《2017年高考物理（深化复习+命题热点提分）专题12 力学实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考物理（深化复习+命题热点提分）专题12 力学实验（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题12 力学实验 1.在“探究求合力的方法”实验中，橡皮条一端固定于A点.(1)如图1所示，同时使用两只弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至O点.分别记录两个拉力的大小和方向，其中一只弹簧测力计的示数如图所示，则其示数为_N.图1(2)关于本实验，下列说法正确的是_.A.细绳套尽可能短一些B.橡皮条的伸长量越大越好C.拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好D.拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行(3)某同学通过多次实验得出：力的合成遵循平行四边形定则.图2为根据其中一次实验数据画出的两个力F1、F2的图示，请利用平行四边形定则在图中作出这两个力的合力F合，根据图示可以确定合力大小为_N.图2答案
2、(1)2.60(2)D(3)如图所示7.0 (3)根据力的平行四边形定则画出图象如图所示：根据图象可知，合力大小为F合7.0N.2.在利用如图3甲所示的实验装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.所用的钩码的质量都是30g.实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将4个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次挂完钩码待弹簧稳定后测出相应的弹簧总长度，并将数据填在了下面的表中.(弹簧始终未超过弹性限度，取g10m/s2)，试完成下列问题：图3实验次数12345钩码总质量(g)0306090120弹簧总长度(cm)6.007.118.209.3110.40(1)请在图乙所示的坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹
3、簧总长度x之间的函数关系图象.(2)由图象求得该弹簧的劲度系数k_N/m(保留两位有效数字).(3)某同学直接利用表中实验数据，作出了钩码质量m跟弹簧总长度x之间的函数关系图象是一条直线，该图象斜率所表示的物理意义是_；该图象在横轴上截距的物理意义是_.答案(1)如图所示(2)27(3)弹簧的劲度系数与当地重力加速度的比值弹簧的原长3.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图4所示的实验装置：图4(1)以下实验操作正确的是()A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行C.先接通电源后释放小车D.实验中小车的加速度越大越
4、好(2)在实验中，得到一条如图5所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T0.1s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，则小车的加速度a_m/s2(结果保留两位有效数字).图5(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图6所示.图线_是在轨道倾斜情况下得到的(填“”或“”)；小车及车中砝码的总质量m_kg.图6答案(1)BC(2)0.34(3)0.5 (2)根据作差法得：a0.34m/s2.(3
5、)由图象可知，当F0时，a0，也就是说当细线上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，所以图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，根据Fma得aF图象的斜率k，由aF图象得图象斜率k2，所以m0.5kg.4.用如图7所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.图7(1)计
6、算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_.(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_.A.弹簧原长B.当地重力加速度C.滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_.A.增大B.减小C.不变答案(1)(2)C(3)B5.如图8甲所示为验证机械能守恒定律的实验简图，地面以下为较松软的泥土.实验时把一质量为m的铁块举到离地面高为H的地方，让其自由下落，落入泥土中.铁块下面贴有力传感器(质量忽略不计)，可测得泥土中任意深度h处铁块受到的阻力Ff，图乙为计算机根据所测数据绘制的拟合图象(横轴表示深度h，单位cm，纵轴表示阻力Ff，单位N).图8分析图象数据，可得出铁块受到的阻力F
7、f与深度h的关系为_(选填“Ffkh2”、“Ffkh3”或“Ffkh4”).某次实验中，铁块下落深度为h1时停止运动，尝试写出铁块从下落到落地前验证其机械能守恒定律的方程_(比例系数k为已知)答案Ffkh3mgHkhmgh1(不能移项，移项物理意义不清晰)6.用如图9所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面.图9(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是_(选填选项前的字母).A.在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力B.在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C.调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D.所加钩码的
8、质量尽量大一些(2)如图10是某次实验中打出纸带的一部分.O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz.通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为_m/s.图10(3)甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带.他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v.如图11是根据这些实验数据绘出的v2s图象.已知此次实验中钩码的总质量为0.015kg，小车中砝码的总质量为0.100kg，取重力加速度g9.8m/s2
9、，则由图象可知小车的质量为_kg(结果保留两位有效数字).图11(4)在钩码总质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小.但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是_(选填选项前的字母).A.滑轮的轴处有摩擦B.小车释放时离打点计时器太近C.长木板的右端垫起的高度过高D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力答案(1)AC(2)0.36(3) 0.18(4)C (3)设钩码的总质量为m，小车的质量为M，砝码的总质量为m0，对钩码mgFTma对小车和砝码FT(m0M)a，可推出a，再代入运动学公式v22as得v22s，由此可
10、知图象斜率为，由图象可知图象斜率k1(注意横轴单位)，代入可得小车质量M0.18kg.(4)若拉力做功小于小车动能增量，说明有其他力做功，可能是平衡摩擦力过度，故C正确.7.某同学用如图12所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒.图12(1)用Epmgh计
11、算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到_之间的竖直距离.A.钢球在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢球在A点时的底端(2)用Ekmv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图13所示，其读数为_cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v_m/s.图13(3)下表为该同学的实验结果：Ep(102J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek(102J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的Ep与Ek之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？请说明理由.(4)请你提出一条减小上述
12、差异的改进建议.答案(1)B(2)1.501.50(3)不同意理由见解析(4)见解析8如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示(1)OD间的距离为_cm.(2)图乙是根据实验数据绘出的x-t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示_，加速度大小为_m/s2(保留三位有效数字)解析由图甲D点对应的数值可以读出OD之间的距离为1.20 cm.物体做匀变速直线运动，位移和时间之间的关系为xv0tat2，可见在x-t2图象中的斜率表示加速度的一半，可得加速度为0.933 m/s2.答案(1)1.20(2)加速度的一半(或)
13、0.9339某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律:在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U.改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U.(1)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线_(选填“Uh”或“U2h”)更容易得出结论(2)影响本实验精确程度的因素主要是_(列举一点即可)答案(1)U2h(2)空气阻力(或电磁感应损失机械能) 10在“探究加速度与质量的关系”的实验
14、中(1)备有器材：A.长木板；B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C.细绳、小车、砝码;D.装有细砂的小桶；E.薄木板；F.毫米刻度尺还缺少的一件器材是_(2)实验得到如图(a)所示的一条纸带,相邻两计数点的时间间隔为T；B、C间距s2和D、E间距s4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为_(3)同学甲根据实验数据画出如图(b)所示a图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为_kg；(g取10 m/s2)(4)同学乙根据实验数据画出了图(c)，从图线可知乙同学操作过程中可能_解析(1)本题要测量小车的质量，则需要天平，所以还缺少的一件器材是天平；(2)根据逐差法得：s4s22aT2解得a.答案(1)天平(2)a(3)0.02(0.0180.022均正确)(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够11某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为x时
