專題17力學(xué)實驗-三年高考物理試題分項版解析

17【2016·卷】（3分）在“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗中，用到的傳感器是 “500N/m1OCa、b做“探究求合力的方法”實驗。在保持彈1.00cm不變的條件下，a、b90°a的讀數(shù)是N（2中所示）b的讀數(shù)可能為N。a、b90°aOCb的夾角，則彈簧秤a的讀 【答案】 3.09~4.1（有效數(shù)不作要求）（2）變大變【考點定位】探究求合力的方OOB、C位置各安裝一個光電門，計時器（圖中未畫出）與兩個光電B、CsA，靜止釋放，計時BCtA、Ox。 為求出彈簧的彈性勢能，還需要測 增大A、O之間的距離x，計時器顯示時間t 增 s【答案】（1）v sts st動能，則為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量滑塊（含遮光片）C。（3）A、O之間的xtB。合測量速度；首先要知道測量的物理量的表達式，然后才能知道要測量的物理量.【2016·新課標(biāo)Ⅲ卷】（10分）某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所將n（依次取n=1，2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按s-ta。度（2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n12345a/m利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時 k（ms–2 a–n【解析】（3）因為小車做初速度為零的勻加速直線運動，故將（2，0.78）代入s1at22a0.39ms2根 第二定律可得nmg(5n)mMa，代入m=0.010kg，n=1、2、3、4、5，以及M0.45kgF

ma的形式，所以故直線不過原點，但仍是直線，A【考點定位】驗證第二定律的應(yīng)【方法技巧】對于高中實驗，要求能明確實驗原理，認真分析各步驟，從而明確實驗方法；同時注意 ②他實驗時將打點計時器接到頻率為50HZ的交流電源上得到一條紙帶打出的部分計數(shù)點如圖所（每相鄰個計數(shù)間還有4個點圖未畫1=3.59c2=4.1c=5.19c4=.97c，5=6.78c，=7.64c。則小的加速度a= s2（要求分利用量的數(shù)），打計時器打B點時小車速度B= s。（果均保兩有效數(shù)字）【答案】①AB②0.80【名師點睛】此題是一道考查研究小車的勻變速直線運動的常規(guī)實驗題；注意此實驗與驗證【2016·新課標(biāo)Ⅱ卷】（6分）某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖（a） 圖（b）ML紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果。打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應(yīng)的試驗中物塊脫離彈簧時的速度為 【答案】（1）④①③② （2）v

1mv22【2016·新課標(biāo)Ⅰ卷】（5分）某同學(xué)用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為 ，打出C點時重物下落的速度大小為 已測得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/s2，實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出f為 【答案】（1）1 1 1 50Hz。①為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的。C②除帶的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾） 3A、B、COhA、hB、hC。中，重物的重力勢能變化量Ep＝ ，動能變化量Ek＝ A．利用公式vgtB．利用公式v C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響hvv2-h圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點的直線，則重物下【答案】①A②AB-

h A A

④Chf恒定，根據(jù)mghfh1mv20v22(gf)h可知，v2-h 2xT2運動。打點計時器打出的紙帶如圖（b）所示（4個點未畫出）。在打點計時器打出B點時，物塊的速度大小 m/s。在打出D點時，物塊的速度大小 m/s2。（保留兩位有效數(shù)字【答案】 【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運動的中間時刻的速度等于該過程的平均速度，可知vB=xAC=4.616.59×10–2m/s=0.56m/s，vB=xCE=8.6110.61×10–2m/s=0.96 （2）a=xCExAC10.618.616.594.61×10–2m/s2=2.0m/s2 4 dtvdtΔEpΔEk，就能驗證機械能是否守恒．用ΔEp=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h到之間的豎直距離．（A）鋼球在A點時的頂 （B）鋼球在A點時的球 （C）鋼球在A點時的底ΔEk1mv211–22讀數(shù) ΔEpΔEk之間存在差異，認為這是由于空氣阻力造成的．你是否同意他的觀點？請說 （2）1.50（1.49~1.51都算對）1.50（1.49~1.51都算對）（3）不同意，因為空氣v折算成鋼球的速度vlvLd由題圖知讀數(shù)為1.50cm，小球的速度為v dt【考點定位】驗證機械能守F1F2P1P2F3P3點。三個力的大小分別為：F1＝3.30N、F2＝3.85NF3＝4.25NF1F2的合力。被拉伸到a和b時所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為 B2次的長度較長。【答案】（1）如圖所示 4.7N（4.6～4.9N均可）；（2）Fa＝Fb；（3）BD；（4）選用新橡皮筋；【考點定位】本題主要考查了驗證力的平行四邊形定則實驗和探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系實12．【2014·Ⅰ·22】（6分）某同學(xué)利用圖（a）所示實驗裝置即數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖（b）所示，實驗中小車（含）的質(zhì)量為200g，實驗時 由圖（b）可知，am圖線不經(jīng)過遠點，可能的原因 并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應(yīng)采取的改進措施是 FMa M

1

mg只有當(dāng)mMFmgM【方法技巧】從原理出發(fā)，即F=ma，分析不過原點，不成正比的原因，重點是對原理的理解。3所示的實驗裝置，他們將不可伸長輕繩的兩端通過測力計（不及質(zhì)量及長度）D的兩立柱上，固定點分別為PQ，PQ，繩長為L（LPQ）。他們首先在繩上P10cm處（標(biāo)記C）系上質(zhì)量為m的重物（不滑動）PC、QC的拉力大小TP和TQPC10cm，并讀出測力計的示數(shù)，最后得到TP、TQPC之間的關(guān)系曲線如題6圖4所示，由實驗可知：]曲線II中拉力最大時，C與P點的距離 （選填：TP或TQ）的線 在曲線I、II相交處，可讀出繩的拉力TQ= N，它與L、D、m和重力加速度g的關(guān)系為TQ= 【答案】①60（56～64）

② ③

mgLL22(LmgLL2【2014·大綱卷·22】（6分）現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動。在一小物塊沿斜面向10Hz；通過斜面上固定的刻度尺的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4。已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s。g=9.80m/s2。 因 ，可知斜sa＝(x3x4)(x1x2)＝(x3x4)(x1x2)f2 s[-學(xué)-a′＝gh＝5.88m/s2a＜a′s【考點定位】本題主要考查了研究勻變速直線運動的實驗、第二定律的應(yīng)用等問題，屬于系砝碼質(zhì)量部分數(shù)據(jù)如下表，由砝碼質(zhì)量 ④重復(fù)③中操作，得到v與x的關(guān)系如圖23（c）。由圖可知，v與x成 【答案】 ④正比；x2（或壓縮量的平方【】通過圖象判斷速度與形變量關(guān)系，然后據(jù)動能公式確定動能與速度關(guān)系，再據(jù)能量轉(zhuǎn)化 坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y-x圖象能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是 圖3是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得AB兩點水平距離Δx為40.0cm則平拋小球的初速度v0為 m/s則小球在C點的速度為vC= m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）。【解析】（1）斜槽末端水平，才能保證小球離開斜槽末端時速度為水平方向，故a對；為保證小球多能用折線，d錯。xy1gt2y

gx02v0yx2g由豎直方向的分運動可知，y1gt2，t ，g22g2gt2g

0.1s，t2

水平初速度為

t2t1

2.0mC點的豎直分速度為vy

23mv2vv2v

4.0m【2014·山東·21】（8分）某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作GA端向右F；[G/F/④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細繩跨過定滑輪分別與滑塊和PP離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運動并最終停在木板上的D點（未與滑輪碰撞），測量C、D間的距離sFG由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù) （保留2位有效數(shù)字）滑塊最大速度的大小v （用h、s、和重力加速度g表示）2g(s 2g(s【方法技巧】由橡皮泥的狀態(tài)可判斷彈簧秤的示數(shù)即為滑動摩擦力的大??；而滑塊先加速后，減 ，故可求加速度為ag。 【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d12mm

1mm12.20mm①圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm，圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時彈簧的伸長量△l為 ②本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項中規(guī)范的做法是 （填選前的字）③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量△l與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成 6.93cm；A彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（1毫米）l1＝cm.。在彈簧下端分別F2＝N（g＝9.8m/s2）x，還需要測量的是F-x曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。【答案】25.85，0.98，彈簧的原長l0 ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、 ⑥F和FF3的大小和方圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材 【答案】（1）AB；BDE（2）①，2.5m/s2（2.50.2ms2故選儀器ABBDEx132.4030.70cm30.7029.10cmx131.6529.00cm29.0027.40cm 根據(jù)逐差法xaT2可得紙帶①的加速度大，大小為a

過程中一段位移中間時刻速度等于過程中的平均速度2

xt過的位移差是一個定值，即xaT5個連續(xù)點之間的距離。 m/s2；打點C點時物塊的速度 【答案】 速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（R=0.20m）。完成下列填空： 1234512345 m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】 （4）7.94N；v1.4m/.相同，為減小誤差，取平均值，即m1.81kg。而模擬器的重力為Gmg9.8N，所以小車經(jīng)過凹形橋最低點的壓力為mgmg'7.94N。根據(jù)徑向合力提供向心力即27.94N(1.4kg1kg)9.8/kg(1.4kg1kg)2R

，整理可得v1.4m【考點定位】圓周運量和受力相互轉(zhuǎn)化。其實就是一個圓周運心力的分析.x，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為（重g）。g cm（g取10m/s2）；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則 g

80 14（b）和（c）是實驗獲得的兩條紙帶，應(yīng)選?。ㄌ睢癰”或“c”）來計算重力加速度。在實驗操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，主要原因是空氣阻力和。bcc0l示數(shù)為某一設(shè)定值時，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F0lF=2.50N時橡皮筋兩端的位置，重新記為O、OFOO皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段FOB。 cm NFOAFOBF通過比較F 【解析】（1）F-ll0l0=10.00cm 可計算彈簧的勁度系數(shù)為kx0.02Nm50NmOA=6.00cm，OB=7.60cm的彈力Fkl50(6.007.6010.0)102N1.8N；則此時 F1.8N通過比較F’和 ’的大小和方向，可得出實驗結(jié)論 （O12、3….8O1-2 （3）逐漸增大到39.8cm/s 【解析】（1）作，然后釋放磁鐵，所以不正確的是CD；（