湖北省宜昌市2017届高考物理二轮复习力学实验题、计算题强化训练十三(无答案)

力学实验题、计算题强化训练 九1.某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V 的交流电和直流电，交流电的频率为50Hz 。

重锤从高处由静止开始 下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒 定律。

①他进行了下面几个操作步骤：A . 其不意按照图示的装置安装器件；B ．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C ．用天平测出重锤的质量；D ．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；E ．测量纸带上某些点间的距离；F ．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的步骤是_____，操作不当的步骤是__________。

②这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。

其中o 点为起始点，A 、B 、C 、D 、E 、F 为六个计数点。

根据纸带上的测量数据，当打B 点时重锤的速度为__________m/s 。

（保留3位有效数字）③他继续根据纸带算出各点的速度v ，量出下落距离h ，并以22v 为纵轴、以h 为横轴画出的图象，应是图丙中的______________。

④他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此对实验设计进行了改进，用如图丁所示的实验装置来验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制的小铁球从A 点自由下落，下落过程中经过光电门B 时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t ，用毫米刻度尺测出AB 之间的距离h ，用游标卡尺测得小铁球的直径d 。

重力加速度为g 。

实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。

则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=____。

如果d 、t 、h 、g 存在关系式________，就可验证机械能守恒定律。

⑤比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：__________________。

考点过关三动量、动量守恒定律（练习三）1．如图所示，光滑的水平面上有m A=2kg，m B= m C=1kg的三个物体，用轻弹簧将A与B连接．在A、C两边用力使三个物体靠近，A、B间的弹簧被压缩，此过程外力做功72 J，然后从静止开始释放，求当物体B与C分离时，B对C做的功有多少？2．如图所示，圆弧轨道与水平面平滑连接，轨道与水平面均光滑，质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上，弹簧右端固定，质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放，与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连。

求：⑴弹簧的最大弹性势能；⑵A与B第一次分离后，物块A沿圆弧面上升的最大高度。

3．如图所示，质量均为2.0kg的物块A、B用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，B与竖直墙接触，另一个质量为4.0kg的物块C以v=3.0m/s的速度向A运动，C与A碰撞后粘在一起不再分开，它们共同向右运动，并压缩弹簧，以后继续运动的过程中。

求：⑴弹簧的最大弹性势能E p？⑵整个运动的过程中B的最大速度？4.如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C，质量分别为m A=1kg，m B=1kg，m C=2kg，其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，A的左边有一个弹性挡板（小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失）。

现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能，A和B分开后，A恰好在BC之间的弹簧第一次压缩到最短时追上B，并且在碰撞后和B粘到一起。

求：弹簧弹性势能的最大值。

5.如图，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上的O点，此时弹簧处于原长．另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行，当A滑过距离l时，与B相碰．碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．设滑块A和B均可视为质点，与导轨的动摩擦因数均为μ．重力加速度为g．求：⑴碰后瞬间，A、B共同的速度大小；⑵若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量．6.光滑水平面上放着质量M A=1kg的物体A与质量为M B=2kg的物体B，A与B均可视为质点，A靠近在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不连接）用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能E P=49J。

力学实验题、计算题强化训练三1.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图1所示的装置进行实验。

实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。

将A拉到P点，待B稳定后静止释放，B 着的后速度立即减为零，A最终滑到Q点。

分别测量OP、OQ的长度h和s，测得A、B的质量分别为m、M 。

改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。

（1）请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象。

（3）若实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg．根据图2所示的s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ= （结果保留一位有效数字）。

2.甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为16m/s．已知甲车紧急刹车时加速度a1＝3m/s2，乙车紧急刹车时加速度a2=4m/s2，乙车司机的反应时间为0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车)，求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离？3.如图所示，将质量m =0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数μ=0.8。

对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F ，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了2.2m 。

（取g =10m/s ²，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）求：⑴圆环加速度a 的大小；⑵拉力F 的大小。

4.为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m 的粗糙的倾斜轨道AB ，通过水平轨道BC 与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE ，整个轨道除AB 段以外都是光滑的。

其中AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示。

一个小物块以初从某一高处水平抛出，到A 点时速度方向恰沿AB 方向，并沿倾斜轨道滑下。

强化训练三1.（1）下列说法正确的是（）（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A.天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构B.极限频率越大的金属材料逸出功越大C. 聚变反应有质量亏损，质量数不守恒D. 原子的能量是不连续的，只能取一系列不连续的数值E. 是重核裂变（2）（9分）如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M,A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向；（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小。

2.（1）（6分)铀核裂变的一种方式是：235114390192060400U n N dZ r3n 8X +→+++，该反应的质量亏损是0.2u ，1u 相当于931.5MeV 的能量.①X 代表的粒子是 .②该反应放出的能量是 J ．（结果保留3位有效数字）（2）（9分）如图一砂袋用无弹性轻细绳悬于O 点。

开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。

第一次弹丸的速度为v 0，打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ（θ<90°），当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一水平速度v 又击中砂袋，使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ。

若弹丸质量均为m ，砂袋质量为4m ，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，求：两粒弹丸的水平速度之比vv 0为多少？3.（1）（6分）下列描述中正确的是（ ）（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）A ．卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α 粒子散射实验事实B ．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子C ．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率D ．分别用X 射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X 射线照射时光电子的最大初动能较大E ．)(23490钍Th 核衰变为)(23491镤Pa 核时，衰变前Th 核质量大于衰变后Pa 核与β粒子的总质量（2）（9分）如图所示，物体A 、B 的质量分别是kg m A 0.4=、kg m B 0.6=，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物体B 左侧与竖直墙相接触．另有一个物体C 以速度s m v /0.60=向左运动，与物体A 相碰，碰后立即与A 粘在一起不再分开，然后以s m v /0.2=的共同速度压缩弹簧，试求①物块C 的质量C m②在B 离开墙壁之后，弹簧的最大弹性势能4.（1）（6分）如图所示，为氢原子的能级图。

力学实验题、计算题强化训练 五1.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G 1、G 2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G 1、G 2光电门时，光束被遮挡的时间△t 1、△t 2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M ，挡光片宽度为D ，两个光电门间距离为x ，牵引砝码的质量为m ．回答下列问题：⑴实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑行器后，能使滑行器________运动，说明气垫导轨是水平的．⑵若取M=0．4kg ，改变m 的值，进行多次实验，以下m 的取值最不合适的一个是A ．m 1=5gB ．m 2=15gC ．m 3=40gD ．m 4=400g⑶在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=____（用△t 1、△t 2、D 、x 表示）．⑷在验证牛顿第二定律的实验中，某同学作出的a- 1M关系图象如图所示．从图象可以看出，作用在研究对象上的恒力F ＝________ N ，当物体的质量M ＝5 kg 时，它的加速度a ＝________ m/s 2.2.在十字路口，有按倒计时显示的时间显示红绿灯，有一辆汽车在平直路面上正以36km ／h 的速度朝该路口停车线匀速前行，在车头前端离停车线70m 处司机看到前方绿灯刚好显示“5”。

交通规则规定：绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。

⑴若不考虑该路段的限速，司机的反应时间为1s ，司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线，则汽车的加速度至少多大？⑵若该路段限速60km ／h ，司机的反应时间为1s ，司机反应过来后汽车先以22/s m 的加速度沿直线加速3s ，为了防止超速，司机在加速结束时立即踩刹车使汽车做匀减速直行，结果车头前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车加速度的大小（结果保留两位有效数字）。

力学实验题、计算题强化训练十1.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图8，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)．(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是______．A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________．A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)．2.卡车以v0=10m/s在平直的公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机立即刹车，使卡车做匀减速直线前进直至停止。

停止等待6s时，交通灯变为绿灯，司机立即使卡车做匀加速运动。

已知从开始刹车到恢复原来的速度所用时间t=12s，匀减速的加速度是匀加速的2倍，反应时间不计。

求：（1）卡车匀减速所用时间t1；（2）从卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中，通过的位移大小s.3.图甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。

设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示。

功和能㈢1.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于（）A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量2.如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是( )A.斜面倾角α=30°B.A获得最大速度为2gC.C刚离开地面时,B的加速度最大D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒3.如图所示，两个小球A、B分别固定在轻杆的两端，轻杆可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动，OA>OB,现将该杆置于水平方向，放手后两球开始运动，已知两球在运动过程受到大小始终相同的空气阻力作用，则从开始运动到杆转到竖直位置的过程中，以下说法正确的是（）A.两球组成的系统机械能守恒B.B球克服重力做的功等于B球重力势能的增加C.重力和空气阻力对A球做功代数和等于它的动能增加D.A球克服空气阻力做的功大于B球克服空气阻力做的功4.如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q.一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点,O点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P,小球靠在立方体左侧,P 和Q的质量相等,整个装置处于静止状态.受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q.下列说法中正确的是( )A.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,小球的速度大小为B.在小球和立方体分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ时,立方体和小球的速度大小之比为sin θC.在小球和立方体分离前,小球所受的合力一直对小球做正功D.在落地前小球的机械能一直减少5.如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0．4 kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接小物块A和小物块B，虚线CD水平，间距d=1．2 m，此时连接小物块A的细绳与竖直杆的夹角为37°，小物块A恰能保持静止．现在在小物块B 的下端挂一个小物块Q（未画出，小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处，不计摩擦和空气阻力，cos37°= 0.8、sin37°=0.6，重力加速度誊取l0m/s2．求：⑴小物块A到达C处时的加速度大小；⑵小物块B的质量；⑶小物块Q的质量．6.如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W。

力学选择题强化训练 二一．单选题1.如图所示，物块A 放在倾斜的木板上，木板的倾角分别为和时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为( C )A C D .如图所示，木块A 、B 并排且固定在水平桌面上，A 的长度是L ，B 的长度是2L ，一颗子弹沿水平方向以速度v 1射入A ，以速度v 2穿出B ，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子弹穿出A 时的速度为（ C ） A 3.如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比v 1v 2为：( C )AC 4.如图甲所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定。

一物块从高处自由下落，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点。

能正确反映上述过程中物块的加速度的大小随下降位移x 变化关系的图像可能是图乙中的 ( A )5.如图所示，质量相同的三颗卫星a 、b 、c 绕地球做匀速圆周运动，其中b 、c 在地球的同步轨道上，a 距离地球表面的高度为R ，此时a 、b 恰好相距最近。

已知地球质量为M 、半径为R 、地球自转的角速度为ω。

万有引力常量为G ，则( C ) A.发射卫星b 时速度要大于11.2km/s B.卫星a 的机械能大于卫星b 的机械能C.卫星a 和b 下一次相距最近还需经过D.若要卫星c 与b 实现对接，可让卫星c 加速 二．多选题6.如图所示, 绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行, 初速度大小为v2(v2>v1)的小物块从与传送带等高的光滑水平地面, 沿传送带运动的反方向滑上传送带. 选v2的方向为正方向, 从物块滑上传送带开始计时, 其运动的v-t图象可能是下图中的（ABD )7.光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力 F 作用开始运动，拉力随时间变化如右图所示，E、V、X 、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四个图象中分用k别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是( BD )8.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为F T。

力学实验题、计算题强化训练十二1测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定．(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上．调整定滑轮高度，使_____________________．(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝____________．(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 cm，s5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm.则木块加速度大小a＝_________m/s2(保留两位有效数字)．2.2008年9月28日傍晚我国自行研制的神舟七号载人飞船经历68个多小时的太空飞行，在预定轨道绕地球飞行45圈后成功返回。

设“神舟”七号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t，若地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，求：(1)飞船的圆轨道离地面的高度；(2)飞船在圆轨道上运行的速率。

3.某段平直的公路上，一辆小汽车以v1=90 km/h的速度行驶，其前方一辆货车以v2=72 km/h的速度行驶，当它们之间的距离△x1=200 m时，小汽车转入超车道并以a1=2m／s2的加速度提速准备超车，小汽车的最大速度控制在v m=108 km/h。

当小汽车与货车并行时，货车以a2=1 m/s2的加速度减速，当小汽车超出货车△x2=22 m时转回行车道，超车过程结束。

求（1）小汽车从准备超车到与货车并行所经历的时间；（2）小汽车从与货车并行到完成超车驶过的距离。

θ=︒，以5 m/s的恒定速度向上运动。

一个质4．如图所示，传送带长6 m，与水平方向的夹角37量为2 kg的物块（可视为质点），沿平行于传送带方向以10 m/s的速度滑上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2。

力学实验题、计算题强化训练八1.某研究性学习小组利用如题6（2）图1所示的实验装置验证1m 、2m 组成的系统机械能守恒．2m 从高处由静止开始下落，1m 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．题6（2）图2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个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知150m g = 、2150m g = ，则（g 取10m/s 2）①下面列举了该实验的几个操作步骤：A ．按照图示的装置安装器件；B ．将打点计时器接到直流电源上；C ．先释放2m ，再接通电源打出一条纸带；D ．测量纸带上某些点间的距离.E ．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能．其中操作不当的步骤是： .（填选项对应的字母）．②在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s （结果保留两位有效数字）；③在打点0~5过程中系统动能的增量k E ∆= J （结果保留两位有效数字），系统势能的减少量P E ∆= J （结果保留两位有效数字），由此得出的结论是 ； ④若某同学作出212v h -图像如题6（2）图3，写出计算当地重力加速度g 的表达式 ，并计算出当地的实际重力加速度g = 2/m s ．2.质量为60kg 的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下，经2．5 s 落地。

消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示，取g ＝10m ／s 2。

在消防队员下滑的过程中：（1）他落地时的速度多大?（2）他克服摩擦力做的功是多少?3. “嫦娥一号”探月卫星为绕月极地卫星.利用该卫星可对月球进行成像探测.设卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为H ，绕行周期为T M ；月球绕地球公转的周期为T E ，轨道半径为R 0；地球半径为R E ，月球半径为R M .已知光速为c .（1）如图所示，当绕月极地轨道的平面与月球绕地球公转的轨道平面垂直时（即与地心到月心的连线垂直时），求绕月极地卫星向地球地面发送照片需要的最短时间；（2）忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，求月球与地球的质量之比.4.如图所示，一长为6L 的轻杆一端连着质量为m 的小球，另一端固定在铰链O 处（轻杆可绕铰链自由转动）。