《2015届高三物理二轮高考题型练：题型9 力学、光学实验的设计和探究(一)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高三物理二轮高考题型练：题型9 力学、光学实验的设计和探究(一)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理备课大师 免费】、实验题专练专练定位本专练主要是针对高考热考的几种实验题高考对实验题的考查方式为“一小一大”或“一力一电”的组合方式，对力学、光学实验的考查一般比较简单，侧重实验原理、实验注意事项和简单的数据处理；而电学实验则侧重考查电路设计、实物连接、数据处理和误差分析从命题趋势看，实验题的考查向着拓展实验和创新实验的方向发展，来考查学生的迁移能力和解决实际问题的能力应考策略实验题无论如何考，其原理和方法都离不开课本中的实验，复习中应该根据考题，找准我们学习过的类似且相应的实验，从原理迁移中找突破题型 9力学、光学实验的设计和探究(一)1建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外
2、力作用下会伸长，其伸长量不仅和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量，用 E 表示，即：E ；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同 细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等设计的实验如图 1 所示图 1该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移 h(横截面面积的变化可忽略不计)用螺旋测微器测得金属丝的直径为 D；用游物理备课大师 免费】；用米尺测得金属丝的原长为 2L；用
3、天平测出重物的质量 m(不超量程)用游标卡尺测长度时的示数如图 2，乙图是甲图的放大图(放大快对齐的那一部分)，读数是_图 2以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E2h L解析卡尺读数为：8 8L ， ，解得 F ， L 22h L2(2014重庆6(2) 为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图 3 所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为 D 的两立柱上，固定点分别为 P 和 Q，P 低于 Q，绳长为 L(L )他们首先在绳上距离 P 点 10 (标记为 C)系上质量为 m 的重物(不滑动)，由测力计读出绳 C
4、的拉力大小 Q，随后，改变重物悬挂点 C 的位置，每次将 P 到 C 点的距离增加10 读出测力计的示数，最后得到 关系曲线如图 4 所示，由实验可理备课大师 免费】曲线中拉力最大时，C 与 P 点的距离为_ 曲线为_(选填：T Q)的曲线在重物从 P 移到 Q 的整个过程中，受到最大拉力的是_(选填：P 或 Q)点所在的立柱在曲线、相交处，可读出绳的拉力 _ N，它与 L、D、m 和重力加速度 g 的关系为 60(5664 之间的值均可)T PQ间的值均可)析由图象可知曲线中拉力最大时，C 与 P 点的距离为 60 由图象可知拉力最大值在曲线上，约为 5 N，此曲线为 Q 点所在的立柱受到的
5、力由图象可以得到两曲线相交时，T PT QPT C、水平方向夹角相等对结点 C 受力分析如图，将 长与左侧立柱交点为 P，则 ， 即为绳长 P、T C P 似，(其中作 PM得 ，则 Q D2 某同学利用如图 5 甲所示装置来研究加速度与力的关系他将光电门 1 和 2 分别固定在长木板的 A、B 两处，换用不同的重物通过细线拉同一小车(小车质量约为 200 克)，每次小车都从同一位置由静止释放物理备课大师 免费】(1)长木板右端垫一物块，其作用是用来_；(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度为_ 3)对于所挂重物的质量，以下取值有利于减小实验误差的是_(填选项前字母)A1 克 B5 克 C10 克
6、D40 克(4)(单选)现用该装置来探究功与速度变化的关系，关闭光电门 2，测出多组重物的质量 m 和对应遮光条通过光电门 1 的时间 t，通过描点作出线性图象，应作出_图象(填选项前字母)Atm Bt 2mCm Dm1 t 1 1)平衡摩擦力(2)3)4)1)长木板右端垫一物块，调整后可以使小车的下滑分力与受到的摩擦力平衡(2)从游标卡尺读出：5 0.1 .2 3)应使拉力远小于小车的重力，这时拉力才接近重物的重量，但如果选 A，由于拉力太小，不容易观察，因此不能选 A，只能选 B、C.(4)实际验证的是 v ，由于做出的图象为直线，因此应该做出 m 图12 d t 1 某课外兴趣小组利用如
7、图 6 所示的实验装置研究“加速度与合外力的关系” 物理备课大师 免费】(1)(单选)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是()A不挂钩码，放开没有纸带的小车，能够自由下滑即可B不挂钩码，轻推没有纸带的小车，小车能够匀速下滑即可C不挂钩码，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D不挂钩码，轻推拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可(2)(单选)该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度 a 与细线上拉力 F 的关系，下列图象中能正确表示该同学实验结果的是_(3)在上述实验中打点计时器使
8、用的交流电频率为 50 次实验中一段纸带的打点记录如图 7 所示，则小车运动的加速度大小为_ m/s 2.(保留 3 位有效数字)图 7答案(1)D(2)A(3)1)平衡摩擦力时，使重力沿斜面方向的分力等于摩擦力，不挂钩码，轻推拖着纸带的小车，小车能够做匀速直线运动，则摩擦力得到平衡选 D.(2)因为拉力是由传感器测出，已经平衡了摩擦力，则加速度与拉力的关系图线是过原点的倾斜直线，即加速度与拉力成正比选 A.(3)根据 x，运用逐差法得，a m/s “探究功与速度变化的关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图 8 所示木块从 A 点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到 录
9、此过程中弹簧对木块做的功为 为弹簧原长时所处的位置，测得 根、3 根弹簧并在一起进行第 2 次、第 3 次实验并记录 2及相应的 3数据，用 WL 图象处理数据，回答下列问题：物理备课大师 免费】(1)如图 9 是根据实验数据描绘的 WL 图象，图线不过原点的原因是_；图 9(2)由图线得木块从 A 到 O 过程中摩擦力做的功是_W 1；(3)WL 图象斜率的物理意义是_答案(1)未计算 的摩擦力做功(2)13(3)摩擦力解析(1)从 A 到 B 根据能量守恒得：WW fF 以图象不过原点是因为在 还有摩擦力做功(2)由图知图象两点坐标为(1,6)、(5,42)，代入 WW fF 得木块从 A
10、 到 O 过程中摩擦力做的功为 )由 WW fF 图象的斜率为摩擦力6如图 10 为“用 移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置图 10(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用 小车的加速度(2)物理备课大师 免费】，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出 aF 关系图线如图 11 所示分析此图线的 可得出的实验结论是_(单选题)此图线的 明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大答案(1)小车的质量合力(2)小车的质量一定时，加速度 a 与合力 F 成正比1)探究加速度与力的关系，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受的合力(2)由图象 可知，a 与 F 成正比，即在小车质量一定时，加速度 a 与小车受到的合力 小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力 m 钩码 g，由牛顿第二定律得：m 钩码 g(m 小车 m 钩码 )a，小车的加速度 a g，小车受到 的拉力 Fm 小车 a g，当 m 钩码 m 小车 时，可以认为小车受到的合力等于钩码的 重力，如果钩码的质量太大，则小车受到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，aF 图象偏离直线，故 C 正确
