專題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)-三年高考物理試題分項(xiàng)版解析

17【2016·卷】（3分）在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用到的傳感器是 “500N/m1OCa、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。在保持彈1.00cm不變的條件下，a、b90°a的讀數(shù)是N（2中所示）b的讀數(shù)可能為N。a、b90°aOCb的夾角，則彈簧秤a的讀 【答案】 3.09~4.1（有效數(shù)不作要求）（2）變大變【考點(diǎn)定位】探究求合力的方OOB、C位置各安裝一個(gè)光電門，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）與兩個(gè)光電B、CsA，靜止釋放，計(jì)時(shí)BCtA、Ox。 為求出彈簧的彈性勢(shì)能，還需要測(cè) 增大A、O之間的距離x，計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t 增 s【答案】（1）v sts st動(dòng)能，則為求出彈簧的彈性勢(shì)能，還需要測(cè)量滑塊（含遮光片）C。（3）A、O之間的xtB。合測(cè)量速度；首先要知道測(cè)量的物理量的表達(dá)式，然后才能知道要測(cè)量的物理量.【2016·新課標(biāo)Ⅲ卷】（10分）某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所將n（依次取n=1，2，3，4，5）個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按s-ta。度（2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n12345a/m利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí) k（ms–2 a–n【解析】（3）因?yàn)樾≤囎龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，故將（2，0.78）代入s1at22a0.39ms2根 第二定律可得nmg(5n)mMa，代入m=0.010kg，n=1、2、3、4、5，以及M0.45kgF

ma的形式，所以故直線不過原點(diǎn)，但仍是直線，A【考點(diǎn)定位】驗(yàn)證第二定律的應(yīng)【方法技巧】對(duì)于高中實(shí)驗(yàn)，要求能明確實(shí)驗(yàn)原理，認(rèn)真分析各步驟，從而明確實(shí)驗(yàn)方法；同時(shí)注意 ②他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50HZ的交流電源上得到一條紙帶打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所（每相鄰個(gè)計(jì)數(shù)間還有4個(gè)點(diǎn)圖未畫1=3.59c2=4.1c=5.19c4=.97c，5=6.78c，=7.64c。則小的加速度a= s2（要求分利用量的數(shù)），打計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車速度B= s。（果均保兩有效數(shù)字）【答案】①AB②0.80【名師點(diǎn)睛】此題是一道考查研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)題；注意此實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證【2016·新課標(biāo)Ⅱ卷】（6分）某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a） 圖（b）ML紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為 【答案】（1）④①③② （2）v

1mv22【2016·新課標(biāo)Ⅰ卷】（5分）某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為 ，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為 已測(cè)得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/s2，實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出f為 【答案】（1）1 1 1 50Hz。①為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的。C②除帶的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾） 3A、B、COhA、hB、hC。中，重物的重力勢(shì)能變化量Ep＝ ，動(dòng)能變化量Ek＝ A．利用公式vgtB．利用公式v C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響hvv2-h圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下【答案】①A②AB-

h A A

④Chf恒定，根據(jù)mghfh1mv20v22(gf)h可知，v2-h 2xT2運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖（b）所示（4個(gè)點(diǎn)未畫出）。在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小 m/s。在打出D點(diǎn)時(shí)，物塊的速度大小 m/s2。（保留兩位有效數(shù)字【答案】 【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的速度等于該過程的平均速度，可知vB=xAC=4.616.59×10–2m/s=0.56m/s，vB=xCE=8.6110.61×10–2m/s=0.96 （2）a=xCExAC10.618.616.594.61×10–2m/s2=2.0m/s2 4 dtvdtΔEpΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．用ΔEp=mgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度h到之間的豎直距離．（A）鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂 （B）鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球 （C）鋼球在A點(diǎn)時(shí)的底ΔEk1mv211–22讀數(shù) ΔEpΔEk之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的．你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)說 （2）1.50（1.49~1.51都算對(duì)）1.50（1.49~1.51都算對(duì)）（3）不同意，因?yàn)榭諝鈜折算成鋼球的速度vlvLd由題圖知讀數(shù)為1.50cm，小球的速度為v dt【考點(diǎn)定位】驗(yàn)證機(jī)械能守F1F2P1P2F3P3點(diǎn)。三個(gè)力的大小分別為：F1＝3.30N、F2＝3.85NF3＝4.25NF1F2的合力。被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為 B2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)。【答案】（1）如圖所示 4.7N（4.6～4.9N均可）；（2）Fa＝Fb；（3）BD；（4）選用新橡皮筋；【考點(diǎn)定位】本題主要考查了驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)和探究彈簧伸長(zhǎng)量與彈力的關(guān)系實(shí)12．【2014·Ⅰ·22】（6分）某同學(xué)利用圖（a）所示實(shí)驗(yàn)裝置即數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖（b）所示，實(shí)驗(yàn)中小車（含）的質(zhì)量為200g，實(shí)驗(yàn)時(shí) 由圖（b）可知，am圖線不經(jīng)過遠(yuǎn)點(diǎn)，可能的原因 并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是 FMa M

1

mg只有當(dāng)mMFmgM【方法技巧】從原理出發(fā)，即F=ma，分析不過原點(diǎn)，不成正比的原因，重點(diǎn)是對(duì)原理的理解。3所示的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將不可伸長(zhǎng)輕繩的兩端通過測(cè)力計(jì)（不及質(zhì)量及長(zhǎng)度）D的兩立柱上，固定點(diǎn)分別為PQ，PQ，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)（LPQ）。他們首先在繩上P10cm處（標(biāo)記C）系上質(zhì)量為m的重物（不滑動(dòng)）PC、QC的拉力大小TP和TQPC10cm，并讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，最后得到TP、TQPC之間的關(guān)系曲線如題6圖4所示，由實(shí)驗(yàn)可知：]曲線II中拉力最大時(shí)，C與P點(diǎn)的距離 （選填：TP或TQ）的線 在曲線I、II相交處，可讀出繩的拉力TQ= N，它與L、D、m和重力加速度g的關(guān)系為TQ= 【答案】①60（56～64）

② ③

mgLL22(LmgLL2【2014·大綱卷·22】（6分）現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(yùn)動(dòng)。在一小物塊沿斜面向10Hz；通過斜面上固定的刻度尺的5個(gè)連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4。已知斜面頂端的高度h和斜面的長(zhǎng)度s。g=9.80m/s2。 因 ，可知斜sa＝(x3x4)(x1x2)＝(x3x4)(x1x2)f2 s[-學(xué)-a′＝gh＝5.88m/s2a＜a′s【考點(diǎn)定位】本題主要考查了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)、第二定律的應(yīng)用等問題，屬于系砝碼質(zhì)量部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由砝碼質(zhì)量 ④重復(fù)③中操作，得到v與x的關(guān)系如圖23（c）。由圖可知，v與x成 【答案】 ④正比；x2（或壓縮量的平方【】通過圖象判斷速度與形變量關(guān)系，然后據(jù)動(dòng)能公式確定動(dòng)能與速度關(guān)系，再據(jù)能量轉(zhuǎn)化 坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y-x圖象能說明平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是 圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為平拋起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測(cè)得AB兩點(diǎn)水平距離Δx為40.0cm則平拋小球的初速度v0為 m/s則小球在C點(diǎn)的速度為vC= m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）?！窘馕觥浚?）斜槽末端水平，才能保證小球離開斜槽末端時(shí)速度為水平方向，故a對(duì)；為保證小球多能用折線，d錯(cuò)。xy1gt2y

gx02v0yx2g由豎直方向的分運(yùn)動(dòng)可知，y1gt2，t ，g22g2gt2g

0.1s，t2

水平初速度為

t2t1

2.0mC點(diǎn)的豎直分速度為vy

23mv2vv2v

4.0m【2014·山東·21】（8分）某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作GA端向右F；[G/F/④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和PP離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D點(diǎn)（未與滑輪碰撞），測(cè)量C、D間的距離sFG由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) （保留2位有效數(shù)字）滑塊最大速度的大小v （用h、s、和重力加速度g表示）2g(s 2g(s【方法技巧】由橡皮泥的狀態(tài)可判斷彈簧秤的示數(shù)即為滑動(dòng)摩擦力的大?。欢瑝K先加速后，減 ，故可求加速度為ag。 【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d12mm

1mm12.20mm①圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm，圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量△l為 ②本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是 （填選前的字）③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量△l與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成 6.93cm；A彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（1毫米）l1＝cm.。在彈簧下端分別F2＝N（g＝9.8m/s2）x，還需要測(cè)量的是F-x曲線，得到彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系?！敬鸢浮?5.85，0.98，彈簧的原長(zhǎng)l0 ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、 ⑥F和FF3的大小和方圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材 【答案】（1）AB；BDE（2）①，2.5m/s2（2.50.2ms2故選儀器ABBDEx132.4030.70cm30.7029.10cmx131.6529.00cm29.0027.40cm 根據(jù)逐差法xaT2可得紙帶①的加速度大，大小為a

過程中一段位移中間時(shí)刻速度等于過程中的平均速度2

xt過的位移差是一個(gè)定值，即xaT5個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。 m/s2；打點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)物塊的速度 【答案】 速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（R=0.20m）。完成下列填空： 1234512345 m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】 （4）7.94N；v1.4m/.相同，為減小誤差，取平均值，即m1.81kg。而模擬器的重力為Gmg9.8N，所以小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)的壓力為mgmg'7.94N。根據(jù)徑向合力提供向心力即27.94N(1.4kg1kg)9.8/kg(1.4kg1kg)2R

，整理可得v1.4m【考點(diǎn)定位】圓周運(yùn)量和受力相互轉(zhuǎn)化。其實(shí)就是一個(gè)圓周運(yùn)心力的分析.x，則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為（重g）。g cm（g取10m/s2）；若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線，則 g

80 14（b）和（c）是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶，應(yīng)選?。ㄌ睢癰”或“c”）來計(jì)算重力加速度。在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋饕蚴强諝庾枇?。bcc0l示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F0lF=2.50N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新記為O、OFOO皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段FOB。 cm NFOAFOBF通過比較F 【解析】（1）F-ll0l0=10.00cm 可計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)為kx0.02Nm50NmOA=6.00cm，OB=7.60cm的彈力Fkl50(6.007.6010.0)102N1.8N；則此時(shí) F1.8N通過比較F’和 ’的大小和方向，可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （O12、3….8O1-2 （3）逐漸增大到39.8cm/s 【解析】（1）作，然后釋放磁鐵，所以不正確的是CD；（