廣東高考實驗專項訓(xùn)練---(力學(xué)實驗)

1、廣東2009年高考實驗專項訓(xùn)練一、基本測量工具1請讀出下列尺子的數(shù)值：（A）_mm,（B）_cm，（C）_mm，（D）_cm，（E） _ mm, （F） _ mm。、研究勻變速直線運動2小車以某一初速沿水平長木板向左作勻減速運動，長木板左端外有一傳感器，通過數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)相連，可測得小車在t時刻離傳感器的距離S（如圖）?，F(xiàn)測得小車在初始時刻離傳感器的距離為0,以后每隔0.1s離傳感器的距離分別為S2、S3、S4、S5,測得的數(shù)據(jù)如下 表，（距離單位為cm）效數(shù)字）小車離傳感器為S3時小車的瞬時速度V3=_m/s;小車運動的加速度a= _m/s2和初速度vi=_m/so3如圖（a）所示，小車

2、放在斜面上，車前端栓有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣 的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連。起初小車停在靠近打點計 時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離。啟動打點計時器，釋放重 物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向（力學(xué)實SiS2S3S4S529.9420.8013.227.212.78小爭 F計算器根據(jù)表格中所測得的數(shù)據(jù)，求：（結(jié)果一律取3位有上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示。(1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)， 計算打c段紙帶時小車的加速度大小為(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)打

3、a段紙帶時，小車的加速度是2.5 m/s2 3。請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的 _ 。(3)如果取重力加速度10m/s2,由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車的質(zhì)量比為 _4在探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關(guān)系實驗知道在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F與形變量x成正比，并且不同彈簧，其勁度系數(shù)也不同。某中學(xué)的探究學(xué)習(xí)小組從資料中查 至U：彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關(guān)。該學(xué)習(xí)小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈 簧長度的關(guān)系，現(xiàn)有A、B、C、D四根材料和粗細(xì)完全相同僅長度不同的彈簧。(1)_ 學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們經(jīng)過思考和理論推導(dǎo)，各自提出了自己的看法，其中甲同學(xué)認(rèn)為 彈簧的勁度系數(shù)可

4、能與彈簧長度成正比，同學(xué)乙認(rèn)為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧長度 成反比，甲、乙有一位同學(xué)的看法是正確的。你認(rèn)為正確的是 _ (填“甲”或“乙”)，就這一環(huán)節(jié)而言，屬于科學(xué)探究中的哪個環(huán)節(jié) _(填序號)。2為驗證甲、乙誰的看法正確，可通過實驗完成，實驗器材除上述彈簧，已知質(zhì)量的幾個鉤碼外，還需要的實驗器材是 _ 。3 探究學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實驗記錄的數(shù)據(jù)如下：實驗數(shù)據(jù)記錄表(見上表)(g=10m/s2)請完成上述表格，從實驗表格中得出的結(jié)論為： _(3)如圖所示，是某同學(xué)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)按照一定的標(biāo)度畫出的力的圖示。Fi、F2、F、F中不是由彈簧測力計測得的力是_ (填字

5、母)。在該實驗中需要記錄和觀察的是 _A.記錄Fi、F2的大小和方向B.記錄Fi、F2的夾角50Hz。圖(b)中a、b、c是小車運m/s2。IlixmIMI W L7J 1.4 L 3114H遜丁三、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系I戈時it *1 *rI I-A分析與論證B進(jìn)行實驗與收集證據(jù)C猜想與假設(shè)D制定計劃與設(shè)計實驗數(shù)測量原長砝碼質(zhì)量彈簧長度彈簧伸 長量x彈簧勁度 系數(shù)K彈簧A10.00cm0.3Kg13.00cm3.00cm100N/m彈簧B15.00cm0.1Kg16.49cm彈簧C20.00cm0.2Kg24.00cm彈簧D30.00cm0.1Kg32.99cm5一個同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的

6、彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系，進(jìn)行了如下實驗：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直 的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一個小鋼球接觸當(dāng)彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在 桌子邊緣，如圖所示讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由 靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛 行后落在水平地面上，水平距離為s.(1)請你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢能曰與小鋼球質(zhì)量m桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關(guān)系式： _(2)彈簧的壓縮量x與對應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實驗數(shù)據(jù)如下表所示:彈簧的壓縮量x(cm)1.001.502.002.503.003.50小鋼

7、球飛行的水平距離s(cm)1.011.502.012.493.013.50根據(jù)上面的實驗數(shù)據(jù)，請你猜測彈簧的彈性勢能& 與 彈 簧 的 壓 縮 量x之 間 的 關(guān) 系 為_，并說明理由：_四、驗證力的平行四邊形定則6.(1)某同學(xué)做“研究共點力的合成”實驗時，主要步驟是：A.在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點，在橡皮條的另一端栓上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C用兩個彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某 一位置0,記下0點的位置和兩個彈簧秤的示數(shù)；D按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出

8、兩只彈簧秤的拉力Fi和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F;E只用一只彈簧秤，通過彈簧秤拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩 的方向，按相同標(biāo)度作出這個力F的圖示；F.比較F和F，看它們是不是相同，得出結(jié)論； 上述步驟中：(1)有重要遺漏的步驟是(填序號)；(2)相應(yīng)的遺漏內(nèi)容分別是 _C.觀察F1、F2的大小是否在誤差允許范圍內(nèi)相同D.觀察F、F的大小和方向是否在誤差允許范圍內(nèi)相同五、驗證牛頓第二定律7.在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時， 某實驗小組先用如圖 （a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固

9、定在軌道一端.實驗中把重物的重力作為拉力F,改變重物重力重復(fù)實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù).（1） 實驗中使用位移傳感器和計算機(jī)，可以便捷地獲取信息和處理信息，所獲取的信息是_ ；（2） 在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（3）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：_ _?（4）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器，如圖（b）所示.從理論上分析，該實驗圖線的斜率將 _.（填“變大”，“變小”，“不變”）66 （10分）某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系的實驗.圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為打點計時器，C為裝有砂的砂桶，D為一

10、端帶有定滑小車C/ITLS22.012.984.026.001.002.003.005.00圖(a)C圖(b)重物軌道E（a）G. 716. 255. 76紙帶運動方向TV輪的長方形木板，實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度可由紙帶上點求得.（3）根據(jù)乙圖，計算出斜面的滑動摩擦因數(shù)1 =（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶（交流電的頻率為50Hz），由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值為m/s2；次 數(shù)12345678小車加速度a/ms-21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67

11、丄/kg1m4.003.503.002.52.001.401.000.60（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)1的丄數(shù)據(jù)如表中所示， 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映 _mF不變時a與m的關(guān)系，請在方格坐標(biāo)紙中選擇恰 當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系，并作出圖線； 從圖線中得到F不變時小車加速度a與 質(zhì)量m間定量關(guān)系是（3） 保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根F圖線如圖（C）,該圖線不通過原 點，明顯超出偶然誤差范圍，其主99某實驗小組的同學(xué)，在探究一斜面的滑動摩擦因數(shù)口的實驗時，讓一滑塊（可視為質(zhì)點）沿傾角為37的斜面滑下，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝

12、下不同時刻滑 塊的位置照片，如圖甲所示。拍得滑塊經(jīng)過的五個連續(xù)位置A、B、C、D、E,再經(jīng)過測量、計算得到滑塊通過B、C、D、E各點的速度， 取滑塊經(jīng)過A點時to=O，在v-t圖中描出了相對應(yīng)的坐 標(biāo)點，如圖乙所示，請完成 下列問題。（取g=10m/s2,sin37=0.6, cos37=0.8）（計 算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（1）在坐標(biāo)（圖乙）中畫出 小球向下運動的vt圖象（2）根據(jù)乙圖，得出小球在位置2a=_ m/s ,據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力要原因是:m/s,加速度大小A的速度大小VA=（團(tuán)甲）六、探究動能定理10(I)測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究動能定理”實驗要解決的

13、一個重 要問題。為此，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A實驗裝置如圖所示，一端系在滑塊上的細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼，用 墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起。調(diào)整長木板的傾角， 塊沿長木板向下做勻速直線運動；B保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，讓滑塊沿 長木板向下做勻加速直線運動。請回答下列問題：1滑塊做勻速直線運動時，打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是_;2滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小 _碼的重力大小(選填“大于”、“等于”或“小于”)；(n)某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器 位孔，它們均

14、置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計,計繩與滑輪的摩擦。實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系 列點。(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取點，分別測量這5個點到0之間的距離，并計算出它們與0點之間的速度平方差：v2( v2v2v0)，填入下表：以v2為縱坐標(biāo)，以s為橫坐標(biāo)在方格紙中作出v2s圖象.若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為_N_(2)_若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測 力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍你認(rèn) 為主要原因是_ ,實驗操作中改進(jìn)的措施是 _直至輕推滑塊后，

15、滑的限不直跡AvOf/11.600.04236.000.1547.000J859.200.23/?長木板實驗臺常塊打成汁時網(wǎng)O11.(8分)如圖(a)所示的裝置可以驗證變力做功情況下的動能定理：在一輛小車上安裝兩擋光片a、b和位移傳感器的發(fā)射端，光電門傳感器、位移傳感器的接收端、力傳感器安裝在水平放置的固定光滑軌道上，將兩塊磁鐵分別安裝于力傳感器的受力端和小車上對應(yīng)的位置，且同性磁極相對。讓小車向力傳感器方向運動，當(dāng)擋光片a經(jīng)過V0,同時觸發(fā)力傳感器以及位移傳感 器工作，當(dāng)擋光片b經(jīng)過光電門時，計算機(jī)再次記錄下此時小車的速度Vt,同時力傳感器和位移傳感器停止工作，便可得到這一過程的小車所受的磁

16、力和位移的F-s圖像，如圖(b)所示。(1)若小車的質(zhì)量為m，請寫出計算小車動能的增量厶(用已知量和測量量表示)(2)小車在這一過程做加速度 變”或“變小”)(3)計算機(jī)通過F-s圖線可以算出磁力在這一過程中所做的功。請根據(jù)學(xué)過的知識寫出根據(jù)F-s圖線估算磁力在這一過程所做功大小的方法： _ 七、 驗證機(jī)械能守恒定律12用如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律實驗所用的電源有220V的交變電流和學(xué)生電源，學(xué)生電源的輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始落下， 重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系|列的點，對紙帶上的點的痕跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律.(1)下面列舉了該實驗

17、的幾個操作步驟：A.按照圖示的裝置安裝器件；B.將打點計時器接到學(xué)生電源的直流輸出端上；C用天平測量出重錘的質(zhì)量；D.釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項對Ek的表達(dá)式:、速度的運動。(選填“變大”、“不應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi).答：_的紙帶如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C D E,測出A點距起始點0的距離為S。，點A、C間的距離為si，點C、E間的距離為S2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)答案：這 些條件計算

18、重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a =_.(3)在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的 增加，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實驗裝 置測定該阻力的大小若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是 _試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為F=_ .八、驗證動量守恒定律13.(6分)用如圖所示的裝置驗證碰撞中的動量守恒定律，圖中 板，木板上依次固定有白紙和復(fù)寫紙，其實驗步驟如下：A.用天平測量小球A、B質(zhì)量mi、m2B.不放小球B,讓小球A從斜面上某一位置由靜止釋放，撞到復(fù)寫紙的D點；C.在斜槽末端放置小球B,從B球球心等高處向豎直擋板作垂 線B0,在白紙上描出0點位置；D.讓小球A從斜面上某一位置由靜止釋放， 碰撞后A、B分別 到復(fù)寫紙上的E、C兩點；E.用刻度尺測量OC、OD、0E;(1)_小球A、B質(zhì)量關(guān)系為mim2(填“=”、“”或“);(2)_如果等式成立，則動量守恒；(3)_請你寫出一條減少實驗誤差的建議_14.用如圖所示實驗裝置來驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mB的鋼球B