2017-2018学年高中物理 考点7 力学实验(含2015年高考试题)新人教版
2017-2018学年人教版物理高二暑假作业：力学实验
2017-2018学年人教版物理高二暑假作业力学实验一、实验题1.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,则此小球做平抛运动的初速度为__________/m s . (g 取9.82/m s )3.在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长5L cm =,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则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 .(g 取102/m s )2.如图甲所示,在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块,质量为M ,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m ,且4M m =。
1.用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d =__________cm 。
2.某同学打开气源,将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t ,则滑块通过光电门的速度为__________(用题中所给字母表示)。
3.开始实验时,细线另一端挂有6个钩码,由静止释放后细线上的拉力为1F ,接着每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,当只剩3个钩码时细线上的拉力为2F ,则1F __________22F (填“大于”、“等于”或“小于”)。
4.若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L ,钩码的个数为n ,测出每次挡光片通过光电门的时间为t ,测出多组数据,并绘出21n t-图像,已知图线斜率为k ,则当地重力加速度为__________(用题中字母表示)。
3.1.某次研究弹簧所受弹力F 与弹簧长度L 关系实验时得到如图a 所示的F L -图象,由图象可知:弹簧原长0L =__________cm ,求得弹簧的劲度系数k =__________/N m 。
高考物理实验复习力学实验(含三年真题及部分答案)
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。
2018年全国卷高考物理总复习《力学实验》专题速练(含答案)
2018年全国卷高考物理总复习《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）220i t t （2）02m knk （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h1、h2、h3…．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k1=2.94J/m，图线Ⅱ的斜率k2=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k1和k2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。
高二物理专题7 力学实验
可以看出，a′与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：__________。
2020江苏省卷第11题
11.（10分）疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究.用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题11-1图所示.
（1）家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________.
（2）下列主要操作步骤的正确顺序是_______.（填写各步骤前的序号）
（2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像。
（3）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是___________。v-t图像斜率的物理意义是______________________。
（4）描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是______（选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差______(选填“有关”或“无关”)。
实验８验证动量定理 １题
实验０基本仪器使用：游标卡尺，直尺
2017年海南第11题
11．（6分）某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图（a）和图（b）所示。
由图可读出，圆管内壁的直径为__cm，圆管外壁的直径为____cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积。
高考物理母题题源系列 专题17 力学实验(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题17力学实验【母题来源一】2016年浙江卷【母题原题】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。
如图1 所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验。
在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下，〔1〕假设弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是N〔图2中所示〕，如此弹簧秤b 的读数可能为N。
〔2〕假设弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角，如此弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数〔填“变大〞、“变小〞或“不变〞〕。
【答案】〔1〕3.00~3.02 3.09~4.1〔有效数不作要求〕〔2〕变大变大【考点定位】探究求合力的方法【名师点睛】此题考查力的平行四边形法如此问题。
解题的关键是弄清实验的原理，熟练掌握力的平行四边形定如此；第二问是力的动态分析，要会用“图解法〞画图分析解答试题。
【母题来源二】2016年全国新课标Ⅱ卷【母题原题】某物理小组对轻弹簧的弹性势能进展探究，实验装置如图〔a〕所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。
向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
〔1〕试验中涉与如下操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__________〔填入代表步骤的序号〕。
〔2〕图〔b〕中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。
打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。
由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_______m/s。
比拟两纸带可知，_________〔填“M〞或“L〞〕纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
【答案】〔1〕④①③② 〔2〕1.29 M【考点定位】探究弹簧的弹性势能【名师点睛】此题是创新实验，考查探究弹簧的弹性势能实验；关键是弄懂装置的原理，并能正确地处理实验数据；题目比拟简单，考查考生处理根本实验的能力。
2017_2018学年高中物理考点7力学实验（含2013年高考试题）新人教版
2017_2018学年高中物理考点7力学实验（含2013年高考试题）新人教版预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制考点7 力学实验1. (2013·福建高考)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):①下列说法哪一项是正确的 ( )A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O 、A 、B 、C 计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打B 点时小车的瞬时速度大小为 m/s(保留三位有效数字)。
【解题指南】解答本题时应明确该实验原理和利用纸带测瞬时速度的方法。
【解析】平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整斜面倾角,使μ=tan θ,A 错;为减小系统误差应使钩码质量远小于小车质量,B 错;实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸带,由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动能变化量,便于利用实验数据进行探究,故①选C 。
据v B =2AC s T=0.653m/s 可得打B 点时小车的瞬时速度。
【答案】①C②0.6532. (2013·广东高考)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调。
打点计时器的工作频率为50 Hz 。
纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
①部分实验步骤如下:A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)。
②图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s 。
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5= 。
④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a= 。
高考物理试题分类汇编及答案解析《力学实验》
力学实验1．【 2017·新课标Ⅰ卷】（ 5 分）某研究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。
实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。
在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b ）记录了桌面上连续的 6 个水滴的地点。
（已知滴水计时器每30 s 内共滴下 46 个小水滴）（1）由图（ b）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。
（2）该小组同学依照图（ b ）的数据判断出小车做匀变速运动。
小车运动到图（ b ）中 A点地点时的速度大小为 ___________m/s ，加快度大小为 ____________m/s 2。
（结果均保存 2位有效数字）【答案】（1 ）从右向左（ 2）【剖析】（1 ）小车在阻力的作用下，做减速运动，由图（b）知，从右向左相邻水滴间的距离渐渐减小，因此小车在桌面上是从右向左运动；（ 2）已知滴水计时器每 30s 内共滴下46个小水滴，因此相邻两水滴间的时间间隔为：t30 s 2s ，因此A点地点的速度为：453v A0.133 m/s0.19 m/s ，根据逐差法可求加速度：2t( x4x5 ) ( x1 x2 ) 6a( t )2，解得a=0.037 m/s2。
【考点定位】匀变速直线运动的研究【名师点睛】注意相邻水滴间的时间间隔的计算，46 滴水有 45 个间隔；速度加快度的计算，注意单位、有效数字的要求。
2．【 2017·新课标Ⅲ卷】（ 6 分）某研究小组做“考证力的平行四边形定章”实验，将画有坐标轴（横轴为x 轴，纵轴为y 轴，最小刻度表示 1 mm）的纸贴在水平桌面上，如图（a）所示。
将橡皮筋的一端Q 固定在y 轴上的 B 点（位于图示部分之外），另一端P 位于y 轴上的 A 点时，橡皮筋处于原长。
（1）用一只测力计将橡皮筋的测力计读出。
【高考真题】高考物理试题分项版解析_专题17：力学实验(含解析)
专题17 力学实验【高考真题】1．某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g ．细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M 的重锤．实验操作如下：①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H ；②在重锤1上加上质量为m 的小钩码；③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t ．请回答下列问题（1）步骤④可以减小对下落时间t 测量的______（选填“偶然”或“系统”）误差．（2）实验要求小钩码的质量m 要比重锤的质量M 小很多，主要是为了______．A 、使H 测得更准确B 、使重锤1下落的时间长一些C 、使系统的总质量近似等于2MD 、使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差．现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做_________________?（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m 0．用实验中的测量量和已知量表示g ，得g =______．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 （1）偶然 （2）B （3）在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落 （4）0222M m m H mt ++（） 【解析】本题考查重力加速度的测量，意在考查考生的实验探究能力。
（1）时间测量是人为操作快慢和读点睛：本题以连接体运动为背景考查重力加速度的测量，解题的关键是要弄清该实验的原理，再运用所学的知识分析得出减小误差的方法。
2．用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：a．安装好实验器材。
接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
精做07 动力学的两类基本问题-试题君之大题精做君2017-2018学年高考物理 含解析 精品
专题三牛顿运动定律精做07 动力学的两类基本问题1．（2017·新课标全国Ⅱ卷）为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1<s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。
训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。
训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。
假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1。
重力加速度大小为g。
求（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；（2）满足训练要求的运动员的最小加速度。
【答案】（1）错误！未找到引用源。
（2）错误！未找到引用源。
（2）设冰球运动的时间为t，则错误！未找到引用源。
④又错误！未找到引用源。
⑤由③④⑤得错误！未找到引用源。
⑥【名师点睛】此题主要考查匀变速直线运动的基本规律的应用；分析物理过程，找到运动员和冰球之间的关联，并能灵活选取运动公式；难度中等。
2．（2016·海南卷）水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B，两者与地面的动摩擦因数均为μ。
细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。
初始时，绳处于水平拉直状态。
若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g。
求：（1）物块B克服摩擦力所做的功；（2）物块A、B的加速度大小。
【答案】（1）W=2μmgs （2）错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
【解析】（1）物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为错误！未找到引用源。
①物块B受到的摩擦力大小为f=4μmg②物块B克服摩擦力所做的功为W=fs1=2μmgs③【名师点睛】采用整体法和隔离法对物体进行受力分析，抓住两物体之间的内在联系，绳中张力大小相等、加速度大小相等，根据牛顿第二定律列式求解即可。
解决本题的关键还是抓住联系力和运动的桥梁——加速度。
2017-2018学年高中物理考点7力学实验(含2014年高考试题)新人教版
考点7力学实验1. （2014 •新课标全国卷I ）某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示。
实验中小车（含发射器）的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。
回答下列问题位移传感器位移传感器（发射雀（接鸭器｝小车门2钩码轨道4: '3 : ・2 : •1 J0 50 100 150 200 250曲g甲乙（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_ _ - （选填“线性”或“非线性”）关系。
A .⑵由图乙可知,a-m图线不经过原点，可能的原因是。
（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是，钩码的质量应满足的条件是____________________________ 。
【解析】本题考查了验证牛顿第二定律。
（1）根据图中描出的各点，作出的图像不是一条直线。
（2）图像不过原点，有拉力但没有加速度，原因是摩擦力的影响。
（3）平衡摩擦力之后，在满足钩码质量远小于小车质量的条件下，可以得出小车质量不变情况下拉力与加速度成正比的结论。
答案：（1）非线性JF St（2）存在摩擦力（3）调整轨道倾斜度以平衡摩擦力远小于小车质量【误区警示】根据牛顿第二定律，只有在钩码质量远小于小车质量前提下，钩码重力近似等于绳子的拉力。
2. （2014 •安徽高考）图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1) 以下实验过程的一些做法,其中合理的有a. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平b. 每次小球释放的初始位置可以任意选择c. 每次小球应从同一高度由静止释放d. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2) 实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点0为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图乙中y-x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是。
2018年高考物理1.5轮资料汇编 专题17 力学实验试题精选精练
专题17 力学实验1．某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系；实验装置如图（a）所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100kg砝码时，各指针的位置记为x；测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2）.已知实验所用弹簧的总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.（1）将表中数据补充完整：______，________；（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k-n图象______；（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点；若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=_______N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0（单位为m）的表达式为k=______N/m.【答案】（1）①81.7 ②0.0122 （2）见解析；（3（N/m）之间均可）【解析】试题分析：（1（2）图线如图：（3N/m）（在④由于60匝弹簧的总长度为11.88cm；则n匝弹簧的原长满足考点：测量弹簧的劲度系数实验；视频2．（10分）如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带，其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：①图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为②物体运动的加速度是③根据以上②问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动④根据以上③问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有（用字母表示并说明含义）.。
三年高考高中物理试题分项版解析专题17力学实验
专题17 力学实验1．【2016·上海卷】（3分）在“用DIS 研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是传感器。
若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏。
（选填：“大”或“小”）。
【答案】光电门；大【学考点定位】机械能守恒定律的验证【方法技巧】要熟悉实验“机械能守恒定律的验证”，会计算摆球通过光电门时的速度，根据动能的公式就可以分析小球动能的变化情况。
2．【2015·海南·11】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a ）和（b ）所示。
该工件的直径为______cm ，高度为________mm 。
【答案】1.220cm ，6.861mm 【解析】游标卡尺读数为112412.20 1.22020d mm mm mm cm =+⨯== 螺旋测微器的读数为： 6.536.10.01 6.861h mm mm mm =+⨯=【考点定位】螺旋测微器，游标卡尺读数【方法技巧】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。
3．【2017·新课标Ⅱ卷】（6分）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。
使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t；③用∆s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，v表示滑块在挡光片遮住光线的∆t时间内的平均速度大小，求出v；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v–∆t图，如图（c）所示。
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考点7 力学实验1.(2015·江苏高考)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,如图所示。
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。
【解析】(1)选C、D。
实验中,用手捏住纸带,先接通电源,再快速释放纸带,所以C、D项错误。
(2)4点对应的平均速度为v=5.60 4.040.04cm/s=39.0 cm/s。
(3)从速度大小看,磁铁的速度是先增大,再保持匀速,说明阻力先增大,最后与重力平衡。
(4)实验②中磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,说明了塑料管对磁铁无阻力作用,而铜管对磁铁有电磁阻尼作用。
答案：(1)C、D (2)39.0(3)逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用 磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用2.(2015·全国卷Ⅱ)某同学用图甲所示的实验装置测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乙所示,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/s 2,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【解题指南】解答本题时注意以下三点： (1)加速度计算公式a=2s T ∆。
(2)某一段的平均速度等于这一段中间时刻的瞬时速度。
(3)物块在斜面上运动的加速度a=gsin α-μgcos α。
【解析】(1)根据纸带上的点,物块下滑时的加速度a=12a a 2+=314222s s s s 2T 2T 2--+0.03780.0352-2=3.25m/s 2 根据纸带上的点,打C m/s=1.79m/s (2)选C 。
由公式a=gsin α-μgcos α可得μ=g sin a g cos α-α,所以还必须测量斜面的倾角,C 项正确,A 、B 项错误。
答案：(1)3.25 1.79 (2)C3.(2015·山东高考)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O 1、O 2,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O 1、O 2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：③找出②中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、,橡皮筋的拉力记为F OO′。
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F-l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。
【解析】(1)F-l图线的横轴截距表示F=0时橡皮筋l的值,因此F-l图线的横轴截距即表示橡皮筋原长,l=10.0 cm。
(2)橡皮筋总长度l=6.00 cm+7.60 cm=13.60 cm,在F-l图线上找到与13.60 cm对应的弹力F=1.80 N。
(3)根据平行四边形定则,作出平行四边形并求出对角线表示的力F'。
(4)因为F'是根据平行四边形定则求出的,F OO′是实际测量出的,如果在误差允许范围内, F'与F OO′近似相等,就验证了平行四边形定则。
答案：(1)如图所示10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)如图所示(4)F OO′【误区警示】本题需要注意的是橡皮筋搭到弹簧秤的钩子上之后,两侧的拉力是相等的,橡皮筋的长度等于OA和OB之和。
4.(2015·浙江高考)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。
(1)图中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)(2)乙同学在实验室选齐所需器材后,经正确操作获得如图所示的两条纸带①和②。
纸带的加速度大(选填“①”或“②”),其加速度大小为。
【解析】(1)要采用落体法验证机械能守恒定律,需要下落的重物A 和计时用的打点计时器B;要探究加速度与力、质量关系的实验,需要研究对象小车D,拉动小车的钩码E 及计时用的打点计时器B 。
(2)纸带①的加速度为a 1=54122(x x )(x x )6T+-+ =22[(38.1034.20)(32.4029.10)]1060.02----⨯⨯m/s 2 =2.50m/s 2纸带②的加速度为 a 2=54122(x x )(x x )6T+-+=22[(35.9032.35)(30.6527.40)]1060.02----⨯⨯m/s 2=1.25m/s 2 因此纸带①的加速度大,大小为2.50m/s 2。
答案：(1)A 、B B 、D 、E (2)① 2.50m/s 2(2.48～2.52均可)5.(2015·重庆高考)同学们利用如图所示方法估测反应时间。
首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。
当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为g)。
基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0～0.4s,则所用直尺的长度至少为 cm(g 取10m/s 2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”)。
【解析】直尺下落时可看作自由落体运动,由x=12gt 2得t=gx 2。
将t=0.4s 代入x=12gt 2,得x=12×10×(0.4)2m=0.8m=80cm 。
由于直尺下落时做加速运动,因此在相等时间间隔内位移越来越大,故每个相等时间间隔在直尺上对应的长度不相等。
答案： gx 2 80 不相等 6.(2015·安徽高考)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。
用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图所示。
请将以下的实验操作和处理补充完整：①用铅笔描下结点位置,记为O;②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;③只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3, ;④按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;⑥比较的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验。
【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)力是矢量,实验中既要记录力的大小,还要记录力的方向。
(2)数据处理时要作出力的图示而非力的示意图。
【解析】用一个弹簧测力计把橡皮条的结点拉到位置O后,除了记录测力计的示数F3的大小外,还要记录拉力F3的方向,作出F3的图示,与F1、F2的合力F比较即可验证。
答案：③沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成直线⑥F和F3 7.(2015·福建高考)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。
（1）图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量Δl为cm。
（2）本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是。
(填选项前的字母)A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重（3）图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是。
【解析】（1）由题图乙标尺刻度可知示数l2=14.66cm,Δl=l2-l1=6.93cm。
（2）为防止弹簧超出弹性限度应逐渐增加钩码的重量,故选A。
（3）由图知AB段伸长量与弹力不成线性关系,主要原因是钩码重力超出弹簧的弹性限度。
答案：（1）6.93 （2）A （3）超出弹簧的弹性限度8. (2015·广东高考)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。
（1）请完成以下主要实验步骤：按图a安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物(选填“靠近”或“远离”)计时器下端; , ,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验。
（2）图b和c是实验获得的两条纸带,应选取(选填“b”或“c”)来计算重力加速度。
在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和。
【解题指南】解答本题时应明确以下两点：（1）只要用打点计时器做实验,均先通电,后释放物体。
（2）用打点计时器做实验时,存在的阻力包括空气阻力和摩擦阻力。
【解析】（1）为了有效利用纸带,应使重物靠近打点计时器;使用打点计时器做实验时,均应先接通电源,后释放纸带。
（2）纸带上的点间隔应逐渐变大,故应选b来计算重力加速度。
计算结果小于当地的重力加速度,除了空气阻力的原因,还有纸带与计时器限位孔之间的摩擦作用。
答案：（1）靠近打开电源释放纸带（2）b 摩擦阻力9.(2015·海南高考)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图甲和乙所示。