2019届高考物理二轮复习实验题专项练（一）力学实验基础保分练.doc

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1、1实验题专项练（一） 力学实验基础保分练1(2018全国卷)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图 (a)中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为 1.950 cm；当托盘内放有质量为 0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为_ cm。当地的重力加速度大小为 9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为_ N/m(保留三位有效数字)。解析：标尺的游标为 20分度，精确

2、度为 0.05 mm，游标的第 15个刻度与主尺刻度对齐，则读数为 37 mm150.05 mm37.75 mm3.775 cm。弹簧形变量 x(3.7751.950)cm1.825 cm，砝码平衡时， mg kx，所以劲度系数 k N/m53.7 N/m。mgx 0.1009.801.82510 2答案：3.775 53.72(2018天津高考)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为 5 N的弹簧测力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个)。(1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有_。A橡皮条应和两绳套夹

3、角的角平分线在一条直线上B重复实验再次进行验证时，结点 O的位置可以与前一次不同C使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计的拉力(2)该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置 O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是_。2解析：(1)两细绳套拉力的合力不一定沿两细绳套夹角的角平分线，故 A错误。同一次实验，用一个细绳套拉橡皮条和用两个细绳套拉橡皮条结点 O的位置应相同，不同次实验结点 O的位置可以不同，故 B正确。为减小弹簧测力

4、计摩擦和误差，施力方向应沿测力计轴线，读数时视线正对测力计刻度，故 C正确。合力可以比分力大，也可以比分力小，故D错误。(2)为了提高实验精度，测力计读数应适当大一些，标度应适当小一些，两分力夹角适当大一些，标注细线方向的两点离结点应适当远一些。故选 B。答案：(1)BC (2)B3(2019 届高三烟台模拟) A、 B两位同学做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验。(1)实验装置如图甲所示，打出了一条纸带如图乙所示，计时器所用交流电源的频率为50 Hz，从比较清晰的点起，每 5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度为_ m/s 2(结果保留两位有效数字)。(2)两

5、同学各取一套图示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度 a与拉力 F的关系，分别得到如图丙中 A、 B两条直线，图线斜率为_，则 A、 B两同学用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为 A_ B(选填“大于” “小于”或“等于”)。解析：(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带，用公式 x at2求解加速度，关键弄清公式中各个量的物理意义， x为连续相等时间内的位移差， t为连续相等的时间间隔，如果每 5个点取一个点，则连续两点的时间间隔为 t0.1 s， x(6.496.34)10 2 3m1.510 3 m，得加速度 a0.15 m/s 2。(2)当没有平衡摩擦力时有： F

6、f ma，故 a g ，即图线斜率为 ，纵轴截距的Fm 1m大小为 g ，观察图线可知 A B。答案：(1)0.15 (2)小车质量的倒数 大于4(2018河南南阳一中模拟)下面几个实验都用到了打点计时器。运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验(1)运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验是否需要平衡摩擦阻力？_(选填“是”或“否”)。(2)如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用交流电的频率为 50 Hz，图中刻度尺的

7、最小分度为 1 mm，请问该条纸带是以四个实验哪一个实验时得到的？_(填实验的代码)。(3)由如图丁的测量，打 C点时纸带对应的速度为_ m/s(保留三位有效数字)。解析：(1)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，小车存在阻力，对其规律的研究没有影响，因此不需要平衡摩擦力。(2)根据推论公式 x aT2可以判断物体做匀变速直线运动，并求出加速度 a9.80 m/s 2，由加速度大小可知，纸带属于验证机械能守恒定律的实验得到的。xCE xAC4T2(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，vC m/s1.50 m/s。xBDtBD 0.136 0.0760.044答案：

8、(1)否 (2) (3)1.50(1.491.52 均可)5(2018齐鲁名校协作体联考)某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示。其主要实验步骤如下：a用游标卡尺测量挡光条的宽度 l，结果如图乙所示；b读出导轨标尺的总长 L0，并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度 H0；c读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离 s；d由静止释放滑块，从数字计时器(图甲中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间 t。回答下列问题：(1)由图乙读出 l_ mm。(2)_(选填“有”或“没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量 M。(3)多次改变光电门位置，即改变距离 s，重

9、复上述实验，作出 随 s的1t2变化图像，如图丙所示，当已知量 t0、 s0、 l、 H0、 L0和当地重力加速度 g满足表达式 _时，可判断滑块下滑过程中机械能守恒。1t02解析：(1)游标尺上共有 20小格，精确度为 0.05 mm，用游标卡尺测量挡光条的宽度 l8 mm0.054 mm8.20 mm。(2)欲验证机械能守恒定律，即 Mgssin M 2， 为气垫导轨与水平面间的夹角，12(lt)只需验证 gssin 2，可见没有必要测量滑块和挡光条的总质量 M。12(lt)(3)由几何知识得 sin ，当 s s0， t t0时有 。H0L0 1t02 2gH0s0L0l2答案：(1)8

10、.20 (2)没有 (3) 2gH0s0L0l26(2018东北三省四市二模)气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用两个光电门以及滑块 A和 B来探究动量守恒定律，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：5a用天平分别测出滑块 A、 B的质量 mA、 mBb调整气垫导轨，使导轨处于水平c给 B一个水平向左的初速度，记录 B通过光电门 2的挡光时间为 tBd B与静止在导轨上的 A发生碰撞后， A向左运动通过光电门 1的挡光时间为 tA， B向右运动通过光电门 2的挡光时间为 tB(1)实验中测得滑

11、块 B上遮光条的宽度为 dB，还应测量的物理量是_。(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式_成立，即可验证动量守恒定律。解析：(1)由于滑块上遮光条的宽度除以滑块通过光电门的时间即为滑块通过光电门时的速度，所以还应测量的物理量是滑块 A上遮光条的宽度 dA。(2)由于系统水平方向所受合外力为 0，故系统水平方向动量守恒，在碰撞前系统的动量为 mB ，取向左为正方向，故在碰撞后系统的动量为 mA mB ，则根据动量守恒有：dBtB dAtA dBtBmB mA mB ，即可验证动量守恒定律。dBtB dAtA dBtB答案：(1)滑块 A上遮光条的宽度 dA(2)mB mA mB dBtB d

12、AtA dBtB7(2018保定一模)几个同学在旱冰场闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识，于是大家想要粗略验证动量守恒定律，设计好方案后按下列步骤进行：a在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点，分别沿相反方向画射线，选取一定长度为标度画上刻度；b两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上，对推，旁边同学用智能手机跟拍；c改变对推人数，比如一方两个同学相互抱住，另一方一个同学，旁边同学拍下运动场景；d选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频，从视频中得到一些相关数据。请回答：(1)要完成实验目的，选出下列你认为需要用到的数据_。A本地重力加速度 gB对推双方的质量 m1、 m2C对推双方滑行的标度数目 n1

13、、 n2D互推过程的时间6E旱冰鞋与地面之间的摩擦因数 (2)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式_。(3)写出可能影响验证的某一个因素_。解析：(1)要验证的关系是： m1v1 m2v2；而 v1 ， v2 ，即 m1 m22an1 2an2 2an1，即 m1 m2 。则需要用到的数据是：对推双方的质量 m1、 m2以及对推双方滑2an2 n1 n2行的标度数目 n1、 n2，故选 B、C。(2)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式为 m1 m2 。n1 n2(3)可能影响验证的某一个因素：双方旱冰鞋与地面间的摩擦因数不同；地面平整程度不同；对推过程时间较长摩擦力的冲量较大；推开后同学

14、身体有转动等等。答案：(1)BC (2) m1 m2 (3)双方旱冰鞋与地面间的摩擦因数不同；地面平整n1 n2程度不同；对推过程时间较长摩擦力的冲量较大；推开后同学身体有转动等等8(2018开封模拟)某同学验证动能定理的实验装置如图甲所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为 M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉罐和里面的细沙总质量为 m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上 B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为 t， d表示遮光片的宽度， L表示 A、 B两点间的距离。滑块与导轨间没有摩擦，用 g表示重力加速度。

15、(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图乙所示，遮光片的宽度d_ cm。(2)该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用细绳通过滑轮连接在滑块上。让滑块恰好在 A点静止。剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为_(用题目中所给的物理量符号表示)。(3)为验证从 A B过程中滑块所受合外力做功与滑块动能变化的关系，需要验证的关系式为_(用题目中所给的物理量符号表示)。解析：(1)宽度 d(110.4)mm11.4 mm1.14 cm。(2)由于滑块在 A点静止，因此滑块的下滑分力等于易拉罐及细沙的总重力 mg，又由于斜面与滑块间无摩擦，因此滑块下滑时，其受到的合外力等于 mg。(3)本实验应该验证 mgL Mv2，而到达 B点时的速度 v ，代入可得 mgL M 2。12 dt 12(dt)7答案：(1)1.14 (2) mg (3) mgL M12d2t2