2009年各地高考試題分類精編-力學(xué)實驗

書利華教育網(wǎng)您的教育資源庫2009年各地高考試題分類精編（力學(xué)實驗）寧夏卷22.（4分）某同學(xué)用游標卡尺測量一圓柱體的長度，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，示數(shù)如圖。由圖可讀出=cm,=答案2.25，6.860【解析】游標卡尺的讀數(shù)；螺旋測微器的讀數(shù)。江蘇卷11.（10分）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖乙所示。計時器大點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過原點，請說明主要原因。11.(1)0.16(0.15也算對)（2）（見右圖）（3）未計入砝碼盤的重力海南卷13．某同學(xué)用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度，讀出圖中的示數(shù)，該金屬圓片的直徑的測量值為cm，厚度的測量值為mm。答案：1.240，1.682（或1.683）廣東卷15．（10分）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”。如圖12，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼。（1）實驗主要步驟如下：①測量__________和拉力傳感器的總質(zhì)量；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；②將小車停在C點，________，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度。③在小車中增加砝碼，或___________，重復(fù)②的操作。（2）表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功。表格中的ΔE3＝_________，W3＝________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）根據(jù)表1，請在圖13中的方格紙上作出圖線。W答案：（1）小車；接通電源后釋放小車；改變鉤碼的個數(shù)W（2）0.619；0.610（3）圖【解析】（1）略；（2）由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律，可得△E3=0.600；觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610;（3）在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示福建卷北京卷全國卷123．（10分）某同學(xué)為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間，h1h1h2ABs用游標卡尺測測最滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質(zhì)量m；用直尺測量A、B之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2；將滑塊從A點靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t；重復(fù)步驟③數(shù)次，井求擋光時間的平均值利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα；游標尺主尺cm345游標尺主尺cm3450510（1）用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）①斜面傾角的余弦cosα＝；②滑塊通過光電門時的速度v＝；③滑塊運動時的加速度a＝；④滑塊運動時所受到的摩擦阻力f＝；（2）測量滑塊擋光長度的游標卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d＝。答案（1）①②③④（2）3.62cm【解析】(1)物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動,受重力、支持力、滑動摩擦力,如圖所示①根據(jù)三角形關(guān)系可得到,②根據(jù)③根據(jù)運動學(xué)公式,有,即有④根據(jù)牛頓第二定律,則有.(2)在游標卡尺中，主尺上是3.6cm，在游標尺上恰好是第1條刻度線與主尺對齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也對.全國卷223、（13分）某同學(xué)得用圖1所示裝置做“研究平拋運動”的實驗，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標約丟失了一部分，剩余部分如圖2所示，圖2中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s2（1）設(shè)P1、P2、和P3的橫坐標分別為x1、x2和x3，縱坐標分別為y1、y2和y3，從圖2中可讀出︱y1－y2︱=_________m，︱y1－y3︱=__________m，︱x1－x2︱=__________m（保留兩位小數(shù)）。（2）若已測知拋出后小球在水平方向做勻速運動，利用（1）中讀取的數(shù)據(jù)，求小球從P1運動到P2所用的時間為___________s，小球拋出后的水平速度為___________m/s（均可用根號表示）。，（3）已測得小球拋也前下滑的高度為0.50m,設(shè)E1和E2分別為開始下滑時和拋也時的機械能，則小球從開始下滑到拋出的過程中機械能的相對損失，×100%=_______%（保留兩位有效數(shù)字）圖1水平方向圖1水平方向P1P2P3圖2答案（1）0.611.610.60（2）0.203.0（3）8.2【解析】本題考查研究平拋運動的實驗.由圖可知P1到P2兩點在豎直方向的間隔為6格,P1到P3兩點在豎直方向的間隔為16格所以有=0.60m.=1.60m.P1到P2兩點在水平方向的距離為6個格.則有=0.60m.(2)由水平方向的運動特點可知P1到P2與P2到P3的時間相等,根據(jù),解得時間約為0.2s,則有(3)設(shè)拋出點為勢能零點,則開始下滑時的機械能為E1=mgh=mg/2,拋出時的機械能為E2==4.5m,則根據(jù)0.082山東卷23．(12分)請完成以下兩小題。（1）某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘字，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第二條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細胞掛一重物。①為完成實驗，下述操作中必需的是。a．測量細繩的長度b．測量橡皮筋的原長c．測量懸掛重物后像皮筋的長度d．記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置②釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次實驗證，可采用的方法是答案：（1）①bcd②更換不同的小重物上海卷17．（6分）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是____________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（ ）（A）小車與軌道之間存在摩擦 （B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 （D）所用小車的質(zhì)量太大【答案】（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，【解析】（1）因為要探索“加速度和力的關(guān)系”所以應(yīng)保持小車的總質(zhì)量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受外力；（2）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：得，而實際上，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足M>>m造成的。18．（6分）利用圖（a）實驗可粗略測量人吹氣產(chǎn)生的壓強。兩端開口的細玻璃管水平放置，管內(nèi)塞有潮濕小棉球，實驗者從玻璃管的一端A吹氣，棉球從另一端B飛出，測得玻璃管內(nèi)部截面積S，距地面高度h，棉球質(zhì)量m，開始時的靜止位置與管口B的距離x，落地點C與管口B的水平距離l。然后多次改變x，測出對應(yīng)的l，畫出l2-x關(guān)系圖線，如圖（b）所示，并由此得出相應(yīng)的斜率k。（1）若不計棉球在空中運動時的空氣阻力，根據(jù)以上測得的物理量可得，棉球從B端飛出的速度v0＝________。（2）假設(shè)實驗者吹氣能保持玻璃管內(nèi)氣體壓強始終為恒定值，不計棉球與管壁的摩擦，重力加速度g，大氣壓強p0均為已知，利用圖（b）中擬合直線的斜率k可得，管內(nèi)氣體壓強p＝________。（3）考慮到實驗時棉球與管壁間有摩擦，則（2）中得到的p與實際壓強相比________（填偏大、偏?。??！窘馕觥浚?）lEQ\R(EQ\F(g,2h))（2）p0＋EQ\F(kmg,4Sh)（3）偏小【解析】小球從B點飛出后做平拋運動，則有，聯(lián)立解得；在吹小球的過程中，由動能定理可得：即：，可知直線的斜率可得。若考慮實驗中小球與玻璃管的摩擦則得到的p與實際壓強相比應(yīng)偏小。四川卷22.(17分)(1)在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度的比值，叫做彈簧的勁度系數(shù)。為了測量一輕彈簧的勁度系數(shù)，某同學(xué)進行了如下實驗設(shè)計：如圖所示，將兩平行金屬導(dǎo)軌水平固定在豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好，水平放置的輕彈簧一端固定于O點，另一端與金屬桿連接并保持絕緣。在金屬桿滑動的過程中，彈簧與金屬桿、金屬桿與導(dǎo)軌均保持垂直，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，通過減小金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時讀數(shù)等方法，使摩擦對實驗結(jié)果的影響可忽略不計。請你按要求幫助該同學(xué)解決實驗所涉及的兩個問題。①幫助該同學(xué)完成實驗設(shè)計。請你用低壓直流電源（）、滑動變阻器()、電流表（A）、開關(guān)（）設(shè)計一電路圖，畫在圖中虛線框內(nèi)，并正確連在導(dǎo)軌的C、D兩端。A②若已知導(dǎo)軌間的距離為d,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,正確連接電路后，閉合開關(guān)，使金屬桿隨擋板緩慢移動，當(dāng)移開擋板且金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置，斷開開關(guān)，測出彈簧對應(yīng)的長度為x1;改變滑動變阻器的阻值，再次讓金屬桿靜止時，測出通過金屬桿的電流為I2,彈簧對應(yīng)的長度為x2,則彈簧的勁度系數(shù)k=__________.答案：（1）①設(shè)計的電路如圖。②解析：①低壓直流電源E、滑動變阻器R、電流表、開關(guān)S串接在CD兩點之間，如圖所示。②設(shè)彈簧原長為L0，應(yīng)用胡克定律有k(x1－L0)＝BI1d、k(x2－L0)＝BI2d，兩式相減可得k(x1－x2)＝B（I1－I2）d，解得k＝；法二：根據(jù)胡克定律F＝kx可得ΔF＝kΔx，則k＝＝；（2）氣墊導(dǎo)軌(如圖甲)工作時，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力。為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動。圖乙為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_________、_________，兩滑塊的總動量大小為_________；碰撞后兩滑塊的總動量大小為_________。重復(fù)上述實驗，多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證。答案：（2）0.2abs30.2abs1（兩空可互換），0.2ab(s1-s3)；0.4abs2 解析：動量P＝mv，根據(jù)v＝S/（5T）可知兩滑塊碰前的速度分別為v1＝0.2s1b、v2＝0.2s3b，則碰前動量分別為0.2abs1和0.2abs3，總動量大小為av1－av2＝0.2ab(s1-s3)；碰撞后兩滑塊的總動量大小為2av＝2as2/（5T）＝0.4abs2天津卷重物打點計時器紙帶重物打點計時器紙帶鐵架臺鐵夾接電源·所需器材有打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需（填字母代號）中的器材。A.直流電源、天平及砝碼B.直流電源、毫米刻度尺C.交流電源、天平及砝碼D.交流電源、毫米刻度尺②通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度。為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v-t圖象外，還可作圖象，其縱軸表示的是，橫軸表示的是。答案：=1\*GB3①D，，速度平方的二分之一，重物下落的高度?！窘馕觥勘绢}考查用打點計時器測重力加速度。涉及器材的選取和用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。=1\*GB3①打點計時器需接交流電源。重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不要天平和砝碼。計算速度需要測相鄰計數(shù)的距離，需要刻度尺，選D。=2\*GB3②由公式，如繪出圖像，其斜率也等于重力加速度。重慶卷22.（19分）（1）某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請判斷是否恰當(dāng)（填“是”或“否”）。①把單擺從平衡位置拉開約5°釋放；②在擺球經(jīng)過最低點時啟動秒表計時；