2014年版高考物理11力學(xué)實驗中?？嫉?個問題目二輪典型例題目

1、訓(xùn)練11力學(xué)實驗中?？嫉?個問題1讀出圖1117甲、乙中給出的螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)，螺旋測微器的示數(shù)為_mm，游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_cm.圖11172(2012·濟(jì)南模擬)在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m200 g的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖1118所示O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點已知打點計時器每隔T0.02 s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間9.8 m/s2，那么圖1118(1)計算B點瞬時速度時，甲同學(xué)用v2gsOB，乙同學(xué)用vB.其中所選擇方法正確的是_(填“甲”或“乙”)同學(xué)(2)同學(xué)丙想

2、根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進(jìn)一步計算重物和紙帶下落過程中所受的阻力，為此他計算出紙帶下落的加速度為_m/s2，從而計算出阻力f_N.(3)若同學(xué)丁不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機(jī)械能守恒定律的目的？_.(填“能”或“不能”)3(2012·安徽卷，21·)圖1119為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮?1)實驗中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行接下來還需要進(jìn)行的一項操作是()圖1119A將長

3、木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動B將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動(2)實驗中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是()AM200 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gBM200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gCM4

4、00 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gDM400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)圖1120是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：sAB4.22 cm、sBC4.65 cm、sCD5.08 cm、sDE5.49 cm，sEF5.91 cm，sFG6.34 cm.已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度大小a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖1120圖11214(2012·江蘇卷，11)為測定木

5、塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計了如圖1121所示的裝置進(jìn)行實驗實驗中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面，將A拉到P點，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點，分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h，重復(fù)上述實驗，分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù)(1)實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪請?zhí)岢鰞蓚€解決方法_(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出sh關(guān)系的圖象.h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5(3)實驗測得A、B的質(zhì)量分別為m0.40 kg、M0.50 kg.根據(jù)sh圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)_.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)

6、實驗中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致的測量結(jié)果_(選填“偏大”或“偏小”)5某探究小組利用如圖1122甲所示裝置探究平拋運動中機(jī)械能是否守恒在斜槽軌道的末端安裝一個光電門B，調(diào)節(jié)激光束與球心等高，斜槽末端水平地面上依次鋪有白紙、復(fù)寫紙，讓小球從斜槽上固定位置A點無初速釋放，通過光電門后落在地面的復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊印重復(fù)實驗多次，測得小球通過光電門的平均時間為2.50×103 s計算保留三位有效數(shù)字(1)用游標(biāo)卡尺測得小球直徑如圖乙所示，則小球直徑為d_cm，由此可知小球通過光電門的速度vB_m/s；(2)實驗測得軌道離地面的高度h0.441 m，小球的平均落點P到軌道末端正下方O點的距

7、離x0.591 m，則由平拋運動計算小球的平拋初速度v0_m/s；(3)實驗只要滿足_，就可以認(rèn)為，在誤差允許范圍內(nèi)，平拋運動中機(jī)械能是守恒的圖11226在探究“恒力做功和物體動能變化之間的關(guān)系”的實驗中，某同學(xué)的實驗設(shè)計方案如圖1123所示則圖1123(1)該實驗用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，在安裝時首先要_，其次鉤碼和小車還需要滿足的條件是_.(2)實驗中，除位移、速度外，還需要測出的物理量有_.(3)在上述實驗中，打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz.某同學(xué)打出的一段紙帶如圖1124所示，則小車勻速運動時的速度大小為_m/s.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖1124圖11257在“驗

8、證力的平行四邊形定則”實驗中，將橡皮條的一端固定在豎直放置的木板上，另一端系上兩根細(xì)繩OA、OB，O為兩細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點，細(xì)繩OA跨過釘在木板上的光滑的釘子C，下端掛重力已知的鉤碼，細(xì)繩OB用一個彈簧測力計鉤住，如圖1125所示，可以通過改變鉤碼的個數(shù)和彈簧測力計的拉力調(diào)整橡皮條與兩細(xì)繩的結(jié)點O的位置(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項，其中正確的是_A兩細(xì)繩的夾角必須成90°，以便于算出兩細(xì)繩的合力B橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板平面平行D只用彈簧測力計通過細(xì)繩拉橡皮條時結(jié)點O到達(dá)的位置應(yīng)與用鉤碼、彈簧測力計同時拉時相同(

9、2)圖中OC與橡皮條延長線的夾角為，細(xì)繩OB與橡皮條延長線的夾角為，且>90°，下列操作正確的是_A增加鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)減小，同時減小彈簧測力計的拉力B增加鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)增大，同時增大彈簧測力計的拉力C保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向左移動一些，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)增大，同時增大彈簧測力計的拉力D保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向左移動一些，為使結(jié)點位置不變，應(yīng)減小，同時增大彈簧測力計的拉力8在科學(xué)探究活動中，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)為探究物體做直線運動過程中x隨t變化的規(guī)律，某實驗小組經(jīng)過實驗和計算得到表中的實驗數(shù)據(jù).物體運動的起止點

10、所測的物理量測量次數(shù)12345AB時間t(s)0.891.241.521.761.97時間二次方t2(s2)0.791.542.313.103.88位移x(m)0.250.500.75圖11251.001.25現(xiàn)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，請你在如圖1126所示的坐標(biāo)系中，縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標(biāo)度作出關(guān)系圖線圖1126同時請你根據(jù)圖線，分析得出物體從AB的過程中x隨t2變化的關(guān)系式是_.參考答案：訓(xùn)練11力學(xué)實驗中?？嫉?個問題1解析本題考查螺旋測微器與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為5.0 mm，可動刻度部分讀數(shù)為0.485 mm，故讀數(shù)為5.485 mm；游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為41 mm

11、，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.20 mm，所以游標(biāo)卡尺讀數(shù)為41.20 mm4.120 cm.答案5.4854.1202解析本題考查驗證機(jī)械能守恒定律的實驗(1)由于紙帶與限位孔之間有摩擦，故重物下落時的加速度小于重力加速度，利用vB計算B點瞬時速度的方法正確(2)根據(jù)yBCyABaT2可得a9.5 m/s2，由牛頓第二定律可得mgfma，解得f0.06 N.(3)根據(jù)EpEk即重物重力勢能的減少量等于其動能的增加量可知，能實現(xiàn)驗證機(jī)械能守恒定律的目的答案(1)乙(2)9.50.06(3)能3解析(1)在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使細(xì)線對小車的拉力大小等于小車所受的合外力，則需要平衡摩擦力，并使細(xì)

12、線與長木板平行平衡摩擦力的方法是只讓小車牽引紙帶(撤去砂及砂桶)，紙帶穿過打點計時器，并墊高長木板不帶滑輪的一端，打點計時器接通電源工作如果打出紙帶上的點跡分布均勻，則說明小車做勻速運動故選項B正確、選項A、C錯誤(2)在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為使細(xì)線對小車的拉力等于砂及砂桶的總重力，則Mm，且盡可能地多做幾組故選項C最合理(3)根據(jù)題意，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T0.1 s，根據(jù)saT2，得，sDEsAB3a1T2sEFsBC3a2T2sFGsCD3a3T2所以小車的加速度a0.42 m/s2.答案(1)B(2)C(3)0.424解析(1)A釋放后撞到滑輪是因為B對A做的功過多或A克

13、服摩擦力做功少，若要不撞滑輪則可減少B對A做的功或增大摩擦力做的功，方法有減小B的質(zhì)量或減小h(B下落的高度)；增大A的質(zhì)量或增大O到滑輪的距離；亦可增加細(xì)線長度，任選兩法即可(2)見下圖(3)設(shè)A到O點時速度為v，則PO段有：v202a1h，OQ段有：0v22a2s，故sh圖象的斜率k，由牛頓運動定律知：在PO段：Mgmg(Mm)a1，得a1，OQ段：mgma2，a2g，將a1、a2代入k可得：，由圖象得出k，代入上式可得0.4.(4)因滑輪軸摩擦產(chǎn)生的效果相當(dāng)于A與桌面間摩擦力比實際的大，即導(dǎo)致測量結(jié)果偏大答案(1)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長度(或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度)(2)見解

14、析圖(3)0.4(4)偏大5解析以斜槽末端為重力勢能的零點，則小球平拋的初動能就等于小球運動時的機(jī)械能，也就等于小球落地時的機(jī)械能(認(rèn)為是守恒的)，因此以平拋運動計算得到的初動能(初速度)如果近似等于用光電門測得初動能(初速度)，則可認(rèn)為此過程機(jī)械能守恒(1)d0.50 cm；vB m/s2.00 m/s；(2)由平拋運動得xv0t，hgt2，解得v0x1.97 m/s答案(1)0.502.00(2)1.97(3)勢能減少量動能增加量6解析(1)本實驗在安裝儀器時首先要平衡摩擦力，其次為減小實驗誤差，由牛頓第二定律可知mg(Mm)a，即a，只有當(dāng)Mm時，a.(2)由(1)可以看出實驗中還需要測

15、量的物理量為鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量(3)由紙帶上對應(yīng)點可以讀出小車勻速運動時v1.40 m/s.答案(1)平衡小車與木板之間的摩擦力鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量(3)1.407解析(1)兩細(xì)繩的拉力大小是用作圖法求得的不是計算出來的，兩細(xì)繩的夾角沒有必要成90°，同時，橡皮條也沒有必要與兩繩夾角的平分線在同一直線上，選項A、B均錯誤；彈簧測力計與木板平面平行是為了保證所有力在同一平面內(nèi)，選項C正確；兩次拉動的結(jié)果都是使橡皮條伸長到O點，作用效果相同，選項D正確(2)O點受到細(xì)繩OA的拉力F1、細(xì)繩OB的拉力F2和橡皮條的拉力F3的作用三力平衡，則F1與F2的合力F3F3，方向與F3的方向相反如圖甲所示，增加鉤碼的個數(shù)時，細(xì)繩OA的拉力由F1變化為F1