专题19 力学实验(第09期)-2016届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编(解析版)

2016届高三物理百所名校速递分项汇编系列一、选择题二、非选择题1.【西北工业大学附属中学2016届高三下学期第六次适应性训练】某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”。

他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力的大小，下面按照甲图进行实验，t=0时，小车处于甲图所示的位置。

（1）该同学按甲图完成实验，请指出至少一处错误：（2）图乙是实验中获得的一条纸带的某部分，选取A、B、C、D、E计数点（每两个计数点间还有4个点未画出），AC间的距离为cm.（3）若打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则小车的加速度大小为_______m/s2。

（结果保留两位有效数字）【答案】（1）打点计时器的电源接了直流电；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦阻力。

（2）3.10（3.09～3.11均正确。

）（3）1.0 （0.96～1.2）【解析】考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系【名师点睛】实验前需平衡摩擦力，实验时先接通电源，再释放纸带，细线的方向与木板平行，为了使绳子的拉力等于小车所受的合力，小车的质量要远大于所挂钩码的质量；刻度尺的读数需估读到最小刻度的下一位；根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度的大小。

2.【西北工业大学附属中学2016届高三下学期第五次适应性训练】如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．（电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点） （1）请将下列实验步骤按先后排序：_________． ① 使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 ② 接通电火花计时器的电源，使它工作起来 ③ 启动电动机，使圆形卡纸转动起来④ 关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段点迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_______A ．秒表B ．毫米刻度尺C ．圆规D ．量角器（3）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对测量结果_______（填“有”或“无”）影响．【答案】(1) ①③②④ (2)D （3）无 【解析】考点：线速度、角速度和周期、转速【名师点睛】解决本题的关键知道该实验的实验原理tωθ=∆∆，以及知道该实验的操作顺序。

3.【山东省潍坊第一中学2016届高三下学期起初考试理科综合】（6分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。

（1）实验时小刚同学将长木板平放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系。

图乙中符合小刚的实验结果的是(2)小丽同学做该实验时，拉力传感器出现了故障。

为此，小丽同学移走拉力传感器，保持小车的质量不变，并改进了小刚实验操作中的不足之处。

用所挂钩码的重力表示细线的拉力F，则小丽同学得到的图象可能是乙图中；(3)小森同学为得到类似乙图中的A图，在教师的指导下，对小丽同学的做法进行如下改进：称出小车质量M、所有钩码的总质量m，先挂上所有钩码，多次实验，依次将钩码摘下，并把每次摘下的钩码都放在小车上，仍用F表示所挂钩码的重力，画出a-F图，则图线的k= 。

（用题中给出的字母表示）【答案】（1）B；（2）C；（3）1 M m+【解析】（3）对钩码和小车的整体由牛顿第二定律可知，1a FM m=⋅+，故图象的斜率1kM m=+.考点：考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【名师点睛】本题考查牛顿第二定律在实验中的应用，要注意对象是单个物体还是系统，并正确的受力分析，根据牛顿第二定律可明确加速度的表达式．4.【吉林省实验中学2016届高三第八次模拟考试理科综合】(5分)理论分析可得出弹簧的弹性势能公式221kx E P =(式中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧长度的变化量)．为验证这一结论，A 、B 两位同学设计了以下的实验： ①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m 的小铁球，稳定后测得弹簧伸长d.②A 同学完成步骤①后，接着进行了如图乙的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管．利用插销压缩弹簧．拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量和小铁球上升的最大高度H.③B 同学完成步骤①后，接着进行了如图丙的实验：将这根弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为x ，释放弹簧后，小铁球从高为h 的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L .(1)A 、B 两位同学进行如图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量？________，请用m 、d 、g 表示所求的物理量____________________． (2)如果221kx E P =成立，那么A 同学测出的物理量x 与d 、H 的关系式是：x ＝________，B 同学测出的物理量x 与d 、h 、L 的关系式是：x ＝____________.(3)试分别分析A 、B 两位同学中，其中一位同学的实验误差的主要来源___________． 【答案】① k ， dmgk = ② dH x 2= ，h d L x 2= ③ 甲同学是小球的器壁的摩擦，乙同学是物体和平面的摩擦 【解析】试题分析：（1）A、B两位同学进行图甲所示的实验都进行形变量的测量，目的是为了确定弹簧的劲度系数；根据胡克定律mgkx＝，则有dmgk=；考点：测定弹簧的进度系数及弹簧的弹性势能.【名师点睛】本题考查如何测量弹簧的形变量，并通过不同的实验去设计、测量，并处理数据，最后数据误差分析，从而激发学生的学习兴趣.5.【福建省厦门第一中学2016届高三下学期周考（五）理科综合】某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”，实验中，小车经过光电门时，钩码尚未到达地面。

（1）实验步骤如下：第一步：用螺旋测微器测得挡光片的宽度d如图乙所示，则d=mm。

第二步：把挡光片固定在小车上，把小车放到轨道上，用细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，第三步：保持轨道水平，在砝码盘里放适量砝码，让小车由静止开始做匀加速运动，释放后，记录光电门的挡光时间t，测出光电门距离挡光片前端的距离x，第四步：小车仍由同一点静止释放，仅移动光电门，改变x ，多次实验并记录数据，第五步：关闭电源，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合外力做功与速度变化的关系。

（2）实验中，该小组同学通过研究小车位移x 与挡光时间t 的关系从而得到合外力做功与速度变化的关系，为了使图象呈现线性关系，该组同学应作 图象。

（填序号） A 、x t - B 、1x t- C 、2x t - D 、21x t-【答案】（1）5.695mm （5.694 5.697mm mm -）；（2）D 【解析】考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础，知道光电门测速的原理，用平均速度表示瞬时速度。

6.【黑龙江省哈尔滨市第六中学2016届高三下学期第二次模拟】用如图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。

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，每相邻两个计数点点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示。

已知两个物体1100g m =、2300g m =，则（29.8/g m s =）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v = /m s ；（2）在打点05过程中系统动能的增加量K E ∆= J ，系统重力势能的减少量p E ∆= J ，由此得出的结论是 ；（结果保留三位有效数字） （3）若某同学作出22h v-图像如图3所示，则根据图像求得的重力加速度g = 2/m s 。

【答案】（1）2.40/m s ；（2）1.16J ，1.18J ，在误差允许的范围内，12m m 、组成的系统机械能守恒 （3）29.6/g m s 【解析】考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题验证系统机械能守恒，关键得出系统动能的增加量和系统重力势能的减小量。

7.【贵州省贵阳市第一中学2016届高三第七次月考理科综合】某同学在使用弹簧测力计时发现，测力计的挂钩是通过一块三角片和弹簧连接的，如图12甲所示，他觉得这个三角片除了用来挂测力计的挂钩外还有调整弹簧工作长度（正常使用时只有三角片以上的弹簧产生弹力）的作用，在测力计不准时可以通过它来进行调节。

为了研究弹簧的劲度系数k 与其长度的关系，他另找一弹簧按图乙所示装置进行实验：把均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针0P 、1P 、2P 、3P 、4P 、5P 、6P 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。

P指向0刻度。

设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x；挂有质量为0.100kg的砝码时，各指针的位置记为x。

测量结果如下表所示：利用所得实验数据进一步计算每一段弹簧的伸长量，请将下表中的数据补充完整。

在一定的误差允许范围内，由以上数据可以得到的结论是：在相同拉力作用下弹簧的伸长量与弹簧的原长，进一步分析可知：弹簧的劲度系数与弹簧原长。

一把弹簧测力计在使用过程中发现，在校正零点后的测量值总是大于实际值，如果需要把它调准，应该调节三角片的位置使弹簧的工作长度。

【答案】1.20，2.35， 2.95，成正比，成反比，变短【解析】考点：探究弹力和弹簧伸长的关系【名师点睛】本题关键根据胡克定律得到弹簧弹力和长度的关系公式，分析表格数据得到图象的物理意义，最后结合图象求解劲度系数。

8.【天津市南开区2016届高三下学期第一次模拟考试理科综合】在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，某实验探究小组的实验装置如图甲所示。

木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿水平长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并将此过程中弹簧对木块做的功记为W。

用完全相同的弹簧2根、3根……并在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A 点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……，弹簧对木块做的功分别记为2W、3W……，做出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的W-L图象，如图乙所示。