学2017届高三物理二轮复习：力学实验题、计算题强化训练十一(无答案)

训练2 力与物体的平衡 一、选择题(本大题共8小题，每小题8分，共64分．第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．) 1.全国卷Ⅲ

如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( )

A.m2 B.32m C．m D．2m 解析： 本题考查受力分析、共点力平衡问题，意在考查学生对平衡条件的理解能力及对隐含条件的分析判断能力． 由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几何知识可知，两轻环间的细线夹角为120°，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与小球质量相等，均为m，C项正确． 答案：C 2.

如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO′段水平，长度为L；绳上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为( )

A.22M B.32M C.2M D.3M

解析：如图所示，轻环上挂钩码后，物体上升L，则根据几何关系可知，三角形OO′A为等边三角形，根据物体的平衡条件可知，2Mgcos30°＝mg，求得m＝3M，D项正确． 答案：D 3．如图所示，竖直悬挂于C点的小球，另两根细绳BC、AC与竖直方向的夹角分别是30°、60°，静止时三根绳子的拉力分别为F1、F2、F3(如图标示)，关于三个拉力的大小关系，下列判断正确的是( ) A．F1>F2>F3 B．F1C．F2>F3>F1 D．F2解析：对结点C受力分析，三力平衡，F1与F2的合力与F3等大反向，根据几何关系可

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：__________________。

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）。

实验题15分强化练(一)1．(6分)如图1所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图．图1(1)如图1三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是________(选“A”或“B”或“C”)．A．甲B．乙C．丙(2)若某同学实验时所用的电源如图2甲所示，则打点计时器应选图2乙中的________(选“A”或“B”)．甲乙图2(3)如果操作都正确，则通过装置________(选填“甲”、“乙”或者“丙”)可打出图3中的纸带________(选填“①”或者“②”)图3【解析】(1)在匀变速直线运动的实验中，受到的拉力恒定，摩擦力也恒定，那么物体受到的合力恒定，对实验没有影响，在研究功和速度的关系的实验中，每次实验时受到的拉力加倍，但是摩擦力不加倍，对实验会产生影响，在研究加速度与力、质量的关系的实验中，改变车的拉力时，摩擦力不变，对实验的计算会产生影响，所以没有影响的是A.(2)由于电源是学生电源，电磁打点计时器的电压为4～6 V，所以要选择电磁打点计时器，故选B；(3)分析纸带可以得到，纸带①中两点间的距离逐渐增大，说明是加速运动，可能是甲图、也可能是丙图的实验结果．纸带②中后面两点间的距离相等，说明是匀速运动，实验纸带②应该是研究功和速度的关系的实验中得到的，即乙．所以通过装置乙可以得到纸带②.【答案】(1)A (2)B (3)乙②2．(9分)(1)如图甲所示是用主尺最小分度为1 mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为________cm.用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是________mm.图4(2)多用电表调到欧姆挡时，其内部等效电路是下列图中的________(选填图下所对应的字母)A B C D(3)用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：A．电压表V：0～10 VB．电流表A：0～0.6 AC．滑动变阻器R1(总阻值20 Ω)D．固定电阻R2(阻值10 Ω)E ．固定电阻R 3(阻值4 Ω)F ．固定电阻R 4(阻值3 Ω)S ．单刀双掷开关S 和导线若干①根据以上器材，在误差尽可能小的情况下，组成一个测量电路，画出测量电路的原理图．(要求电路中各器材用题中给定的符号标出．)②用已知的量和实验中测的量表示待测干电池的电动势E ________和内阻r ________.【解析】 (1)游标卡尺的主尺读数为22 mm ，游标尺上第18个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×18 mm＝0.90 mm ，所以最终读数为：主尺读数＋游标尺读数＝22 mm ＋0.90 mm ＝22.90 mm ＝2.290 cm ；螺旋测微器的固定刻度读数2.5 mm ，可动刻度读数为0.01×20.0＝0.200 mm ，所以最终读数为：固定刻度读数＋可动刻度读数＝2.5 mm ＋0.200 mm ＝2.700 mm.(2)多用电表的欧姆挡内部表头的正负极应与内部电源的正负极形成通路，保护电阻应用滑动变阻器，以用于欧姆调零，故选C.(3)一节干电池的电动势E 约1.5 V ，内阻r 很小，为了减小读数误差，不能选电压表量程0～10 V, 只能选电流表；由闭合电路欧姆定律可知，若用电流表则不能用滑动变阻器；只能用单刀双掷开关和两个定值电阻组成回路．电流表量程选择0～0.6 A ，回路最小总电阻约R ≈1.5 V 0.6 A ＝2.5 Ω，若电流表三分之一处读数，所以其电路的电阻大约为R ′＝1.50.2Ω＝7.5 Ω，若电流表三分之二处读数，所以其电路的电阻大约为R ′＝1.50.4Ω＝3.75 Ω，故电阻选择固定电阻R 3和固定电阻R 4即可．按图连接好电路，设按固定电阻R 3和固定电阻R 4时测的电流分别为I 1和I 2，由闭合电路欧姆定律可得E ＝(R 3＋r )I 1 E ＝(R 4＋r )I 2联立解得r ＝R 4I 2－R 3I 1I 1－I 2，E ＝R 4－R 3I 1I 2I 1－I 2【答案】 (1)2.290 2.695—2.700 (2) C(3)①见解析②E ＝R 4－R 3I 1I 2I 1－I 2 r ＝R 4I 2－R 3I 1I 1－I 2。