高三名校物理試題（第02期）19 力學實驗1（包括長度的測量）（解析版）含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精專題19力學實驗1(包括長度的測量）(解析版）全國新課標Ⅰ卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復習備考資料，物理解析團隊的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標Ⅰ卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對全國新課標Ⅰ卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制.備注:新課標Ⅰ卷專版所選試題和新課標Ⅱ卷專版所選試題不重復，歡迎同時下載使用。1.【2014?河北衡水2014高三上學期期中】一小球在桌面上做勻加速直線運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下小球運動過程中在每次曝光時的位置，并將小球的位置編號，得到的照片如圖所示．由于底片保管不當，其中位置4處被污損．若已知攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1s,則利用該照片可求出：小球運動的加速度約為________m/s2。位置4對應的速度為________m/s,能求出4的具體位置嗎？_________（填“能”或“不能”）．求解方法是：___________________________（不要求計算，但要說明過程）．1.3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)；9。0×10－2；能;（s6－s4)－(s4－s2）＝4aT2解析:根據(jù)勻變速直線運動的判別式,5、6之間的距離比2、3之間的距離多出，所以小球加速度為；位置4對應的速度是3、5之間的中間時刻速度，等于3、5之間的平均速度，即;根據(jù)，結合逐差法，位置4可以用求得?？键c:勻變速直線運動及其公式2?！?014?河北衡水2014高三上學期期中】為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應數(shù)據(jù)，其對應點已在圖上標出．(g＝9。8m/s2)（1）作出m－L的關系圖線；（2)彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m(結果保留三位有效數(shù)字)．2.(1)如下圖所示：（2)0。261N/m(在0。248N/m～0。262N/m之間均正確)解析：m對應的是彈簧受到的拉力大小，所以由胡克定律知圖像應連成直線；有胡克定律知，m與L的關系為，所以圖線斜率與g的乘積即為彈簧勁度系數(shù)，即?？键c:探究彈力和彈簧伸長的關系3。【2013?河北滄州五校第二次高三聯(lián)考】一個同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得x1=7.68cm,x3=12。00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結果保留3位有效數(shù)字）9.72，9。84解析:根據(jù)可以得出，從而求出物體運動的加速度．同理可以根據(jù),?？键c:測定勻變速直線運動的加速度4?！?014?河北邯鄲館陶一中高三上學期期中】（1）某同學利用下圖所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示.打點計時器電源的頻率為50Hz。=1\＊GB3①計數(shù)點5對應的速度大小為m/s。（保留兩位有效數(shù)字）。②物塊減速運動過程中加速度的大小為a=m/s2，（保留兩位有效數(shù)字)。若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值(填“偏大"或“偏小”）。5?！?014?河北邯鄲館陶一中高三上學期期中】某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”.彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。圖5--2圖5--2（1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N.（保留兩位有效數(shù)字）（2）下列不必要的實驗要求是_________.(請?zhí)顚戇x項前對應的字母）(A)應測量重物M所受的重力(B）彈簧測力計應在使用前校零(C)拉線方向應與木板平面平行（D)改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置6.【2014?衡水高三上學期第二次調(diào)研】（6分）（1）某同學利用下圖所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處)。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示.打點計時器電源的頻率為50Hz。=1\*GB3①計數(shù)點5對應的速度大小為m/s。（保留兩位有效數(shù)字）。②物塊減速運動過程中加速度的大小為a=m/s2，(保留兩位有效數(shù)字）。若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值（填“偏大”或“偏小”）。7?！?014?衡水高三上學期第二次調(diào)研】(4分)．某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。（1）本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。(保留兩位有效數(shù)字）（2）下列不必要的實驗要求是_________。(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)(A)應測量重物M所受的重力（B)彈簧測力計應在使用前校零(C）拉線方向應與木板平面平行(D)改變拉力,進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置7。（1)3.6(2）D

解析：（1）根據(jù)彈簧秤讀數(shù)規(guī)則可讀得其示數(shù)為3.6N；（2）本實驗中重物的重力充當合力，故需要測量，所以A對；彈簧秤應用前調(diào)零，以免測量錯誤，所以B對；為減小測量誤差，減小阻力影響，實驗時應保證用力與木板平行，所以C正確；實驗只需記錄各個分力及合力的方向和大小，與O點選取的位置無關，故D錯誤；所以本實驗中不必要的實驗要求是D。

考點：驗證“力的平行四邊形定則”

8?！?014?衡水高三上學期三調(diào)】某學生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動.他將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電上，實驗時得到一條紙帶如圖所示.他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計數(shù)點，在這點下面標明A，第六個點下面標明B，第十一個點下面標明C，第十六個點下面標明D，第二十一個點下面標明E。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清,于是他測得AC=14。56cm，CD=11.15cm,DE=13.73cm，則打C點時小車的瞬時速度大小為________m/s，小車運動的加速度大小為________m/s2，AB間的距離應為________cm.(結果均保留三位有效數(shù)字）8.0.9862。585.99解析:由題意有兩點間的時間為T=0。1s，C為AE中間時該的點，中間時刻的速度等于這一段的平均速度,則有vC=，代數(shù)算得vC=0.986m/s,由，代數(shù)得a=2.58m/s2，由SBC—SAB=SCD-SBC=aT2可得SAB=5。99cm?？键c:勻變速直線運動實驗9.【2014?衡水高三上學期三調(diào)】如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．①該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=mm．②實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是；③下列不必要的一項實驗要求是．（請?zhí)顚戇x項前對應的字母）A．應使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應使A位置與光電門間的距離適當大些C．應將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平D．應使細線與氣墊導軌平行10?！?014?河北唐山一中高三第二次調(diào)研】(6分）一個同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得x1=7.68cm，x3=12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結果保留3位有效數(shù)字）11。【2014?河北唐山一中高三第二次調(diào)研】(9分)某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止,剪短細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑,可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復以上操作直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________.②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實驗誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量b．當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．長度測量時的讀數(shù)誤差d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時12.【2014?河北正定中學高三第三次月考】利用光電門可以測量運動物體擋光時間內(nèi)的平均速度，因為擋光片較窄，所以可看做測量的是瞬時速度。為了測量做勻變速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，如右圖所示。（1）當小車勻變速經(jīng)過光電門時,測得A、B先后擋光的時間分別為Δt1和Δt2,A、B開始擋光時刻的時間間隔為t，則小車的加速度a=____________。（2)（單選題)實驗中,若擋光片的寬度b較大，用上述方法測得的加速度與真實值間會有一定的差距，則下列說法正確的是（

）A．若小車做勻加速運動,則測量值大于真實值；若小車做勻減速運動,則測量值小于真實值B．若小車做勻加速運動，則測量值小于真實值；若小車做勻減速運動,則測量值大于真實值C．無論小車做勻加速運動還是做勻減速運動，測量值均大于真實值D．無論小車做勻加速運動還是做勻減速運動，測量值均小于真實值12。(1)（2）B

13?！?014?河北正定中學高三第三次月考】某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置研究加速度和力的關系.（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持______________不變，用鉤碼重力作為小車所受的拉力。（2)如圖(b)是某次實驗打出的紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出，電源的頻率為50Hz.從紙帶上測出x1

=3.20cm，x2

=4.56cm，x5

=8。42cm，x6=9。70cm。則木塊加速度大小=__________m/s2（保留2位有效數(shù)字)。(3）通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復測量,可得小車運動的加速度a與所受拉力F的關系圖象。在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條圖線，如圖(c）所示。圖線_____

_(選填“①"或“②”)是在軌道水平的情況下得到的。（4）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度，圖(c)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是___________。A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大14?！?014?河南長葛三中高三上學期第一次考試】（9分）現(xiàn)要用如圖所示的裝置探究“加速度與物體受力的關系"。小車所受拉力和及其速度可分別由拉力傳感器和速度傳感器記錄下來.速度傳感器安裝在距離L=48.0cm的長木板的A、B兩點.(1）實驗主要步驟如下：①將拉力傳感器固定在小車上；②平衡摩擦力，讓小車在沒有拉力作用時能做___________運動;③把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；④接通電源后自C點釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率vA、vB;⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復④的操作。（2)下表中記錄了實驗測得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達式a=____。表中的第3次實驗數(shù)據(jù)應該為a=____m/s2(結果保留三位有效數(shù)字).次數(shù)F(N）（m2/s2）a（m/s2)10.600。770.8021.041。611.6831.422.34▲42。624。654.8453。005。495。72(3)如圖所示的坐標紙上已經(jīng)繪出了理論上的a—F圖象。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標紙上作出由實驗測得的a-F圖線。（4）對比實驗結果與理論計算得到的兩個關系圖線，分析造成上述偏差的主要原因是。14.(1）勻速直線（2），2。44(3）如圖15?！?013?河南河大附中高三11月月考】（4分）如圖所示，游標卡尺的讀數(shù)為cm,螺旋測微器的讀數(shù)為mm．15.1。220cm，8。117mm，(8.116mm———8.118mm）解析：

該游標卡尺的規(guī)格是20分度的,據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則，先讀出主尺讀數(shù)為：12mm，而游標尺部分每一個刻度的讀數(shù)為0。05mm，現(xiàn)在是第四個刻度與主尺刻度對其,則讀數(shù)為：0.05×4=0.20mm，所以總的讀數(shù)為：12.20mm=1.220cm;螺旋測微器的固定部分讀數(shù)為：8mm，而旋轉(zhuǎn)部分每一個刻度讀數(shù)為0。01mm，現(xiàn)在是第11。7刻度對齊固定主尺的軸線，其讀數(shù)為：0。01×11.7mm=0。117mm，總的讀數(shù)為8。117mm.考點：本題考查對游標卡尺和螺旋測微器的理解和讀數(shù)技巧的掌握。16。【3013?河南十所名校高三第三次聯(lián)考】某同學用圖示實驗裝置來測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，一帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置彈射出去,沿水平木板滑行，途中安裝一光電門，標記為O點.設重力加速度為g。（1）測得窄片的寬度為L，記下窄片通過光電門的時間△t，還需要測量的物理量有__________________。(標明相關物理量的符號）

（2）物塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________________________。16。（1）物塊最后停止時的位置與O點間的距離S（2分)（2)（3分）解析：（1）根據(jù)動能定理,還應測出物塊通過O點后滑行的距離S，就可求得動摩擦因數(shù)了；（2）動摩擦因數(shù),而速度,代入可得:考點：摩擦力17.【2014?河南豫東、豫北十所名校高三二次聯(lián)考】(7分）某實驗小組應用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關系”,已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz。實驗步驟如下：A．按圖甲所示安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直;B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動;C．掛上砝碼盤,接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；D．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度。根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：(1）對于上述實驗，下列說法正確的是_______________。A．小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等B.實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)C．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行D．彈簧測力計的讀數(shù)應為砝碼和砝碼盤總重力的一半E．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應遠小于小車的質(zhì)量（2）實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得小車的加速度為_______m／s2。（結果保留2位有效數(shù)字）（3)由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關系圖像，與本實驗相符合是____________。（2)由題意知時間間隔T=0。1s,根據(jù)紙帶可知連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移差為,由可知（3）根據(jù)牛頓第二定律可知選項A正確．

考點：本實驗是“探究加速度與物體受力的關系”變形實驗，其實驗原理相同只不過是在測量合外力的方式有所變化，但還是通過原來實驗的原理、方法步驟及數(shù)據(jù)處理方法來解答實驗問題，所以要求同學們必須深刻理解原實驗的原理等內(nèi)容，再根據(jù)其變化解答題目．

18.【2014?河南豫東、豫北十所名校高三二次聯(lián)考】（8分）某物理小組的同學用如圖甲所示的實驗器材測定當?shù)刂亓铀俣?實驗器材由底座帶有標尺的豎直桿、光電門1和光電門2組成的光電計時器（其中光電門1更靠近小球釋放點）、可使小球無初速度釋放的小球釋放器和網(wǎng)兜組成。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2所用的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。（1)使用游標卡尺測量小球的直徑如圖乙所示,則小球的直徑為_________mm。（2）改變光電門1的位置,保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2時的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關系為______________。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出－t圖線，若圖線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度的大小為__________________。19.【2014?湖南長沙市四所一中高三11月聯(lián)考】用20分度的游標卡尺測量某物體的長度如圖甲所示，可知其長度為________mm；用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑如圖乙所示，可知其直徑為________mm；甲乙20.【2013?湖南五市十校高三聯(lián)考】圖甲給出的是利用游標卡尺測量某一物體長度時的示數(shù),此示數(shù)應為mm．圖乙給出的是利用螺旋測微器測量某一金屬絲直徑時的示數(shù)，此示數(shù)應為mm．20.29.70、3。470．解析:游標卡尺的固定刻度讀數(shù)為29mm，游標尺上第14個刻度游標讀數(shù)為0.05×14mm=0。70mm，所以最終讀數(shù)為：29.70mm；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×47.0mm=0.470mm，所以最終讀數(shù)為:3。470mm．考點：游標卡尺及螺旋測微器的讀數(shù)。21?！?014?江西奉新一中高三第二次月考】如圖甲所示，萬能角度尺是利用游標讀數(shù)原理來直接測量工件角度或進行劃線的一種角度量具，它有一個可轉(zhuǎn)動的圓盤（即主尺）在圓盤的邊緣標有表示圓心角的刻度，在圓盤的外側(cè)有一個固定不動的圓弧狀游標尺，如圖乙所示，主尺上290對應的弧長與游標上30個格對應的弧長相等，圖乙中萬能角度尺所測量的角度為。21。46°30′解析:從主尺上讀得460再從游示上恰好第15個格與下面對齊為，因此刻度為46°30′考點：游標卡尺讀數(shù)22?！?014?江西贛州十二縣市重點中學高三期中考試】下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點計時器，在紙帶做勻加速直線運動時打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個點所取的記數(shù)點，但第3個記數(shù)點沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得:（1)該物體的加速度為m/s2，（2）第3個記數(shù)點與第2個記數(shù)點的距離約為cm，（3）打第2個計數(shù)點時該物體的速度為m/s。（4）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比(選填：偏大、偏小或不變）．23?！?014?江西贛州十二縣市重點中學高三期中考試】某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對小車的拉力,探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖所示的a－F圖象．（1）圖線不過坐標原點的原因是;（2)本實驗中是否仍需要砂和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量______（填“是”或“否");(3）由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.24.【2014?江西南昌三中高三第二次月考】（4分)某同學使用游標為10個小等分刻度的游標卡尺測量一物體的尺寸，得到圖中的游標卡尺的讀數(shù)，由于遮擋，只能看到游標的后半部分，圖中游標卡尺的讀數(shù)為mm;24。54。5

解析：從圖可知：游標尺上第5個刻度與主吃上第59個刻度最對齊