五年高考三年模拟第十七章力学实验

第十七章 力学实验

第一部分 五年高考题荟萃

2009年高考新题

一、选择题

1.(09·广东理科基础·17)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,

使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是 ( B )

A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小

D.测得的弹力与弹簧的长度成正比

解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,B正确;与l的截据表示原长则a的原长比b的短,A错。

2.(09·广东理科基础·18) “研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图8所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间

还有四个点未画出来,下列表述正确的是高

C )

A.实验时应先放开纸带再接通电源 B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍

C.从纸带可求出计数点B对应的速率

D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s

解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A错。根据相等的时间间隔内通过的位移有xMxN(MN)at2,可知(S6一S1)等于(S2一S1)的5

xAC2t

倍,B错。根据B点为A与C的中间时刻点有vB有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s,D错。

,C对;由于相邻的计数点之间还

3.(09·全国卷Ⅰ·23)(10分)某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;

③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 ④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-cos关系曲线。 (1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g): ①斜面倾角的余弦cos= ; ②滑块通过光电门时的速度v= ; ③滑块运动时的加速度a= ; ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ;

(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d= 。 答案:(1)①cos3.62cm

s(h1h2)

s

22

;②

d;③a

d

22

2s;④mg

h1h2

s

m

d

22

2st

;(2)

解析:(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如

s(h1h2)

s

2

2

图所示① ;根据三角形关系可得到cos

2

2

22

,②根据v

xt

d③根据运

动学公式x

v

2a

,有s

v

2ad

22

,即有a

d

2s;④根据牛顿第二定律mgsinfma,则

有fmg

h1h2

s

m

2s;(2) 在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第

1条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6cm+0.1³1mm=3.61cm或者3.62cm也对。

4.(09·全国卷Ⅱ·23)(13分)某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,

P、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。

2完成下列填空:(重力加速度取9.8m/s)

(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图2中可读出y1y2=____①_____m,y1y2=____②______m,x1x2=____③______m(保留两位小数)。

(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用(1)中读取的数据, 求出小球从P1运动到P2所用的时间为______④__________s,小球抛出后的水平速度为________⑤__________m。 /s(均可用根号表示)

(3)已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m。设E1和E2分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,

E1E2

E1

100%=________⑥

__________%(保留两位有效数字)

答案:①0.61;②1.61;③0.60;④0.20;⑤3.0;⑥8.2;

解析:本题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格, P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有y1y2=0.60m.y1y3=1.60m. P1到P2两点在水平方向的距离为6个格,则有x1x2=0.60m.

(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2 与P2到P3的时间相等,根据xat2,解得时间约为0. 2s,则有vo

xt0.600.2

3.0m/s

(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2=

12

mvo=4.5m,则根据

2

E1E2

E1

0.082。

5.(09·上海物理·17)(6分)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为___________,用DIS测小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。 ②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 A.小车与轨道之间存在摩擦 C.所挂钩码的总质量太大

B.导轨保持了水平状态 D.所用小车的质量太大

答案:(1)小车的总质量,小车所受外力,

(2)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比,②C,

解析:(1)因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受外力;(2)由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:mgMa得a

mgM

FM

,而实际上a

mg(Mm)

可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的。

6.(09·上海物理·18)(6分)利用图A.实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端A吹气,棉球从另一端B飞出,测得玻璃管内部截面积S,距地面高度h,棉球质量m,开始时的静止位置与管口B的距离x,落地点C与管口B的水平距离l。然后多次改变x,测出对应的l,画出l2-x关系图线,如图B.所示,并由此得出相应的斜率k。

(1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从B端飞出的速度v0=________。

(2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度g,大气压强p0均为已知,利用图B.中拟合直线的斜率k可得,管内气体压强p=________。

(3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的p与实际压强相比________(填偏大、偏小)。 答案:(1)l

gkmg

,(2)p0 ,(3)偏小, 2h4Sh

12

gt联立解得v02

解析:小球从B 点飞出后做平抛运动,则有lv0t,h

;在吹

2

小球的过程中,由动能定理可得:(PP0)Sx

12

mv

2

12

ml

2

g2h

mgl4h

即:

l

2

kmg(PP)S4h(PP0)S4h0

可得PP0。若考虑实验x,可知直线的斜率k

4Shmgmg

中小球与玻璃管的摩擦则得到的p与实际压强相比应偏小。

7.(09·上海·8)小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如下图所示。在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据。 ( D )

实验 次数 第

I

一次

二次

三次

四次

则以下表述正确的是

①四个挡光片中,挡光片I的宽度最小

速度 (

m/s)

通过光电门的

同的

时间

(s)

光片

0.34

0.23044

7 0.34

0.17464

4

0.11662

0.343 0.34

0.05850

2

②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小

③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 ④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 A.①③

B.②③

C.①④

D.②④

8.(09·山东·23) (12分)请完成以下两小题。(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小事物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第二条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。

①为完成实验,下述操作中必需的是 。 a.测量细绳的长度 b.测量橡皮筋的原长

c.测量悬挂重物后像皮筋的长度 d.记录悬挂重物后结点O的位置

②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次实验证,可采用的方法是 答案:(1)①bcd;②更换不同的小重物;

9.(09·安徽·21. Ⅲ )(6分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所师,实验主要过程如下:

(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、„„; (2)分析打点计时器打出的纸带,求 出小车的速度v1、v2、v3、„„; (3)作出Wv草图;

(4)分析Wv图像。如果Wv图像是一条直线,表明∝v;如果不是直线,可考虑是

23

否存在W∝v、W∝v、W

以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是___________。 ...

A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、„„。所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、„„橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、„„实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、„„。

B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。

C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

D.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。 III答案:D。

解析:本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度,而不整个过程的平均速度,所以D选项是错误的。

10.(09·天津·9)(3)如图所示,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和速度。

① 所需器材有打点计时器(带导线)、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)中的器材。

A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺

②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度,

除作v-t图象外,还可作 图象,其纵轴表示的是 ,横轴表示的是 。 (3)答案: ①D,

v

2

2

h,速度平方的二分之一,重物下落的高度。

解析:本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。 ①打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数的距离,需要刻度尺,选D。 ②由公式v2gh,如绘出

2

v

2

2

h图像,其斜率也等于重力加速度。

11.(09·四川·(2)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每

个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________,两滑块的总动量大小为_________;碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。

答案:(2)0.2abs3(2分); 分);

0.4ab

0.2abs1 (2分);(第1、2空答案可互换)0.2ab(s1-s3)(4

s

2

(3分)

解析:(2)动量P=mV,根据V=S/(5T)可知两滑块碰前的速度分别为V1=0.2S1b、V2=0.2S3b,则碰前动量分别为0.2abs1和0.2abs3,总动量大小为aV1-aV2=0.2ab(s1-s3);碰撞后两滑块的总动量大小为2aV=2a s2/(5T)=0.4abs2。

12.(09²重庆²22)(19分)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填 “是”或“否”)。

①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;

②在摆球经过最低点时启动秒表计时; ③骨秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。

该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见题22图1.该球的直径为 mm。根据表中 数据可以初步判断单摆周期随 的增大而增大。

13.(09·福建·19)(18分)(1)(6分)在通用技术课上,某小组在组装潜艇模型时,需要一枚截面为外方内圆的小螺母,如图所示。现需要精确测量小螺母的内径,可选用的仪器有:

A.50等分的游标卡尺 B. 螺旋测微器

①在所提供的仪器中应选用 。

②在测量过程中,某同学在小螺母中空部分360°范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是 。

14.(09·浙江·22.Ⅱ)(9分)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是__________(选填“甲”或“乙”)。

(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将 (填“变大”、“不变”或“变小”),图乙中的△

t

将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。

答案:Ⅰ(1)如图; (2)150,“220V 300W” Ⅱ(1)乙(2)2t0,变大,变大

Ⅰ.解析:本题考查多用电表 和电路设计。

(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整,滑动变阻器采用分压式接法。 (2)15³10=150Ω,P=

U

2

R

320W标称300W的灯泡

Ⅱ.解析:本题考查游标卡尺和单摆的知识。

(1)应将待测物体正确地放在测脚中如乙图;(2)单摆1个周期遮光两次;单摆周期与小球质量、大小无关,但若改用直径变为原小球直径的2倍,周期变大,但遮光时间Δt变大。 15.(09·江苏物理·11)(10分)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.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a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表: 砝码盘中砝码总重力F(N)

加速度(m²s-2)

a

69 196

0.

1.18

1.66

2.18

2.70

0.

0.392

0.588

0.784

0.980

请根据实验数据作出a-F的关系图像

.

(3)根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因。 答案: (1) 0.16 (0.15也算对) ;(2)(见图);(3)未计入砝码盘的重力。

解析:(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带,求解加速度用公式xat,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为连需相等的时间间隔,如

2

果每5个点取一个点,则连续两点的时间间隔为t=0.1s,x(3.68-3.52)10m,带入

2

可得加速度a=0.16m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解,得加速度a=0.15m/s2. (2)根据图中的数据,合理的设计横纵坐标的刻度值,使图线倾斜程度太小也不能太大,以与水平方向夹角45°左右为宜。由此确定F的范围从0设置到1N较合适,而a则从0到3m/s2

较合适。设好刻

度,根据数据确定个点的位置,将个点用一条直线连起来,延长交与坐标轴某一点。如图所示。

(3)处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义,能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解。与纵坐标相交而不过原点,该交点说明当不挂砝码时,小车仍由加速度,即绳对小车仍有拉力,从此拉力的来源考虑很容易得到答案,是因为砝码盘的重力,而在(2)问的图表中只给出了砝码的总重力,而没有考虑砝码盘的重力。

16.(09·海南物理·13)(4分)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度,读出图中的示数,该金属圆片的直径的测量值为 cm,厚度的测量值为 mm。

答案:1.240 (2分) 1.682 (2分,填1.683的同样给分)

17.(09·广东物理·15)(10分)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图12,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。 (1)实验主要步骤如下:

①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;

②将小车停在C点,__________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

图12

③在小车中增加砝码,或_______________,重复②的操作。

(2)表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量m之和,|v22-v21| 是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________,W3=________.(结果保留三位有效数字)

(3)根据表1,请在图13中的方格纸上作出△E-W图线。 表1 数据记录表

次数

/kg

M

-/(m/s)

1

500 2

500 3

500 4

000 5

000

1.

2.84

.42

1.

2.40

.20

1

0.

2.40

E3

1

0.0.

1.65 |v22

v21| E/J

2

/N

F

/J

W

0.760.190

0.413

0.400

0.840

1.220

2.420

2.860

43 21

3

0.200

0.420

W

1.

1.

答案:(1)①小车、砝码 ②然后释放小车 ③减少砝码 (2)0.600 0.610

解析:(1)略;(2)由各组数据可见规律E

12

mv2v1,可

2

2

E

得△E3=0.600;观察F-W数据规律可得数值上W=F/2=0.610; (3)在方格纸上作出△E-W图线如图所示

18.(09·广东物理·16)(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示。金属丝的直径是______。图15

中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的

W

物理量是________,其数值和单位为___________(保留三位有效数字)。

x

R

图16 答案:⑴电路图如图所示

⑵③读出接入电路中的金属丝的长度 ⑶1.63 电源的内阻与电阻箱

⑷0.200mm 金属丝的电阻率 1.54×10Ω²m

解析:依据实验器材和实验目的测量金属丝的电阻率,电路图如图所示;电路实物图如图所示,依据闭合电路欧姆定律得EI(rR0Rx),参照题目给出的图像可得

1IrR0

E

-7

ES

L,可见直线的斜率k

ES

,可知斜率、电源电动势和金属丝横截面积

的乘积代表的物理量是金属的电阻率,其数值和单位为1.54×10-7Ω²m;依据直线可得其斜率为1.63A-1·m-1,截距为属丝的直径是0.200mm。

19.(09·宁夏·22)(4分)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d,示数如图。由图可读出l= cm, d= mm

rR0

E

,则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为(rR0);金

答案:2.25 6

2008年高考力学实验

1.(08年全国卷1)如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量,则需要测量的物理量有_________。

①物块的质量m1、m2;

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间; ③物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间; ④绳子的长度。

(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议: ①绳的质量要轻;

②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好; ③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃; ④两个物块的质量之差要尽可能小。

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。

(3)写出一条..

上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:______________________________________________________________________________。

答案:(1) ①②或①③;(2)①③;(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”, “选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。

解析:(1)通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律,既验证系统的势能变化与动能变化是否相等,A、B连结在一起,A下降的距离一定等于B上升的距离;A、B的速度大小总是相等的,故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间。(2)如果绳子质量不能忽略,则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能,从而为验证机械能守恒定律带来误差;若物块摇摆,则两物体的速度有差别,为计算系统的动能带来误差;绳子长度和两个物块质量差应相当。(3)多次取平均值可减少测量误差,绳子伸长量尽量小,可减少测量的高度的准确度。

【考点】验证机械能守恒

【点评】此题为一验证性实验题。要求根据物理规律选择需要测定的物理量,运用实验方法判断如何减小实验误差。掌握各种试验方法是解题的关键。

2.(08年全国卷2)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为__________mm.

答案:4.953

解析:螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm,可动刻度部分读数为0.093mm,所以所测铜丝直径为4.593mm。

【考点】螺旋测微器的读数

【点评】螺旋测微器的读数是高考常考点,采用“固定刻度+可动刻度=读数”的方法进行。

3.(08年北京卷)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2。

①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .

测量记录表:

②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。 ③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:

d1L1Ln6.90cm,d2L3L16.90cm,d3L3L27.00cm。

请你给出第四个差值:dAcm。

④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量L。L用d1、d2、d3、d4

表示的式子为:L= , 代入数据解得L= cm。

⑤计算弹簧的劲度系数k= N/m。(g取9.8m/s2) 答案:(2)①L5 L6 ②6.85(6.84-6.86) 14.05(14.04-14.06)

③L7L37.20(7.18-7.22) ④

(d1d2d3d4)

44

1.75 ⑤28

解析:读数时应估读一位,所以其中L5 、L6两个数值在记录时有误。根据实验原理可得后面几问的结果。

【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系

【点评】此题考查了基本仪器(刻度尺)的使用,以及基本试验方法(逐差法)的应用。这是高中物理实验的基本能力的考查,值得注意。

4.(08年天津卷)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为 mm。

答案:1.880(1.878-1.882均正确)(每空2分) 解析:题目考查螺旋测微器的读数 螺旋测微器的读数方法是

1、先读固定尺上的读数为

1.5mm,

2、读可动刻度为38.0与精确度0.01相乘得到0.380mm,

3、固定读数与可动读数相加即为最终结果,1.5mm+0.380mm=1.880mm

5.(08年天津卷)(某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出L一T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g= 。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”) 答案:

4(LBLA)TBTA

2

2

2

相同

解析:题目考查了用单摆测重力加速度

设A、B的摆线长为LA和LB,摆线到重心的距离为L1,所以A、B的两处的摆长分别

为LA+L和LB+L,根据周期公式T2

1

1

l

gT4

22

则LAL

gTA4

2

2

(1)

LBL

gTB4

2

2

(2)

(2)-(1)得LBLA

4(LBLA)(TBTA)

2

2

2

gTB4

2

2

gTA4

2

2

g(TBTA)

4

2

22

g 从式子中可以看出,最终的结果与重心的位置无关,所以不影响g

值的测量。

6.(08年四川卷)一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图1 所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间。

挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图4所示。由图可知,

(l)挡光片的宽度为_____________mm。 (2)圆盘的直径为_______________cm。

(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms,则圆盘转动的角速度为_______弧度/秒(保留3位有效数字)。

解析:由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读

数.d

1024.20.0110.242

mm,D

24240.05242.20

mm=24.220cm.

圆盘转动的角速度为w

t

,而

d2r

2

,综合两式并代入数据可得:w1.69

rad/s.

7.(08年江苏卷)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:

用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示. 读得直径d= mm.

解析:外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度L,如本题为1mm,再看主尺水平线对应的可动刻度n,如本题为20.0,记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是读L时,要看半毫米刻度线是否露出,如露出,则记为1.5或2.5等。

8.(08年江苏卷)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.

(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2= (用H、h表示). (2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:

请在坐标纸上作出s2--h关系图.

(3)对比实验结果与理论计算得到的s--h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值.

(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是 .

答案:(1)4Hh(2)见图

(3)小于 (4)摩擦,转动(回答任一即可)

解析:(1)根据机械能守恒,可得离开轨道时速度为2gh,由

2Hg

2

平抛运动知识可求得时间为,可得svt4Hh.

(2)依次描点,连线,注意不要画成折线。

(3)从图中看,同一h下的s2值,理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率。

(4

)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值

小。小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于“理论”速率(这一点,可能不少同学会考虑不到)。 9.(08年重庆卷)某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板,以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆垂直于纸带运动方向摆动,漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.

①在图2中,从 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有: 、 (写出2个即可).

答案:① B

②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化„„

解析:本题考查匀加速运动和单摆的运动, 本题中等难度题目。要使速度和加速度方向相同,则只有B,因为B中相等时间内纸带运动的距离越来越大。用该方法测量加速度的误差主要来源有:摆长的测量。漏斗重心的变化,液体痕迹偏粗、阻力变化等。 10.(08年宁夏卷)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有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a= (保留三位有效数字)。

(2)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 。(填入所选物理量前的

字母)

A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3

E.滑块运动的时间t

②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” )。写出支持你的看法的一个论据:

。 答案:(1)0.495~0.497m/s2

(2)① CD (1分) (3)

m3g(m2m3)a

m2g

解析:对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度。 11.(08年上海卷)在“用单摆测重力加速度”的实验中,

(1)某同学的操作步骤为:

a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上 b.用米尺量得细线长度l

c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球

d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n e.用公式g

4lT

22

计算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比___(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。 (2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为TT01asin



2



,2

式中T0为摆角趋近于0°时的周期,a为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量 的物理量有____________;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横轴表示______。

答案:(1)偏小(2)T′(或t、n)、θ,

T′

解析:单摆摆长为摆线长度与小球半径之和,因该同学将偏小的摆长代入公式计算,所得重力加速度的测量值偏小于实际值;为验证该关系式,需要测量单摆在任意摆角θ时的周期T′,根据公式与图像的函数关系式可推导得到摆角θ=0时横轴的截距为T0。 12.(08年海南卷)

某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径,测微器的示数如图所示,该

金属丝直径的测量值为 mm.

答案:2.793(2.791~2.795mm之间均可)

解析:测量值读数为2.5mm+0.01mm×29.3=2.793mm。

13.(08年广东卷)某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.

(1)实验的部分步骤如下:

①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码; ②将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点, ;

③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。

(2)图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.

(3)在上车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 做正功, 做负功.

(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Δv=v-v0),2

2

2

根据图线可获得的结论

是 .要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力是 .

表1纸带的测量结果

答案:(1)②接通电源、释放小车 断开开关

(2)5.06 0.49 (3)钩砝的重力 小车受摩擦阻力 (4)小车初末速度的平方差与位移成正比 小车的质量

2005—2007年力学实验

1.(07年上海卷)在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。

⑴由图可以确定,小车在AC段和DE段的运动分别为 A.AC段是匀加速运动;DE段是匀速运动。 B.AC段是加速运动;DE段是匀加速运动。 C.AC段是加速运动;DE段是匀速运动。 D.AC段是匀加速运动;DE段是匀加速运动。

⑵在与AB、AC、AD对应的平均速度中,最接近小车在A点瞬时速度的是_________段中的平均速度。

答案:⑴C ⑵AB

2.(07年海南卷)设地球绕太阳做匀速圆周运动,半径为R,速率为v,则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2³109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为 。

答案:

vRG

2

; 1011

3.(07年北京理综)某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:

a.安装好实验器材。

b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面

向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清

晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2„„6点所示。

c.测量1、2、3„„6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3„„S6。 d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。 e.分别计算出S1、S2、S3„„S6与对应时间的比值

St

St

S1

SSS

23……6。 t1t2t3t6

St

f.以

为纵坐标、t为横坐标,标出

与对应时间t的坐标点,划出

—t图线。

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:

①实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 和 。(填选项代号)

A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平 F.重锤

②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位

置如图所示,则S2= cm,S5= cm。

③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出

④根据

St

St

—t图。

—t图线判断,在打0计数点时,

小车的速度v0= m/s;它在斜 面上运动的加速度a= m/s2。

答案 ⑵①A,C

②(2.97~2.99),(13.19~13.21)

③如图 ④(0.16~0.20),(4.50~5.10)

4.(07年四川理综)⑴在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________________.

A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧秤 F.重垂线 实验中,下列说法正确的是_______________ A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端可以不水平

D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来 答案:⑴CF; AD

5.(07年天津理综)⑴一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49 mm。用它测量某物体长度,卡尺示数如图所示,则该物体的长度是_______cm。

⑵某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56 cm、CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s,小车运动的加速大小为2答案:(1)4.120;(2)0.986,2.58,5.99;

6.(07年海南卷)现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。

⑴填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不 考虑摩擦力的影响):

①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。 ②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a= 。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F= 。

④改变 ,重复上述测量。

⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中,某同学设计的方案是:

①调节斜面倾角,使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行⑴中的各项测量。

③计算与作图时用(h-h0)代替h。 对此方案有以下几种评论意见: A.方案正确可行。

B.方案的理论依据正确,但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。 C.方案的理论依据有问题,小车所受摩擦力与斜面倾角有关。 其中合理的意见是 。 答案:⑴②

2st

2

③mg

hs

④斜面倾角(或填h的数值) ⑵C

7.(07年江苏卷)如(a)图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象。整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h。(取重力加速度g=9.8 m/s2,结果可保留一位有效数字)

⑴现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如(b)图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a= m/s2 ,摩擦力对滑块A运动的影响。(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)

⑵此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变 ,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变 ,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。

⑶将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A/,给滑块A/一沿滑板向上的初速度,A/的 s-t图线如(c)图。图线不对称是由于板的倾角θ= (用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=

答案:⑴6; 不明显,可忽略

⑵斜面高度h; 滑块A的质量M及斜面的高度h,且使Mh不变 ⑶滑动摩擦力; arcsin0.6(arcsin0.57~arcsin0.64); 0.3 8.(07年全国理综Ⅰ)碰撞的恢复系数的定义为e

v2v1v20v10

,其中v10和v20

分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的

钢质小球1和2,(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下:

安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。

第一步:不放小球2,让小球 1 从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。

第二步:把小球 2 放在斜槽前端边缘处的C点,让小球 1 从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。

第三步:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。

上述实验中,

①P点是_____________的平均位置, M点是_____________的平均位置, N点是_____________的平均位置,

②请写出本实验的原理 写出用测量量表示的恢复系数的表达式

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关? ______________________________________________________________________ 答案:①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置

M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置 N点是小球2落点的平均位置

②小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,设为t,则有 OP=v10t OM=v1t ON=v2t

小球2碰撞前静止, v20=0 e

v2v1v10v20

ONOM

OP

③OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关, 由图可知OP=2a+R,因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标

x2(1

33)a

9.(07年上海卷)利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断;MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO/=h(h>L)。

⑴电热丝P必须放在悬点正下方的理由是:____________。

⑵将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点,OC=s,则小球做平抛运动的初速度为v0=________。

⑶在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角,小球落点与O点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标、cos为横坐标,得到如图(b)所示图像。则当=30时,s为________m;若悬线长L=1.0 m,悬点到木板间的距离OO为________m。

答案:⑴保证小球沿水平方向抛出;

/

/

/

(a)

; ⑶0.52; 1.5

10.(07重庆理综卷)建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起(如图2),施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的合理性,某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出(实验1)和以一定倾角拉出(实验2)的过程中总拉力的变化情况.

①必要的实验器材有:钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和 等。 ②根据实验曲线(如图3),实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了 。

③ 根据分子动理论,实验1中最大总拉力明显增大的原因是 。④ 可能导致测量拉力的实验误差的原因有:读数不准、钢板有油污、 等等(答出两个即可)

2

答案:⑵①测力计(弹测力计、力传感器等等) ②13.3(允许误差±0.5); 0.27(允许误差±0.03)N ③分子之间存在引力,钢板与水面的接触面积大

④快速拉出、变速拉出、出水过程中角度变化、水中有油污、水面波动等等

11.(07年广东卷)如图(a)所示,小车放在斜面上,车前端栓有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器,释放重物,小车在重物的牵引下,由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后,小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段,纸带运动方向如箭头所示。

(b) ⑴根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为_________m/s2。(结果保留两位有效数字)

⑵打a段纸带时,小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况,判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。

⑶如果取重力加速度10 m/s2,由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。 答案:⑴5.0 m/s2(结果是4.8 m/s2的得1分) ⑵D4D3区间内 ⑶1:1

12.(06年天津卷)用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚

单位:cm

下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球装置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O

OM2.68cm,OP8.62cm,点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:ON11.50cm,并知A、B两球的质量比为2:1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的

点,系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p的百分误差位有效数字)。

答案:P;2

ppp

%(结果保留一

13.(06年四川卷)(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,①测摆长时,若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为 ;②测周期时,当摆球经过 位置时开始计时并计数l次,测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为 。

此外,请你从下列器材中选用所需器材,再设计一个实验,粗略测出重力加速度g,并参照示例填写下表(示例的方法不能再用)。 ..

A.天平; B.刻度尺; C.弹簧秤; D.电磁打点计时器; E.带夹子的重锤; F.纸带; G.导线若干; H.铁架台; I.低压交流电源; J.低压直流电源; K.小车; L.螺旋测微器; M.斜面(高度可调,粗糙程度均匀)。

(2)在“测定金属的电阻率”实验中,需要测量金属丝的长度和直径。现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝长度,图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置,测得的金属丝长度为 mm。在测量金属丝直径时,如果受条件限制,身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径?请简述测量方法:

解析:(1)①

ld(2分); ②平衡(2分);

2t(3分);

①972.0mm

②在铅笔上紧密排绕金属丝N匝,用米尺量出该N匝金属丝的宽度D,由此可以计算得出金属丝的平均直径为D/N。

14.(06年江苏卷)如图所示为一个弹簧振子做简谐运动的振动图象,由图可知,该弹簧振子的振幅是__ _____cm,振动频率是_______Hz.

答案: 10 0.5

15.(05年春季卷)图1中螺旋测微器的读数为

答案:2.720mm

16.(05年黑龙江、吉林、广西)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如

图。可读出圆柱的直径为 mm。

用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为_______mm。 答案:42.12 22.8.116(5 分,在8.116± 0 . 002 范围内都给5 分)

2009年联考题

1.(合肥一中2009届高三教学质量检测物理试卷一)⑴ 在《探究求合力的方法》实验中,做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时学生需要记录的是 , , ,接着用一个弹簧秤拉橡皮条,要特别注意的是 .

⑵某同学做“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验。他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长X,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下列所示图线的哪一个?( )

答案:⑴两个结点拉到同一位置O。⑵ C

2.(福建省福州三中2008—2009学年高三年级第二次月考)在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度。一个半径为r的球体在液体中下落的收尾速度为v = g2

r(ρ-ρ/),其中η、g、ρ、ρ/分别为液体的粘滞系数(与液体种类相关的常数)、3η

重力加速度、球体的密度、液体的密度。(本题中g、ρ、ρ/为已知量)。某同学为了测定某已知密度的液体的粘滞系数,选定了下列器材:一只1000mL的量筒;一块秒表;一把刻度尺;直径不同的铝球若干个(最大直径约10.00mm)。

⑴请列出该同学漏选的器材: 。

⑵实验时,该同学首先将直径约10.00mm的铝球重复从装满被测液体的量筒液面上自由落下测定它通过量筒刻线750mL到500mL和450mL到200mL的两段时间,列表如下:

. 把橡皮条的

由以上测量数据得到的结论是 。 ⑶若测出了不同半径的铝球的收尾速度,要求出液体的粘滞系数,对以上数据应如何处理?

答案:(1)螺旋测微器或右边卡尺或天平

(2)铝球自750mL刻度处已达到收尾速度做匀速运动

(3)根据不同半径的球,求出液体的粘滞系数,求出它的平均值。

3.(广东省2009届高三第一次六校联考试卷物理试卷)(1)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测量力计)。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。

①在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果是否会发生变化?

答: 。(选填“变”或“不变”) ②本实验采用的科学方法是 A.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)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从 实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:

①起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP= ,重锤动能的增加量为△EK= 。

②根据题中提供的条件,还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g= ,经过计算可知,测量值比当地重力加速度的真实值要小,其主要原因是: 。

答案:(1)①不变 ②B m(s1s2)2f

mg(s0s1),

32(2)①

2

S2S1

4

f ,纸带与限位孔之间的摩擦

2

力(或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力)。

4.(汕头金山中学2008-2009学年第一学期高三期中考试)某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(保留三位有效数字)

(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的

1,数据如下表:

请在方格坐标纸中画出a

1m

图线,

1m

并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是 .

(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,一位同学根据

实验数据

作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点,其主要原因 是______________________________________ . 答案:(1)0.510 (2)略 (3)没有平衡摩擦力

5.(中山一中2008-2009学年高三第二次统测物理试题)(1)在做验

证力的平行四边行定则实验中:除了方木板、白纸、图钉、细线套、橡皮条、铅笔和刻度尺外,还需要的器材有: 。在此实验中,假如F1的大小及方向固定不变,那么为了使橡皮条仍然伸长到O点,对F2来说,下面几种说法中正确的是:( )

A.F2可以有多个方向

B.F2的方向和大小可以有多个值 C.F2的方向和大小是惟一确定值

D.F2的方向是惟一的,但大小可有多个值 (2).在探究影响加速度的因数的实验中,作出 了如图所示的A、B两图象,图A中三线表示实

验中________不同。图B中图线不过原点的原因是_____________. (3)

读数为_____________cm

答案:(1)三角板和弹簧秤 C (2)小车和砝码的总质量;由于长木板的倾角过大。 (3)1.095

6.(启东市2009届高三第一次调研测试)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N,重力加速度g=9.80m/s,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):

1

2

(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm>N; (2)木块与桌面间的动摩擦因数 ; (3)实验次数5中监测到的加速度a m/s2. 答案:(1)4.01 (2)0.401 (3)1.45

7.(山东嘉祥一中2009届阶段性测试)一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上。飞船上备有以下实验器材

A.精确秒表一只 B.已知质量为m的物体一个 C.弹簧秤一个 D.天平一台(附砝码)

已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该星球的半径R及星球的质量M。(已知万有引力常量为G)

(1)两次测量所选用的器材分别为 . 。(用序号表示) (2)两次测量的物理量分别是 . 。

(3)用该数据写出半径R.质量M的表达式。 R= ,M= 。 答案: (1) A , B C (2) 周期T 物体重力F

(3)

FT

22

4m

4

343

16mG

8.(合肥一中2009届高三教学质量检测物理试卷一)滴水法测重力加速度的作法如下:

(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以听到水滴每次碰盘子的声音,仔细地调整水龙头的阀门,使第一滴水碰到盘的瞬间,同时第二滴水正好从阀门处开始下落。

(2)从听到某个水滴的声音时开始计时,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加1,直到数到“100”,计时停止,秒表上时间为40s。

(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm,根据上述实验所得的数据,计算出重力加速度的值为__________。

答案: 9.82m/s。

9.(汕头金山中学2008-2009学年第一学期高三期中考试)某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即

12

2

mv = mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困

2

难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.

如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.

(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为 cm. (2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 =

(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEP = ,动能的增加量ΔEK=

答案:(1)64.6~65.3 (2)x

10.(中山一中2008-2009学年高三第二次统测物理试题)

(1) 在用“图象法”处理实验数据时,为了减少误差( )

g2h2

(3)mg(h1-h2),

mg4h2

x2

A.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些 B.应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些 C.为使图线通过每个实验数据点,应使图线画成折线

D.应使图线画成直线或光滑曲线,让实验数据点大致均匀分布在图线附近,对于个别离线较远的点可以舍去

(2) 某同学要进行探究匀变速直线运动实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号): ...

①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺

(3)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ,则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s2。(结果要求保留三位有效数字)

答案: (1) BD (2) ②④⑦ (3) 0.337m/s,0.393m/s2

12.(东北师大附中2008年高三“三年磨一剑”第二次摸底考试)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重即验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤: A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上; C.用天平测出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带; E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否 等于增加的动能.

夹子 重物

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 . (将其选项对应的字母填在横线处)

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸

带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________.

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大 于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通 过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要 测量的物理量是 .试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出 重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F= . 答案:(1)BCD (2)a

(s2s1)f

4(s2s1)f

4

2

2

2

2

(3) 重锤的质量m ,m[g] 或m[g

(s1s2)f

32s0s1

]

13.(杭州学军中学2009届9月高三第二次月考)(1)小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动.如图是经打点计时器打出的纸带的一段,计数点序号(按打点顺序计数)是1、2、3、4„„,已知交流电的频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个打印点。则小车运动的加速度大小是______m/s2,小车做__________(填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”).(保留3位有效数字)

(2)为了测量一个高楼的高度,某同学设计了如下实验:在一根长为l的绳两端各拴一重球,一人站在楼顶上,手执上端的重球无初速度的释放使其自由下落,另一人在楼下测

量两球落地的时间差t,即可根据l、t、g得出高楼的高度(不计空气阻力).

①从原理上讲,这个方案是否正确_____________,理由: ②从实际测量来看,你估计最大的困难是 答案:(1) 1.90(仅此一答案), 匀减速 (2) ① 正确

理由:只要能给出正确的高度h的表达式或方程均给分,但只有文字说理不得分 ②最大困难: Δt的测量

14..(广东实验中学2008—2009学年上学期高三阶段考试一)在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s。(保留三位有效数字)

答案:.0.405 0.756

15.(08-09年度第一学期江苏省兴化市高三物理期中调研考试)(1)在“探究力的平行四边形定则”的实验中,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计).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.

①在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果 (填“会”或“不会”)发生变化.

②本实验采用的科学方法是 A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.建立物理模型法

(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,

选取纸带上打出的连

2

续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:

①起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP= ,重锤动能的增加量为△EK= ;

②根据题中提供的条件,还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g= ,经过计算可知,测量值比当地重力加速度的真实值要小,其主要原因是: .

答案:(1)①不变 ②C (2)①mg(s0s1),②

s2s1

4

2

m(s1s2)f

32

22

f,纸带与限位孔之间的摩擦力(或纸带与其它部分的阻力或摩擦阻力)

16.(08-09年度第一学期江苏省兴化市高三物理期中调研考试)(1)①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某同学采用如图甲所示的装置的实验方案,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项必要措施是:

a.b..

②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T.距离如图乙.则打C点时小车的速度表达式为(用题中所给物理量表示)

;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测

出的物理量有 .

(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验.以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象.

表格:小车受力相同(均取砂桶质量m=50g).

根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:________________ ________________.

答案:(1) ①a.平衡摩擦力

b.钩码的重力远小于小车的总重力 ②

x2x3

2T

钩码的重力和小车的总质量

(2)图象略 作为外力的砂桶质量偏大

2007—2008年力学实验联考题

一、选择题

1.(上海市宝山区2008年4月模拟)关于做“研究平抛运动”的实验:

(1)实验器材除了木板、小球、斜槽、长木条、图钉、铅笔之外,还需要的是 ( )

A.秒表 B.白纸 C.天平 D.弹簧秤 E.重垂线

(2)下列说法中正确的是 ( ) A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端可以不水平

C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹.应该用一条曲线把所有的点连接起来

答案:(1)BE (2)CD

2.(威海市2008年质检)

用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“验证力的平行四边形

法则”的实验,为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是 ( )

A.使用测力计前应将测力计水平放置,然后检查并矫正零点 B.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行 C.两细绳套必须等长

D.用测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过量程 E.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置 答案:ABDE

3.(北京顺义区2008年三模)某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、20分度游标卡尺、50分度游标卡尺同一个物体的宽度,得到如下各组数据,其中读数肯定错误的是

( )

A.20.0mm B.19.9mm C.20.05mm D.19.99mm 答案:D

4.(上海市闸北区2008年4月模拟)在做“用单摆测定重力加速”的实验中,有人提出以下几点建议:

A、适当加长摆线

B、质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的 C、单摆偏离平衡位置的角度不能过大

D、当单摆经过平衡位置时开始计时。经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为

单摆的振动的周期

其中对提高测量结果精度有利的是 ( ) 答案:AC

5.(北京宣武区2008届期末考)以下四个学生实验中都要用到小球或者重锤,实验中必须测定小球或重锤质量的是 ( )

A.验证机械能守恒 B.用单摆测定重力加速度 C.验证动量守恒 D.研究平抛运动 答案:C

6.(烟台市2008届期中考试)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力。如图把小球相连的弹性细绳的上端与传感器相连,小球举高到绳子的悬点0处,然后让其自由下落,用这种方法可获得绳子拉紧时绳中拉力F

随时间t变化的图线,根据图线所提供的信息可判定下列说法正确的是 (填字母代号)

A.t1时刻小球速度最大 B.t2时刻绳子最长

C.t3时刻小球动能最大 D.t3与t4时刻小球速度相同 答案:B

7.上海市卢湾区2008年4月模拟)某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的( )

(A)建立“合力与分力”的概念 (B)建立“点电荷”的概念 (C)建立“电场强度”的概念 (D)建立“光子说”的理论 答案A

8.(烟台市2008届期中考试)如图所示是在验证牛顿第二定律实验中,根据实验数据描绘出三条a-F图象,下列说法中正确的是( )(填字母代号)

A.三条倾直斜线所对应的小车和砝码的总质量相同 B.三条倾直斜线所对应的小车和砝码的总质量不同 C.直线1对应的小车和砝码的总质量最大 D.直线3对应的小车和砝码的总质量最大 答案:BD

9.(上海市闸北区2008年4月模拟)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是 ( )

A.弹簧秤 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.重垂线

实验中,下列说法正确的是 ( )


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    6月8日上午10点30分,海南高考物理学科考试结束,不少理科考生信心满满走出考场.海南中学物理特级教师梁明奋介绍,学生们反馈物理选择题.实验题并不难,计算题还是不容轻视,有点难度.梁老师表示,今年各个学校高考备考充分,不少学校把历年高考物理 ...


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    2015年湖北省高考物理仿真试卷(5月份)(解析版) 一.选择题:本题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1-5题只有一项符合题目要求.第6-8题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分. 1.(6 ...


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    物理竞赛心得体会刚上高中的时候,我便下定决心要参加一门学科竞赛了。有五科竞赛放那里等待着我的选择。数、理、化、生的竞赛辅导我是都参加过一段时间的。最终我选择了物理竞赛-因为我对物理这一美妙的学科具有浓厚的兴趣,我热爱学习物理;并且初中的学科 ...


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    参加高考备考研讨会心得体会 2014年3月8号,我们第一高级中学全体高三教师到兰州市参加高考备考研讨会,9号一天在兰州理工大学听取两位老师介绍高考备考经验,对2013-2014学年度高三物理复习意见并提了一些建议. 9号上午银川一中的寇义儒 ...


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