2014高考物理最后冲刺杀手锏：专题9 力学实验.pdf

2014高考物理最后冲刺杀手锏：力学实验
（5分）利用图示装置可以做力学中的许多实验．
（1）以下说法正确的是 ▲ ．
A．利用此装置“研究匀变速直线运动” 时，必须
设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．利用此装置探究 “小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a-M关系图象不是直线
，就可确定加速度与质量成反比
C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
（2）小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钧码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于 ▲ 的值.
【答案】（1）C（3分） （2）重力加速度（2分）
【解析】（1）选项A不需要平衡摩擦力；选项B应画出a-1/M图线；选项C需要平衡阻力（摩擦力），正确。

（2）设小车质量为m，钩码质量为M，则有解得，当时，加速度a趋近于g.
如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。

A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。

C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。

已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为
30cm，车轮直径为60cm。

改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。

设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。

（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________ vc（选填“>”、“<”、“=”）。

（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________ km/h。

答案：⑴<； ⑵18π或56.5。

解析：由于图C周期小，所以vb<vc. 根据图(c)标出的数据，求得车速
vc=×0.15×2m/s=×0.15×2×3.6km/h=18πkm/h=56.5 km/h。

如图所示为测量重力加速度的实验装置。

装置包括：固定在水平底板上带有刻度的直杆；三个可通过螺丝固定在直杆上的支架A、B、C（这些支架上可以固定相应的器材）；小钢珠一个；小型电磁铁一个（用于吸住或释放小钢珠
）；光电门两个（用于测量小钢珠通过两个光电门之间距离所需的时间，一个光电门触发后开始计时，另一个光电门触发后停止计时）。

由直杆上的刻度读出C与B两个光电门的间距(h，利用电磁铁将钢珠吸住，并使其由静止释放，记录钢珠通过两个光电门的时间间隔(t，计算出两个光电门之间运动的平均速度为，保持A、B间距离不变，调节C的高度并重复上述步骤，测得多组数据(hi 、(ti和。

（1）用图像法求重力加速度g时，取(t为横坐标， 为纵坐标（2）若图像的斜率为k，则重力加速度g为 。

（2013广东汕头市期末）如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图平衡小车所受的阻力的操作：取下
，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动如果打出的纸带如图（b）所示，则应 木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹 为止
②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量
设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________
（8分）
①小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系，由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示，该弹簧劲度系数为 N/m。

②（2013广东省佛山市质检）小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。

用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。

其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：
如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；
卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的
及两弹簧称相应的读数。

图丁中B弹簧称的读数为 N；
小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示，请在图戊中作出FA、FB的合力F’；
已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图戊所示，观察比较F和F’，得出结论。

答案：①125 ②方向 11.40 如图所示。

解析：F与△l的关系图线斜率等于弹簧劲度系数为k=F/△L=125N/m。

为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．
（1）若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=☆ m/s2；
（2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．
（3）由图象可得滑块质量m=☆ kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=．g=10m／s2）
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图（c）
o
m
图(b)
20
15
10
5
0
t/×10-3s
i/mA
图(c)
20
15
10
5
0
t/×10-3s
i/mA。