2016《一点一练》高考物理复习专题演练：专题七力学实验(一)

名师预测1．关于游标卡尺，下列说法正确的是()A．利用一对外测量爪可测量圆筒的内径B．利用一对内测量爪可测量圆筒的外径C．利用一对外测量爪可测量乒乓球的直径D．利用深度尺可测量槽或孔的深度2．某人用刻度尺去测量一个物体的长度，共测量4次，测得数据分别为1.42cm、1 43cm、1.42cm、1.44cm，物体长度的测量结果应为()A．1.427 5cm B．1.427cmC．1.43cm D．1.4cm3．在使用打点计时器时，发现打点计时器打点周期不稳定，其原因可能是() A．交流电压不稳定B．永久磁铁磁性太弱C．电源的频率不稳定D．振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差【答案】CD【解析】打点计时器的打点周期跟电源频率和振动片的固有频率有关。

一个性能良好的打点计时器振动片的固有频率和使用的交流电频率相等。

这样振动片发生共振，振幅较大，打点清晰，等时性好，而电压的高低直接影响振动片的振动强弱，即振幅的大小，而不影响振动片的振动周期，故也不影响打点计时器的打点周期。

永久磁铁的磁性能影响打点痕迹的轻重，即点迹的清晰度，并不影响打点的周期，综上所述，引起打点周期不稳定的原因是C、D两选项所述，故答案应为C、D两选项。

4．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下为了算出加速度，最合理的方法是()A．根据任意两个计数点的速度，用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，用公式a＝tanα算出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由图象上任意两点所对应的速度及时间，用公式a＝Δv/Δt 算出加速度D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度5．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直()A．使用三角板B．使用重垂线C．目测D．不用检查6．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指()A．弹簧测力计的弹簧被拉长B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C．细绳套受拉力产生形变D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度7．某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验。

高考复习力学实验题一．实验题〔共17小题〕1．〔2021?天津〕某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动．①实验中，必要的措施是．．细线必须与长木板平行．先接通电源再释放小车C．小车的质量远大于钩码的质量．平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的局部计数点如图2所示〔每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出〕s1，s2，s3，s4，s5，，那么小车的加速度a=m/s2〔要求充分利用测量的数据〕，打点计时器在打B点时小车的速度vB=m/s．〔结果均保存两位有效数字〕2．〔2021?高港区校级学业考试〕利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会再纸带上打出一系列的小点，〔1〕假设实验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在同一〔选填“水平〞或“竖直〞〕线上，以减少摩擦阻力；〔2〕实验过程中，以下说法正确的选项是、接通电源的同时要立刻释放重物B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器、为了使实验数据更加准确，可取屡次测量结果的平均值〔3〕为了测得重物下落的加速度，还需要的实验仪器是A、天平B、秒表C、米尺．3．〔2021春?涞水县校级月考〕某学生利用“研究匀变速直线运动 〞的实验装置来测量一个质量为 m=50g 的重 锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示． 〔1〕以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白局部：① 实验操作：，释放纸带，让重锤自由落下， ． x ，x ， ② 取下纸带，取其中的一段标出计数点如图 2所示，测出相邻计数点间的距离分别为1 2 x ，x ，x cm ，x ，打点计时器的打点间隔 ，那么重锤运动的加 3 4 5 6第1页〔共8页〕速度计算表达式为a= ，代入数据，可得加速度a=m/s 2〔计算结果保存三位有效数字〕．4．〔2021春?哈尔滨校级期中〕某同学进行 “验证力的平行四边形定那么 “实验，试完成主要步骤： 〔1〕如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，记下结点的位置O 点、两弹簧测力计的读数F 1、F 2以及〔2〕用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条与细绳套的结点拉到 ，记下细绳的方向〔如图丙中 的Oc 〕．如乙图所示，读得弹簧测力计的示数 F= 〔3〕如丙图所示，按选定的标度作出了力的图示，请在图丙中： a ．按同样的标度作出力 F 的图示 b ．按力的平行四边形定那么作出 F 1、F 2的合力F ′ 〔4〕关于该实验考前须知，以下说法中正确的选项是 ．实验中所用的两根细绳越短越好．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行 C ．每次实验中两个分力间的夹角必须大于 90°．5．〔2021春?衡阳校级期末〕“验证力的平行四边形定那么〞的实验情况如图甲所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图． 〔1〕本实验采用的科学方法是 A ．理想实验法 B ．等效替代法 C ．控制变量法 D ．建立物理模型法 〔2〕某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点 O 的位置及两弹簧秤对应的读数， 他还应该记录下 ． 〔3〕图乙中的 F 是利用平行四边形定那么作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示， F ′为用一个弹簧秤将结点拉 至同一点时所用拉力的图示，这两个力中，方向一定沿 AO 方向的是 ．第2页〔共8页〕6．〔2021春?临沂校级期末〕在“探究求合力的方法〞实验中，可以设计不同的方案探究．以下是甲、乙两位同学设计的两个实验方案，1〕甲同学设计的方案如图1，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O．①某同学在做该实验时认为：．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，橡皮条方向必须在两细绳夹角的角平分线上D．拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的选项是〔填入相应的字母〕②假设某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，那么〔选填“能〞或“不能〞〕用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是：．〔2〕乙同学在家中用三根相同的橡皮筋〔遵循胡克定律〕来探究求合力的方法，如图2所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点．在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法．在实验过程中，以下说法正确的选项是．A．实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B．为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C．以OB、OC为两邻边做平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且两者长度相等D．屡次实验中O点不必是同一位置．7．〔2021?广州二模〕用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系〞．请思考并完成相关内容：〔1〕实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的选项是BA．连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动B．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动C．取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动2〕图乙是实验中得到的一条纸带，相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a=m/s 2〔计算结果保存三位有效数字〕．第3页〔共8页〕〔3〕一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度 a 与合外力 F 的关系，得到如图丙中 ①所示的a ﹣F 图线．那么小车运动时受到的摩擦力 f= N ；小车质量M= kg ．假设该小组正确 完成了步骤〔 1〕，得到的 a ﹣F 图线应该是图丙中的 〔填“②〞、“③〞或“④〞〕．8．〔2021秋?天津月考〕在“探究加速度与力、质量的关系〞实验中，某同学使用了如图〔1〕所示的装置，计时器打点频率为50Hz ．〔1〕该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图〔 b 〕所示，自 A 点起，相邻两点间的距离分别为、、、、，那么打E 点时小车的速度为 m /s ，小车的加速度为 m/s 2．〔2〕该同学要探究小车的加速度 a 和质量M 的关系，应该保持 不变；假设该同学要探究加速度 a 和拉力F 的关系，应该保持 定 不变．〔3〕该同学通过数据的处理作出了 a ﹣F 图象，如图〔c 〕所示，那么 ①图中的直线不过原点的原因是 ． ②此图中直线发生弯曲的原因是 ．9．〔2021秋?濮阳月考〕为了探究物体的加速度与质量的关系时，某实验小组的同学设计了如下图的实验装置．装置中有电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码〔总质量用M 表示〕、砂和砂捅〔总质量用m 表示〕、刻度尺等，请答复以下问题：〔1〕为了完本钱实验，以下实验器材中必不可少的是 ． A ．低压直流电源 B ．秒表 C ．天平〔附砝码〕 D ．低压交流电源〔2〕实验误差由偶然误差和系统误差，本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和阻力对实验的影响属于系统误差．为了使实验结果更贴近结论，应尽量地减少摩擦阻力的影响，即按如图的方式将长木板的一端适当垫高，以平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，取下沙桶并将纸带穿过打点计时器，使小车带 动纸带在长木板上做 运动．3〕探究小车的加速度与其质量的关系时，可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量．在完本钱实验时，为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力，那么沙桶的总质量与小车的总质量的关系应满足．〔4〕该实验小组的同学在某次测量时，得到了如下图的纸带，其中 0、1、2为相邻的三个计数点，且相邻两计数点的打点频率为 f ，0、1两点间的距离用x 1表示.1、2两点间的距离用 x 2表示，那么该小车加速度的表达式a=m/s 2．如果f=10Hz ，x 1，22〔保存两位 x ，那么加速度的值应为a=m/s小数〕第4页〔共8页〕〔5〕在完成以上操作后，将得到的数据用图象进行处理，那么小车的加速度的倒数 关于小车的质量 M 的函数图象符合实际情况的是．10．〔2021春?锦州期末〕图甲是“研究平抛物体的运动 〞的实验装置图．〔1〕实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ．每次让小球从同一位置由静 止释放，是为了每次平抛 ．〔2〕图乙是正确实验取得的数据，其中 O 为抛出点，那么此小球做平抛运动的初速度为m/s ．〔2〕〔3〕在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长 L=5cm ，通过实验，记录了小球在运动途中的三个 位置，如图丙所示，那么该小球做平抛运动的初速度为 m/s ；B 点的竖直分速度为 m/s ；平抛运动的初位置坐标 〔如图丙，以 O 点为原点，水平向右为 X 轴正方向，竖直向下为 Y 轴的正方向， g 取10m/s 2〕．11．〔2021春?衡阳校级期末〕〔1〕“研究平抛物体的运动 〞实验的装置如图 1所示，在实验前应 ．将斜槽的末端切线调成水平．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 C ．小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放D ．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置 O ，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点〔2〕物体做平抛运动的规律可以概括为两点： ①水平方向做匀速直线运动； ②竖直方向做自由落体运动． 为 了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图 2所示，用小锤打击弹性金属片， A 球水平飞出；同时 B 球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球 总是同时落地．那么这个实验 A ．只能说明上述规律中的第 ①条 B ．只能说明上述规律中的第 ②条 C ．不能说明上述规律中的任何一条 ．能同时说明上述两条规律．12．〔2021?花溪区校级三模〕为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图 1所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条并起来进行第1次、第2次、第3次实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把橡皮筋对小车做的 功可记作W 、2W 、3W 对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后匀速运动时的速度 v ，记录数据如下．请思考并答复以下问题功W0 W2W3W 4W5W6W﹣v/〔m?s 1〕第5页〔共8页〕〔1〕实验中木板略微倾斜，这样做 〔填答案前的字母〕． ．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑 ．是为了增大橡皮筋对小车的弹力C ．是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 ．是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动 〔2〕据以上数据，在坐标纸中作出 W ﹣v 2图象．〔3〕根据图象 2可以做出判断，力对小车所做的功与 ．13．〔2021?蔡甸区校级一模〕 某学习小组用图甲所示的实验装置探究 “动能定理〞．他们在气垫导轨上安装了 一个光电门 B ，滑块上固定一遮光条， 滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连， 传感器下方 悬挂钩码，每次滑块都从 A 处由静止释放．〔1〕某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度 d ，如图乙所示，那么 d = mm ． 〔2〕以下实验要求中不必要的一项为哪一项 〔请填写选项前对应的字母〕 ． ．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 ．应使A 位置与光电门间的距离适当大些 C ．应将气垫导轨调至水平 ．应使细线与气垫导轨平行〔3〕实验时保持滑块的质量 M 和A 、B 间的距离L 不变，改变钩码质量m ，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间 t ，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是 〔请填写选项前对应的字母〕．A ．作出“t ﹣F 图象〞2 ﹣F 图象〞B ．作出“t2﹣图象〞 C ．作出“t D ．作出“t=3s 图象〞14．〔2021春?菏泽期末〕为探究“恒力做功与物体动能改变的关系〞，采用了如下图实验装置．请答复下列问题：第6页〔共8页〕〔1〕为了减小小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 ．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C ．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 ．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动2〕假设实验中所用小车的质量为200g ，为了使实验结果尽量精确，在实验室提供的以下四种规格钩码中，应该挑选的钩码是A ．10gB ．20gC ．30gD ．50g〔3〕某实验小组挑选了一个质量为 50g 的钩码，在屡次正确操作实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第n 个点的距离为；打下第n 点时 小车的速度大小为．该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力， 那么拉力对小车做的功为J ，小车动能的增量为J ．〔2，结果保存三位有效数字〕15．〔2021?北京〕利用图1装置做“验证机械能守恒定律〞实验．①为验证机械能是否守恒，需要比拟重物下落过程中任意两点间的 ．A ．动能变化量与势能变化量B ．速度变化量和势能变化量C ．速度变化量和高度变化量②除带夹子的重物、纸带、铁架台〔含铁夹〕 、电磁打点计时器、导线及开关外，在以下器材中，还必须使用的两种器材是A ．交流电源B ．刻度尺C ．天平〔含砝码〕③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C ，测得它们到起始点O 的距离分别为h 、h 、h ．AB C当地重力加速度为 g ，打点计时器打点的周期为T ．设重物的质量为 m ．从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能变化量△E p =，动能变化量△E k =．④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 A ．利用公式v=gt 计算重物速度B ．利用公式v= 计算重物速度C ．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响．没有采用屡次试验去平均值的方法． ⑤根据以下方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h ，计算对应计数点的重物速度v ，描绘v 2﹣h 图象，并做如下判断：假设图象是一条过原点的直线，那么重物下落过程中 机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确． 16．〔2021?泉州二模〕某同学用“验证机械能守恒定律 〞的实验装置测定当地重力加速度． 〔1〕接通电源释放重物时，装置如图甲所示，该同学操作中存在明显不当的一处是 ；〔2〕该同学经正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点 A 、B 、C 、D 、E 、F 为计数点，测得点A 到B 、C 、D 、E 、F 的距离分别为 h 1、h 2、h 3、h 4、h 5．假设电源的频率为 f ，那么打E 点时重物速度的表达式为v E =；〔v 2〕与距离〔h 〕的关系图线如图丙所示， 〔3〕分别计算出各计数点对应的速度值，并在画出速度的二次方那么测得的重力加速度大小为m/s 2．〔保存3 位有效数字〕第7页〔共8页〕17．〔2021?吉林校级模拟〕用如图甲所示的实验装置，验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点〔图中未标出〕，计数点间的距离如图乙所示．m1=50g、m2=150g，取2，那么〔结果均保存两位有效数字〕①在纸带上打下记数点5时的速度v==m/s；J；由此可②在0～5过程中系统动能的增量△E J，系统势能的减少量△E=K P 以验证．第8页〔共8页〕。

考点15 力学实验(二)两年高考真题演练1．(2015·浙江理综，21)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

图1(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________。

(用字母表示)图2(2)某同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。

纸带________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小为________。

2．(2015·江苏单科，11)图1某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。

实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电。

(1)下列实验操作中，不正确的有________。

A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8。

用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图2所示。

图2计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表。

请将表中的数据补充完整。

位置12345678 v(cm/s)24.533.837.8____39.539.839.839.8(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是________________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是___________________________________________________。

(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作(记为“实验②”)，结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同。

《力学实验》专题速练1．用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n 块质量均为m 0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t 0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t 1、t 2…，计算出t 02、t 12…．(1)挡光时间为t 0时，重锤的加速度为a 0．从左侧取下i 块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t i ，重锤的加速度为a i ．则0i a a =__________．（结果用t 0和t i 表示）(2)作出0i a a ﹣i 的图线是一条直线，直线的斜率为k ，则重锤的质量M =__________．(3)若重锤的质量约为300g ，为使实验测量数据合理，铁片质量m 0比较恰当的取值是__________．A ．1gB ．5gC ．40gD ．100g ．【答案】（1）220it t （2）02m k nk （3）C 2．利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题．（1）图2为一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A 、B 、C…与 O 点之间的距离h 1、h 2、h 3…．已知打点计时器的打点周期为T ，重锤质量为m ，重力加速度为g ，可得重锤下落到B 点时的速度大小为_________．（2）取打下O 点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h 时所对应的动能E k 和重力势能E p ．建立坐标系，横轴表示h ，纵轴表示E k 和E p ，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k 1=2.94J/m ，图线Ⅱ的斜率k 2=2.80J/m ．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________（用k 1和k 2表示）．【答案】（1）；（2）3．测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B 点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′．重力加速度为g．实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h；③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s。

高考物理力学实验复习题及答案2．验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示。

（1）某同学实验操作步骤如下：①如图甲所示，把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳连在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点，用铅笔记下Q点的位置，并记下两个测力计的读数；②在纸上按比例作出两个力F OB、F OC的图示，用平行四边形定则求出合力F；③只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样比例作出这个力F′的图示（如图乙），比较F′与用平行四边形定则求得的合力F；④改变F OB和F OC的夹角和大小，重复上述过程。

上述实验过程中有重要遗漏的步骤是记录两细绳的方向（填步骤序号）；图乙中，F'（选填“F”或“F′”）力的图线与AO延长线重合。

（2）某同学认为在实验过程中必须注意以下几项，你认为正确的有AC。

A．拉橡皮条的细绳套适当细一些且长一些B．实验中把橡皮条结点拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角为90°不变，可便于计算合力C．拉橡皮条时，橡皮细绳和弹簧测力计应贴近且平行于木板D．两根细绳必须等长，且橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上（3）如图丙，某次测量F OB、F OC大小和方向实验过程中发现，F OC读数几乎满量程，而F OB读数不到量程一半（两弹簧测力计相同），需要作适当调整，下列做法正确的是AB。

A．保持结点O位置不变、OB方向不变，OC逆时针转过一定的角度B．保持结点O位置不变，OB、OC逆时针转过适当的角度C．适当调整结点O远离A，OB顺时针方向、OC逆时针方向各转过适当角度D．适当调整结点O靠近A，OB方向可不变，OC顺时针方向转过一个角度【解答】解：（1）本题要利用力的图示作出平行四边形，所以需要知道力的大小与方向，故步骤①需要记录两细绳的方向；图乙中F是平行四边形的对角线，为两个分力的理论上的合力，F′是实际合力，其方向一定在AO的延长线的方向上，故选F′；（2）A．细线更细更长一些可使力的方向记录的更精确，故A正确；B．合力的计算是通过作图的方式，实验过程中不要求夹角是90°，故B错误；C．橡皮条、细绳和弹簧测力计应与木板平行可以减小弹力大小的偶然误差，使实验更精确，故C正确；D．实验中两细绳不必要等长，为了保证实验结果的普适性，两细绳的夹角与橡皮条的角度关系应多样化，故D错误。

高考物理专项复习《力学实验》含答案1．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。

理论与实验都表明k=Y SL，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。

（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是___________A．N B．m C．N/m D．Pa（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图（a）和图（b）所示，刻度尺的读数为___________cm，螺旋测微器的读数为___________mm。

（3）小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图（c）所示。

由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___________N/m，这种橡皮筋的Y值等于___________（结果保留两位有效数字）。

（4）图像中图线发生弯曲的原因是___________。

【答案】D11.98（11.96~12.00均正确） 3.999（3.998~4.000均正确）319.1 3.0×106 Pa橡皮筋受力发生的形变超出其弹性限度，不再遵循弹力F与伸长量x成正比的规律【详解】（1）[1]根据表达式Sk YL=得kLYS=已知k的单位是N/m，L的单位m，S的单位是m2，所以Y的单位是N/m2，也就是Pa，故D项正确。

（2）[2][3]刻度尺从零开始，橡皮筋的尾部接近12.00，则读数估读为11.98 cm；螺旋测微器固定部分读数3.5 mm，转动部分读数为49.9，故读数为3.5 mm＋49.9×0.01 mm=3.999 mm。

（3）[4]根据胡克定律F=kx可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为k=15.00.047N/m=319.1 N/m[5]根据Sk YL=可得62319.10.1198Pa 3.010Pa0.0039993.14()2kLYS⨯===⨯⨯（4）[6]当弹力超过其弹性限度时，胡克定律不再适用，即不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律，故图线发生弯曲。

2016版高考物理复习专题演练：专题七-力学实验(一)D量物块与斜面之间的动摩擦因数。

已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。

(1)物块下滑时的加速度a＝________ m/s2，打C点时物块的速度v＝________ m/s；(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)。

A．物块的质量B．斜面的高度C．斜面的倾角3．(2015·山东理综，21)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。

实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。

②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)。

每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：F(N)00.50 1.00 1.50 2.00 2.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为F O O′。

④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。

用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O 点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB。

完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm。

(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N。

(3)根据给出的标度，作出F OA和F OB的合力F′的图示。

(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论。

实验一：探究小车速度随时间变化的规律——高考一轮复习物理力学实验专练1.小明在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，进行如下操作（1）实验中如图甲所示调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开小车，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点。

（2）在打出的纸带上每5个点取一个计数点，打点计时器所用电源的频率为50Hz。

测得的数据如图乙所示。

利用这些数据，可以得出如下结果：①打计数点1时纸带运动的速度是_____m/s；（结果保留三位有效数字）m/s；（结果保留三位有效数字）②计算小车的加速度大小为_____2③根据实验结果可以判断计数点0_____（选填“是”或“不是”）小车运动的起点。

2.某同学利用电火花打点计时器研究物块的匀变速直线运动。

物块拉着纸带以一定的初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，打点计时器所用交流电频率为50Hz，打出的纸带如图所示，纸带上标出的相邻计数点之间还有几个点没画出，相邻计数点之间的时间间隔相等。

（1）该打点计时器所用的电源电压为_______V。

（2）在A、B、C、D、E五个点中最先打出的点是_______。

（3）若物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为0.15，重力加速度大小2g ，9.8m/s则相邻计数点之间还有_______个点没画出。

3.某实验小组利用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动。

滑块在斜面上由静止释放后沿直线下滑时，固定在斜面上端的打点计时器在与滑块相连的纸带上打点。

（1）下列说法正确的是____________；（单选，选填字母代号）A.所用斜面必须光滑B.实验操作时先放滑块，再接通电源C.组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能远一些D.此实验还需要使用刻度尺（2）某次实验时滑块做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示。

A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。

实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近ABx的是_________；（选填字母代号）A.1.20cmB.1.39cmC.1.50cmD.1.60cm（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时滑块的速度大小Cv=__________m/s，滑块的加速度大小a=__________2m/s；（计算结果均保留两位有效数字）（4）实验小组用图像法处理数据，从A点开始计时，描绘x tt—图像。

高中物理专题练习-力学实验（含答案）高中物理专题练习-力学实验(含答案)1．(10分)(1)①下图中游标卡尺游标尺的每小格比主尺的每小格小________ mm；该游标卡尺的读数应为________mm.②螺旋测微器的读数应为________mm.(2)如图,某实验小组用光电门、小车等实验器材探究小车加速度与合外力的关系.①某次实验中挡光片经过光电门的挡光时间为t,已知小车出发位置与光电门距离为L,挡光片宽度为d,则小车的加速度a＝________.②保证实验顺利完成,且结果精确,试举出两个需要注意的问题._____________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ___.2．(10分)在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中.(1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验,________(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,________(选填“需要”或“不需要”)测量小车的质量.甲(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带,如图乙所示.在纸带上,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的距离见下表,并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个0.1 s,纵坐标对应的是该0.1 s内物体的位移)如图丙所示.则小车的速度随时间________(选填“是”或“不是”)均匀变化；整个过程中小车的平均加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)乙丙时间t/(×0.1 s)12345 6相邻计数点的1.452.453.464.445.456.46距离x n/cm3．(10分)平放置的木板上固定有一张白纸, 一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点,另一端A拴两个细绳套.(1)下面为实验的一些操作步骤：①比较F′和F的大小、方向是否近似相同；②过P点用统一标度作出F、F1、F2的图示；③用一个弹簧测力计钩住细绳套,拉A至某点P,在纸上标出P点,记下拉力F的方向和大小；④用平行四边形定则作出F1、F2的合力F′；⑤用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套,拉A至同样的位置P,在纸上记下两个力F1、F2的方向和大小.这些实验步骤的合理顺序为________________.(2)对于该实验,下列说法正确的是________.A．两细绳套必须等长B．若将细绳换成橡皮筋,对实验结果有影响C．记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线D．实验中,把橡皮筋的另一端拉到P点时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大(3)假如在上述实验步骤⑤中,使其中一个弹簧测力计拉力F1的大小不变,逐渐增大F1方向与合力方向之间的夹角,且保证两个弹簧测力计之间的夹角小于90°.为了使橡皮条仍然伸长到P点,对另一只弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比,下面说法中正确的是________.A．F2一直变大,与合力方向的夹角一直增大B．F2一直变大,与合力方向的夹角先变大后变小C．F2一直变小,与合力方向的夹角一直减小D．F2先减小后增大,与合力方向的夹角先减小后增大4．(10分)某课外兴趣小组利用如图所示的实验装置研究“加速度与合外力的关系”.(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是()A．不挂钩码,放开没有纸带的小车,能够自由下滑即可B．不挂钩码,轻推没有纸带的小车,小车能够匀速下滑即可C．不挂钩码,放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可D．不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可(2)该小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度a与细线上拉力F的关系,下列图象中能正确表示该同学实验结果的是________.(3)在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,某次实验中一段纸带的打点记录如图所示,则小车运动的加速度大小为________ m/s2.(保留3位有效数字)5．(10分)某学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系.装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持铝箱总质量不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F 值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力),不计滑轮的重力.(1)某同学根据实验数据画出了a－F关系图线如图乙所示,则由该图象可得铝箱总质量m＝________,重力加速度g＝________(结果保留两位有效数字).(2)当砂桶和砂的总质量M较大导致a较大时,实验得到的加速度a 的值可能是________.(填选项前的字母)A．12.0 m/s2B．10.0 m/s2C．5.0 m/s2D．6.0 m/s26．(10分)(1)某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律,进行如下操作：①用天平测定小球的质量为m＝10.0 g；②用游标卡尺测出小球的直径为d＝10.0 mm；③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为h＝80.90 cm；④电磁铁先通电,让小球吸在下端；⑤电磁铁断电,小球自由下落；⑥在小球经过光电门的时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为t＝2.50×10－3s,由此可算得小球经过光电门时的速度为________m/s.⑦计算此过程中小球重力势能的减少量为________J,小球动能的增加量为________J.(g取10 m/s2,结果保留三位有效数字)(2)另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置,用h表示小球到光电门时的下落距离,用v表示小球通过光电门的速度,根据实验数据作出了如图乙所示的v2－h图象,则当地的实际重力加速度为g＝________m/s2.7．(10分)用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1＝50 g、m2＝150 g ,则(计算结果保留两位有效数字)①在纸带上打下记数点5时的速度v＝________m/s；②在记数点0～5过程中系统动能的增量ΔE k＝________J.为了简化计算,设g＝10 m/s2,则系统势能的减少量ΔE P＝________J；③在本实验中,若某同学作出了v22－h图象,如图所示,h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g＝________m/s2.答案力学实验专练1．解析(1)①20分度的游标卡尺,游标尺每格0.95 mm,比主尺每格小0.05 mm.游标卡尺读数13 mm＋16×0.05 mm＝13.80 mm.②螺旋测微器读数0.5 mm＋14.1×0.01 mm＝0.641 mm.(2)①由v2＝2aL,v＝dt可知a＝d22Lt2.②实验之前要平衡摩擦力,以保证钩码的重力充当合外力；钩码质量应远小于小车质量,以保证钩码重力近似等于小车受到的拉力；挡光片尽量窄一些,L距离尽量大一些,以保证利用光电门所求得的速度更加接近瞬时速度.答案(1)①0.05(2分)13.80(2分)②0.641 mm(0.641或0.642均正确)(2分)(2)①d22Lt2(2分)②实验之前要平衡摩擦力；钩码质量应远小于小车质量；挡光片尽量窄一些,L距离尽量大一些(举出两个即可得2分)2．解析(1)本实验的目的是探究小车速度随时间的变化规律,故不需要平衡摩擦力,也不需要测量小车的质量.(2)由题图知,小车的速度随时间是均匀变化的,可求小车的加速度x6－x1＝5aT2,解得加速度a≈1.0 m/s2.答案(1)不需要(2分)不需要(2分)(2)是(2分) 1.0(0.95～1.1均可)(4分)3．解析(1)由“验证力的平行四边形定则”实验的操作步骤可知,顺序应为③⑤②④①；(2)实验中,为了防止超过弹簧测力计的量程,在把橡皮筋的另一端拉到P点时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大.(3)F1与F2的合力不变,做出力的矢量三角形,当F1大小不变,而逐渐增大F1方向与合力方向之间的夹角时,F2一直变大,与合力方向的夹角先变大后变小,但题干中界定了两弹簧测力计之间的夹角小于90°,所以F2方向与合力方向的夹角是一直变大的,故B、C、D错误,A正确.答案(1)③⑤②④①或⑤③②④①(4分)(2)D(4分)(3)A(2分)4．解析(1)平衡摩擦力时,使重力沿斜面方向的分力等于摩擦力,不挂钩码,轻推拖着纸带的小车,小车能够做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡.选D.(2)因为拉力是由传感器测出,已经平衡了摩擦力,则加速度与拉力的关系图线是过原点的倾斜直线,即加速度与拉力成正比.选A.(3)根据Δx＝aT2,运用逐差法得,a＝x CE－x AC4T2＝7.50 m/s2.答案(1)D(3分)(2)A(3分)(3)7.50(4分)5．解析(1)铝箱所受的合力即为绳的拉力与重力的合力,绳的拉力等于力传感器示数的一半,对铝箱根据牛顿第二定律得F2－mg＝ma,即a＝12m F－g,根据图象可得m＝0.20 kg,g＝9.8m/s2.(2)根据牛顿第二定律可得a ＝M －m M ＋mg <="" ,所以只有选项c="" 2(4分)="" 9.8="" bdsfid="212" kg(4分)="" m="" p="" s="" 、d="" 正确.="" 答案=""> 6．解析 (1)小球经过光电门时的速度为v ＝d t ＝4.00 m/s,小球重力势能的减少量为ΔE p ＝0.01×10×(0.809 0－0.005) J ＝0.080 4 J,小球动能的增加量为ΔE k ＝12m v 2＝0.080 0 J.(2)小球下落过程中机械能守恒,有mgh ＝12m v 2,整理得v 2＝2gh ,由图象得g ＝9.7 m/s 2.答案 (1)4.00(2分) 0.080 4(2分) 0.080 0(3分) (2)9.7(3分)7．解析 (1)v 5＝x 462T ＝0.480.2 m/s ＝2.4 m/s ；(2)在0～5过程中系统动能的增量ΔE k ＝12(m 1＋m 2)v 25＝12×0.2×2.42 J ≈0.58 J ；系统重力势能的减小量为(m 2－m 1)gh ＝0.1×9.8×(0.384＋0.216) J ≈0.59 J ；(3)根据系统机械能守恒有(m 2－m 1)gh ＝12(m 1＋m 2)v 2,则12v 2＝m 2－m 1m 1＋m 2gh ,知图线的斜率k ＝m 2－m 1m 2＋m 1g ＝5.821.20,解得g ＝9.7 m/s 2. 答案 (1)2.4(3分) (2)0.58(2分)0.59(2分) (3)9.7(3分)。

高中物理力学实验练习题及讲解### 高中物理力学实验练习题及讲解#### 实验一：测量物体的重力加速度实验目的：1. 掌握使用打点计时器测量物体下落速度的方法。

2. 通过实验数据，计算物体的重力加速度。

实验器材：- 打点计时器- 纸带- 重锤- 米尺实验步骤：1. 将打点计时器固定在支架上，连接电源。

2. 将纸带穿过打点计时器，并固定重锤。

3. 释放重锤，让纸带上打满点。

4. 测量纸带上两点间的距离，记录数据。

数据处理：根据公式 \( s = \frac{1}{2}gt^2 \)，其中 \( s \) 为下落距离，\( g \) 为重力加速度，\( t \) 为时间。

由于打点计时器的周期\( T \) 是已知的，可以通过 \( t = \frac{s}{\frac{1}{2}gT^2} \) 来计算 \( g \)。

注意事项：- 确保纸带平整，避免弯曲影响测量结果。

- 释放重锤时，确保其自由下落，不受外力干扰。

#### 实验二：探究弹簧的弹性势能与形变的关系实验目的：1. 观察弹簧的形变与弹性势能的关系。

2. 验证胡克定律 \( F = -kx \)。

实验器材：- 弹簧- 测力计- 刻度尺实验步骤：1. 将弹簧固定在一端，另一端挂上测力计。

2. 逐渐增加测力计上的重量，记录刻度尺上的形变 \( x \) 和测力计的读数 \( F \)。

3. 绘制 \( F \) - \( x \) 图像，分析数据。

数据处理：通过图像斜率 \( k \) 来确定弹簧的劲度系数。

若图像为直线，说明\( F \) 与 \( x \) 成正比，符合胡克定律。

注意事项：- 避免弹簧超出弹性限度，以免损坏。

- 确保每次测量时，弹簧的初始状态一致。

#### 实验三：验证动量守恒定律实验目的：1. 通过实验验证动量守恒定律。

2. 理解动量守恒在实际问题中的应用。

实验器材：- 气垫导轨- 滑块- 光电门计时器实验步骤：1. 将气垫导轨水平放置，安装光电门计时器。