高考试题汇编(力学实验1)
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2012年高考物理试题分类汇编:力学实验1.(2012全国理综).(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。
在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,没5个间隔标注一个计数点。
测量相邻计数点的间距s1,s2,…。
求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线。
若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。
a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。
图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。
由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
【解析与答案】(1)间距相等的点。
(2)线性(2)(i)远小于m(ii).(iii)设小车的质量为,则有,变形得,所以图象的斜率为,所以作用力,图象的截距为,所以。
2.(2)(2012广东卷)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:L0L x L1L2L3L4L5代表符号数值25.3527.3529.3531.3033.435.3537.40(cm)表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______。
专题一运动的描述匀变速直线运动的研究专题二相互作用专题三牛顿运动定律专题四曲线运动万有引力与航天专题五机械能及其守恒定律专题六碰撞与动量守恒专题七静电场专题八磁场专题九电磁感应专题十交变电流专题十一近代物理专题十二热学专题十三机械振动与机械波光专题十四力学实验专题十五电学实验专题十六力学综合计算专题十七电学综合计算专题一运动的描述匀变速直线运动的研究1.(2021·6月浙江选考)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是()A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点2.(多选)(2021·高考广东卷)赛龙舟是端午节的传统活动。
下列v-t和s-t 图象描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有()3.(2021·高考全国卷甲)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q 点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。
若θ由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大专题二相互作用1.(2021·6月浙江选考)质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是()A.秋千对小明的作用力小于mgB.秋千对小明的作用力大于mgC.小明的速度为零,所受合力为零D.小明的加速度为零,所受合力为零2.(2021·6月浙江选考)2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290 s的减速,速度从4.9×103 m/s减为4.6×102 m/s;打开降落伞后,经过90 s速度进一步减为1.0×102m/s;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆。
近几年广东省高考试题力学实验部分(2003年第12题).(7分)实验装置如图1所示;一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数μ。
要求写出主要的运算过程,结果保留2位有效数字。
(打点计时器所用交流电频率为50Hz ,不计纸带与木块间的拉力。
取重力加速度g =10m/s 2)[答案]:由给出的数据可知,重物落地后,木块在连续相等的时间T 内的位移分别是:,cm 31.4,cm 81.4,cm 29.5,cm 76.5,cm 25.7,cm 71.6,cm 21.7,cm 72.787654321========s s s s s s s s以a 表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有 2248372615/0.30.04s 4)]()()()[(41sm a T aT s s s s s s s s s -===-+-+-+-=∆解得又知重物落地后木块只受摩擦力的作用,以m 表示木块的质量,根据牛顿定律,有30.0==-μμ解得ma mg(2004年没考力学实验题)(2005年第11题第(2)小题)⑵如图7所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T =0.10s ,其中S 1=7.05cm 、S 2=7.68cm 、S 3=8.33cm 、S 4=8.95cm 、S 5=9.61cm 、S 6=10.26cm ,则A 点处瞬时速度的大小是_______m/s ,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s 2(计算结果保留两位有效数字)。
2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题17力学实验两球的质量分别为a m 、b m ,实验中须满足条件a m N x 、a m 和b m 在实验误差范围内满足关系式______,则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。
实验中,用小球落点与O 点的距离来代替小球水平飞出时的速度,依据是______。
①.m x m x m x =+②.小球离开斜槽末端后做平抛运动,竖直(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是_____;B.控制变量法C.补偿法(2)该实验过程中操作正确的是____;A.6322(15)x x a T -=B.6322(3)x x a T -=C.()54322(10)x x x x a T +-+=【答案】①.B②.B ③.远大于④.系统误差⑤.C⑥.6410x x T-(1)电梯静止时测力计示数如图所示,读数为_____N(结果保留1位小数);(2)电梯上行时,一段时间内测力计的示数为4.5N ,则此段时间内物体处于_____(填“超重”或“失重”)状态,电梯加速度大小为_____2m/s (结果保留1位小数)。
【答案】(1)5.0(2)①.失重②. 1.0【解析】(1)由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N,则读数为5.0N。
(2)[1]电梯上行时,一段时间内测力计的示数为4.5N ,小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态;[2]根据5.0NG mg ==根据牛顿第二定律mg T ma-=代入数据联立解得电梯加速度大小21.0m/s a ≈4.(2024年山东卷考题)13.在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。
受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a 、b 两个位移传感器,a 测量滑块A 与它的距离x A ,b 测量滑块B 与它的距离x B 。
部分实验步骤如下:①测量两个滑块的质量,分别为200.0g 和400.0g;②接通气源,调整气垫导轨水平;③拨动两滑块,使A、B 均向右运动;④导出传感器记录的数据,绘制x A 、x B 随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
高中物理力学经典的题高中物理力学经典题解析力学是高中物理学科的重要内容之一,掌握力学知识对于理解物理学原理和解决实际问题都具有重要意义。
本文将通过解析经典题目,帮助读者更好地掌握高中物理力学相关知识。
题目:一物体从光滑斜面由静止开始下滑,在滑动过程中受到平行于斜面的恒定合力,其下滑距离与时间的关系式是什么?解析:此题考察的是牛顿第二定律的应用。
由于物体在光滑斜面上滑动时受到平行于斜面的恒定合力,因此可以将其视为一个简单的匀加速直线运动。
根据牛顿第二定律,物体所受合力F等于其质量m与加速度a的乘积,即F=ma。
由于物体在斜面上滑动时受到重力作用和斜面对其的支持力的作用,因此物体所受合力F等于其重力的下滑分力减去斜面对其的支持力。
根据题意,物体从静止开始下滑,因此其初速度为0。
设斜面的倾角为θ,则物体所受重力的大小为mg,重力的下滑分力为mgsinθ,斜面对其的支持力为mgcosθ。
因此,物体所受合力F 等于mgsinθ-mgcosθ。
由于物体做匀加速直线运动,因此其加速度a等于合力F除以质量m,即mgsinθ-mgcosθ=ma。
将式子化简得a=gsinθ-gcosθ。
由于物体下滑的距离与时间的关系满足匀加速直线运动的公式s=at2/2,因此我们可以将加速度a代入该公式中,得到s=at2/2=(gsinθ-gcosθ)t2/2。
综上所述,物体在光滑斜面上由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系式为s=(gsinθ-gcosθ)t2/2。
高中物理力学经典的题库标题:高中物理力学经典题库高中物理是许多学生感到困难的科目之一,尤其是在力学部分。
为了帮助大家更好地掌握力学知识,本文将介绍一些经典的高中物理力学题目,并提供详细的解答。
一、质点运动1、题目:一个质点在x轴上从原点开始,以恒定加速度a向正方向移动。
在时间t时,求质点的位置和速度。
答案:根据题意,可以列出以下方程:x = (1/2)at^2v = at将时间t代入方程,得到:x = (1/2)at^2v = at解得:x = (1/2)at^2,v = at2、题目:一质点从原点开始,以恒定速度v向正方向移动。
2012年广东省高考模拟理综物理分类汇编——力学实验实验一:研究匀变速直线运动1.(2012年广州一模)34.(1)如图a 是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带.①打点计时器电源频率为50Hz . A 、B 、C 、D 、E 、F 、G是纸带上7个连续的点, F 点由于不清晰而未画出.试根据纸带上的数据,推测F 点的位置并在纸带上标出,算出对应的速度v F = m/s (计算结果保留两位有效数字)②图b是某同学根据纸带上的数据,作出的v -t 图象.根据图象,t =0时的速度v 0= m/s 、加速度a = m/s 2(计算结果保留两位有效数字)-1-12评分说明:每对一项给2分2.(2012年清远期末质检)34.(18分)(1)(6分)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.①已知打点计时器电源频率为50Hz ,OABCDE 是纸带上六个计数点,每两个相邻计数点间有一个计时点没有画出,则纸带上OA 段运动的时间=OA t ,某同学在纸带上记录了C 、D 和D 、E 间的距离,数据记录错误的是 段(填“CD”或“DE”);②从图中读出A 、B 两点间距s=__________;③D34.(18分)(1)(共6分)①0.04s ,DE ;(2分,每空1分) ②0.70cm (或0.69~0.71cm 之间)(2分)③0.300m/s (或30.0cm/s )(2分)说明:不带单位(或单位错误)、②③有效数字错误的均不给分1.8.s/-210bO 1.3cm3.(2012年佛山一模)34.实验题(18分)(1)(6分)某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动.①下列有关操作的叙述正确的是A .安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上B .将打点计时器与直流低压电源连接C .释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器D .应先释放纸带,然后接通电源②实验得到一条纸带,测得各点之间的距离如图所示.已知电源频率为50Hz , 则纸带中相邻两点间的时间间隔是________s .从该纸带可知,重物是做_______(选填“匀速”、“匀变速”、 “非匀变速”)运动,加速度大小a =________m/s 2(保留三位有效数字).34.(1)(共6分)①AC (2分); ② 0.02 匀变速 (2分) 9.63(2分). 4.(2012年揭阳质检)34.(1)(6分)打点计时器是力学中常用的_______仪器,如图用打点计时器记录小车的匀加速直线运动,交流电周期为T=0.02s ,每5个点取一个计数点,测得AB=3.01cm ,AC=6.51cm ,AD=10.50cm ,AE=14.99cm ,AF=20.01cm ,AG=25.50cm ,则B 点的瞬时速度大小为________m/s ,小车加速度大小为_______m/s 2。
高考实验专题复习一力学实验(附参考答案)实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的重点实验,是力学实验的基础,通过熟练掌握打点计时器的使用,为验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律做好必要的知识和方法上的准备。
、考查重点:(一)打点计时器的使用(二)毫米刻度尺的使用(三)速度和加速度的求解方法二、注意事项1. 交流电源的电压及频率要符合要求.2 •实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸.3 •开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.4 .先接通电源,打点计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点, 即时间间隔为T = 0.02 >5 s= 0.1 s.6 •小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小, 使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8 .测x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a时要注意用逐差法,以减小误差.三、经典讲练【例题】(2010广东理综)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为⑵ABCD是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是(计算结果保留三位有效数字).fl【命题立意】本题主要考查打点计时器、刻度尺的读数、纸带公式、有效数字。
1【规范解答】①T 0.02s②读A、B两点数值: 1.00cm、1.70cm 故:s=1.70cm-1.00cm=0.70cmV c V BD BD 型空1°2m/s 0.100m/s 2t 0.2【答案】①0.02s ②0.70cm;0.100m/s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所示. 根据图中数据计算的加速度⑵回答下列两个问题:① 为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有A. 木板的长度L B .木板的质量m i C •滑块的质量m 2 D .托盘和砝码的总质量 m 3E .滑块运动的时间t② ____________________________________________________ 测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 __________________________________________________________(3)滑块与木板间的动摩擦因数 = ___________ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g ).与真实值相比,测量的动摩擦因数 _____________ (填偏大”或偏小”)解析:⑴ 逐差法"求解:S 4-S i =S 5-S 2=S 6-S 3=3aT 2⑶对整体列牛顿第二定律,m 3g- ym g=(m 2+m 3)a答案 (1)0. 495 m/s 2〜0. 497 m/s 2 (2)①CD ②天平 (3)网_(m2+m3)a 偏大m 2g五、真题训练1. (2013浙江)如图所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上;装置乙中橡皮 筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车上。
2022年高考物理一轮复习:力学实验 专项练习题1.在“在探究加速度与力、质量的关系”的实验中,如图为测加速度时打出的一条纸带。
已知从纸带上测出AB 、BC 、CD 、DE 之间的距离分别是d 1、d 2、d 3、d 4,打点计时器打点的周期为T 。
(1)则打B 点时纸带的瞬时速度v B =_________; (2)纸带运动的加速度a =________。
2.某科技实验小组利用传感器测定铁块与斜面间的动摩擦因数,装置如图甲所示,在长为0l 的固定斜面上,让铁块从斜面顶端由静止开始下滑,由固定在斜面底端的位移传感器、速度传感器分别测出铁块到传感器的距离l 和相应位置的速度v ,最后利用计算机拟合得到如图乙所示的图线。
(1)图乙中的纵坐标表示铁块到传感器的距离l ,横坐标表示___________。
A B .v C .2v D .21v(2)该图线的函数表达式l =___________(用0l b v 、、表示)(3)根据图线可得铁块沿斜面下滑的加速度a =___________(用0l b 、表示)。
(4)若斜面长0 1.0m l =,高0.60m ,采用国际单位制b 的数值为9.8,取重力加速度29.8m/s g =,可得到铁块与斜面间的动摩擦因数μ=___________。
3.某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数10m/s)据如下表,有数据算得劲度系数k=___N/m.(g取2(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小___.(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为___.(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c).有图可知,v与x成___关系,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的___成正比.4.某实验小组利用如图所示装置测量小物块与接触面间的动摩擦因数。
历年(2019-2023)高考物理真题专项(力学实验)练习 一、实验题(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为为初始位置,将打出B、C、D、E位移区间AB AC AD AE AF()x 6.60 14.60 x∆34.90 47.30Δcm(3)从实验结果可知,小车运动的v-表示,其中k=________2cm/s,b=(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出度大小A v=________,小车的加速度大小作者的备注:此处绘图粗糙,连接遮光片小车与托盘砝码的绳子应与桌面平行;原卷中已说明,遮光片与小车位于气垫导轨上(视为无摩擦力)4.(2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中OA 为水平段。
选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为1m 和2m (12m m >)。
将硬币甲放置在斜面一某一位置,标记此位置为B 。
由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从O 点到停止处的滑行距离OP 。
将硬币乙放置在O 处,左侧与O 点重合,将甲放置(1)实验中,拉动木板时__________(填“必须”或“不必”)保持匀速。
(2)用A m 和B m 分别表示木块A 和重物B 的质量,则m 和A B 0m m m n μ、、、、所满足的关系式为m =__________。
(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。
首先,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐,如图(a)所示,该示数为___________mm;螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示,该示数为___________mm,则摆球的直径为___________mm。
(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示,其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处,摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。
最新精编2022年高考物理试题分类汇编(16个专题171页)高考物理试题分类汇编及答案解析(16个专题)目录专题一直线运动(1)专题二相互作用(9)专题三牛顿运动定律(12)专题四曲线运动(31)专题五万有引力与航天(61)专题六机械能守恒定律(78)专题七静电场(91)专题八恒定电流(100)专题九磁场(111)专题十电磁感应(128)专题十二力学实验(141)专题十三电学实验(150)专题十四选修3-3(159)专题十五选修3-4(163)专题十六选修3-5(171)1/1712/171专题一、直线运动一、选择题1.(全国新课标I卷,21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其vt-图像如图所示。
已知两车在3t=时并排行驶,则()。
A.在1t=时,甲车在乙车后B.在0t=时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是2t=D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【答案】BD【解析】根据vt-图,甲、乙都沿正方向运动。
3t=时,甲、乙相遇,=30m/v甲,=25m/v乙,由位移和vt-图面积对应关系,0~3内的位移:1=330m=45m2某甲,()1=310+25m=52.5m2某乙。
故0t=时,甲乙相距1-=7.5m某某某=乙甲,即甲在乙前方7.5m,B选项正确。
3/1710~1内,1=110m=5m2某'甲,()1=110+15m=12.5m2某'乙,2=7.5m某某某乙甲''=-,说明甲、乙第一次相遇。
A、C错误。
甲、乙两次相遇地点之间的距离为=45m5m=40m某某某甲甲'=--,所以D选项正确。
2.(全国新课标II卷,19)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中从静止开始下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则()。
A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功。
力学实验1.(2021浙江高考)(1)在“验证机械能守恒定律”实验中,小王用如图1所示的装置,让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带,其中的一部分如图2所示。
O 点是打下的第一个点,A 、B 、C 和D 为另外4个连续打下的点。
①为了减小实验误差,对体积和形状相同的重物,实验时选择密度大的理由是___________。
①已知交流电频率为50Hz ,重物质量为200g ,当地重力加速度29.80m/s g =,则从O 点到C 点,重物的重力势能变化量的绝对值p E ∆=___________J 、C 点的动能k C E =___________J (计算结果均保留3位有效数字)。
比较k C E 与p E ∆的大小,出现这一结果的原因可能是___________。
A .工作电压偏高 B .存在空气阻力和摩擦力 C .接通电源前释放了纸带 (2)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。
实验中:①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是___________。
(单选) A .旋转测量头 B .增大单缝与双缝间的距离 C .调节拨杆使单缝与双缝平行 ①要增大观察到的条纹间距,正确的做法是___________ (单选) A .减小单缝与光源间的距离 B .减小单缝与双缝间的距离 C .增大透镜与单缝间的距离 D .增大双缝与测量头间的距离2.(2021全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为α的斜面(已知sinα=0.34,cosα=0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。
该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔∆T=0.20s)内小铜块沿斜面下滑的距离s i(i=1,2,3,4,5),如下表所示。
由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。
2021-2023北京高考真题物理汇编
力学实验
(3)某同学使小球从高度为0.8m 的桌面水平飞出,用频闪照相拍摄小球的平抛运动(每秒频闪25次),
2.(2022·北京·高考真题)某同学利用自由落体运动测量重力加速度,实验装置如图1所示,打点计时器27x ,,,并求出打点坐标系,根据重锤下落的速度作出v -
(1)图2为纸带的一部分,打点3时,重锤下落的速度v=m/s(结果保留3位有效数字)。
(2)除点3外,其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出,请在图中标出速度v对应的坐标(3)根据图3,实验测得的重力加速度g=2
m/s(结果保留3位有效数字)。
当建立的坐标系为x、y时,则x轴方向做匀减速运动,根据逐差法计算加速度有
2. 1.15 9.79 见解析
【详解】(1)[1]打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上,相邻计数点之间还有1个计时点,则相邻两=,可知
(3)[3]根据v gt。
全国各地高考招生试题汇编--力学实验1【2013上海高考】.(8分)如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h =0.420m 不变。
改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v 0、飞行时间t和水平位移d ,记录在表中。
(1)由表中数据可知,在h 一定时,小球水平位移d 与其初速度v 0成____关系,与____无关。
v 0(m/s)0.741 1.034 1.318 1.584 t (ms)292.7 293.0 292.8 292.9 d (cm)21.7 30.3 38.6 46.4(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值220.420=289.8ms 10h t g ⨯==理发现理论值与测量值之差约为3ms 。
经检查,实验及测量无误,其原因是____。
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做斜槽轨道 光电门传感器 小球 碰撞传感器了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自,但二者之差在3-7ms之己得到的理论值t理间,且初速度越大差值越小。
对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是____。
1答案.(1)正比飞行时间t(2)计算时重力加速度取值(10m/s2)大于实际值(3)小球直径过大、小球飞过光电门需要时间(或光电门安装在斜槽端口的内侧了)2(2013北京高考).在实验操作前应该对实验进行适当的思考和分析。
研究平抛运动的实验装置示意如图。
小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出。
改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。
某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。
若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次是x1,x2,x3,机械能的变化量依次为△E1,△E2,△E3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是A.x2- x1=x3-x2,,△E1=△E2=△E3B.x2- x1>x3-x2,,△E1=△E2=△E3C.x2- x1>x3-x2,,△E1<△E2<△E3D.x2- x1< x3-x2,,△E1<△E2<△E3答案:B解析:1、做平抛运动的物体只受重力的作用,故运动过程中机械能守恒,所以3次实验中小球到达1、2、3挡板处时的机械能都是相等的,都等于小球离开水平桌面时的机械能,故以离开水平桌面时为初始位置则有每一次机械能的变化量ΔE=0,而离开桌面前的机械能变化量(机械能的损失量)也都相同,所以C、D选项被排除;2、竖直方向上小球做自由落体运动,竖直速度越来越大,通过相同的竖直高度所用时间越来越短;而水平方向上小球做匀速直线运动,其水平速度不变,故通过相同高度的过程中的水平位移越来越小。
历年高考试题汇编(力学实验1)
一、共点力的合成
1.(00年上海)用右图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验,力矩盘上各同心圆的间距相等。
(1)在用细线悬挂钩码前,以下哪些措施是必要的
(A)判断力矩盘是否处在竖直平面。
(B)判断横杆MN是否严格保持水平。
(C)判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小。
(D)判断力矩盘的重心是否位于盘中心。
[ ]
(2)在A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后,力矩盘平衡,如图所示,已知每个钩码所受的重力为1牛,则此时弹簧秤示数为牛。
(3)现同时撤去B、C两处的钩码,而改用一根细线悬挂5牛的钩码,为使力矩盘仍然保持原平衡状态,且弹簧秤示数不变,试在图中用直线画出该细线
在力矩盘上的悬挂位置。
[(1)A,C,D (2)4 (3)见右图]
2.(03年上海)如图所示,在“有固定转动轴物体的平衡条
件实验中,调节力矩盘使其平衡,弹簧秤的读数为 N,
此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外,主
要还受力和力的作用,如果每个钩码的
质量均为0.1kg,盘上各圆的半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、
0.20m(取g=10m/s2),则F2的力矩是 N·m。
有
同学在做这个实验时,发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。
检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因,并提出简单的检验方法(如例所示,
二、打点计时器测加速度
1.(01年全国春)已知打点计时器接的交流电源频率是f,用它记录一个匀变速运动小车的位移,打出的一条纸带和已选好的计数点0,1、2、3、4如图所示.某同学测量出1与2两点间的距离为S12,3与4两点间的距离为S34,由此可算出小车运动的加速度_______________ [f2(S34-S12)/32]
三、验证牛顿第二定律
1.(01年全国)一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图所示.打出的纸带的一段如图所示.
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50H Z,利用纸带图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= .
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有。
用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f= .
(1)4.00/s2 (3分,3.90-4.10/s2之间都正确)
(2)小车质量m;斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。
(1分,有错就不给分)
2.(03年江苏)实验装置如图1所示;一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数μ。
要求写出主要的运算过程,结果保留2位有效数字。
(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力。
取重力加速度g=10m/s2)
[0.3]
四、研究平抛物体的运动
1.(95年全国)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25厘米.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0=______(用l、g表示),其值是 .(取g=9.8米/秒2)
[2 0.70米/秒]
2.(00年上海)右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作平抛运动规律的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球,为A球在光滑水平面上以速度运动的轨迹;为B球以速度被水平抛出后的运动轨迹;为C球自由下落的运动轨迹,通过分析上述三条轨迹可得出结论:。
[作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动,在竖直方向作自由落体运动(或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成)]
3.(03年上海)如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。
改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( D )
A 水平方向的分运动是匀速直线运动。
B 水平方向的分运动是匀加速直线运动。
C 竖直方向的分运动是自由落体运动。
D 竖直方向的分运动是匀速直线运动。
4.(06广东)某同学设计了一个研究平抛运动的实验。
实验装置示意图如图5所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图5中、……),槽间距离均为。
把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。
实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。
每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。
实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图6所示。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到_______________。
每次让小球从同一位置由静止释放,是为了_____________________。
(2)每次将B板向内侧平移距离,是为了______________________ 。
(3)在图6中绘出小球做平抛运动的轨迹。
11.(1)斜槽末端水平保持小球水平抛出的初速度相同
(2)保持相邻痕迹点的水平距离大小相同
(3)
五、其它
1.(02年全国)一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。
用下面的方法测量它匀速转动的角速度。
实验器材:电磁打点计时器,米尺,纸带,复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=
式中各量的意义是:
②某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2m ,得到的纸带的一段如图2所示。
求得角速度
为: .
[答案]:(1) T 为电磁打点计时器打点的时间间隔,r 为圆盘的半径,x 1、x 2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值,n 为选定的两点间的打点数(含两点)。
(2)6.8 /s
2.(02年上海)如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图,A 为光源,B 为光电接收器,A 、B 均固定在小车上,C 为小车的车轮,D 为与C 同轴相连的齿
图2 单位:cm
轮。
车轮转动时,A发出的光束通过齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号,被B接收并转换为电信号,由电子电路记录和显示。
若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是,小车速度的表达式为v= ;行程的表达式为s= 。
3.(06重庆)某同学用题22图2所示装置测量重力加速度g,所用交流
电频率为50 Hz。
在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取
一个计数点,所以测量数据及其标记符号如题22图3所示。
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由……,取平均值g=8.667 m/s2;
方法B:由取平均值g=8.673 m/s2。
从数据处理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,对实验结果起作用
的,方法A中有__________;方法B中有__________。
因此,选择方法___________(A或B)更合理,这样可以减少实验的__________(系统或偶然)误差。
本实验误差的主要来源有____________(试举出两条)。
S1,或S637.5,193.5
S1, S2, S3, S4, S5, S6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5
B
偶然
阻力[空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等],交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等。