高考物理试题分项版解析专题17力学实验.doc

1 / 26【2019【2019 最新最新】精选高考物理试题分项版解析专题精选高考物理试题分项版解析专题 1717 力学实验力学实验1 【2016·上海卷】 （3 分）在“用 DIS 研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是传感器。若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏。 （选填：“大”或“小” ） 。【答案】光电门；大【学考点定位】机械能守恒定律的验证【方法技巧】要熟悉实验“机械能守恒定律的验证” ，会计算摆球通过光电门时的速度，根据动能的公式就可以分析小球动能的变化情况。2 【2015·海南·11】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为_cm，高度为_mm。【答案】 ，1.220cm6.861mm【解析】游标卡尺读数为112412.201.22020dmmmmmmcm 螺旋测微器的读数为：6.536.1 0.016.861hmmmmmm【考点定位】螺旋测微器，游标卡尺读数【方法技巧】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。3 【2017·新课标卷】 （6 分）某同学研究在固定斜面上运动物体的2 / 26平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：如图（a） ，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t；用s 表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，表示滑块在挡光片遮住光线的t 时间内的平均速度大小，求出；v v将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤、；多次重复步骤；利用实验中得到的数据作出t 图，如图（c）所示。v完成下列填空：（1）用 a 表示滑块下滑的加速度大小，用 vA 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与 vA、a 和t 的关系式为=。v v（2）由图（c）可求得，vA=cm/s，a=cm/s2。（结果保留 3 位有效数字）【答案】 （1） （2）52.116.3（15.816.8）1 2Avva t3 / 26【考点定位】匀变速直线运动的规律【名师点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量。4【2017·新课标卷】（6 分）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为 x 轴，纵轴为 y 轴，最小刻度表示 1 mm）的纸贴在水平桌面上，如图（a）所示。将橡皮筋的一端 Q固定在 y 轴上的 B 点（位于图示部分之外），另一端 P 位于 y 轴上的A 点时，橡皮筋处于原长。（1）用一只测力计将橡皮筋的 P 端沿 y 轴从 A 点拉至坐标原点 O，此时拉力 F 的大小可由测力计读出。测力计的示数如图（b）所示，F 的大小为_N。（2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋 P 端回到 A 点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将 P 端拉至 O 点。此时观察到两个拉力分别沿图（a）中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为 F1=4.2 N 和 F2=5.6 N。（i）用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力，以 O 为作用点，在图（a）中画出力 F1、F2 的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力 F 合；（ii）F 合的大小为_N，F 合与拉力 F 的夹角的正切值为_。若 F 合与拉力 F 的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。【答案】（1）4.0（2）（i）如图（ii）4.00.054 / 26【考点定位】验证力的平行四边形定则【名师点睛】验证力的平行四边形定则中的作图法要注意标明：力的标度、刻度、方向箭头、大小和物理量名称。5 【2016·浙江卷】 （10 分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧 OC 的劲度系数为 500 N/m。如图 1 所示，用弹簧 OC 和弹簧秤 a、b 做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下，（1）若弹簧秤 a、b 间夹角为 90°，弹簧秤 a 的读数是 N（图 2 中所示） ，则弹簧秤 b 的读数可能为 N。（2）若弹簧秤 a、b 间夹角大于 90°，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧秤 a 的读数、弹簧秤 b的读数（填“变大” 、 “变小”或“不变” ） 。【答案】 （1）3.003.02 3.094.1（有效数不作要求） （2）变大变大【解析】 （1）由题图 2 可知弹簧秤 a 的读数是 F1=3.0 N；因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N，两分力的夹角为 90°，则另一个分力的大小为：；22 214.0 NFFF（2）若弹簧秤 a、b 间的夹角大于 90°，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，根据力的平行四边形法则可知，弹簧秤 a 的读数变大，弹簧秤 b 的读数变大。【考点定位】探究求合力的方法【名师点睛】此题考查力的平行四边形法则问题。解题的关键是弄清5 / 26实验的原理，熟练掌握力的平行四边形定则；第二问是力的动态分析，要会用“图解法”画图分析解答试题。6 【2016·四川卷】 （6 分）用如图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。（1）计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）Bsvt考点：测量弹簧的弹性势能【名师点睛】此实验比较简单，实验的原理及步骤都很清楚；实验中引入的计时器装置可与刻度尺结合测量速度；首先要知道测量的物理量的表达式，然后才能知道要测量的物理量.7【2017·天津卷】如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。6 / 26对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_。A重物选用质量和密度较大的金属锤B两限位孔在同一竖直面内上下对正C精确测量出重物的质量D用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物某实验小组利用上述装置将打点计时器接到 50 Hz 的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中 O 点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_。AOA、AD 和 EG 的长度 BOC、BC 和 CD 的长度CBD、CF 和 EG 的长度 DAC、BD 和 EG 的长度【答案】AB BC由 EG 的长度长度可求出打 F 点的速度 vF，打 O 点的速度 v1=0，但求不出 OF 之间的距离 h，故 A 错误；由 BC 和 CD 的长度长度可求出打 C点的速度 vC，打 O 点的速度 v1=0，有 OC 之间的距离 h，可以用来验证机械能守恒定律，故 B 正确；由 BD 和 EG 的长度可分别求出打 C 点的速度 v1 和打 F 点的速度 v2，有 CF 之间的距离 h，可以来验证机械能7 / 26守恒定律，故 C 正确；AC、BD 和 EG 的长度可分别求出打 BCF 三点的速度，但 BC、CF、BF 之间的距离都无法求出，无法验证机械能守恒定律，故 D 错误。【考点定位】实验验证机械能守恒定律【名师点睛】本题的难点是对实验原理的理解。8【2017·北京卷】（18 分）如图 1 所示，用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。（1）打点计时器使用的电源是_（选填选项前的字母）。A直流电源 B交流电源（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是_（选填选项前的字母）。A把长木板右端垫高 B改变小车的质量在不挂重物且_（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。A计时器不打点 B计时器打点（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为 O。在纸带上依次取 A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T。测得 A、B、C各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3，如图 2 所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的功 W=_，打B 点时小车的速度 v=_。8 / 26（4）以 v2 为纵坐标，W 为横坐标，利用实验数据作出如图 3 所示的v2W 图象。由此图象可得 v2 随 W 变化的表达式为_。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_。（5）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图 4 中正确反映 v2W关系的是_。【答案】（1）B （2）A B （3）mgx2（4）v2=kW，k=（4.55.0） kg1 质量（5）A31 2xx T（4）由图 3 可知，图线斜率 k4.7 kg1，即 v2=4.7 kg1·W；设小车质量为 M，根据动能定理有，变形得，即 k=，因此与图线斜率有关的物理量为质量。22MvW 22vWM M2（5）若 m 不满足远小于 M，则由动能定理有，可得，v2 与 W 仍然成正比关系，选 A。2()02Mm vW22vWMm【考点定位】探究动能定理实验【名师点睛】实验总存在一定的误差，数据处理过程中，图象读数一9 / 26样存在误差，因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可；第（5）问有一定的迷惑性，应明确写出函数关系，再进行判断。9【2017·江苏卷】（8 分）利用如题 101 图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系小车的质量为 M=200.0 g，钩码的质量为 m=10.0 g，打点计时器的电源为 50 Hz 的交流电（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_（2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如题 102 图所示选择某一点为 O，依次每隔 4 个计时点取一个计数点用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上计算打出各计数点时小车的速度 v，其中打出计数点“1”时小车的速度 v1=_m/sx（3）将钩码的重力视为小车受到的拉力，取 g=9.80 m/s，利用 W=mg算出拉力对小车做的功 W利用算出小车动能，并求出动能的变化量计算结果见下表x2 k1 2EMv kE3/ 10 JW2.452.923.353.814.263 k/ 10 JE2.312.733.123.614.00请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出图象kEW（4）实验结果表明，总是略小于 W某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力 F=_NkE【答案】（1）小车做匀速运动（2）0.228（3）如图所示（4）0.09310 / 26【解析】（1）小车能够做匀速运动，纸带上打出间距均匀的点，则表明已平衡摩擦；（2）相临计数点间时间间隔为 T=0.1s，；（3）描点画图，如图所示。02 10.228 m/s2xvT；【考点定位】探究恒力做功与物体动能变化的关系【名师点睛】本题中的计算，要当心数据的单位、有效数字的要求用整体法、隔离法，根据牛顿第二定律求绳上的拉力，题目比较常规，难度不大10 【2016·全国新课标卷】 （6 分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。（1）试验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量11 / 26上述步骤正确的操作顺序是_（填入代表步骤的序号） 。（2）图（b）中 M 和 L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz。由 M 纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_m/s。比较两纸带可知，_（填“M”或“L” ）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。【答案】 （1） （2）1.29 M【考点定位】探究弹簧的弹性势能【名师点睛】此题是创新实验，考查探究弹簧的弹性势能实验；关键是弄懂装置的原理，并能正确地处理实验数据；题目比较简单，考查考生处理基本实验的能力。11 【2016·全国新课标卷】 （5 分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有 20 Hz、30 Hz 和 40 Hz。打出纸带的一部分如图（b）所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。f（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为_，打出 C 点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_f（2）已测得=8.89 cm，=9.50 cm，=10.10 cm；当重力加速度大小为9.80 m/，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的 1%。由此推算12 / 26出为_ Hz。1s2s3s2sf【答案】（1）（s1+s2）f（s2+s3）f（s3s1）f2（2）401 21 21 2【考点定位】验证机械能守恒定律、纸带数据分析【名师点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析。解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的 50 Hz。12 【2016·北京卷】利用图 2 装置做“验证机械能守恒定律”实验。为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的。A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹） 、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是。A交流电源B刻度尺 C天平（含砝码）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图 3 所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、hB、hC。已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量 ，动能变化量 。pEkE大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是。A利用公式计算重物速度vgtB利用公式计算重物速度2vghC存在空气阻力和摩擦阻力的影响13 / 26D没有采用多次实验取平均值的方法某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2-h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。【答案】A AB C 该同学的判断依据不正确。在重物下落 h 的过程中，若阻力 f 恒定，根据可知，v2-h 图像就是过原点的一条直线。要向通过 v2-h 图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近 2g。21-,()22CA BhhmghmT22102()2fmghfhmvvghmC 错误；重力势能改变量为，由于下落过程中是匀变速直线运动，所以根据中间时刻重物速度的规律可得 B 点的速度为，所以。实验过程中存在空气阻力，纸带运动过程中存在摩擦力，C 正确。该同学的判断依据不正确。在重物下落 h 的过程中，若阻力 f 恒定，根据 可知，v2-h 图像就是过原点的一条直线。要向通过 v2-h 图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近 2g。pBEmgh2CA BhhvT22 k11()222CA BhhEmvmT22102()2fmghfhmvvghm【考点定位】验证机械能守恒定律实验。【方法技巧】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便地解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。2xaT 13 【2016·海南卷】某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端14 / 26跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为 50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有 4 个点未画出） 。根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：（1）在打点计时器打出 B 点时，物块的速度大小为_m/s。在打出 D 点时，物块的速度大小为_m/s；（保留两位有效数字）（2）物块的加速度大小为_m/s2。 （保留两位有效数字）【答案】 （1）0.56 0.96 （2）2.0【考点定位】探究小车速度随时间变化的规律【名师点睛】根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上小车的瞬时速度大小，然后在速度公式求加速度即可。14 （10 分） 【2016·江苏卷】某同学用如题 111 图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带为 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dvt（1）用 Ep=mgh 计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15 / 26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 Ek=计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如题 112 图所示，其读数为 cm某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为 v=m/s21 2mv（3）下表为该同学的实验结果：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差异的改进建议【答案】 （1）B （2）1.50（1.491.51 都算对） 1.50（1.491.51都算对） （3）不同意，因为空气阻力会造成 Ek 小于 Ep，但表中Ek 大于 Ep （4）分别测出光电门和球心到悬点的长度 L 和 l，计算 Ek 时，将 v 折算成钢球的速度lvvL 【考点定位】验证机械能守恒【方法技巧】本题重在考查实验的误差分析，空气阻力的影响是使得一部分势能转化为内能，势能的减少量大于动能的增加量。15 【2015·福建·19（1） 】某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l 为 cm;本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是；（填选项前的字母）16 / 26A逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l 与弹力 F 的关系图线，图线的AB 段明显偏离直线 OA，造成这种现象的主要原因是。【答案】 6.93cm；A；钩码重力超过弹簧弹力范围【解析】由乙图知，读数为 14.66cm，所以弹簧伸长 14.66-7.73=6.93cm；若随意增减砝码，会作图不方便，有可能会超出弹簧形变范围，所以应逐一增挂钩码；由图知 AB 段伸长量与弹力不成线性关系，是因为钩码重力超过弹簧弹力范围【考点】：探究弹力和弹簧伸长量的关系【方法技巧】：本题主要是对弹簧的理解，涉及刻度尺的读数与弹簧的形变范围16 【2015·四川·8（1） 】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂 1 个钩码，静止时弹簧长度为 l1，如图 1 所示，图 2 是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是 1 毫米）上位置的放大图，示数 l1cm.。在弹簧下端分别挂 2 个、3 个、4 个、5 个相同钩码，静止时弹簧长度分别是 l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量是 50g，挂 2 个钩码时，弹簧弹力 F2N（当地重力加速度 g9.8m/s2） 。要得到弹簧伸长量 x，还需要测量的是。作出 F-x 曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。【答案】25.85，0.98，弹簧的原长 l0。17 / 26【考点定位】 “探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验【名师点睛】毫米刻度尺读数时需要估读，在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，还未知它们间的关系，因此不能套用胡克定律。17 【2015·安徽·21I】在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使得橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示，请将以下的实验操作和处理补充完整：用铅笔描下结点位置，记为 O；记录两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2，沿每条细绳的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置 O，记录测力计的示数 F3，_；按照力的图示要求，作出拉力 F1、F2、F3；根据力的平行四边形定则作出 F1、F2 的合力 F；比较_的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再进行试验。【答案】沿此时细绳的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线F 和 F318 / 26考点：考查了验证力的平行四边形实验【规律总结】考查验证力的平行四边形定则，很简单，只要注意方向，就不容易出错。知道哪个是实际值，哪个是实验值就行了18 【2015·浙江·21】甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验（1）图 1 中 A、B、C、D、E 表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材_，乙同学需在图中选用的器材_。 （用字母表示）（2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图 2 所示的两条纸带和。纸带_的加速度大（填或者） ，其加速度大小为_.【答案】 （1）AB；BDE（2），2.5 m/s2（）2.50.22/m s【解析】 （1） “验证机械能守恒定律”实验，需要在竖直面上打出一条重锤下落的纸带，即可验证，故选仪器 AB；“探究加速度与力、质量的关系”实验需要钩码拉动小车打出一条纸带，故选 BDE（2）纸带中前第 1、2 点与第 2、3 点的位移差为三个点的位移差为纸带中前第 1、2 点与第 2、3 点的位移差为三个点的位移差为根据逐差法可得纸带的加速度大，大小为2xaT 2 22 20.1 10m/s2.5m/s 0.2a【考点定位】 “验证机械能守恒定律”实验；“探究加速度与力、质量的关系”实验【方法技巧】此类实验，一般都会运用到匀变速直线运动规律的两个19 / 26推导公式，即做匀变速直线运动过程中一段位移中间时刻速度等于过程中的平均速度和做匀变速直线运动过程中，在相等时间内走过的位移差是一个定值，即2txvt2xaT 19 【2015·全国新课标·22】某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了 5 个连续点之间的距离。（1）物块下滑是的加速度 a=m/s2；打点 C 点时物块的速度 v=m/s；（2）已知重力加速度大小为 g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是（填正确答案标号） 。A物块的质量 B斜面的高度 C斜面的倾角【答案】 （1）3.25 1.79 （2）C 【考点定位】测量物块与斜面的懂摩擦因数【方法技巧】本题主要是纸带问题，逐差法求加速度；一段平均速度等于中点的瞬时速度是经常考的，必须掌握的20 【2015·全国新课标·22】某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为 R=0.20m） 。完成下列填空：20 / 26（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为 1.00kg；（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_kg;（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为 m；多次从同一位置释放小车，记录各次的 m 值如下表所示：序号12345m（kg）1.801.751.851.751.90（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_N；小车通过最低点时的速度大小为_m/s。 （重力加速度大小取 9.80m/s2 ，计算结果保留 2 位有效数字）【答案】 （2）1.4 （4） ；7.94N1.4/vm s【考点定位】圆周运动【规律总结】由于小车过程不是平衡状态，所以托盘称的示数并不等于二者的质量之和，而且要把质量和受力相互转化。其实就是一个圆周运动向心力的分析.21 【2015·重庆·6（1） 】同学们利用如题 6 图 1 所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位21 / 26于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为，则乙同学的反应时间为（重力加速度为） 。g基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为 00.4s，则所用直尺的长度至少为 cm（取 10m/s2） ；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是的（选填“相等”或“不相等” ）.g【答案】 ， 80，不相等2x g【考点定位】自由落体运动的规律。【规律总结】掌握匀变速直线运动的运动（位移、速度、加速度、时间）规律，初速度为零的匀变速直线运动的推论（比例式） 。22 【2015·广东·34】某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。请完成以下主要实验步骤：按图 14（a）安装实验器材并连接电源；竖直提起系起有重物的纸带，使重物（填“靠近”或“远离” ）计时器下端；， ，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。图 14（b）和（c）是实验获得的两条纸带，应选取（填“b”或“c” ）来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和。22 / 26【答案】靠近，先通电源，再释放纸带；b，纸带与打点计时器间的阻力【考点定位】 “测重力加速度”的实验。23 【2015·山东·21】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。如图甲所示，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 0.50N，测出所对应的 l，部分数据如下表所示：F（N）00.501.001.052.002.50l（cm）l010.9712.0213.0013.9815.05找出中 F=2.50N 时橡皮筋两端的位置，重新记为、 ，橡皮筋的拉力记为。OOOOF在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。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23 / 26力记为 FOB。完成下列作图和填空：（1）利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡）画出 Fl 图线，根据图线求得 l0=_cm。（2）测得 OA=6.00cm，OB=7.60cm，则 FOA 的大小为_N。（3）根据给出的标度，在答题卡上作出 FOA 和 FOB 的合力的图示。F（4）通过比较与_的大小和方向，即可得出实验结论。F【答案】 （1）10.00；（2）1.80；（3）如图；（4）FOO（3）如图；（4）通过比较 F和 FOO的大小和方向，可得出实验结论.【考点定位】验证力的平行四边形法则.【方法技巧】解答此题关键是知道等效法的实验原理，联系胡克定律进行解答.24 【2015·江苏·11】某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如题11-1图所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电。24 / 26（1）下列实验操作中，不正确的有_。A将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）该同学按照正确的步骤进行试验（记为“实验”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3.8，用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离，记录在纸带上，如题11-2图所示计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是_;磁铁受到阻尼作用的变化情况是_.（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为实验），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验是为了说明说明？对比实验和的结果得到什么结论？【答案】（1）CD（2）39.0 （3）逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力（4）为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用.25 / 26【考点】研究电磁阻尼【方法技巧】本题主要是对纸带的处理，能利用纸带分析物体的运动，从而得到阻尼的效果，并能准确计算一定时间内的平均速度，由现象分析规律。25 【2015·上海·28】改进后的“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置如图所示，力传感器、定滑轮固定在横杆上，替代原装置中的弹簧秤，已知力矩盘上各同心圆的间距均为 5cm（1） （多选题）做这样改进的有点是A力传感器既可测拉力又可测压力B力传感器测力时不受主观判断影响，精确度高C能消除转轴摩擦力引起的实验误差D保证力传感器所受拉力方向不变（2）某同学用该装置做实验，检验时发现盘停止转动时 G 点始终在最低处，他仍用该盘做实验。在对力传感器进行调零后，用力传感器将力矩盘的 G 点拉到图示位置，此时力传感器读数为 3N。再对力传感器进行调零，然后悬挂钩码进行实验，此方法_（选填“能” 、“不能” ）消除力矩盘偏心引起的实验误差，已知每个钩码所受重力为1N，力矩盘按图示方式悬挂钩码后，力矩盘所受顺时针方向的合力矩为_N·m。力传感器的读数为_N.【答案】 （1）BD （2）能，0.7、-0.526 / 26【考点定位】研究有固定转动轴物体平衡条件【名师点睛】本题求“力矩盘所受顺时针方向的合力矩”很容易忘掉“力矩盘偏心”的力矩。