2018届高三物理二轮复习练习：力学实验 提能增分练(一)含解析
2018届高三物理二轮复习练习：力学实验提能增分练(二)含解析
提能增分练(二)测定动摩擦因数的4种方法1.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲。
(1)图乙是打出的纸带一段，g 为当地重力加速度。
已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz ，利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a ＝________m/s 2。
(2)为了求出小车下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有________。
(3)用测得的量及加速度a 表示动摩擦因数的计算式为μ＝________。
解析：(1)从纸带可以根据逐差法算出a ＝x 8＋x 7＋x 6＋x 5－x 4＋x 3＋x 2＋x 116T 2≈4.05 m/s 2。
(2)(3)由牛顿第二定律可以写出加速度的表达式a ＝gsin θ－μｇcos θ，可见，还需要知道斜面倾角的正弦和余弦值。
可以利用直尺测出斜面上任意两点间距离l 及这两点的高度差h ，用l 和h 表示函数值，即a ＝g hl －μｇl 2－h 2l ，化简得μ＝gh －al g l 2－h2。
答案：(1)4.05(2)斜面上任意两点间距离l 及这两点的高度差h(3)gh －al g l 2－h22．(2017·陕西渭南模拟)如图甲所示，某同学将一端固定有滑轮的长木板水平放置在桌面上，利用钩码通过细线水平拉木块，让木块从静止开始运动。
利用打点计时器在纸带上记录下的木块运动情况如图中所示，其中O 点为纸带上记录的第一个点，A 、B 、C 是该同学在纸带上所取的计数点，图乙所标明的数据为A 、B 、C 点到O 点的距离。
已知打点计时器所用交流电源的频率f ＝50 Hz 。
(计算结果均保留两位有效数字)(1)打点计时器打下B 点时木块的速度为v B ＝________m/s ；木块的加速度a ＝________m/s 2。
(2)接着该同学利用天平分别测出钩码的质量m ＝0.10 kg 、木块的质量M ＝0.40 kg ，根据给出的与已经算出的数据，该同学计算出木块与木板间的动摩擦因数μ。
【高三物理试题精选】2018届高考物理第二轮力学实验专题检测(含答案)
2018届高考物理第二轮力学实验专题检测(含答案) COM 专题十二力学实验特别说明因时间关系，本试题未经校对流程，使用时请注意。
1．【2=182，vB=AC/004=(2721-1241)×10-2×/008=060(m/s)，Ek= 180，纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力②先释放重物，再接通计时器电(“打下第一个点时重物已经有速度”也对)12．【图象（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线 _______ 。
(选填“甲”、“ 乙”、” 丙”)（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。
由此可求得小车的加速度大小 _______ m/s2。
（结果保留二位有效数字）【答案】（1）D驶（2）丙（3）049或050【解析】每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；实验时应先接通电后释放小车；本实验m2应远小于m1，选项ABC错误。
由牛顿第二定律可知，在用图象探究加速度与质量关系时，应作a- 图象，选项D正确。
如果遗漏了平衡摩擦力这一步骤，加了较小的力，小车仍静止，他测量得到的a- F图像为丙。
由△x=aT2可得小车的加速度大小为050m/s216．【v2图象。
18．【964m/s2。
22．【2018 四川模拟】（1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则滑块的加速度可以表示为a= （用题中所给物理量表示）。
【高三物理试题精选】2018年高考物理力学实验二轮复习题(附答案)
2018年高考物理力学实验二轮复习题（附答案）
专题十二 力学实验
1 (F图象可能是图中的图线 (填“①”、“②”或“③”)?
乙
(3) 如图丙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的
距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出由此可求得小车的加
速度大小为 m/s2(结果保留两位有效数字)?
丙
3 利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一
斜面上安装有两个光电门,其中光电门2固定在斜面上靠近底端处,
光电门1的位置可移动当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两
个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门1至2所用的时
间t;改变光电门1的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静
止开始下滑,并用米尺测量1、2之间的距离s,记下相应的t值;所得
数据如下表所示
甲
s/m050006000700080009000950
t/(10-3 s)292937154523552867387764
/(m·s-1)171162155145134122
完成下列填空和作图
(1) 若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经
过光电门2时的瞬时速度v、测量值s和t四个物理量之间所满足的
关系式是
(2) 根据表中给出的数据,在图乙给出的坐标纸上画出-t图线
乙
(3) 由所画出的-t图线,得出滑块加速度的大小为a= m/s2(保留
两位有效数字)?
4 (1) 如图甲所示,螺旋测微器读数是 mm如图乙所示,游标卡尺
2018届高三物理高考总复习课后提能演练：专题2 第1讲
专题二第1讲一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求．1．下列说法正确的是()A．力是物体对物体的作用B．只有直接接触的物体间才有力的作用C．用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它运动D．甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后【答案】A2．(2017届湖南名校检测)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个重球，在重球下放着一光滑斜面，球与斜面接触且处于静止状态，弹簧保持竖直，则重球受到的力是()A．重力和弹簧的拉力B．重力、弹簧的拉力和斜面的支持力C．重力、斜面的弹力和斜面的静摩擦力D．重力、弹簧的拉力、斜面的支持力和下滑力【答案】A3．如图所示，一质量为m的木板置于水平地面上，其上叠放一质量为m0的砖块，用水平力F将木板从砖下抽出，则该过程的木板受到地面的摩擦力为(已知m与地面间的动摩擦因数为μ1，m0与m间的动摩擦因数为μ2)()A．μ1mg B．μ1(m0＋m)gC．μ2mg D．μ2(m0＋m)g【答案】B4．如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是()A．容器受到的摩擦力不断增大B ．容器受到的摩擦力不变C ．水平力F 必须逐渐增大D ．容器受到的合力逐渐增大 【答案】A5．如图所示，质量均为m 的木块A 和B ，用一个劲度系数为k 的轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力缓慢拉A 直到B 刚好离开地面，则这一过程A 上升的高度为 ( )A ．mgkB ．2mg kC ．3mg kD ．4mg k【答案】B【解析】系统最初静止时，以木块A 为研究对象得弹簧的压缩量x 1＝mgk .B 刚好离开地面时，以木块B 为研究对象得弹簧的伸长量x 2＝mg k .A 上升的高度h ＝x 1＋x 2＝2mgk ，故B 项正确．6．如图所示，把一重为G 的物体，用一水平方向的推力F ＝kt (k 为恒量，t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t ＝0开始物体所受的摩擦力F f 随t 的变化关系是下图中的( )A B C D【答案】B【解析】开始时F f <G ，物体向下加速，当F f ＝G 时速度最大，此后物体F f >G ，做减速运动，直到静止．物体静止后，摩擦力变为静摩擦力，F f ＝G ，故正确选项为B ．7．两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a ，b 串接在一起，a 弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b 弹簧的P 端向右拉动弹簧，已知a 弹簧的伸长量为L ，则( )A ．b 弹簧的伸长量也为LB ．b 弹簧的伸长量为k 1L k 2C ．P 端向右移动的距离为2LD ．P 端向右移动的距离为⎝⎛⎭⎫1＋k 1k 2L 【答案】BD【解析】两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a ，b 串接在一起，两弹簧中的弹力相等，k 1L ＝k 2x ，解得b 弹簧的伸长量为x ＝k 1Lk 2，选项A 错误，B 正确；P 端向右移动的距离为L ＋x ＝⎝⎛⎭⎫1＋k 1k 2L ，选项C 错误，D 正确． 8．如图所示，倾角为θ的斜面C 置于水平地面上，小物块B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接，连接B 的一段细绳与斜面平行，已知A ，B ，C 都处于静止状态，则( )A ．B 受到C 的摩擦力一定不为零 B ．C 受到地面的摩擦力一定为零C ．C 有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D ．将细绳剪断，若B 依然静止在斜面上，此时地面对C 的摩擦力为0 【答案】CD【解析】若绳对B 的拉力恰好与B 的重力沿斜面向下的分力平衡，则B 与C 间的摩擦力为零，A 项错误；将B 和C 看成一个整体，则B 和C 受到细绳向右上方的拉力作用，故C 有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B 项错误，C 项正确；将细绳剪断，若B 依然静止在斜面上，利用整体法判断，B ，C 整体在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，则地面对C 的摩擦力为0，D 项正确．9．(2017届山东名校联考)如图所示，物体A ，B 用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A 静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B 悬挂着．已知质量m A ＝3m B ，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的是( )A ．弹簧的弹力不变B ．物体A 对斜面的压力将减少C ．物体A 受到的静摩擦力将减小D ．弹簧的弹力及A 受到的静摩擦力都不变 【答案】AC【解析】原来有3mg sin 45°＝mg ＋f 1，后来3mg sin 30°－mg ＜f 1，可见物体A 并未滑动，而且静摩擦变小，选项C 正确．弹簧的弹力依旧等于B 的重力，选项A 正确，选项D 错误．物体A 对斜面的压力将增大，选项B 错误．二、非选择题10．如图所示，水平轻杆的一端固定着一小球，另一端固定在墙上，一轻绳一端系着小球，另一端固定在墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12 N ，轻绳的拉力为10 N ，水平轻弹簧的拉力为9 N ，求轻杆对小球的作用力．解：以小球为研究对象，受力分析如图所示，小球受四个力的作用：重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力，其中轻杆的作用力的方向和大小不能确定，重力、轻弹簧的拉力二者的合力的大小为F ＝G 2＋F 21＝15 N设F 与竖直方向的夹角为α，sin α＝F 1F ＝35，则α＝37°即合力F 的方向与竖直方向成37°角斜向下，这个力与轻绳的拉力恰好在同一条直线上．根据物体平衡的条件可知，轻杆对小球的作用力大小为5 N ，方向与竖直方向成37°角斜向右上方．11．如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm ，一端固定于质量为m ＝2 kg 的物体上，另一端施一水平拉力F .(g 取10 m/s 2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长到12 cm 时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长到11 cm 时，物体所受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长到13 cm 时，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)解：(1)物体匀速前进时 k (x －x 0)＝μmg则k ＝μmg x －x 0＝0.2×2×100.12－0.10 N /m ＝200 N/m.(2)F 1＝k (x 1－x 0)＝200×(0.11－0.10) N ＝2 N 最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力 F fm ＝0.2×2×10 N ＝4 N 故物体没动，所受静摩擦力 F f1＝F 1＝2 N.(3)弹簧弹力F 2＝k (x 2－x 0)＝200×(0.13－0.10) N ＝6 N. 物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为F f2＝μF N＝μmg＝0.2×2×10 N＝4 N.12．如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B，物体A放在倾角为θ＝30°的斜面上．已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ＜tan θ)，滑轮与轻绳间的摩擦不计，绳的OA段平行于斜面，OB段竖直，要使物体A 静止在斜面上，则物体B质量的取值范围为多少？解：设绳中张力为F T，先以B为研究对象，因为B静止，所以有F T＝m B g再以A为研究对象，若A处于不上滑的临界状态时，则有F T＝F fm＋mg sin θ而F fm＝μF N，F N＝mg cos θ解得m B＝m(sin θ＋μcos θ)同理，若A处于将不下滑的临界状态时，则有F T＋F fm＝mg sin θ可得m B＝m(sin θ－μcos θ)故m B应满足的条件为m(sin θ－μcos θ)≤m B≤m(sin θ＋μcos θ)．。
2018版高中物理二轮复习高效演练 1-7-15力学实验 含解
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高效演练1.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,测量结果如图甲和乙所示。
该工件的直径为________cm,高度为________mm。
【解析】游标卡尺读数为d=12mm+4×0.18mm=12.20mm=1.220cm;螺旋测微器读数为h=6.5mm+0.360mm=6.860mm。
答案:1.220 6.8602.小张同学利用打点计时器研究自由落体运动,他设计的实验方案如下:如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,先打开电源后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并选出一条比较理想的纸带如图乙所示,在纸带上取出若干计数点,其中每相邻计数点之间有四个点未画出,分别用s1、s2、s3、s4、s5表示各计数点间的距离,已知打点计时器的频率为f。
图中相邻计数点间的时间间隔T=__________(用f表示),计算重力加速度的公式是g=__________(用f、s2、s5表示),计数点5的速度公式是v5=____________(用f、s4、s5表示)。
【解析】由于打点计时器的频率为f,故打下的两个点间的时间为,又因为每相邻计数点之间有四个点未画出,故图中相邻计数点间的时间间隔T=;如果用f、s2、s5表示加速度,则s5-s2=g×(5-2)T2=3g×()2,则计算重力加速度的公式是g=f2;则点4的瞬时速度为v4=,又因为v5=v4+aT,匀加速运动的加速度a==f2,故代入解之得v5=。
答案:f23.(2018·大连一模)一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验,采用如图甲所示装置。
质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,实验中作出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x的图象如图乙所示。
2018_2019高考物理二轮复习实验题提分练
实验题提分练 61—5 为单选，6—8 为多选 1．(2017·全国卷Ⅰ)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时 间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小 车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续的 6 个水滴的位置．(已知滴 水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴) (1)由图乙可知，小车在桌面上是从右向左(填“从右向左”或“从左向右”)运动的． (2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图乙中 A 点位置时的速度大小为 0.19 m/s，加速度大小为 0.037 m/s2.(结果均保留两位有效数字)．解析：(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图乙可知，小车在桌面上是从右向左运动的．(2)滴水计时器每30s 内共滴下 46 个小水滴，其滴水的时间间隔为 T＝463－0 12 s＝3s．根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图乙中 A 点位置时的速度大小为 vA＝0.117＋ 2T0.133 m/s≈0.19 m/s.根据逐差法，共有5组数据，舍去中间的一组数据，则加速度a＝x3＋x4－x1－x2 4T2＝＋100－150－22 3m/s2≈－0.037 m/s2，因此加速度的大小为 0.037 m/s2.2．有一个额定电压为 2.8 V，额定功率约为 0.8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的 IU 图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻 6 kΩ )； B．电压表(0～15 V，内阻 30 kΩ )； C．电流表(0～3 A，内阻 0.1 Ω )； D．电流表(0～0.6 A，内阻 0.5 Ω )； E．滑动变阻器(10 Ω ，2 A)； F．滑动变阻器(200 Ω ，0.5 A)； G．蓄电池(电动势 6 V，内阻不计)． (1)用如图甲所示的电路进行测量，电压表应选用 A，电流表应选用 D，滑动变阻器应选用 E.(用字母序 号表示) (2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为 10Ω ，此时灯泡的功率为 0.784 W.(3)若将此灯泡与电动势为 6 V、内阻不计的电源连接，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为 11.4 Ω的电阻．解析：(1)小灯泡的额定电压为 2.8 V，故电压表应选用 0～3 V 量程的 A；小灯泡的额定功率为 0.8 W，故小灯泡的额定电流约为 0.3 A，电流表应选取 0～0.6 A 量程的 D；滑动变阻器应选择阻值较小的 E，便于调节．(2)根据题图乙可知，当小灯泡两端的电压为 2.8 V 时，对应的电流为 0.28 A，根据欧姆定律得电阻为R＝UI＝02..288 Ω ＝10 Ω ，此时灯泡的功率为 P＝UI＝2.8×0.28 W＝0.784 W.(3)当灯泡正常发光时回路中的电流为 I＝0.28 A，则串联电阻两端的电压为 UR＝6 V－2.8 V＝3.2 V．根 据欧姆定律可知应串联电阻的阻值为 R＝UIR＝03..228 Ω ＝11.4 Ω .3．(2018·唐山三模)研究小组利用下表中的实验器材，测量电流表 A1 的内阻 r.器材规格电流表 A1 电流表 A2 电压表 V电阻 R1 滑动变阻器 R2电池 E量程 10 mA，内阻 r1 待测(约为 40 Ω ) 量程 500 μ A，内阻 r2＝750 Ω 量程 6 V，内阻 r3＝3 kΩ 阻值约为 100 Ω 总电阻约为 10 Ω 电动势 1.5 V，内阻很小开关 S，导线若干(1)两位同学分别设计了如图甲和乙所示电路，小组讨论后发现两电路均存在问题，请指出两电路存在的问题：甲图电压表量程过大，测量中示数太小，测量精度较低；乙图两电流表量程均较小，调节过程中滑动变阻器调节范围过小，不易操作．(2)另一位同学对电路乙进行优化后进行实验，得到若干组数据，如下表所示．请你根据数据在坐标纸 中画出 I1I2 的关系图线．答案：图略 I1/mA 2.00 4.00 6.00 7.00 8.00 9.00 I2/μ A 110 210 320 370 430 480(3)根据所描图线可知待测电流表的内阻为 40(38 到 42 之间均可) Ω . (4)请你在虚线框中画出优化后的电路图．解析：(1)甲电路中，当电流表示数接近满偏时，电压表两端电压约为 UV＝Ig1r1＝0.4 V，该电压远小于 电压表量程，测量示数太小，测量精度较低；乙电路中，两电流表分别满偏时，其两端电压分别为 UA1＝Ig1r1 ＝0.4 V、UA2＝Ig2r2＝0.375 V，测量过程中滑动变阻器调节范围过小，不易操作．(3) 由I1r1 ＝ I2r2得r1＝I2 I1·r2，由作出的I1I2 图 线 得 斜 率k ＝ 18.75 ， 所 以r1 ＝ 40Ω.。
2018届高三物理二轮复习练习：交变电流 传感器 提能增分练含解析
提能增分练 传感器的简单应用1．(多选)(2016·海南高考)图(a)所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，R T 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R 1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。
原线圈所接电压u 随时间t 按正弦规律变化，如图(b)所示。
下列说法正确的是( )A ．变压器输入、输出功率之比为4∶1B ．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4C ．u 随t 变化的规律为u ＝51sin(50πt )(国际单位制)D ．若热敏电阻R T 的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大解析：选BD 由题意，理想变压器输入、输出功率之比为1∶1，选项A 错误；变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即I 1I 2＝n 2n 1＝14，故选项B 正确；由题图(b)可知交流电压最大值U m ＝51 V ，周期T ＝0.02 s ，角速度ω＝100π rad/s ，则可得u ＝51sin(100πt )(V)，故选项C 错误；R T 的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D 正确。
2．(多选)如图所示，R 1、R 2为定值电阻，L 为小灯泡，R 3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )A ．电压表的示数增大B ．R 2中电流减小C ．小灯泡的功率增大D ．电路的路端电压增大解析：选ABC 当照射光强度增大时，R 3阻值减小，外电路电阻随R 3的减小而减小，R 1两端电压因干路电流增大而增大，电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A 项正确，D 项错误；由路端电压减小、R 1两端电压增大知，R 2两端电压减小，则R 2中电流减小，故B 项正确；由干路电流增大知流过小灯泡的电流增大，则小灯泡的功率增大，故C 项正确。
3．(多选)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)。
2018届高三物理二轮复习练习：能量和动量 提能增分练(二)含解析
提能增分练(二) 系统机械能守恒的三类问题[A 级——夺高分]1．(多选)如图所示，质量分别为m 和2m 的两个小球A 和B ，中间用轻质杆相连，在杆的中点O 处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B 球顺时针摆动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)( )A ．B 球的重力势能减少，动能增加，B 球和地球组成的系统机械能守恒B ．A 球的重力势能增加，动能也增加，A 球和地球组成的系统机械能不守恒C ．A 球、B 球和地球组成的系统机械能守恒D ．A 球、B 球和地球组成的系统机械能不守恒解析：选BC A 球在上摆过程中，重力势能增加，动能也增加，机械能增加，B 项正确；由于A 球、B 球和地球组成的系统只有重力做功，故系统的机械能守恒，C 项正确，D 项错误；所以B 球和地球组成系统的机械能一定减少，A 项错误。
2. (2017·安徽六安一中模拟)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，杆与水平方向的夹角α＝30°，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A 点，弹簧处于原长h ，让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零，则在圆环下滑过程中( )A ．圆环和地球组成的系统机械能守恒B ．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大C ．弹簧的最大弹性势能为32mgh D ．弹簧转过60°角时，圆环的动能为mgh 2解析：选D 圆环沿杆滑下，滑到杆底端的过程中有两个力对圆环做功，即圆环的重力和弹簧的弹力，所以圆环和地球组成的系统机械能不守恒，故A 错误；当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，根据平衡条件可知，此时弹簧处于伸长状态，对圆环有一个斜向左下方的拉力，由题意及几何关系知，弹簧垂直于杆时处于压缩状态，故B 错误；根据功能关系可知，当圆环滑到最底端时其速度为零，重力势能全部转化为弹性势能，此时弹性势能最大，等于重力势能的减小量即mgh ，故C 错误；由几何关系知，弹簧转过60°角时，弹簧仍为原长，以圆环为研究对象，利用动能定理得：mg h 2＝12m v 2，即圆环的动能等于mgh 2，故D 正确。
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提能增分练(一) 测重力加速度的8种方法
1.如图1所示，将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
此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还
需________(填字母代号).
A、直流电源 B、天平及砝码
C、4～6 V交流电源 D、毫米刻度尺
(2)实验中得到的一条纸带如图2所示，图中五个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改
为________cm；重物在打下点D时的速度大小为________m/s.重物的加速度大小为________m/s2.
该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是______________________________________.
解析：(1)电磁打点计时器需接4～6 V交流电源.重力加速度与重物的质量无关，所以不需要
天平和砝码.计算速度需要测相邻计数点的距离，需要毫米刻度尺，故A、B错误，C、D正确.
(2)毫米刻度尺测量长度，要求估读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字要求
的是：2.0，应改为2.00.
A、B、C、D、E、F是打点计时器连续打出的点，因此计时点之间的时间间隔为：T＝0.02 s；
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D点速度为：vD＝xCE2T＝0.103 2－0.043 90.04
m/s＝1.482 5 m/s，
根据逐差法有：a＝xCE－xAC4T2＝0.103 2－0.043 9－0.043 94×0.022 m/s2＝9.625 m/s2，
由于重物下落的过程中存在摩擦力及空气的阻力，因此所测重力加速度比实际的要小.
答案：(1)CD (2)2.00 1.482 5 9.625 实验中存在摩擦力及空气的阻力
2、(2017·内蒙古赤峰二中检测)如图甲所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速
度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成.他将质量同为M(已知量)的重物用
绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态.再在一个重物上附加一质量为m的小重物，
这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动，测出其加速度，完成一次实验
后，换用不同质量的小重物，重复实验，测出不同m时系统的加速度.
2
(1)若选定如图甲左侧重物从静止开始下落的过程进行测量，则为了得到图乙需要直接测量的
物理量有________.
A、小重物的质量m
B、大重物质量M
C、绳子的长度
D、重物下落的距离及下落这段距离所用的时间
(2)经过多次重复实验，得到多组a、m数据，作出图像，如图乙所示，已知该图像斜率为k，
纵轴截距为b，则可求出当地的重力加速度g＝________，并可求出重物质量M＝________.
解析：(1)为了得到题图乙需要直接测量的物理量有：小重物的质量m和重物的加速度，而
要求解加速度则需测量重物下落的距离及下落这段距离所用的时间，故选A、D.
(2)根据牛顿第二定律可得：mg＝(2M＋m)a，解得1a＝2Mg·1m＋1g，则由题图乙可知：2Mg＝k，
1g＝b；解得g＝1b，M＝kg2＝k
2b
.
答案：(1)AD (2)1b k2b
3、在暗室中用如图所示装置做“测定重力加速度”的实验.实验器材有：支架、漏斗、橡皮
管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪.具体实验步骤如下：
①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下.
②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一
串仿佛固定不动的水滴.
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.
④采集数据进行处理.
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(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是
________________________________________________________________________.
(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较远的水滴到
第一个水滴的距离如图所示，根据数据测得当地重力加速度g＝________m/s2；第8个水滴此时
的速度v8＝________m/s.(结果都保留三位有效数字)
(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：
________________________________________________________________________.
解析：(1)后一水滴经过一个频闪间隔运动到前一水滴的位置，可看到仿佛固定不动的一串水
滴，即频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，水滴仿佛不动.
(2)g＝h8－10－h6－82f2
＝[43.67－26.39－26.39－13.43]×10－22302 m/s2
＝9.72 m/s2；
v
8
＝h6－104f＝43.67－13.43×10－2430 m/s≈2.27 m/s.
(3)空气阻力会对水滴的运动产生影响，水滴滴落的频率不恒定也会对实验产生影响.
答案：见解析
4、(2017·河北衡水模拟)假设我们已经进入航天时代，一个由高中学生组成的航天兴趣小组
正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g′，
这些器材是：
A、钩码一盒
B、重锤一个
C、已知直径的带孔金属小球一个
D、无弹性的丝线一根
E、刻度尺一把
F、测力计一个
G、天平一台(含砝码一盒)
H、秒表一个
I、支架(能满足实验所需的固定作用)
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J、光电计时器(可用来精确测量运动物体经过两点的时间间隔)
到达X星球后，某学生从以上器材中选择合适的器材，根据不同的实验原理，用不同的方法
测量出重力加速度g′的值，现请你选用以上器材，至少用两种方法完成他所做的实验，每一种
方法均需写出所选器材(填写代号)、所需测量的物理名称(并以常用符号表示)，用直接测量的物
理量表示出重力加速度.
解析：方法一：利用弹簧测力计测出拉力，由平衡条件求得钩码的“重力”，进而得到重力
加速度g′，选用器材为：A、F、G
测量量：钩码质量m、用弹簧测力计测钩码的“重力”G
由G＝mg′得
重力加速度为：g′＝Gm.
方法二：利用自由落体运动规律求解重力加速度g′，选用器材：E、I、J
测量量：重锤自由下落高度h、时间t
由h＝12g′t2得
重力加速度为：g′＝2ht2.
答案：见解析