高考物理实验题及答案

高考考前训练题二．实验题部分

（力学实验题编题者：谢 璞 杜守建）

1．现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F ，手头只有一个质量为m 的砝码（已知F ＞mg ）和一个米尺．请回答：

（1）画出实验方案的示意图；

（2）其中需测量的物理量是__________；

（3）尼龙丝能承受的最大拉力F 的表达式是_________．

答案：（1）实验方案的示意图如图所示．

（2）需要测量的量是：尼龙丝的长L 和刚好拉断时两悬点间的距离l ．

（3）尼龙丝能承受的最大拉力的表达式是222l L mgL F -=

2．一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图（a ）所示．图（b ）是打出的纸带的一段．

（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ，

利用图（b ）给出的数据可求出小车下滑的加速度

a =_____．

（2）为了求出小车与斜面间的动摩擦因数μ，还需要测量

的物理量有________________________．

用测得的量及加速度a 表示小车与斜面间的动摩擦因数

μ=_______________．

答案：（1）4.00m/s 2

（2）斜面上任两点处间距l 及对应的高度差h ．

)(1

22l g

a h h l --

（若测量的是斜面的倾角θ，则θθμcos tan g a -=） 3．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，先将斜槽轨道的末端调整水

平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将

该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧

靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上

留下痕迹A ；将木板向远离糟口平移距离x ，再

使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞

在木板上得到痕迹B ；又将木板再向远离槽口平

移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C ．若测得木板每次移动距离x =10.00cm ，A 、B 间距离78.41=y cm ，B 、C 间距离82.142=y cm ．（g 取80.9 m/s 2）

（1）根据以上直接测量的物理量得小球初速度为=0v _________（用题中所给字母表示）．

（2）小球初速度的测量值为_____________m/s ．

答案：（1）12y g x （或：122y y g x +，或：1

2y y g x -，或：21122y y gy x +） （2）1.00±0.02

4．如图（乙）所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代

打点计时器．当烧断挂圆柱

的线后，圆柱竖直自由落下，

毛笔就在圆柱白纸上划出记

号，图（甲）所示，测得记

号之间的距离依次为26、

42、58、74、90、106mm ，

已知马达铭牌上有“1440r ／min ”字样，请说明如何由此验证机械能守恒．

答案：其方法如下：

①由马达铭牌“1440 r ／min ”算出毛笔画的线距时间间隔了04.01440601≈==

n T （s ）②根据T

s s v n n n 21++=算出任意选取的相邻两条线的瞬时速度． 25.104

.0210)5842(3

=⨯⨯+=-C v （m/s ）

65.104.0210)7458(3=⨯⨯+=-D v （m/s ） ∴ 22210582

121-⨯=-=∆m mv mv E C D k （J ） 而 21058-⨯==∆m CD mg E p （J ） 验证完毕．

说明：就实验所得数据还可验证当地的重力加速度g 值．

5．用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：

（1）先测出滑块A 、B 的质量M 、m 及滑块与桌面的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g ；

（2）用细线将滑块A 、B 连接，使A 、B 间的弹簧处于压缩状

态，滑块B 紧靠在桌边；

（3）剪断细线，测出滑块B 做平抛运动落地时的水平位移为

s 1，滑块A 沿桌面滑行距离为s 2．

为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母

___________．如果动量守恒，须满足的关系是_________________．

答案： 桌面离地面高度h h

g ms gs M 2212=μ 说明：这是一个可以用来验证动量守恒定律的验证性实验．该题构思新颖，从验证动量守恒的实验出发，考查了平抛运动、动量定理、动能定理、动量守恒定律等高考热点．

烧断细绳后在弹簧的弹力作用下，B 、A 以一定的水平速度分别向左、右运动．

A 在水平桌面上向右作匀减速滑动时，克服摩擦做功，由动能定理可得222

1Mgs Mv A μ=，得22gs v A μ=；B 向左作平抛运动，必须测得抛出时桌面离地面高度h ，由平抛运动规律可知：t s v B 1=，g

h t 2=，即h g s v B 21=．测算得A v 、B v 后，如果动量守恒，必须满足关系式：B A mv Mv =，即h

g ms gs M 2212=μ． 6．假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X 星球，准备用携带的下列器材测量X 星球表面的重力加速度g ，这些器材是：

A ．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等

B ．重锤一个，质量未知

C ．带孔金属小球一个，直径已知为d

D ．太阳能电池板一块，输出直流电压可满足任何要求