高考物理复习 力学实验专练

2009届高考物理复习力学实验专练
1．某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是（）A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；
C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F/的图示；
F．比较力F/和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论.
上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是________和____________；（2）遗漏的内容分别是__________________________和____________________________________.
2．用游标卡测量某两物体的厚度，则从卡尺上可以读
出物体的厚度，分别是_ mm, cm。

3．某游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有20个分刻度，使用该游标卡尺测量一工件长度，如图所示，则读数是_________mm.
4．图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为 mm 。

5．用螺旋测微器测测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为____ mm 。

6．用游标卡尺测量一根金属管内径和外径时，卡尺上的游标位置分别如图甲、乙所示.如果游标卡尺的零误差为零,则这根金属管的管壁厚度是( ).
A.0.66cm
B.0.22cm
C.0.33cm
D.2.37cm
7．汽车由于漏油而在笔直的马路上每隔相等时间T 0滴下油渍，下图是其中的四滴，量得它们之间的距离分别是1m.2m 和3m ，从而可以知道这辆汽车在这段时间内（ ）
A.行驶的速度方向
B.行驶的加速度方向
C.可以计算出加速度的大小
D.
可以计算出汽车在对应油滴位置时的速度大小
8．在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时
器接在50HZ 的低压交变电源上。

某同学在打出的纸带上每5点取一个计数
点，共取了A 、B 、C 、D 、E 、F 六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点
第4题图 第5题 第6题
0 12 3 0 13 4 甲 乙 A
B C D
未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a 、b 、c 、d 、e 段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy 坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v -t 关系的图线，从而求出加速度的大小．
⑴请你在xoy 坐标系
中用最简洁的方法
作出能表示v-t 关系的图线(作答在右图上)，并指出哪个轴相当于v 轴？答： ；
⑵从第一个计数点开始计时，为求出0.15s 时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？
答： ；
⑶若测得a 段纸带的长度为2.0cm ，e 段纸带的长度为10.0cm ，则可求出加速度的大小为 m/s 2．
9．一小车拖着纸带做匀加速直线运动，下图所示的是打点计时器在运动着的纸带上打出的一
系列点中的一小段，其中A.B.C 是从按时间顺序先后打出的点中选出的三个计数点。

量出AB
间的距离是0.98cm ，BC 间的距离
是1.62cm ，打点计时器用的是
50Hz 的低压交流电。

则小车的加速度大小是________m/s 2；在打下B 点的瞬间小车的速度大小是________m/s 。

10．在测定匀变速运动的加速度的
实验中，使用打点计时器测量小车
做匀变速直线运动的加速度，实验
得到的一条纸带如下图所示，0、1、
2、3……是选用的计数点，每相邻
的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出。

图中还画出了某次实验将米尺靠在纸带上进行测量的情况，读出图中所给的测量点的读数分别是___cm 、____cm 、____cm 和____cm 。

计算出物体的加速度的大小是_____m/s （取二位有效数字）。

11．如图所示是某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中的实验纸带，取O 为起始位置，A B C D E F
每隔相同时间T取一个计数点，分别是A、B、C、D、E、F，每相邻两计数点间距离依次为S1、S2、S3、S4、S5、S6，若取每隔3T的时间计算加速度，要求将每段位移都用上，则平均加速度可表示为，其中D点的瞬时速度可表示为
或。

12．四个小球在离地面不同高度处，同时从静止释放，不计空气阻力，从某一时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面。

则刚刚开始运动时各小球相对地面的位置可能是（）
13．在“研究平抛运动”的实验中，应注意如下三点：
①在安装斜槽轨道时，应注意______________________；
②在多次从静止开始释放小球时，应注意____________________；
③在纸上记录下斜槽轨道的末端O点后，需建立以O点为原点的坐标系，这时首先利用
___________画出过O点___________________．
14．在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确
定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示
的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A ；将木板向后移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板
处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B ；又将木板再向后移距离x ，小球再从斜槽上紧靠
挡板处由静止滑下，再得到痕迹C 。

若测得木板每次后移距离x =10.00cm ，A 、B 间距离y 1
=1.50cm ，A 、C 间距离y 2 =15.80cm 。

（g 取9.80m/s 2
）根据以上直接测量的物理量导出测小球
初速度的公式为v 0 = 。

（用题中所给字母表示）。

小球初速度值为 m/s 。

15．在“研究平抛物体的运动”实验中（1）下列哪些因素会使实验误差增大
A ．小球与斜面间有摩擦
B ．安装斜糟时其末端切线不水平
C ．建立坐标时，x 轴、y 轴正交，但y 轴不够竖直
D ．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取
作计算的点离原点O 较远
（2）某同学做该实验时得到如图所示图象，点和数据已标出，则平抛小球的初速度为_______。

（2s /m 10g ）
16．如图是研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5厘米的小方格，重力加速度取g=10米/秒2。

由此可知：闪光频率为____赫；小球抛出时的初速度大小为____米/秒；从抛出到C 点，小球速度的改变最大为____米/秒。

17题图
A
B
C 17．如图所示，一小球由距地面高为H 处自由下落，当它下落了距离为h 时与斜面相碰，碰后小球以原来的速率水平抛出。

当h=____H 时，小球落地时的水平位移有最大值。

18．某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是（ ）
A ．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源
B ．将连有重锤的纸带过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度
C ．先释放纸带，再接通电源
D ．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据
19．“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法：（保留三位小数）
（1）若实验中所使用的重物质量为m ＝1kg ，打点纸
带如图所示，打点计时间隔为0.02s ，则记录B 点时，
重物的速度v B ＝ ，重物的动能为E K ＝ 。

从开始下落到B 点，重物的重力势能改变量是ΔE P ＝ ，因此，可以得出
的结论是： 。

（2）根据纸带算出相关各点的速度v ，量出下落的距离h ，则以v 2
/2为纵轴，以h 为横轴画
出的图线应是下图中的：（ ）
20．如右上图所示装置可用来验证机械能守恒定律。

摆锤A 栓在长L 的轻绳一端，另一端固定在O 点，在A 上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放
摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P 阻挡而停止运动，
之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。

①为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。

为了求出这一速度，
实mm
验中还应该测量的物理量是 。

②根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v= 。

③根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式 。

21．如图所示，质量不同的两个物体A 和B ，用跨过定滑轮的细绳相连．开始时B 放在水平桌面上，A 离地面有一定的高度，从静止
开始释放让它们运动，在运动过程中B 始终碰不到滑轮，A 着地后
不反弹。

滑轮与轴处摩擦不计，绳子和滑轮质量不计．用此装置可
测出B 物体与水平桌面间的动摩擦因数μ。

（1）在本实验中需要用到的测量工具是 ；需要测量的物理量是 （物理量需用字母表示）．
（2）动摩擦因数的表达式为μ=
22.在利用如图所示装置验证牛顿第二定律的实验中，为了使小车受到的合外力可以看
作等于小桶和砂的总重量，采用了如下两个措施：①
平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一木块，
反复移动木块位置，直到小车在小桶带动下纸带做匀
速直线运动。

②调整砂的多少，使砂及桶的总质量m
远小于车及砝码的总质量M ，实际操作中取m ≤
M/5。

（1）以上措施中的重大错误是：
（2）改正了上述错误，重作此实验，保证M 不变，反复改变砂的质量，并测得一系列
数据，结果发现小车受的合外力与加速度的比值略大于小车质量M ，经检验，滑轮非常
光滑，打点计时器正常工作，那么出现这种情况的主要原因是： 。

23．如上图所示，两个质量各为m 1和m 2的小物块A 和B ，
分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，
已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_______。

①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出
以下建议：
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。

（3）写出一条
．．上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：
_______________________________________________________________________。

24．一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。

盘边缘上固定一竖直的挡光片。

盘转动
时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1 所示。

图2为光电数字计时器
的示意图。

光源A中射出的光可照到B中的接收器上。

若A、B间的光路被遮断，显示器C上
可显示出光线被遮住的时间。

挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。

圆盘直径用
游标卡尺测得，结果如图4所示。

由图可知，（l）挡光片的宽度为_____________mm。

（2）
圆盘的直径为_______________cm。

（3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms，则圆盘
转动的角速度为______弧度/秒（保留3位有效数字）。

25．.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如上图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，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所示。

根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。

(2)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。

（填入所选物理量前的字母）
A.木板的长度l
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.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”）。

写出支持你的看法的一个论据：
参考答案 1. C 和 E （2） 描下两拉力的方向 和 结点拉至O 点
2. 20.7 , 4.66
3. 80.40
4. 6.123-6.125
5. 1.878-1.882
6. C
7. B C D
8. ⑴v －t 图线如图所示 y 轴相当于v 轴 ⑵ b ⑶ 2.0
9. 0.64; 0.13
10. 10.00cm;12.60cm;22.60cm;30.00cm;2.5m/s
2 11. 23216549T
S S S S S S ---++，T S S S S 46543+++，T S S 254+ 12. c
13. ①轨道末端切线方向水平，②每次都从同一位置释放，③重垂线，竖直线 14. 120=y y g x v ； 0.875
15. BC 2m/s
16. 10， 2.5， 4
17. 1/2
18. C
19.（1）v B ＝ 0.585m/s ， E K ＝ 0.171J ，ΔE P ＝ 0.173J
结论是：在实验误差允许的范围内，重物动能的增加量等于重物重力势能的减少量。

（2） C
20. ①摆锤A 最低点离地面的竖直高度h 和铁片平抛的水平位移x
②h
g x 2 ③h x L 2/)cos 1(2=-θ 21. （1）天平，刻度尺； A 距地面的高度h ，B 在桌面上滑行的总距离s ，A 、B 的质量m A 、m B ；
（2）μ=h
m s m m h m A B A A -+)(。

22. （1）平衡摩擦力时，小车不能连接小桶
（2）系统误差，实际拉力T < mg ，从而 mg/a > M
23. (1) ①②或①③；（2）①③；（3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”， “选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。

解析：（1）通过连结在一起的A 、B 两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化与动能变化是否相等，A 、B 连结在一起，A 下降的距离一定等于B 上升的距离；A 、B 的速度大小总是相等的，故不需要测量绳子的长度和B 上升的距离及时间。

（2）如果绳子质量不能忽略，则A 、B 组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，从而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物体的速度有差别，为计算系统的动能带来误差；绳子长度和两个物块质量差应适当。

（3）多次取平均值可减少测量误差，绳子伸长量尽量小，可减少测量的高度的准确度。

24. 解析：I 由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读数．242.1001.02.2410=⨯+=d mm ，20.24205.04242=⨯+=D mm=24.220cm ． 圆盘转动的角速度为t w θ
=，而ππθ22⨯=r
d ，综合两式并代入数据可得：69.1=w rad/s ． 25. (1)0.495~0.497m/s 2 (2)① CD ②天平 (3)g
m a m m g m 2323)(+-。