整墊片的位置，改變長(zhǎng)木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車(chē)是否做_運(yùn)動(dòng)(2)連接細(xì)繩及托盤(pán)，放入砝碼，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到圖乙所示的紙帶紙帶上O為小車(chē)運(yùn)動(dòng)起始

6、時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1 s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)所受拉力為0.2 N，小車(chē)的質(zhì)量為0.2 kg.請(qǐng)計(jì)算小車(chē)所受合外力做的功W和小車(chē)動(dòng)能的變化Ek，補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位).OBOCODOEOFW/J0.043 20.057 20.073 40.091 5Ek/J0.043 00.057 00.073 40.090 7分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)WEk，與理論推導(dǎo)結(jié)果一致(3)實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得托盤(pán)質(zhì)量為7.7×103 kg，實(shí)驗(yàn)時(shí)該組同學(xué)放入托盤(pán)中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為_(kāi) kg.(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位)解

7、析：(1)若已平衡摩擦力，則小車(chē)在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)從紙帶上的O點(diǎn)到F點(diǎn)，WF·0.2×0.557 5 J0.111 5 J，打F點(diǎn)時(shí)速度vF m/s1.051 m/sEkMv×0.2×1.0512 J0.110 5 J.(3)打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為vB m/s0.655 5 m/s所以小車(chē)的加速度a m/s20.99 m/s2小車(chē)所受的拉力F(m0m)(ga)，所以盤(pán)中砝碼的質(zhì)量mm0 kg7.7×103 kg0.015 kg.答案：(1)勻速直線(或勻速)(2)0.111 50.110 5(3)0.0155“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

8、”實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示(1)實(shí)驗(yàn)所需的器材有：附有定滑輪的長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶和復(fù)寫(xiě)紙、低壓學(xué)生電源、小車(chē)、砝碼、小桶、沙子、細(xì)繩、_和_(2)下列說(shuō)法中正確的是_A平衡摩擦力時(shí)，要用細(xì)繩把裝沙的小桶通過(guò)定滑輪拴在小車(chē)上B平衡摩擦力后，如果改變了小車(chē)上砝碼的數(shù)量，應(yīng)重新平衡摩擦力C要將小桶和沙子的總重力mg當(dāng)做小車(chē)(質(zhì)量為M)受到的細(xì)繩拉力，必須使MmD實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放小車(chē)(3)某學(xué)生保持小車(chē)及砝碼的質(zhì)量不變，測(cè)得5組小車(chē)加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出aF圖線.F(N)0.200.300.400.500.60a(m/s2)0.100.210.290

9、.320.49該圖線沒(méi)有通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_該圖線的斜率所表示的意義是_解析：(1)測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)要用刻度尺，要知道小桶及沙子的質(zhì)量，需要用天平(2)平衡摩擦力以后，在后面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不需要再平衡摩擦力要使小桶和沙子的總重力mg當(dāng)做小車(chē)的拉力，應(yīng)滿足小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m.要能獲得較多的紙帶上的點(diǎn)，應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)(3)aF圖象如圖所示圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠由牛頓第二定律知mgMa或mg(Mm)a，得a或a，易知，aF圖線的斜率為或.答案：(1)刻度尺天平(帶有一套砝碼)(2)CD(3)aF圖線如圖所示沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠小桶質(zhì)量m(包

10、括沙子質(zhì)量)與小車(chē)質(zhì)量M之和的倒數(shù)或小車(chē)質(zhì)量M的倒數(shù)(兩種結(jié)果寫(xiě)出任意一種均可)6.(2013·江蘇卷·11)某興趣小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示傾斜的球槽中放有若干個(gè)小鐵球，閉合開(kāi)關(guān)K，電磁鐵吸住第1個(gè)小球手動(dòng)敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開(kāi)，第1個(gè)小球開(kāi)始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個(gè)小球當(dāng)?shù)?個(gè)小球撞擊M時(shí)，M與觸頭分開(kāi)，第2個(gè)小球開(kāi)始下落這樣，就可測(cè)出多個(gè)小球下落的總時(shí)間(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有_A電路中的電源只能選用交流電源B實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方C用直尺測(cè)量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度D手動(dòng)敲擊M的同

11、時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球下落的高度H1.980 m,10個(gè)小球下落的總時(shí)間T6.5 s可求出重力加速度g_ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個(gè)辦法(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時(shí)間t磁性才消失，因此，每個(gè)小球的實(shí)際下落時(shí)間與它的測(cè)量時(shí)間相差t，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差為此，他分別取高度H1和H2，測(cè)量n個(gè)小球下落的總時(shí)間T1和T2.他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除t對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？請(qǐng)推導(dǎo)說(shuō)明解析：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律hgt2解決問(wèn)題(1)若電源選用直流電源，電磁鐵可正常工作，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)小球要撞擊M斷開(kāi)電源，因此M應(yīng)在電磁鐵的正下方，選項(xiàng)B正確；小球下落的高度為電磁鐵下端到M的豎直距離與小球直徑的差，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)Hgt2，t可利用累積法，即從手動(dòng)敲擊M的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)量出落下n個(gè)小球的時(shí)間T，則一個(gè)小球下落時(shí)間t，選項(xiàng)D正確(2)根據(jù)Hgt2和t，解得g m/s29.