《2018年高考物理二轮复习专题14 力学实验押题专练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高考物理二轮复习专题14 力学实验押题专练（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题14 力学实验1.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向.如图1所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：图1F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05找出中F2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O，橡皮筋的拉力
2、记为FO O.图2在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图2所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图3坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0_cm.图3(2)测得OA6.00 cm，OB7.60 cm，则FOA的大小为_N.(3)根据给出的标度，在图4中作出FOA和FOB的合力F的图示.图4(4)通过比较F与_的大小和方向，即可得出实验结论.答案(1)见解析图甲10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.701.90
3、均正确)(3)见解析图乙(4)FOO解析(1)作出Fl图象，如图甲所示，求得直线的横截距即为l0，可得l010.0 cm (3)FOBFOA1.80 N，两力的合力F如图乙所示.(4)FOO的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F是FOA、FOB两个力的合力，所以通过比较F和FOO的大小和方向，可得出实验结论.2.某同学利用如图6所示的装置验证动能定理.将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y.改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，
4、记录数据如下：图6高度H(h为单位长度)h2h3h4h5h6h7h8h9h竖直位移y/cm30.015.010.07.56.04.33.83.3(1)表格中空缺的数据应为_.(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立，则应满足的关系式是_.(3)若仅仅换一形状完全相同，但摩擦不能忽略的斜槽(其余装置、位置均不变)，表格中竖直位移y的数值与上表相比会_(填“变大”“变小”或“不变”).答案(1)5.0(2)H(3)变大解析(1)根据表格中的数据规律可以发现，Hy30h，是个定值，则当H6h时，y5.0
5、cm.(2)设小球离开斜槽时的速度为v，根据平抛运动的规律得：xvt，ygt2联立得：vx小球在斜槽上滑下过程中，不计小球与槽之间的摩擦，只有重力做功，则有：mgHmv2，解得：H3.某兴趣小组利用如图7所示弹射装置将小球竖直向上抛出来验证机械能守恒定律.一部分同学用游标卡尺测量出小球的直径为d，并在A点以速度vA竖直向上抛出；另一部分同学团结协作，精确记录了小球通过光电门B时的时间为t，用刻度尺测出光电门A、B间的距离为h.已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g，完成下列问题：图7(1)小球在B点时的速度大小为_；(2)小球从A点到B点的过程中，动能减少量为_；(3)在误差允许范围内，若等
6、式_成立，就可以验证机械能守恒(用题目中给出的物理量符号表示).答案(1)(2)mvm(3)ghv解析(1)小球在B点的瞬时速度大小vB.(2)小球从A点到B点，动能的减小量Ekmvmvmvm.(3)重力势能的增加量为mgh，若mghmvm.即ghv，机械能守恒.4.某同学利用图9所示装置，验证以下两个规律：图9两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳分速度相等；系统机械能守恒.P、Q、R是三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在水平气垫桌上.物块R与轻质滑轮连接，放在正中间，a、b、c是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光，整个装置无初速度释放.(1)为了能完成实验目的，除了记录P
7、、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外，还必需测量的物理量有_；A.P、Q、R的质量MB.两个定滑轮的距离dC.R的遮光片到c的距离HD.遮光片的宽度x(2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等，验证表达式为_；(3)若要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则验证表达式为_；(4)若已知当地重力加速度g，则验证系统机械能守恒的表达式为_.答案(1)BCD(2)t1t2(3)(4)gH5.在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图10甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改
8、变小球下落高度h，进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.图10(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d_mm；(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象_；A.ht图象 B.h图象C.ht2图象 D.h图象(3)经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量mv2总是稍小于重力势能减少量mgh，你认为增加释放高度h后，两者的差值会_(填“增大”“缩小”或“不变”).答案(1)17.806(17.80417.808均可)(2)D(3)增大解析(1)螺旋测微器的读数为d17.5 mm30.60.01 mm17.806 mm6.在用“落体法”做“验证机械
9、能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图11甲所示.他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C，测出O到A、B、C的距离分别为h1、h2、h3.电源的频率为f.图11(1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是_.A.选用铁质重锤B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直(2)打B点时，重锤的速度vB为_.(3)小明用实验测得数据画出的v2h图象如图乙所示.图线不过坐标原点的原因是_.(4)另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2h图线，并与其比较，其中正确
10、的是_.答案(1)ABC(2)(3)打下O点时重锤速度不为零(4)B (2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，B点的瞬时速度vB.(3)图线不过原点，h0时，速度不为零，可知打下O点时重锤速度不为零.(4)不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于同一点，故B正确，A、C、D错误.7.用如图12甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，打点计时器频率为50 Hz，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点.每相邻两计数点之间还有4个点(
11、图中未标出)，计数点间的距离如图所示.已知m150 mg，m2150 mg.(结果均保留两位有效数字)图12(1)在纸带上打下计数点5时的速度v_ m/s.(2)在打下第0个点到第5点的过程中系统动能的增量Ek_ J，系统势能减少Ep_ J(当地重力加速度g约为9.8 m/s2)(3)若某同学作出v2h图象如图丙所示，则当地的重力加速度g_ m/s2.答案(1)2.4(2)0.580.59(3)9.7 (3)本题中根据机械能守恒可知，(m2m1)gh(m1m2)v2，即有：v2gh，所以v2h图象中图象的斜率不表示重力加速度，由图可知，斜率k4.85，故当地的实际重力加速度g9.7 m/s2.
12、8.某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x，数据记录如表所示.钩码个数01234567弹力F/N01.02.03.04.05.06.07.0弹簧伸长的长度x/cm02.003.986.027.979.9511.8014.00(1)根据表中数据在图1甲中作出Fx图线；图1(2)根据Fx图线可以求得弹簧的劲度系数为_N/m；(3)估测弹簧弹力为5 N时弹簧的弹性势能为_ J.(4)一位同学做此实验时得到如图乙所示的Fx图线，说明此同学可能出现了哪种错误？_.答案(1)见解析图(2)50(3)0.25(4)已超出
13、了弹簧的弹性限度解析(1)根据描点法可得出对应的Fx图象，如图所示；(2)根据胡克定律可知，图象的斜率表示劲度系数，则可知k N/m50 N/m(3)根据图象的性质以及WFx可知，图象与横坐标围成的面积表示弹力所做的功，根据功能关系可知，等于弹簧的弹性势能，故Ep50.099 5 J0.25 J；(4)由图可知，当力达到某一值时，图象发生了弯曲，说明此时已超出了弹簧的弹性限度.9.用图2甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.图2(1)关于实验操作，下列说法正确的是_.A.
14、实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50 Hz，打B点时小车的速度vB_ m/s，小车的加速度a_ m/s2.(3)改变细线下端钩码的个数，得到aF图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是_.答案(1)AD(2)0.3160.93(3
