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1、 力学实验力学实验第一部分第一部分 五年高考题荟萃五年高考题荟萃20092009 年高考新题年高考新题一、选择题一、选择题1.1.（0909广东理科基础广东理科基础1717）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧 a 和 b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是 （ B ）Aa 的原长比 b 的长Ba 的劲度系数比 b 的大Ca 的劲度系数比 b 的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比解析解析：图象中的斜率表示劲度系数，可知 a 的劲度系数比 b 的大，B 正确；与l的截据表示原长则 a 的原长比 b的短，A 错。2.2.（0909广东理科基础广东
2、理科基础1818） “研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为 50Hz)，得到如图 8 所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是高 （ C ）A实验时应先放开纸带再接通电源 B(S6一 S1)等于(S2一 S1)的 6 倍C从纸带可求出计数点 B 对应的速率D相邻两个计数点间的时间间隔为 002s解析解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A 错。根据相等的时间间隔内通过的位移有2)(atNMxxNM，可知(S6一 S1)等于(S2一 S1)的 5 倍，B 错。根据 B 点为 A 与 C 的中
3、间时刻点有txvAC B2，C 对；由于相邻的计数点之间还有 4 个点没有画出,所以时间间隔为 0.1s，D 错。3.3.（0909全国卷全国卷2323） （10 分）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出 A、B 两点，B 点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：实验步骤如下：用游标卡尺测量滑块的挡光长度 d，用天平测量滑块的质量 m；用直尺测量 AB 之间的距离 s，A 点到水平桌面的垂直距离 h1，B 点到水平桌面的垂直距离 h2；将滑块从 A 点静止释放
4、，由光电计时器读出滑块的挡光时间 t1重复步骤数次，并求挡光时间的平均值；利用所测数据求出摩擦力 f 和斜面倾角的余弦值cos；多次改变斜面的倾角，重复实验步骤，做出 f-cos关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为 g）：斜面倾角的余弦cos= ；滑块通过光电门时的速度 v= ；滑块运动时的加速度 a= ；滑块运动时所受到的摩擦阻力 f= ；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得 d= 。答案：（1）shhs2 212)(cos；d t；222 t sda ；2 12 22hhdmgmsst；（2）3.62cm解析解析：(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线
5、运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示 ；根据三角形关系可得到shhs2 212)(cos,根据td txv根据运动学公式avx22 ,有avs22 ,即有222 t sda ；根据牛顿第二定律mafmgsin,则有22 21 2 t sdmshhmgf；(2) 在游标卡尺中，主尺上是 3.6cm，在游标尺上恰好是第 1 条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是 10 分度，所以读数为3.6cm+0.11mm=3.61cm 或者 3.62cm 也对。4.4.（0909全国卷全国卷2323） （13 分）某同学得用图 1 所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后
6、的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图 2 所示。图 2 中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0.10m，1P、2P和3P是轨迹图线上的 3 个点，1P和2P、2P和3P之间的水平距离相等。完成下列填空：（重力加速度取29.8m s）（1）设1P、2P和3P的横坐标分别为1x、2x和3x，纵坐标分别为1y、2y和3y，从图 2 中可读出12y y=_m，12y y=_m，12xx=_m（保留两位小数） 。（2）若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用（1）中读取的数据， 求出小球从1P运动到2P所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_m s（均可用根号表
7、示） 。（3）已测得小球抛也前下滑的高度为 0.50m。设1E和2E分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，121100%EE E=_%（保留两位有效数字）答案：0.61；1.61；0.60；0.20；3.0；8.2；解析解析：本题考查研究平抛运动的实验.由图可知 P1 到 P2 两点在竖直方向的间隔为 6 格, P1 到 P3 两点在竖直方向的间隔为 16 格所以有12y y=0.60m.31yy =1.60m. P1 到 P2 两点在水平方向的距离为 6 个格，则有12xx=0.60m.(2)由水平方向的运动特点可知 P1 到 P2 与 P2 到
8、P3 的时间相等,根据2atx ,解得时间约为 0. 2s,则有smtxvo/0 . 32 . 0 60. 0(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为 E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为 E2=2 21omv=4.5m,则根据121 EEE0.082。5.5.（0909上海物理上海物理1717） （6 分）如图为“用 DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（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 DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出 a-F 关系图
9、线（如图所示）。分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是_。（单选题）此图线的 AB 段明显偏离直线，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）小车的总质量，小车所受外力，（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，C，解析解析：（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于 OA 段 a-F 关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mgMa得mgFaMM，而实际上()mgaMm ，可见 AB 段明显偏离直线是由于没有满
10、足 Mm 造成的。6.6.（0909上海物理上海物理1818） （6 分）利用图 A实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端 A 吹气，棉球从另一端 B 飞出，测得玻璃管内部截面积 S，距地面高度 h，棉球质量 m，开始时的静止位置与管口 B 的距离 x，落地点 C 与管口 B 的水平距离 l。然后多次改变x，测出对应的 l，画出 l2-x 关系图线，如图 B所示，并由此得出相应的斜率 k。 （1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从 B 端飞出的速度v0_。（2）假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终
11、为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度 g，大气压强 p0均为已知，利用图 B中拟合直线的斜率 k 可得，管内气体压强 p_。（3）考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的 p 与实际压强相比_（填偏大、偏小） 。答案：（1）l， （2）p0， （3）偏小，kmg4Sh解析解析：小球从 B 点飞出后做平抛运动，则有0lv t，21 2hgt联立解得02gvlh；在吹小球的过程中，由动能定理可得：2 22 0011()2224gmglPP S xmvmlhhg即：20()4PP Shlxmggg，可知直线的斜率0()4PP Shkmgg可得04kmgPPSh。若考虑实验中小球与玻璃管
12、的摩擦则得到的 p 与实际压强相比应偏小。7.7.（0909上海上海88）小明同学在学习了 DIS 实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如下图所示。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。（ D ）则以下表述正确的是四个挡光片中，挡光片 I 的宽度最小四个挡光片中，挡光片的宽度最小四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度实验次数不同的挡光片通过光电门的时间（s）速度（m/s）第一次I0.230440.347第二次0.174640.344第三次
13、0.116620.343第四次0.058500.342四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A B C D8.8.（0909山东山东2323） (12 分)请完成以下两小题。 （1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子 A、B 上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是 。a测量细绳的长度b测量橡皮筋的原长c测量悬挂重物后像皮筋的长度d记录悬挂重物
14、后结点 O 的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 答案：（1）bcd；更换不同的小重物；9.9.（0909安徽安徽21.21. ） （6 分）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下：（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度1v、2v、3v、；（3）作出Wv草图；（4）分析Wv图像。如果Wv图像是一条直线，表明v；如果不是直线，可考虑是否存在W2v、W3v、Wv等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是_。A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮
