10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题07 力学实验(解析版)

12年高考（2010-2019）全国1卷物理试题分类解析

专题07 力学实验

一、选择题

1.（2010年）22．(4分)

图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：

(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_____。(填入正确选项前的字母)

A．米尺

B．秒表

C．0～12V的直流电源

D。0～I2V的交流电源

(2)实验中误差产生的原因有______。(写出两个原因)

【答案】（1）AD（2）纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定。

【解析】（1）用A项米尺测量长度，用D项交流电源供打点计时器使用。（2）纸带与打点计时器之间有摩擦，用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差，计算势能变化时，选取始末两点距离过近，交流电频率不稳定。

2.（2011年）2

3.（10分）

利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电

门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。

s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950

t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4

s/t(m/

s)

1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22

完成下列填空和作图：

（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1测量值s和t 四个物理量之间所满足的关系式是_______；

(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出s

t

t

图线；

（3）由所画出的s

t

t

图线，得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2（保留2位有效数字）。

【解析】本题以测量匀加速直线运动的加速度实验考查力学实验的基本思路与方法。由于摩擦力恒定，因此滑块沿斜面的运动是匀加速直线运动，故有：，。解得：。因此，。因此可知，建立图象，图象的斜率绝对值等于加速度的一半，即。由表中数据作出图象如答图所示，可求得：a=2.00m/s2。

【答案】（1）；（2）a=2.00m/s2。

3.（2012年）22．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示．图（a）所示读数为0.010mm，图（b）所示读数为 6.870mm，所测金属板的厚度为 6.860mm．

【解析】该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，

螺旋测微器的固定刻度为0mm，可动刻度为0.01×1.0mm=0.010mm，所以最终读数为0.010 mm．

测量金属板厚度时的示数如图（b）所示．

螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为0.01×37.0mm=0.370mm，所以最终读数为6.870 mm．

所测金属板的厚度为6.870﹣0.010=6.860mm

【答案】0.010，6.870，6.860

4.（2013年）22．（7分）图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；

②调整轻滑轮，使细线水平；

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B，求出加速度a；

④多次重复步骤③，求a的平均值；

⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。

回答下列为题：

（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示。其读数为cm （2）物块的加速度a可用d、s、Δt A和Δt B,表示为a

（3）动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=

（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于（填“偶然误差”或“系统误差”）

【答案】（1）0.960；（2）；（3）；（4）系统误差

【解析】本题考查光电门测速度、牛顿第二定律和游标卡尺读数。较容易。测出物块经过两个位置时的瞬时速度及位移可算出加速度，由牛顿第二定律可算出动摩擦因数。（1）由游标卡尺的主尺可读出0.9cm，

再由游标尺可读出mm=0.060cm，因此，遮光条的宽度为cm=0.960cm；（2）、，。解得：；（3）对物块、重物系统的运动，由牛顿第二定

律有，代入a的测量值解得：；（4）如果细线不水平，这不是实验过程中的偶然因素，引起的实验误差不属于偶然误差，是系统误差。

【点评】匀变速直线运动的规律及涉及加速度的推论，都可作为侧加速度的实验原理。纸带法、光电门法是测速度的两种常用方法。

5.（2014年）22．（6分）某同学利用图（a）所以实验装置及数学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（b）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：

（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成（填“线性”或“非线性”）关系。

（2）由图（b）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，钩码的适量应该满足的条件