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2010版《五年高考三年模拟》精品物理题库:第十七章 力学实验

2010届高考物理总复习(五年高考)(三年联考)精品题库:

第十七章力学实验

第一部分五年高考题荟萃

2009年高考新题

一、选择题

1.(09·广东理科基础·17)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是( B )

A.a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小

D.测得的弹力与弹簧的长度成正比

解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,B正确;与l的截据表示原长则a的原长比b的短,A错。

2.(09·广东理科基础·18)“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图8所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是高( C )

A.实验时应先放开纸带再接通电源

B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍

C.从纸带可求出计数点B对应的速率

D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s

解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A错。根据相

等的时间间隔内通过的位移有2)(at N M x x N M -=-,可知(S 6一S 1)等于(S 2一S 1)的5倍,B 错。根据B 点为A 与C 的中间时刻点有t

x v AC

B 2=,

C 对;由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s ,

D 错。

3.(09·全国卷Ⅰ·23)(10分)某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A 、B 两点,B 点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d ,用天平测量滑块的质量m ;

②用直尺测量AB 之间的距离s ,A 点到水平桌面的垂直距离h 1,B 点到水平桌面的垂直距离h 2;

③将滑块从A 点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t 1 ④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力f 和斜面倾角的余弦值cos α;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-cos α关系曲线。 (1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g ): ①斜面倾角的余弦cos α= ; ②滑块通过光电门时的速度v= ; ③滑块运动时的加速度a= ; ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ;

(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得

d= 。

答案:(1)①s

h h s 2212)(cos --=α;②d t ;③222t s d a =;④2

1222h h d mg m s st --;(2)

3.62cm

解析:(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示① ;根据三角形关系可得到s

h h s 2212)(cos --=

α,②根据t d

t x v ==③根据运动学

公式a v x 22=,有a v s 22=,即有22

2t s d a =;④根据牛顿第二定律ma f mg =-θsin ,则有

2

2

212t

s d m s h h mg f --=;(2) 在游标卡尺中,主尺上是3.6cm ,在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6cm+0.131mm=3.61cm 或者3.62cm 也对。

4.(09·全国卷Ⅱ·23)(13分)某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m ,

1P 、2P 和3P 是轨迹图线上的3个点,1P 和2P 、2P 和3P 之间的水平距离相等。

完成下列填空:(重力加速度取2

9.8m

/s ) (1)设1P 、2P 和3P 的横坐标分别为1x 、2x 和3x ,纵坐标分别为1y 、2y 和3y ,从图2中可读出12y y -=____①_____m ,12y y -=____②______m ,12x x -=____③______m (保留两位小数)。

(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用(1)中读取的数据, 求出小球从1P 运动到2P 所用的时间为______④__________s ,

小球抛出后的水平速度为________⑤__________m s /(均可用根号表示)。

(3)已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m 。设1E 和2E 分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,12

1

100%E E E -?=________⑥__________%(保留两位有效数字)

答案:①0.61;②1.61;③0.60;④0.20;⑤3.0;⑥8.2;

解析:本题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格, P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有12y y -=0.60m.31y y -=1.60m. P1到P2两点在水平方向的距离为6个格,则有12x x -=0.60m.

(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2 与P2到P3的时间相等,根据2

at x =?,解得时间约为0. 2s,则有s m t x v o /0.32

.060.0===

(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2=

2

21o mv =4.5m,则根据=-1

21E E E 0.082。 5.(09·上海物理·17)(6分)如图为“用DIS (位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。

(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为___________,用DIS 测小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a -F 关系图线(如图所示)。

①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是_________________________________。 ②(单选题)此图线的AB 段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 A .小车与轨道之间存在摩擦 B .导轨保持了水平状态 C .所挂钩码的总质量太大

D .所用小车的质量太大

答案:(1)小车的总质量,小车所受外力,

(2)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比,②C ,

解析:(1)因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受外力;(2)由于OA 段a-F 关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:mg Ma =得mg F a M M =

=,而实际上()

mg

a M m '=+,可见AB 段明显偏离直线是由于没有满足M>>m 造成的。

6.(09·上海物理·18)(6分)利用图A .实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端A 吹气,棉球从另一端B 飞出,测得玻璃管内部截面积S ,距地面高度h ,棉球质量m ,开始时的静止位置与管口B 的距离x ,落地点C 与管口B 的水平距离l 。然后多次改变x ,测出对应的l ,画出l 2-x 关系图线,如图B .所示,并由此得出相应的斜率k 。

(1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从B 端飞出的速度v 0=________。

(2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度g ,大气压强p 0均为已知,利用图B .中拟合直线的斜率k 可得,管内气体压强p =________。

(3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的p 与实际压强相比________(填偏大、偏小)。 答案:(1)l

g 2h ,(2)p 0+kmg

4Sh ,

(3)偏小, 解析:小球从B 点飞出后做平抛运动,则有0l v t =,212h gt =

联立解得0v =球的过程中,由动能定理可得:2220011()2224g mgl P P S x mv ml h h -===

即:20()4P P S h l x mg -=

,可知直线的斜率0()4P P S h k mg

-= 可得04kmg P P Sh =+。若考虑实验中

小球与玻璃管的摩擦则得到的p 与实际压强相比应偏小。 7.(09·上海·8)小明同学在学习了DIS 实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如下图所示。在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据。 ( D )

则以下表述正确的是

实验 次数 不

同的

光片

通过光电门的

时间

(s )

速度 (

m/s )

一次 I

0.23044

0.34

7 第

二次 Ⅱ

0.17464

0.34

4 第

三次 Ⅲ

0.11662

0.34

3 第

四次

0.05850

0.34

2

①四个挡光片中,挡光片I 的宽度最小 ②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小

③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 ④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 A .①③ B .②③ C .①④ D .②④

8.(09·山东·23) (12分)请完成以下两小题。(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小事物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A 、B 上,另一端与第二条橡皮筋连接,结点为O ,将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。

①为完成实验,下述操作中必需的是 。 a .测量细绳的长度 b .测量橡皮筋的原长

c .测量悬挂重物后像皮筋的长度

d .记录悬挂重物后结点O 的位置

②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次实验证,可采用的方法是 答案:(1)①bcd ;②更换不同的小重物;

9.(09·安徽·21. Ⅲ )(6分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所师,实验主要过程如下: (1)设法让橡皮筋对小车做的功分

别为W 、2W 、3W 、……; (2)分析打点计时器打出的纸带,求

出小车的速度1v 、2v 、3v 、……; (3)作出W v -草图;

(4)分析W v -图像。如果W v -图像是一条直线,表明∝v ;如果不是直线,可考虑是否

存在W ∝2

v 、W ∝3

v 、W

以下关于该试验的说法中有一项不正确...

,它是___________。 A .本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 、2W 、3W 、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W ,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W 、3W 、……。

B .小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。

C .某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

D .根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。 III 答案:D 。

解析:本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度,而不整个过程的平均速度,所以D 选项是错误的。 10.(09·天津·9)(3)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,

使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力和速度。

① 所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代号)中的器材。 A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺

②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度,

除作v-t 图象外,还可作 图象,其纵轴表示的是 ,横轴表示的是 。

(3)答案: ①D ,h v 2

2

,速度平方的二分之一,重物下落的高度。 解析:本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。 ①打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数的距离,需要刻度尺,选D 。

②由公式gh v 22

=,如绘出h v -2

2

图像,其斜率也等于重力加速度。 11.(09·四川·(2)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a 的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s 1、s 2和s 3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________,两滑块的总动量大小为_________;碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。

答案:(2)0.2ab s 3(2分);0.2ab s 1 (2分);(第1、2空答案可互换)0.2ab(s 1-s 3)(4分); 0.4ab

s

2

(3分)

解析:(2)动量P =mV ,根据V =S/(5T )可知两滑块碰前的速度分别为V 1=0.2S 1b 、V 2=0.2S 3b ,则碰前动量分别为0.2abs 1和0.2abs 3,总动量大小为aV 1-aV 2=0.2ab(s 1-s 3);碰撞后两滑块的总动量大小为2aV =2a s 2/(5T )=0.4abs 2。

12.(092重庆222)(19分)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填 “是”或“否”)。

①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;

②在摆球经过最低点时启动秒表计时;

③骨秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。

该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见题22图1.该球的直径为 mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随的增大而增大。

13.(09·福建·19)(18分)(1)(6分)在通用技术课上,某小组在

组装潜艇模型时,需要一枚截面为外方内圆的小螺母,如图所示。现需

要精确测量小螺母的内径,可选用的仪器有:

A.50等分的游标卡尺

B. 螺旋测微器

①在所提供的仪器中应选用。

②在测量过程中,某同学在小螺母中空部分360°范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是。

14.(09·浙江·22.Ⅱ)(9分)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是__________(选填“甲”或“乙”)。

(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为。若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将(填“变大”、“不变”或“变小”),图乙中的△t将(填“变大”、“不变”或“变小”)。

答案:Ⅰ(1)如图; (2)150,“220V 300W ” Ⅱ(1)乙(2)2t 0,变大,变大

Ⅰ.解析:本题考查多用电表 和电路设计。

(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整,滑动变阻器采用分压式接法。

(2)15310=150Ω,P=320W R

U 2

标称300W 的灯泡 Ⅱ.解析:本题考查游标卡尺和单摆的知识。

(1)应将待测物体正确地放在测脚中如乙图;(2)单摆1个周期遮光两次;单摆周期与小球质量、大小无关,但若改用直径变为原小球直径的2倍,周期变大,但遮光时间Δt 变大。 15.(09·江苏物理·11)(10分)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s 2

.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a 与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表:

砝码盘中砝码总重

力F(N) 0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a (m 2s -2)

.69

1

.18 1

.66 2

.18 2

.70 请根据实验数据作出a-F 的关系图像

.

(3)根据提供的试验数据作出的a -F 图线不通过原点,请说明主要原因。 答案: (1) 0.16 (0.15也算对) ;(2)(见图);(3)未计入砝码盘的重力。

解析:(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带,求解加速度用公式2

at x =?,关键弄清公式中各个量的物理意义,x ?为连续相等时间内的位移差,t 为连需相等的时间间隔,如果每5

个点取一个点,则连续两点的时间间隔为t =0.1s ,=?x (3.68-3.52)2

10-?m ,带入可得加速

度a =0.16m/s 2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解,得加速度a =0.15m/s 2. (2)根据图中的数据,合理的设计横纵坐标的刻度值,使图线倾斜程度太小也不能太大,以与水平方向夹角45°左右为宜。由此确定F 的范围从0设置到1N 较合适,而a 则从0到3m/s 2较合适。设好刻度,根据数据确定个点的位置,将个点用一条直线连起来,延长交与坐标轴某一点。如图所示。

(3

)处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义,能正确理解这些量的意义

则很多问题将会迎刃而解。与纵坐标相交而不过原点,该交点说明当不挂砝码时,小车仍由加速度,即绳对小车仍有拉力,从此拉力的来源考虑很容易得到答案,是因为砝码盘的重力,而在(2)问的图表中只给出了砝码的总重力,而没有考虑砝码盘的重力。

16.(09·海南物理·13)(4分)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的

直径和厚度,读出图中的示数,该金属圆片的直径的测量值为 cm ,厚度的测量值为 mm 。

答案:1.240 (2分) 1.682 (2分,填1.683的同样给分)

17.(09·广东物理·15)(10分)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图12,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器记录小车通过A 、B 时的速度大小。小车中可以放置砝码。 (1)实验主要步骤如下:

①测量________和拉力传感器的总质量M 1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;

②将小车停在C 点,__________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A 、B 时的速度。

③在小车中增加砝码,或_______________,重复②的操作。 (2)表1是他们测得的一组数据,其中M 是M 1与小车中砝码质量m 之和,|v 22-v 21| 是两个速度传感器记录速度的平方

12

差,可以据此计算出动能变化量△E ,F 是拉力传感器受到的拉力,W 是F 在A 、B 间所作的功。表格中△E 3=__________,W 3=________.(结果保留三位有效数字) (3)根据表1,请在图13中的方格纸上作出△E-W 图线。 表1 数据记录表

次数

M

/kg

|v 22-v 21| /(m/s)2

△E/J

F /N

W

/J 1 0.500 0.760

0.190

0.400 0

.200 2 0

.500 1.65

0.413

0.840

.420

3 0

.500 2.40

△E 3

1

.220

W

3

4 1

.000 2.40

1.20

2.420

1

.21

5 1

.000

2.84

1.42

2.860

1

.43

答案:(1)①小车、砝码 ②然后释放小车 ③减少砝码 (2)0.600 0.610 解析:(1)略;(2)由各组数据可见规律

212

22

1v v m E -=

?,可得△E 3=0.600;观察F-W 数据规律可得数值上W=F/2=0.610; (3)在方格纸上作出△E-W 图线如图所示

18.(09·广东物理·16)(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示。金属丝的直径是______。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物

理量是________,其数值和单位为___________(保留三位有效数字)。

E

?

W

R x

图15 答案:⑴电路图如图所示

⑵③读出接入电路中的金属丝的长度 ⑶1.63 电源的内阻与电阻箱

⑷0.200mm 金属丝的电阻率 1.54×10-7Ω2m

解析:依据实验器材和实验目的测量金属丝的电阻率,电路图如图所示;电路实物图如图所示,依据闭合电路欧姆定律得)(x R R r I E ++=0,参照题目给出的图像可得

L ES E R r I ?++=ρ01,可见直线的斜率ES

k ρ=,可知斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属的电阻率ρ,其数值和单位为 1.54×10-7Ω2m ;依据直线可得其斜

率为1.63A -1·m -1,截距为E

R r 0

+,则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为(0R r +);金属丝的直径是0.200mm 。

19.(09·宁夏·22)(4分)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l ,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d ,示数如图。由图可读出l = cm , d = mm

答案:2.25 6

2008年高考力学实验

1.(08年全国卷1)如图所示,两个质量各为m 1和m 2的小物块A 和B ,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m 1

16

m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量,则需要测量的物理量有_________。

①物块的质量m1、m2;

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;

③物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间;

④绳子的长度。

(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:

①绳的质量要轻;

②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好;

③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;

④两个物块的质量之差要尽可能小。

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。

(3)写出一条

..上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:

______________________________________________________________________________。

答案:(1)①②或①③;(2)①③;(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”,“选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。

解析:(1)通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律,既验证系统的势能变化与动能变化是否相等,A、B连结在一起,A下降的距离一定等于B上升的距离;A、B的速度大小总是相等的,故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间。(2)如果绳子质量不能忽略,则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能,从而为验证机械能守恒定律带来误差;若物块摇摆,则两物体的速度有差别,为计算系统的动能带来误差;绳子长度和两个物块质量差应相当。(3)多次取平均值可减少测量误差,绳子伸长量尽量小,可减少测量的高度的准确度。

【考点】验证机械能守恒

【点评】此题为一验证性实验题。要求根据物理规律选择需要测定的物理量,运用实验方法判断如何减小实验误差。掌握各种试验方法是解题的关键。

2.(08年全国卷2)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为__________mm.

答案:4.953

解析:螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm,可动刻度部分读数为0.093mm,所以所测铜丝直径为4.593mm。

【考点】螺旋测微器的读数

【点评】螺旋测微器的读数是高考常考点,采用“固定刻度+可动刻度=读数”的方法进行。

3.(08年北京卷)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2。

①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是和.

测量记录表:

②实验中,L3和L2两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。

③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:

112313326.90cm, 6.90cm,7.00cm n d L L d L L d L L =-==-==-=。

请你给出第四个差值:d A = = cm 。

④根据以上差值,可以求出每增加50g 砝码的弹簧平均伸长量L ?。L ?用d 1、d 2、d 3、d 4 表示的式子为:L ?= , 代入数据解得L ?= cm 。

⑤计算弹簧的劲度系数k = N/m 。(g 取9.8m/s 2) 答案:(2)①L 5 L 6 ②6.85(6.84-6.86) 14.05(14.04-14.06)

③37L L -7.20(7.18-7.22) ④

1234()

44

d d d d +++? 1.75 ⑤28

解析:读数时应估读一位,所以其中L 5 、L 6两个数值在记录时有误。根据实验原理可得后面几问的结果。

【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系

【点评】此题考查了基本仪器(刻度尺)的使用,以及基本试验方法(逐差法)的应用。这是高中物理实验的基本能力的考查,值得注意。

4.(08年天津卷)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径 为 mm 。

答案:1.880(1.878-1.882均正确)(每空2分) 解析:题目考查螺旋测微器的读数 螺旋测微器的读数方法是

1、先读固定尺上的读数为1.5mm,

2、读可动刻度为38.0与精确度0.01相乘得到0.380mm ,

3、固定读数与可动读数相加即为最终结果,1.5mm +0.380mm=1.880mm 5.(08年天津卷)(某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆

静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L ,通过改变摆线的长度,测得6组L 和对应的周期T ,画出L 一T 2图线,然后在图线上选取A 、B 两个点,坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为

g = 。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心

就在球心处的情况相比,将 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

答案:222

4()B A B A

L L T T π-- 相同 解析:题目考查了用单摆测重力加速度

设A 、B 的摆线长为L A 和L B ,摆线到重心的距离为L 1,所以A 、B 的两处的摆长分别为

L A +L 1

和L B +L 1

,根据周期公式2T =得22

4gT l π=则224A A gT L L π'+= (1) 2

2

4B B gT L L π'+= (2)

(2)-(1)得2222222

()

444B A B A B A gT gT g T T L L πππ

--=-= 222

4()

()

B A B A L L g T T π-=- 从式子中可以看出,最终的结果与重心的位置无关,所以不影响g 值的测量。

6.(08年四川卷)一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图1 所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A 中射出的光可照到B 中的接收器上。若A 、B 间的光路被遮断,显示器C 上可显示出光线被遮住的时间。

挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图4所示。由图可知,

(l )挡光片的宽度为_____________mm 。 (2)圆盘的直径为_______________cm 。

(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms ,则圆盘转动的角速度为_______弧度/

秒(保留3位有效数字)。

解析:由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读

数.242.1001.02.2410=?+=d mm ,20.24205.04242=?+=D mm=24.220cm .

圆盘转动的角速度为t

w θ=,而ππθ22?=

r

d

,综合两式并代入数据可得:69.1=w rad/s .

7.(08年江苏卷)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:

用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示. 读得直径d = mm.

解析:外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度L ,如本题为1mm ,再看主尺水平线对应的可动刻度n ,如本题为20.0,记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm 。注意的是读L 时,要看半毫米刻度线是否露出,如露出,则记为1.5或2.5等。

8.(08年江苏卷)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H 。将钢球从轨道的不同高度h 处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s .

(1)若轨道完全光滑,s 2

与h 的理论关系应满足s 2

= (用H 、h 表示). (2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:

请在坐标纸上作出s 2

--h 关系图.

(3)对比实验结果与理论计算得到的s 2

--h 关系图线(图

中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值.

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