2015年高考真題匯編16：力學實驗

9/9力學實驗1.【2015新課標I-22)】（6分）某物理小組的同學設計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點的速度的實驗，所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）.完成下列填空：(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg;(2)將玩具小車放置在凹形橋模擬器最低點時，托盤秤示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為______kg.(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m,多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345M(kg)1.801.751.851.751.90(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為是_______N,玩具小車通過最低點時的速度大小為_______m/s,(重力加速度大小取9.80m/s2，計算結果保留2位有效數(shù)字)【答案】（2）1.40（2分）（4）7.9（2分）1.4（2分）【解析】(2)根據(jù)秤盤指針可知量程是10kg,指針所指示數(shù)是1.4kg;(4)記錄的托盤示數(shù)各次并不相同，而多次測量求平均值可以減少誤差，即=≈1.81kg,而模擬器的質量為1.00kg,所以小車經過凹形橋最低點時小車對橋的壓力FN=G-m橋g≈7.9N；徑向合力提供向心力，由牛頓第二、三定律和向心力的公式有：FN-m車g=m車v2/R,m車=1.40kg-1.00kg=0.40kg,代入數(shù)據(jù)得出小車通過最低點的速度是：v≈1.4m/s2.【2015新課標II-22】22.（6分）某學生用圖（a）瑣事的實驗裝置測量物塊與斜面的懂摩擦因數(shù)。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的只帶的一部分如圖（b）所示，圖中標出了5個連續(xù)點之間的距離。物塊下滑是的加速度a=m/s2；打點C點時物塊的速度v=m/s;已知重力加速度大小為g，求出動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是（填正確答案標號）A物塊的質量B斜面的高度C斜面的傾角【答案】（1）3.25；1.79；(2)C【解析】（1）根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可知：加速度；打點C點時物塊的速度（2）由牛頓第二定律得：加速度，所以求出動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是斜面的傾角。3.【2015重慶-6（1）】.（19分）同學們利用如題6圖1所示方法估測反應時間。首先，甲同學捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學的兩指之間。當乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為，則乙同學的反應時間為（重力加速度為）?；谏鲜鲈?，某同學用直尺制作測量反應時間的工具，若測量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長度至少為cm（取10m/s2）；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標記出表示反應時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應的長度是的（選填“相等”或“不相等”）.【答案】，80，不相等【解析】試題分析：①在人的反應時間內直尺做自由落體運動，有，解得；②反應時間最長為，需要直尺的長度為；③自由落體運動從計時開始連續(xù)相等時間的位移為1:4:9:16，而相等時間內的位移為1:3:5:7，故長度不相等。4.【2015浙江-21】甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗，乙同學準備做“探究加速度與力、質量的關系”實驗（1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，甲同學需在圖中選用的器材_____________乙同學需在圖中選用的器材___________.（用字母表示）（2）乙同學在實驗室選齊所需器材后，經正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②。紙帶__________的加速度大（填①或者②），其加速度大小為____________.【答案】（1）AB；BDE（2）①，（）【解析】（1）“驗證機械能守恒定律”實驗，需要在豎直面上打出一條重錘下落的紙帶，即可驗證，故選儀器AB；“探究加速度與力、質量的關系”實驗需要鉤碼拉動小車打出一條紙帶，故選BDE。（2）紙帶1中前第1、2點與第2、3點的位移差為三個點的位移差為紙帶②中前第1、2點與第2、3點的位移差為三個點的位移差為根據(jù)逐差法可得紙帶①的加速度大，大小為5.（2015四川-8（1））（6分）某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”時，安裝好實驗裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個鉤碼，靜止時彈簧長度為l1，如圖1所示，圖2是此時固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù)l1＝cm.。在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同鉤碼，靜止時彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5。已知每個鉤碼質量是50g，掛2個鉤碼時，彈簧彈力F2＝N（當?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2）。要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是。作出F-x曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關系?！敬鸢浮?5.850.98彈簧的原長l0【解析】根據(jù)圖2指針指示可知，l1=25.85cm，掛2個鉤碼時，以2個鉤碼整體為研究對象，受重力mg和彈簧的拉力F2作用而處于平衡，根據(jù)共點力平衡條件有：F2=mg=2×50×10-3×9.8N=0.987N，彈簧的伸長（縮短量）x=|l-l0|，其中l(wèi)為彈簧形變以后的長度，l0為彈簧的原長，因此要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是彈簧的原長l0。6.【2015山東-21】.某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟：①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設定值時，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長度l）。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測出所對應的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示：F(N)00.501.001.052.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置，重新記為、，橡皮筋的拉力記為。④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標紙上（見答題卡）畫出F—l圖線，根據(jù)圖線求得l0=_____cm。（2）測得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則FOA的大小為________N。（3）根據(jù)給出的標度，在答題卡上作出FOA和FOB的合力的圖示。（4）通過比較與________的大小和方向，即可得出實驗結論?！敬鸢浮浚?）10.00；（2）1.80；（3）如圖；（4）FOO’【解析】試題分析：（1）做出F-l圖像，求得直線的截距即為l0，可得l0=10.00cm；（2）可計算彈簧的勁度系數(shù)為；若OA=6.00cm，OB=7.60cm，則彈簧的彈力；則此時；（3）如圖；（4）通過比較F’和FOO’的大小和方向，可得出實驗結論.7.【2015廣東-34】34．（1）（8分）某同學使用打點計時器測量當?shù)氐闹亓铀俣?。①請完成以下主要實驗步驟：按圖14（a）安裝實驗器材并連接電源；豎直提起系起有重物的紙帶，使重物（填“靠近”或“遠離”）計時器下端；，，使重物自由下落；關閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復實驗。②圖14（b）和（c）是實驗獲得的兩條紙帶，應選?。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，得到的結果仍小于當?shù)刂亓铀俣龋饕蚴强諝庾枇??！敬鸢浮?1\*GB3①靠近先接通電源，待打點穩(wěn)定后釋放紙帶=2\*GB3②b紙帶與打點計時器間存在摩擦阻力8.【2015福建-19】19.(18分)（1）（6分）某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗。①圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，其示數(shù)為7.73cm，圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針所指的標尺刻度，此時彈簧的伸長量△l為cm;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，關于此操作，下列選項中規(guī)范的做法是；（填選項前的字母）逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重③圖丙是該同學描繪的彈簧的伸長量△l與彈力F的關系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是?！敬鸢浮浚?.93cm；A；鉤碼重力超過彈簧彈力范圍【解析】由乙圖可知，讀數(shù)為14.66cm，所以彈簧伸長14.66-7.73=6.93cm，若隨意增減砝碼，會作圖不方便，有可能會超出彈簧形變范圍，所以應逐一增掛鉤碼；由圖知AB伸長量與彈力不成線性關系，是因為鉤碼重力超過彈簧彈力范圍。9.【2015安徽-21(I)】（18分）.在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在木板上一點，兩個細繩套系在橡皮條的另一端，用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套，互成角度地施加拉力，使得橡皮條伸長，結點到達紙面上某一位置，如圖所示，請將以下的實驗操作和處理補充完整：①用鉛筆描下結點位置，記為O；②記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2，沿每條細繩的方向用鉛筆分別描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成線；③只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結點仍拉到位置O，記錄測力計的示數(shù)F3，_________；④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F；⑥比較________________的一致程度，若有較大差異，對其原因進行分析，并作出相應的改進后再進行試驗?！敬鸢浮竣垩卮藭r細繩的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線⑥F和F3【解析】=3\*GB3③需要記錄拉力的方向；=6\*GB3⑥應該比較用平行四邊形定則做出的合力F和實際值F2的大小和方向是否一樣。10.【2015天津-9】(2)某同學利用單擺測量重力加速度①為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長的細線C．實驗時須使擺球在同一豎直面內擺動D．擺長一定的情況下．擺的振幅盡量大eq\o\ac(○,2)如圖所示，在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺。實驗時，