高考物理力学,运动学实验题
高考物理力学实验复习题及答案 (233)
高考物理力学实验复习题及答案37．某学习小组在“探究功与速度变化的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。
（1）按如图所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力，确定方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速直线运动。
（2）当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0，当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。
关于该实验，下列说法正确的是BD。
A．实验中使用的若干条橡皮筋的原长可以不相等B．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出C．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算D．利用每次测出的小车最大速度v m和橡皮筋做的功W，依次作出W﹣v m、W﹣v m2、W﹣v m3、W2﹣v m、W3﹣v m……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系（3）图乙给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的最大速度，应选用纸带的GJ部分进行测量（根据图乙所示的纸带用字母表示）。
【解答】解：（1）将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。
确定方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动（2）A、实验中应选取相同的橡皮筋，故A错误；B、小车应从同一位置由静止释放，故B正确；C、本实验的目的是探究橡皮筋做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮筋做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，故C错误；D、数据分析时，应作出不同的图象探究功与速度变化的关系，故D正确。
故选：BD。
（3）使橡皮筋的弹性势能全部转化为小车的动能后，小车做匀速运动纸带GJ符合要求。
故答案为：（1）摩擦力，匀速直线，（2）BD，（3）GJ。
高中物理高考复习力学实验讲解及练习题(含答案)
高考复习力学实验题参考答案与试题解析一．实验题（共17小题）1．（2016•天津）某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动．①实验中，必要的措施是AB ．A．细线必须与长木板平行B．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量D．平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则小车的加速度a= 0.80 m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度v B= 0.40 m/s．（结果均保留两位有效数字）【解答】解：①A、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故AB正确；C、本实验中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可；故C错误；D、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力；故D错误；故选：AB；②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02=0.1s；根据逐差法可知，物体的加速度a===0.80m/s2；B点的速度等于AC段的平均速度，则有：v===0.40m/s；故答案为：①AB；②0.80；0.40．2．（2016•高港区校级学业考试）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会再纸带上打出一系列的小点，（1）若实验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直（选填“水平”或“竖直”）线上，以减少摩擦阻力；（2）实验过程中，下列说法正确的是CDA、接通电源的同时要立刻释放重物B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器D、为了使实验数据更加准确，可取多次测量结果的平均值（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验仪器是 CA、天平B、秒表C、米尺．【解答】解：（1）电磁式打点计时器需要用低压交流电压；安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力；（2）A、应先接通电源，稳定后再释放纸带，故A错误；B、选择纸带时应选择点迹清楚，前两个点间距接近2mm的纸带，故B错误；C、释放重物时，应让重物靠近纸带；故C正确；D、为了使实验数据更加准确，可取多次测量结果的平均值；故D正确；故选：CD．（3）据运动学公式得：△x=at2，a=，为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离．该实验中不需要天平，通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔，所以也不需要秒表．故选：C．故答案为：（1）竖直；（2）CD；（3）C．3．（2017春•涞水县校级月考）某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示．（1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：①实验操作：接通电源，释放纸带，让重锤自由落下，实验结束关闭电源．②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75 cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加速度计算表达式为a= ，代入数据，可得加速度a= 9.60 m/s2（计算结果保留三位有效数字）．【解答】解：（1）①实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，实验结束，应立即关闭电源．②根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有：x6﹣x3=3a1（2T）2…①x5﹣x2=3a2（2T）2…②x4﹣x1=3a3（2T）2…③a=…④联立①②③④解得：a=；代入数据解得：a=9.60m/s2．答案：（1）①接通电源，实验结束关闭电源；②，9.60．4．（2016春•哈尔滨校级期中）某同学进行“验证力的平行四边形定则“实验，试完成主要步骤：（1）如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点的位置O点、两弹簧测力计的读数F1、F2以及两细绳套的方向（2）用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到同一位置O ，记下细绳的方向（如图丙中的Oc）．如乙图所示，读得弹簧测力计的示数F= 4.0N（3）如丙图所示，按选定的标度作出了力的图示，请在图丙中：a．按同样的标度作出力F的图示b．按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′（4）关于该实验注意事项，下列说法中正确的是 BA．实验中所用的两根细绳越短越好B．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C．每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°．【解答】解：（1）如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点位置O和两测力计的示数F1、F2以及两细绳套的方向，（2）如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置O，记下细绳套的方向，由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数F=4.0N；（3）a、按力的图示方法作出力F的图示如图所示；b、根据力的平行四边形定则，作出F1、F2的合力F′，如图所示．（4）A、拉橡皮条的细绳要适当长一些，以方便画出力的方向，故A错误；B、测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；C、在实验中两个分力的夹角大小适当，且二力的大小要适量大些，这样有利于减小实验中偶然误差的影响，不需要夹角必须大于90°，故C错误；故选：B故答案为：（1）两细绳套的方向；（2）同一位置O；4.0N；（3）如图所示；（4）B．5．（2016春•衡阳校级期末）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）本实验采用的科学方法是 BA．理想实验法 B．等效替代法C．控制变量法 D．建立物理模型法（2）某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下两细线的方向．（3）图乙中的F是利用平行四边形定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示，F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示，这两个力中，方向一定沿AO方向的是F′．【解答】解：（1）本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法．故选：B．（2）当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时，必须记录下两弹簧秤读数，及两细线的方向，O点的位置；（3）图乙中的F与F′中，F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与AO共线的是 F′．故答案为：（1）B；（2）两细线的方向；（3）F′．6．（2016春•临沂校级期末）在“探究求合力的方法”实验中，可以设计不同的方案探究．以下是甲、乙两位同学设计的两个实验方案，（1）甲同学设计的方案如图1，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．①某同学在做该实验时认为：A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，橡皮条方向必须在两细绳夹角的角平分线上D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是AB （填入相应的字母）②若某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则不能（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是：合力为4N＞5N，超出了弹簧测力计的量程．（2）乙同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如图2所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点．在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法．在实验过程中，下列说法正确的是AD ．A．实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B．为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C．以OB、OC为两邻边做平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且两者长度相等D．多次实验中O点不必是同一位置．【解答】解：（1）①A、在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些，故A正确；B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，故B正确；C、橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力与拉力的夹角应适当大些，但橡皮条方向不必须在两细绳夹角的角平分线上，故C错误；D、两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D错误．故选：AB．②两力均为4N，且相互垂直，则其合力大小为F=4N＞5N，合力超过了弹簧秤的量程，故弹簧秤无法测出物体所受的合力，故不能使用．（2）A、需要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力，故应该测量橡皮筋的原长，故A正确；B、为了减小误差，橡皮筋的伸长量应该大些，故应选择劲度系数稍小的橡皮筋，故B错误；C、由于橡皮筋的弹力与它的长度不成正比，所以OB、OC弹力的合力方向与以OB、OC为两邻边做平行四边形的对角线不重合，故C错误；D、不同的O点依然满足任意两个橡皮筋弹力的合力与第三个橡皮筋弹力等大反向的特点，所以即使O点不固定，也可以探究求合力的方法，故D正确．故选：AD．故答案为：（1）①AB；②不能；合力为4N＞5N，超出了弹簧测力计的量程；（2）AD．7．（2016•广州二模）用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”．请思考并完成相关内容：（1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是 BA．连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动B．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动C．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动（2）图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a= 1.60 m/s2（计算结果保留三位有效数字）．（3）一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图丙中①所示的a﹣F图线．则小车运动时受到的摩擦力f= 0.10 N；小车质量M= 0.20 kg．若该小组正确完成了步骤（1），得到的a﹣F图线应该是图丙中的②（填“②”、“③”或“④”）．【解答】解：（1）平衡摩擦力时，取下砂桶，适当当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动，故B正确．（2）根据△x=aT2，运用逐差法得，a===1.60m/s2．（3）根据图①知，当F=0.10N时，小车才开始运动，可知小车运动时受到的摩擦力f=0.10N，图线的斜率表示质量的倒数，则m=kg=0.20kg．平衡摩擦力后，a与F成正比，图线的斜率不变，故正确图线为②．故答案为：（1）B；（2）1.60；（3）0.10，0.20，②．8．（2016秋•天津月考）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图（1）所示的装置，计时器打点频率为50Hz．（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图（b）所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为0.85 m/s，小车的加速度为5 m/s2．（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力F恒定不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车质量M恒定不变．（3）该同学通过数据的处理作出了a﹣F图象，如图（c）所示，则①图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力过度．②此图中直线发生弯曲的原因是不满足m＜＜M ．【解答】解：（1）利用匀变速直线运动的推论得出：v E== m/s=0.85m/s小车的加速度为a== m/s2=5m/s2（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变．（3）图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高．设小车的加速度为a，绳子拉力为F，以砂和砂桶为研究对象得：mg﹣F=ma以小车为研究对象F=Ma解得：a=故：F=Ma=所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有m＜＜M，而不满足m＜＜M时，随m的增大物体的加速度a逐渐减小．故图象弯曲的原因是：未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量．故答案为：（1）0.85；5；（2）拉力F恒定；小车质量M恒定；（3）平衡摩擦力过度，不满足m＜＜M．9．（2016秋•濮阳月考）为了探究物体的加速度与质量的关系时，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置．装置中有电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码（总质量用M表示）、砂和砂捅（总质量用m表示）、刻度尺等，请回答下列问题：（1）为了完成本实验，下列实验器材中必不可少的是CD ．A．低压直流电源 B．秒表 C．天平（附砝码） D．低压交流电源（2）实验误差由偶然误差和系统误差，本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和阻力对实验的影响属于系统误差．为了使实验结果更贴近结论，应尽量地减少摩擦阻力的影响，即按如图的方式将长木板的一端适当垫高，以平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，取下沙桶并将纸带穿过打点计时器，使小车带动纸带在长木板上做匀速直线运动．（3）探究小车的加速度与其质量的关系时，可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量．在完成本实验时，为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力，则沙桶的总质量与小车的总质量的关系应满足M ＞＞m ．（4）该实验小组的同学在某次测量时，得到了如图所示的纸带，其中0、1、2为相邻的三个计数点，且相邻两计数点的打点频率为f，0、1两点间的距离用x1表示.1、2两点间的距离用x2表示，则该小车加速度的表达式a= （x2﹣x1）f2m/s2．如果f=10Hz，x1=5.90cm，x2=6.46cm，则加速度的值应为a= 0.56 m/s2（保留两位小数）（5 ）在完成以上操作后，将得到的数据用图象进行处理，则小车的加速度的倒数关于小车的质量M的函数图象符合实际情况的是 C ．【解答】解：（1）本实验中需测小车质量，则需要天平，电磁打点计时器需要低压交流电源，故选：CD．（2）平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可；（3）根据实验误差的来源，在 M＞＞m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．（4）根据△x=aT2得：a==（x2﹣x1）f2=（6.46﹣5.90）×102×10﹣2 m/s2=0.56 m/s2；（5）根据牛顿第二定律得：a=，则=M+，则以为纵轴，以总质量M为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标不为0，故C正确，ABD错误．故选：C故答案为：（1）CD；（2）M＞＞m；（3）（x2﹣x1）f2；0.56；（4）C．10．（2016春•锦州期末）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同．（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 1.6m/s．（g=9.8m/s2）（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为 1.5 m/s；B点的竖直分速度为 2 m/s；平抛运动的初位置坐标（﹣1，1）（如图丙，以O点为原点，水平向右为X轴正方向，竖直向下为Y轴的正方向，g取10m/s2）．【解答】解：（1）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放．（2）由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：x=v0t将x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s．（3）由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：△y=gT2，由图可知△y=2L=10cm，代入解得，T=0.1sx=v0T，将x=3L=15cm，代入解得：v0=1.5 m/s，竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：v By==2 m/s．故从抛出到B点所用时间为：t=故从抛出到B点的水平位移为：x=v0t=1.5×0.2m=0.3m，故从抛出到B点的竖直位移为：y=gt2=所以x′=5L﹣x=0.25﹣0.3m=﹣0.05m=L，y′=5L﹣y=0.25﹣0.2m=0.05m=L，平抛运动的初位置坐标为（﹣1，1）．故答案为：（1）水平，初速度相同；（2）1.6；（3）1.5，2，（﹣1，1）．11．（2016春•衡阳校级期末）（1）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示，在实验前应ABC A．将斜槽的末端切线调成水平B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放D．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点（2）物体做平抛运动的规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动．为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图2所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．则这个实验 BA．只能说明上述规律中的第①条B．只能说明上述规律中的第②条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律．【解答】解：（1）A、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，故A正确；B、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故B正确；C、小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放．故C正确；D、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，不能作为小球做平抛运动的起点放，故D错误．故选：ABC．（2）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，不能说明水平方向上的运动规律，故B正确，ACD错误．故答案为：（1）ABC；（2）B．12．（2016•花溪区校级三模）为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图1所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后匀速运动时的速度v，记录数据如下．请）实验中木板略微倾斜，这样做 C （填答案前的字母）A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大橡皮筋对小车的弹力C．是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D．是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动（2）据以上数据，在坐标纸中作出W﹣v2图象．（3）根据图象2可以做出判断，力对小车所做的功与力对小车所做的功与．【解答】解：（1）装置探究橡皮筋做功与小车速度的关系，应平衡摩擦力，使得橡皮筋做功等于合外力做功，以及能够使橡皮筋松弛后小车做匀速运动，故C正确，ABD错误．故选：C．（2）根据描点法作出图象，如图所示：（3）W﹣v2图象是一条过原点的倾斜的直线，根据图象可知，力对小车所做的功与小车速度平方成正比．故答案为：（1）C；（2）W﹣v2图象如图；（3）小车速度平方成正比．13．（2016•蔡甸区校级一模）某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= 2.30 mm．（2）下列实验要求中不必要的一项是 A （请填写选项前对应的字母）．A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调至水平D．应使细线与气垫导轨平行（3）实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是 C （请填写选项前对应的字母）．A．作出“t﹣F图象”B．作出“t2﹣F图象”C．作出“t2﹣图象”D．作出“t=3s图象”【解答】解：（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，d=2mm+6×0.05mm=2.30mm；（2）A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A不必要；B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；C、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故CD是必要的；本题选不必要的，故选：A．（3）根据牛顿第二定律得：a=，那么解得：t2=所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象或作出t2﹣图象，故C正确．故选：C故答案为：（1）2.30；（2）A；（3）C14．（2015春•菏泽期末）为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，采用了如图所示实验装置．请回答下列问题：（1）为了减小小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 CA．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动（2）若实验中所用小车的质量为200g，为了使实验结果尽量精确，在实验室提供的以下四种规格钩码中，应该挑选的钩码是 AA．10g B．20g C．30g D．50g（3）某实验小组挑选了一个质量为50g的钩码，在多次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第n个点的距离为40.0cm；打下第n点时小车的速度大小为1.20m/s．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，则拉力对小车做的功为0.196 J，小车动能的增量为0.144 J．（g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）【解答】解：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是，将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．故C正确．故选：C．（2）本题要用钩码的重力代替小车所受到的合力，钩码质量应远小于小车的质量．故选10g的钩码较好，故A正确．故选：A（3）从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功：W=mgs=50×10﹣3×9.8×0.4J=0.196J；小车的动能增量为：△E k=Mv2=0.2×1.22J=0.144J．故答案为：（1）C；（2）A；（3）0.196，0.14415．（2016•北京）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验．①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 ．。
高考物理力学经典例题
高考物理力学经典例题高考物理力学经典例题如下：例1：在研究斜抛运动时，将物体从同一高度以相同的初速度沿不同方向抛出，其中A做平抛运动，B做斜上抛运动，C做斜下抛运动。
比较这三个物体从抛出到落地的过程中，它们的速度增量的大小关系是（）A. Δv_{A} > Δv_{B} = Δv_{C}B. Δv_{A} = Δv_{B} > Δv_{C}C. Δv_{A} = Δv_{B} < Δv_{C}D. Δv_{A} = Δv_{B} > Δv_{C}【分析】本题考查平抛运动和斜抛运动，掌握平抛运动和斜抛运动的加速度不变，从而可比较出速度增量的大小关系。
【解答】平抛运动和斜抛运动的加速度都是重力加速度$g$，根据$\Delta v = gt$可知，它们在相同的时间内速度的增量都相等，故D正确，ABC错误。
故选D。
例2：雨雪天气里安装防滑链的甲车在一段平直公路上匀速行驶，因雾气造成能见度较低，甲车发现前方处路面上放置三角警示牌，甲车立即采取紧急刹车措施，但还是与距离三角警示牌处、停在路上的一辆没有装防滑链的抛锚乙车发生了追尾碰撞事故，两车正碰时间极短，车轮均没有滚动，甲车的质量等于乙车质量。
求被碰后2s时乙车向前滑行的距离。
【分析】根据动量守恒定律求出碰后乙车的速度，再根据运动学公式求出被碰后$2s$时乙车向前滑行的距离。
【解答】设碰后乙车的速度为$v$，碰后两车共同的速度为$v_{共}$。
由于碰撞过程极短，故碰后系统内力远大于外力，满足动量守恒定律：$mv_{0} = (M + m)v_{共}$。
又因为碰后两车减速到停止的时间为$t$，根据运动学公式得：$t =\frac{v_{共}}{a}$。
联立解得：$v_{共} = 1m/s$。
被碰后$2s$时乙车向前滑行的距离为：$x = v_{共}t - \frac{1}{2}at^{2} = 1m$。
高考物理实验题及答案
高考考前训练题二．实验题部分（力学实验题编题者：谢 璞 杜守建）1．现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F ，手头只有一个质量为m 的砝码（已知F ＞mg ）和一个米尺．请回答：（1）画出实验方案的示意图；（2）其中需测量的物理量是__________；（3）尼龙丝能承受的最大拉力F 的表达式是_________．答案：（1）实验方案的示意图如图所示．（2）需要测量的量是：尼龙丝的长L 和刚好拉断时两悬点间的距离l ．（3）尼龙丝能承受的最大拉力的表达式是222l L mgL F -=2．一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（a ）所示．图（b ）是打出的纸带的一段．（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ，利用图（b ）给出的数据可求出小车下滑的加速度a =_____．（2）为了求出小车与斜面间的动摩擦因数μ，还需要测量的物理量有________________________．用测得的量及加速度a 表示小车与斜面间的动摩擦因数μ=_______________． 答案：（1）4.00m/s 2（2）斜面上任两点处间距l 及对应的高度差h ．)(122l ga h h l -- （若测量的是斜面的倾角θ，则θθμcos tan g a -=）3．在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A ；将木板向远离糟口平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B ；又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C ．若测得木板每次移动距离x =10.00cm ，A 、B 间距离78.41=y cm ，B 、C 间距离82.142=y cm ．（g 取80.9 m/s 2）（1）根据以上直接测量的物理量得小球初速度为=0v _________（用题中所给字母表示）．（2）小球初速度的测量值为_____________m/s ．答案：（1）12y g x （或：122y y g x +，或：12y y g x -，或：21122y y gy x +） （2）1.00±0.024．如图（乙）所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱的线后，圆柱竖直自由落下，毛笔就在圆柱白纸上划出记号，图（甲）所示，测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106mm ，已知马达铭牌上有“1440r ／min ”字样，请说明如何由此验证机械能守恒．答案：其方法如下：①由马达铭牌“1440 r ／min ”算出毛笔画的线距时间间隔了04.01440601≈==n T （s ）②根据Ts s v n n n 21++=算出任意选取的相邻两条线的瞬时速度． 25.104.0210)5842(3=⨯⨯+=-C v （m/s ） 65.104.0210)7458(3=⨯⨯+=-D v （m/s ）∴ 22210582121-⨯=-=∆m mv mv E C D k （J ） 而 21058-⨯==∆m CD mg E p （J ） 验证完毕．说明：就实验所得数据还可验证当地的重力加速度g 值．5．用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：（1）先测出滑块A 、B 的质量M 、m 及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g ；（2）用细线将滑块A 、B 连接，使A 、B 间的弹簧处于压缩状态，滑块B 紧靠在桌边；（3）剪断细线，测出滑块B 做平抛运动落地时的水平位移为s 1，滑块A 沿桌面滑行距离为s 2．为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母___________．如果动量守恒，须满足的关系是_________________．答案： 桌面离地面高度h hg ms gs M 2212=μ 说明：这是一个可以用来验证动量守恒定律的验证性实验．该题构思新颖，从验证动量守恒的实验出发，考查了平抛运动、动量定理、动能定理、动量守恒定律等高考热点．烧断细绳后在弹簧的弹力作用下，B 、A 以一定的水平速度分别向左、右运动．A 在水平桌面上向右作匀减速滑动时，克服摩擦做功，由动能定理可得2221Mgs Mv A μ=，得22gs v A μ=；B 向左作平抛运动，必须测得抛出时桌面离地面高度h ，由平抛运动规律可知：t s v B 1=，gh t 2=，即h g s v B 21=．测算得A v 、B v 后，如果动量守恒，必须满足关系式：B A mv Mv =，即h g ms gs M 2212=μ． 6．假设我们已经进入了航天时代，一个由三个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，质量未知且各钩码质量不等B ．重锤一个，质量未知C ．带孔金属小球一个，直径已知为dD ．太阳能电池板一块，输出直流电压可满足任何要求E ．无弹性的丝线若干根F ．导线，开关若干G ．刻度尺1把H ．测力计1个I ．天平1台（含砝码1盒）J ．打点计时器1台（含复写纸片、纸带）K ．电子秒表1个L ．带有光控计时器的实验平板一块．在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从—个光控门运动到另—个光控门的时间M ．支架：能满足实验所需的固定作用到达X 星球后，三个学生从以上器材中选择各自所需的器材（同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g 的值．现请你完成他们所做的实验：实验一：（已经完成）（1）器材有：A 、H 、I（2）主要的实验步骤是：①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m②用测力计测出该钩码的重力F③计算重力加速度的表达式为mF g = 实验二：（1）选用的器材有_________________（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）．______________________________________________________________实验三：（1）选用的器材有_________________（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）．______________________________________________________________答案：实验二：（1）C 、E 、G 、K 、M（2）①组装并安装好单摆，测出摆线长度L②测出n 次全振动的时间t ，算出周期nt T = ③计算重力加速度的表达式为22)2(2td L n g +=π 实验三：（1）G 、L 、M（2）①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳②测量两个光控门之间的距离s③把滑块从上面的一个光控门处自由释放，读出下落时间t ④计算重力加速度的表达式为22ts g = 说明： 这是一道开放性实验试题，在中学阶段已经学到了多种测重力加速度g 的实验方法．该试题提供了X 星球表面作为实验场所，要求考生应用所学的知识在试题所提供的器材中选择合适的器材组合，进行测量．由题述的实验一的完成过程，又为要求考生完成的实验二、实验三的解答提供了解答模式．试题设计巧妙，难度不大，既考查了教材要求的测匀变速直线运动的加速度、用单摆测重力加速度的实验，更考查了学生的综合能力，实属值得为之叫好的开放性能力型实验题．根据题给器材可知，携带的既有利用公式G＝mg测重力加速度g的器材，又有可测匀变速直线运动的加速度的器材，还有组装成利用单摆测重力加速度g的器材．显然后两个实验测g的方法正是该题的答案．（电学实验题编题者：史献计黄皓燕王峰）7．描绘电场等势线的实验中，在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸．在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B，分别与直流电源的正、负极接好，如图所示．若以A、B连线为x 轴，A、B连线的中垂线为y 轴．将一个探针固定在y 轴上的某一点，沿x轴移动另一个探针，发现无论怎样移动，灵敏电流计的指针都不偏转，若电源及连线都是完好的，可能的故障是____________．将实验故障排除后，探针从BO间某处沿x 轴向电极A移动的过程中，电流表中指针偏转的情况是________．思路分析与参考答案：导电纸的涂导电物质的一面朝下了，偏角逐渐减小到零，再反向偏转，偏角逐渐增大8．如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图．其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：（1）按电路图接好实验电路．（2）接通电键S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度．记下这时的电压表读数U0＝6.2V和微安表读数I0＝490μA．（3）断开电键S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中．（4）根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点（在图中用“×”表示）．根据以上实验结果和图象，可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为C，从而算出该电容器的电容约为F．思路分析与参考答案：用一条光滑曲线将坐标系中的点依次相连，得到放电曲线，曲线跟横轴所围的面积就表示放电过程放出的电荷量．每小方格代表的电荷量为q = 2.5×10－4 C．用四舍五入的方法数得小方格有32个，因此Q0 = 8×10－3 C．根据C = Q0/U0，得电容为C =1.3×10－3F．9．有一内阻未知（约25kΩ ~ 35kΩ）、量程未知（约25V ~ 35V），共有30个均匀小格的直流电压表○V．（1）某同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用表中欧姆档的内部电源的电动势，他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30．A ．请你将他们的实验电路连接起来．他们在实验过程中，欧姆档的选择开关拨至倍率“×_______” ．B ．在实验中，同学读出电压表的读数为U ，欧姆表指针所指的刻度为n ，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，请你导出欧姆表电池的电动势表达式．（2）若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ，为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度．标准电压表○V1：量程3V ，内阻3kΩ 电流表○A ：量程0~3A ，内阻未知 滑动变阻器：总阻值1kΩ稳压电源E ：30V ，内阻不能忽略电键、导线若干A ．在右边方框中画出实验电路图B ．选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U g = ______________．式中各字母的意义是：____________________________________________．思路分析与参考答案：（1）A ．电路如图所示，测电阻时应尽量使指针指在中间值附近，所以应选“×1k ”．B ．欧姆表中值电阻为R 中 = 30×1k Ω=30000Ω，欧姆表指n 刻度，则电压表内电阻R V = 1000n ，流过电压表电流I V =U /R V = U /(1000n )，根据闭合电路欧姆定律电池电动势E = U + I V R 中 = n n 30+U ． （2）A ．如图所示．mA R u I v 13000030===，所以不能用电流表；又电压表的量程较小于电源电动势，所以滑动变阻器应用分压接法．B ．U g = N U 1300，其中N ：○V 表指针所指格数，U 1：○V1表读数． 10． 电源的输出功率P 跟外电路的电阻R 有关．下左图是研究它们的关系的实验电路．为了便于进行实验和保护蓄电地，给蓄电池串联了一个定值电阻R 0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分）．于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R 0之和，用r 表示．电源的电动势用E 表示．（1）写出电源的输出功率P 跟E 、r 、R 的关系式： ．（电流表与电压表都看作理想电表）（2）在下右图的实物图中按照下左图画出连线，组成实验电路．V V 1S电源 多用表 红表笔 黑表笔 电压表 多用表 红表笔黑表笔 电压表（3）下表中给出了6组实验数据，根据这些数据．在图中的方格纸中画出P －R 关系图线．根据图线可知，电源输出功率的最大值是_____________W ，当时对应的外电阻是_____________Ω．（4）由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R 0＝ 4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E = _________V ，内电阻r 0 = __________Ω．思路分析与参考答案：（1）P = E 2R / (R +r )2 (2) 图略 （3） 图略，0.80 5.0（4）4.0 0.511．现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案．（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧），要求：（1）在下边方框中画出实验电路图（2）简要写出完成接线后的实验步骤（3）用测得的量计算电源内阻的表达式r = ________．思路分析与答案：（1）如图所示（2）①断开电键，记下电压表偏转的格数N 1②合上电键，记下电压表偏转的格数N 2 ③221N N N R r -= 12．现要求测量一个阻值较大的电阻R x 的阻值．从实验能够找到的实验器材如下：电动势与内电阻均未知的直流电源E滑动变阻R 1（全电路为300Ω）V标准电阻R 0（阻值已知）电压表2只，V 1、V 2（量程均能满足实验要求）开关（单刀开关、单刀双掷开关各一个）导线若干某同学通过实验研究发现R x 的阻值数值级与R 0及电压表内电阻相当，于是他设计了一种电路，其控制电路出图所示．(1) 请你在图中补全测量电路．（要求标出实验器材符号）(2) 简要写出实验的测量原理及电阻R x 的计算表达式．（表达式中的物理量需要加以说明）．思路分析与答案：（1）电路图如图所示．(2) 将S 2与1接通，读出电压表V 2示数U 1，并读出电压表V 1示数U ；再将S 2与2接通，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为U （即电压表V 1示数不变），读出电压表V 2示数U 2．在R 0、R x 串联电压保持不变时，根据欧姆定律及串、并联电路性质可知U 1：U 2 = R 0：R x ，故R x = 012R U U ． （热学实验题编题者：孙道华 魏 昕）13．在用油膜法粗测分子直径的实验中，在哪些方面作了理想化的假设_____________________________________________________________________．下面是一次实际测量的数据。
高考物理实验复习力学实验(含三年真题及部分答案)
高考实验专题复习一力学实验（附参考答案）实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的重点实验，是力学实验的基础，通过熟练掌握打点计时器的使用，为验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律做好必要的知识和方法上的准备。
、考查重点:（一）打点计时器的使用（二）毫米刻度尺的使用（三）速度和加速度的求解方法二、注意事项1. 交流电源的电压及频率要符合要求.2 •实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸.3 •开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.4 .先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点, 即时间间隔为T = 0.02 >5 s= 0.1 s.6 •小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小, 使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8 .测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差.三、经典讲练【例题】（2010广东理综）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.（1）已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为⑵ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是（计算结果保留三位有效数字）.fl【命题立意】本题主要考查打点计时器、刻度尺的读数、纸带公式、有效数字。
1【规范解答】①T 0.02s②读A、B两点数值: 1.00cm、1.70cm 故：s=1.70cm-1.00cm=0.70cmV c V BD BD 型空1°2m/s 0.100m/s 2t 0.2【答案】①0.02s ②0.70cm；0.100m/s邻两计数点间还有 4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示. 根据图中数据计算的加速度⑵回答下列两个问题：① 为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有A. 木板的长度L B .木板的质量m i C •滑块的质量m 2 D .托盘和砝码的总质量 m 3E .滑块运动的时间t② ____________________________________________________ 测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 __________________________________________________________（3）滑块与木板间的动摩擦因数 = ___________ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g ）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 _____________ （填偏大”或偏小”）解析：⑴ 逐差法"求解：S 4-S i =S 5-S 2=S 6-S 3=3aT 2⑶对整体列牛顿第二定律，m 3g- ym g=（m 2+m 3）a答案 （1）0. 495 m/s 2〜0. 497 m/s 2 （2）①CD ②天平 （3）网_（m2+m3）a 偏大m 2g五、真题训练1. （2013浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮 筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上。
2022年高考物理一轮复习：力学实验 专项练习题(Word版,含答案)
2022年高考物理一轮复习：力学实验 专项练习题1.在“在探究加速度与力、质量的关系”的实验中，如图为测加速度时打出的一条纸带。
已知从纸带上测出AB 、BC 、CD 、DE 之间的距离分别是d 1、d 2、d 3、d 4，打点计时器打点的周期为T 。
（1）则打B 点时纸带的瞬时速度v B =_________； （2）纸带运动的加速度a =________。
2.某科技实验小组利用传感器测定铁块与斜面间的动摩擦因数，装置如图甲所示，在长为0l 的固定斜面上，让铁块从斜面顶端由静止开始下滑，由固定在斜面底端的位移传感器、速度传感器分别测出铁块到传感器的距离l 和相应位置的速度v ，最后利用计算机拟合得到如图乙所示的图线。
(1)图乙中的纵坐标表示铁块到传感器的距离l ，横坐标表示___________。
A B ．v C ．2v D ．21v(2)该图线的函数表达式l =___________（用0l b v 、、表示）(3)根据图线可得铁块沿斜面下滑的加速度a =___________（用0l b 、表示）。
(4)若斜面长0 1.0m l =，高0.60m ，采用国际单位制b 的数值为9.8，取重力加速度29.8m/s g =，可得到铁块与斜面间的动摩擦因数μ=___________。
3.某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．(1)如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数10m/s)据如下表，有数据算得劲度系数k=___N/m．(g取2(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小___．(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为___．(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图（c）．有图可知，v与x成___关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的___成正比．4.某实验小组利用如图所示装置测量小物块与接触面间的动摩擦因数。
高考物理力学实验复习题及答案 (2)
高考物理力学实验复习题及答案2．验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示。
（1）某同学实验操作步骤如下：①如图甲所示，把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳连在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点，用铅笔记下Q点的位置，并记下两个测力计的读数；②在纸上按比例作出两个力F OB、F OC的图示，用平行四边形定则求出合力F；③只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样比例作出这个力F′的图示（如图乙），比较F′与用平行四边形定则求得的合力F；④改变F OB和F OC的夹角和大小，重复上述过程。
上述实验过程中有重要遗漏的步骤是记录两细绳的方向（填步骤序号）；图乙中，F'（选填“F”或“F′”）力的图线与AO延长线重合。
（2）某同学认为在实验过程中必须注意以下几项，你认为正确的有AC。
A．拉橡皮条的细绳套适当细一些且长一些B．实验中把橡皮条结点拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角为90°不变，可便于计算合力C．拉橡皮条时，橡皮细绳和弹簧测力计应贴近且平行于木板D．两根细绳必须等长，且橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上（3）如图丙，某次测量F OB、F OC大小和方向实验过程中发现，F OC读数几乎满量程，而F OB读数不到量程一半（两弹簧测力计相同），需要作适当调整，下列做法正确的是AB。
A．保持结点O位置不变、OB方向不变，OC逆时针转过一定的角度B．保持结点O位置不变，OB、OC逆时针转过适当的角度C．适当调整结点O远离A，OB顺时针方向、OC逆时针方向各转过适当角度D．适当调整结点O靠近A，OB方向可不变，OC顺时针方向转过一个角度【解答】解：（1）本题要利用力的图示作出平行四边形，所以需要知道力的大小与方向，故步骤①需要记录两细绳的方向；图乙中F是平行四边形的对角线，为两个分力的理论上的合力，F′是实际合力，其方向一定在AO的延长线的方向上，故选F′；（2）A．细线更细更长一些可使力的方向记录的更精确，故A正确；B．合力的计算是通过作图的方式，实验过程中不要求夹角是90°，故B错误；C．橡皮条、细绳和弹簧测力计应与木板平行可以减小弹力大小的偶然误差，使实验更精确，故C正确；D．实验中两细绳不必要等长，为了保证实验结果的普适性，两细绳的夹角与橡皮条的角度关系应多样化，故D错误。
高考物理专项复习《力学实验》含答案
高考物理专项复习《力学实验》含答案1．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。
理论与实验都表明k=Y SL，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。
（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是___________A．N B．m C．N/m D．Pa（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图（a）和图（b）所示，刻度尺的读数为___________cm，螺旋测微器的读数为___________mm。
（3）小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图（c）所示。
由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___________N/m，这种橡皮筋的Y值等于___________（结果保留两位有效数字）。
（4）图像中图线发生弯曲的原因是___________。
【答案】D11.98（11.96~12.00均正确） 3.999（3.998~4.000均正确）319.1 3.0×106 Pa橡皮筋受力发生的形变超出其弹性限度，不再遵循弹力F与伸长量x成正比的规律【详解】（1）[1]根据表达式Sk YL=得kLYS=已知k的单位是N/m，L的单位m，S的单位是m2，所以Y的单位是N/m2，也就是Pa，故D项正确。
（2）[2][3]刻度尺从零开始，橡皮筋的尾部接近12.00，则读数估读为11.98 cm；螺旋测微器固定部分读数3.5 mm，转动部分读数为49.9，故读数为3.5 mm＋49.9×0.01 mm=3.999 mm。
（3）[4]根据胡克定律F=kx可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为k=15.00.047N/m=319.1 N/m[5]根据Sk YL=可得62319.10.1198Pa 3.010Pa0.0039993.14()2kLYS⨯===⨯⨯（4）[6]当弹力超过其弹性限度时，胡克定律不再适用，即不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律，故图线发生弯曲。
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课时作业(二十六)[第26讲本单元实验]
基础热身
1．在验证机械能守恒定律的实验中：
(1)下列实验操作顺序正确合理的一项是________(填序号)
A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上
B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源
C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源
D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计时器的电源
(2)质量m＝1 kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图K26－1所示，相邻计数点时间间隔为0.02 s，长度单位是cm，g取9.8 m/s2.则(保留3位有效数字)：
①打点计时器打下计数点B时，重锤的速度v B＝__________m/s；
②从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p＝______________J，动能的增加量ΔE k＝__________________ J；
③实验结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
图K26－1
2. 在用如图K26－2所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是()
图K26－2
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸速来测定小车加速过程中获得的平均速度
技能强化
3．2011·德州模拟关于“探究动能定理”的实验，下列叙述正确的是()
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
图K26－3
4．2010·安徽卷利用如图K26－3所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v0和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v0 B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度v0
C ．根据做匀加速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算得出高度h
D ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀加速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v 0.
以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)
5．用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常仔细地把导轨调成水平，然后如图K26－4所示用垫块把导轨一端垫高H .滑块m 上面装有宽度l ＝3 cm 的挡光板，使滑块由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G 1和G 2时的速度v 1和v 2，就可以算出它由G 1运动到
G 2过程中动能的增加量ΔE k ＝12
m (v 22－v 21)；再算出重力势能的减少量ΔE p ＝mgh ，比较ΔE k 与ΔE p 的大小，便可验证机械能是否守恒．
图K26－4
(1)滑块的速度v 1、v 2如何求出？滑块由G 1运动到G 2下降的高度h 如何求出？
(2)若测得图中L ＝1 m ，s ＝0.5 m ，H ＝20 cm ，m ＝500 g ，滑块通过G 1和G 2的时间分
别为5.0×10－2 s 和2.0×10－2 s ，当地重力加速度g ＝9.80 m/s 2，试判断机械能是否守恒．
6．2011·池州模拟在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz ，依次打出的点为0、1、2、3、4……n .
图K26－5
(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为________________、________________、________________，必须计算出的物理量为________________、________________，验证的表达式为__________________．
(2)下列实验步骤合理的排列顺序是____________(填写步骤前面的字母)．
A ．将打点计时器竖直安装在铁架台上
B ．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C ．取下纸带，更换新纸带重新做实验
D ．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带
E ．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h 1、h 2、h 3……h n ，计算出对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3……v n
F ．分别算出12m v 2n
和mgh n ，在实验误差范围内看是否相等 7．某实验小组采用如图K26－6所示的装置探究动能定理，图中小车内可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码没到达地面，打点计时器的工作频率为50 Hz.
图K26－6
(1)如图K26－7所示是实验中得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O 及A 、B 、C 、D 、E 五个计数点，可获得各计数点到O 的距离x 及对应时刻小车的瞬时速度v ，如下表所示．请将C 点的测量结果填在表中相应位置．
图K26－7
v/(m·s)0.350.400.45____0.540.60
图K26－8
(2)实验小组根据实验数据绘出了如图K26－8所示的图线(其中Δv2＝v2－v20)，根据图线可获得的结论是________________________．要验证“动能定理”，还需测量的物理量是摩擦力和________________________________________________________________________．8．2012·厦门模拟兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4 kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图K26－9所示安装；
图K26－9
③接通打点计时器(其打点周期为0.02 s)；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图K26－10所示．
图K26－10
请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果取三位有效数字)：
(1)该电动小车运动的最大速度为__________m/s；
(2)该电动小车被关闭电源后加速度大小为__________m/s2；
(3)该电动小车的额定功率为__________W.
挑战自我
9．2011·江西联考某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v，③W∝v2.他们的实验装置如图K26－11甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度)，每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．
同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度．
图K26－11
(1)v2.该做法是否合适？你有什么好的建议？
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
(2)在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小_______(选填“会”或“不会”)影响探究出的结果.。