高三物理二輪復(fù)習(xí)（通用版）對應(yīng)練習(xí)-力學(xué)基礎(chǔ)實驗 word版含解析

課前診斷——力學(xué)基礎(chǔ)實驗考點一基本儀器的使用與讀數(shù)1.考查游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)](海南高考)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為________cm，高度為________mm。(a)(b)解析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d＝12mm＋4×eq\f(1,20)mm＝12.20mm＝1.220cm螺旋測微器的讀數(shù)為h＝6.5mm＋36.1×0.01mm＝6.861mm。答案：1.2206.8612．考查游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)](安徽高考)Ⅰ.根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，可以通過實驗測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖甲所示，將細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺。用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________mm。Ⅱ.在測定一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm。解析：Ⅰ.該游標(biāo)尺為十分度的，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可讀出小鋼球直徑大小。Ⅱ.由于螺旋測微器開始起點有誤差，估讀為0.007mm，測量后要去掉開始誤差。答案：Ⅰ.18.6Ⅱ.0.0070.638考點二“紙帶”類實驗3.考查研究勻變速直線運動](天津高考)某同學(xué)利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運動。(1)實驗中，必需的措施是________。A．細線必須與長木板平行B．先接通電源再釋放小車C．小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量D．平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出)。s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm。則小車的加速度a＝________m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù))，打點計時器在打B點時小車的速度vB＝________m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)利用打點計時器研究小車的勻變速直線運動時，為順利完成實驗，保證實驗效果，細線與長木板要平行，否則小車受力會發(fā)生變化，選項A正確；為打的點盡量多些，需先接通電源，再釋放小車，選項B正確；本題中只要保證小車做勻變速運動即可，無需保證小車質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量，選項C錯誤；同理，小車與長木板間可以有不變的摩擦力，無需平衡摩擦力，選項D錯誤。故必要的措施是A、B選項。(2)由s4－s1＝3aT2、s5－s2＝3aT2、s6－s3＝3aT2知加速度a＝eq\f(s4＋s5＋s6－s1－s2－s3,9T2)＝0.80m/s2打B點時小車的速度vB＝eq\f(s1＋s2,2T)＝0.40m/s。答案：(1)AB(2)0.800.404．考查驗證機械能守恒定律](漳州市漳浦一中檢測)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，據(jù)此驗證機械能守恒定律。(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C．用天平測出重錘的質(zhì)量；D．釋放紙帶，立即接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量紙帶上某些點間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。其中沒有必要進行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是________。(將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處)(2)在驗證機械能守恒定律的實驗中，若以eq\f(1,2)v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出eq\f(1,2)v2-h的圖像應(yīng)是____________，才能驗證機械能守恒定律；eq\f(1,2)v2-h圖像的斜率等于________的數(shù)值。解析：(1)B項，打點計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤。C項，因為我們是比較mgh、eq\f(1,2)mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平。故C沒有必要進行。D項，開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差。故D錯誤。故選B、C、D。(2)利用eq\f(1,2)v2-h圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機械能守恒，mgh＝eq\f(1,2)mv2，即eq\f(1,2)v2＝gh，所以以eq\f(1,2)v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點的傾斜直線。那么eq\f(1,2)v2-h圖線的斜率就等于重力加速度g。答案：(1)BCD(2)過原點的傾斜直線重力加速度5．考查探究做功與動能變化的關(guān)系]某實驗小組采用如圖所示裝置探究做功與動能變化的關(guān)系。小車經(jīng)平衡摩擦力后，掛上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小車彈出，脫離橡皮筋沿木板滑行。(1)實驗時打點計時器與學(xué)生電源按圖連接，正確的連接是________(填“A”或“B”)。(2)實驗中，甲、乙同學(xué)用兩種不同的方法來改變橡皮筋對小車所做的功。甲同學(xué)：改變相同橡皮筋的條數(shù)，小車每次拉到同一位置釋放；乙同學(xué)：保持橡皮筋的條數(shù)不變，小車每次拉到不同位置釋放。你認(rèn)為________(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法更合理。(3)從釋放小車到剛脫離橡皮筋的過程，小車的運動可能是________。A．勻加速運動 B．勻減速運動C．加速度增大的加速運動 D．加速度減小的加速運動(4)實驗中測得小車質(zhì)量為1.0kg，某次實驗得到的紙帶及測量數(shù)據(jù)如圖所示，測得小車獲得的動能為______J(保留兩位有效數(shù)字)。打點計時器工作頻率為50Hz。解析：(1)打點計時器應(yīng)接低壓交流電源，故A正確。(2)改變相同的橡皮筋的條數(shù)，且拉到同一位置釋放，橡皮筋對小車做的功與橡皮筋條數(shù)成正比，故甲同學(xué)方法合理。(3)隨著橡皮筋的拉力減小，小車的加速度逐漸減小，D正確。(4)小車的末速度v＝eq\f(4.00×10－2,0.02)m/s＝2m/s，故小車獲得的動能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝2.0J。答案：(1)A(2)甲(3)D(4)2.06.考查探究a與F、m之間的定量關(guān)系](鹽城二模)某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”。(1)實驗時，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力。該同學(xué)是這樣操作的：如圖乙，將小車靜止地放在水平長木板上，并連著已穿過打點計時器的紙帶，調(diào)整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車，讓打點計時器在紙帶上打出一系列__________的點，說明小車在做__________運動。(2)如果該同學(xué)先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達到eq\f(1,3)M，測小車加速度a，作a-F的圖像。如圖丙圖線正確的是__________。(3)設(shè)紙帶上計數(shù)點的間距為s1和s2。如圖丁為用米尺測量某一紙帶上的s1、s2的情況，從圖中可讀出s1＝3.10cm，s2＝__________cm，已知打點計時器的頻率為50Hz，由此求得加速度的大小a＝__________m/s2。解析：(1)平衡摩擦力時，應(yīng)將連接小車與砂桶的繩從小車上拿去，不要掛砂桶，將長木板的右端墊高至合適位置，使小車重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小車做勻速直線運動，此時打點計時器在紙帶上打出一系列點跡均勻的點。(2)如果這位同學(xué)先如(1)中的操作，已經(jīng)平衡摩擦力，則剛開始a-F的圖像是一條過原點的直線，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達到eq\f(1,3)M，不能滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量，此時圖像發(fā)生彎曲，故C正確。(3)由圖丁可讀得：s2＝5.50cm，由s2－s1＝aT2，T＝0.1s，可得：a＝2.40m/s2。答案：(1)點跡均勻勻速直線(2)C(3)5.502.40考點三“彈簧”“橡皮條”類實驗7.考查探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系](福建高考)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗。(1)圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?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，此時彈簧的伸長量Δl為________cm；(2)本實驗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，下列選項中規(guī)范的做法是______；(填選項前的字母)A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是____________________________________________。解析：(1)彈簧伸長后的總長度為14.66cm，則伸長量Δl＝14.66cm－7.73cm＝6.93cm。(2)逐一增掛鉤碼，便于有規(guī)律地描點作圖，也可避免因隨意增加鉤碼過多超過彈簧的彈性限度而損壞彈簧。(3)AB段明顯偏離OA，伸長量Δl不再與彈力F成正比，是超出彈簧的彈性限度造成的。答案：(1)6.93(2)A(3)彈簧受到的拉力超過了其彈性限度8．考查驗證力的平行四邊形定則]某同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，按如下步驟進行：①在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧測力計彈力的大小和方向。②在一個彈簧測力計的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下平衡時彈簧秤的讀數(shù)F。③將一根大約30cm長的細線從杯帶中穿過，再將細線兩端分別拴在兩個彈簧測力計的掛鉤上，在靠近白紙?zhí)幱檬謱ΨQ地拉開細線，使兩個彈簧測力計的示數(shù)相等，在白紙上記下細線的方向，彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示。④在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個彈簧測力計的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力F′。(1)在步驟③中，彈簧秤的讀數(shù)為________N。(2)在步驟④中，合力F′＝________N。(3)若________，就可以驗證力的平行四邊形定則。(4)本實驗采用的科學(xué)方法是________。A．理想實驗法 B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法解析：(1)彈簧測力計讀數(shù)時需要估