1年高考物理模拟新题精选分类解析(第4期)专题12-力学实验.doc
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2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第4期）专题12力学实验
1（8分）（2013广东佛山质检）①小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系，由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示，该弹簧劲度系数为N/m。
②小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。
用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。
其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
A.如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的及两弹簧称相应的读数。
图丁中B弹簧称的读数为N；
C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示，请在图戊中作出FA、FB的合力F’；
D.已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图戊所示，观察比较F和F’，得出结论。
答案;①125②B.方向11.40C.如图。
解析：
①由图象斜率得该弹簧劲度系数为k=125N/m。
②由弹簧秤读数规则得出图丁中B弹簧称的读数11.40N。
利用平行四边形定则在图戊中作出FA、FB的合力F’如图。
甲
2．（8分）（2013江苏南京盐城一模）如图甲所示，利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图，小车拖在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点。
设在斜面上运动时所受阻力恒定。
O
E
●
乙
（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则小车下滑的加速度α=m/s2，打E点时小车速度=m/s（均取两位有效数字）。
（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。
方案一：
需要测量的物理量，阻力的表达式（用字母表示）；
方案二：
需要测量的物理量，阻力的表达式（用字母表示）。
3.（10分）（2013山东济南测试）下图中游标卡尺的读数为________cm,螺旋测微器读数________cm.
4.（2分）（2013山东寿光市质检）以下是一些实验的描述，其中说法正确的是：
A．在“验证力的平行四边形定则”实验中，两橡皮条必须等长
B．在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平称出重物的质量
C．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，应将弹簧竖直悬挂后再测原长
D．在“探究力做功与动能的变化关系”实验中，需要平衡摩擦力
5.（2013成都石室质检）用如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系（交流电频率为50Hz）：
（1）按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填写在横线上：
A．保持重物（砝码及砝码盘）的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次
B．保持小车质量不变，改变重物（砝码及砝码盘）的质量，测出加速度，重复几次
C．用天平测出小车的质量
D．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动
E．挂上重物，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点
F．根据测量的数据，分别画出a－F和a－的图线
（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。
根据下图可知，打下E点时小车的速度为m/s．小车的加速度为m／s2。
（计算结果均保留两位有效数字）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B0
C0
D0
E0
F0
G0
cm
．Ⅰ答案：
（1）D、C、E、A、B、F或D、C、E、B、A、F；
（2）0.20m/s，0.40m/s2（误差在0．02范围内均可得分）
解析：
用如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系实验步骤是：
首先平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；然后用天平测出小车的质量，挂上重物，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；保持小车质量不变，改变重物（砝码及砝码盘）的质量，测出加速度，重复几次；保持重物（砝码及砝码盘）的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；根据测量的数据，分别画出a－F和a－的图线。
T=5×0.02s=0.1s，打下E点时小车的速度为v==0.20m/s．有逐差法和△x=aT2可得小车的加速度为a=0.40m/s2。
6．（2013山东济南期中检测）下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。
由图数据可求得：
（1）该物体的加速度为m/s2，
（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为cm，
（3）打第2个计数点时该物体的速度为m/s。
7．（2013山东济南期中检测）用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。
小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：
（1）适当垫高木板是为了；
（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；
（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是。
8.（6分）（2013山东寿光市质检）如图是物体做匀变速直线运动纸带的一部分，已知所用打点计时器的周期T＝0.02s，A、B、C分别是三个记数点，每两个记数点间有四个记时点未画出，纸带下方是一把毫米刻度尺。
则由纸带和刻度尺可知：
A与B之间的距离为cm，B与C之间的距离为cm，该匀变速直线运动的加速度是a=m/s2。
9．（2013山东师大附中质检）为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：
如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。
（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。
测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ=；
（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：
实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。
若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2F1（填“>”、“=”或“<”）；10．（2013山东师大附中质检）如图所示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50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为。
（2）A、B、C、D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=cm；C点对应的速度是m／s，加速度是m／s2（速度和加速度的计算结果保留两位有效数字）
11．（2013安徽合肥名校联考）为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数，让钢球从某一高度竖直下落进入液体中运动，用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻的位置，如图7所示。
已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，钢球质量为m，则阻力常数k的表达式为。
0
x1
1
2
3
4
5
6
x2
x3
x4
x5
x6
12．（2013山东济南外国语学校测试）在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点。
测得：
x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。
（1）在计时器打出点4时，小车的速度分别为：
v4=m/s。
（2）该匀变速直线运动的加速度的大小a=m/s2。
（结果均保留三位有效数字）
13.（9分）（2013山东寿光市质检）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤
（3）在
（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。
则本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）.
14、（2013福建惠安月考）测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题。
为此，某同学设计了如下实验方案：
A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。
调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿
长木板向下做匀加速直线运动。
请回答下列问题：
①滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是_________；
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小______________钩码的重力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
③假设钩码质量为m，滑块匀加速下滑的加速度为a，重力加速度为g，不计纸带与打点计时器间的阻力，滑块的的质量M=_________。
A
B
h
15.
（1）（2013广东汕头市潮阳检测）如图所示，质量不同的两个物体A和B，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B放在水平桌面上，A离地面有一定的高度，从静止开始释放让它们运动，在运动过程中B始终碰不到滑轮，A着地后不反弹。
滑轮与轴处摩擦不计，绳子和滑轮质量不计．用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ。
①在本实验中需要用到的测量工具是；需要测量的物理量是（物理量需用字母表示）．②动摩擦因数的表达式为μ=．
16（2013广东汕头市潮阳检测）某同学在做加速度和力、质量关系的实验中，测得小车的加速度a和砝码及盘的重力F的数据如下表所示：
F/N
0．20
0．30
0．40
0．50
0．60
a/（m·s－2）
0．11
0．19
0．29
0．40
0．51
（b）
F
a
①根据表中的数据在下图（b）所示的坐标中作出a－F图象；
（a）
②图象的斜率的物理意义是________________________________________；
③图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是________________________；
④小车总质量为________kg．
答案：
①a－F图象如图。
②小车和砝码的总质量的倒数．
③小车受到的阻力。
④1
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