（步步高）2015年高考物理（全国通用）大二轮专题复习考前增分练 实验题专练1 力学实验的设计与探究

（步步高）2015年高考物理（全国通用）大二轮专题复习考前增分练 实验题专练1 力学实验的设计与探究内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (限时：45 分钟)1某同学用如图 1 所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则” 三条细绳结于 O 点分别与两弹簧测力计和钩码相接图 1(1)实验步骤如下：A弹簧测力计 A 挂于固定在竖直木板上的 P 点；B结点 O 下的细绳挂钩码 C；C手持弹簧测力计 B 缓慢向左拉，使结点 O 静止在某位置；D记下钩码的质量、结点 O 的位置、读出并记录弹簧测力计 A 和 B 的示数、记录_(2)在实验过程中，下列哪些情况会对实验结果产生误差。 _( 选填选项前的字母)A木板不竖直BA 弹簧测力计外壳的重力CB 弹簧测力计的拉力方向没有保持水平D改变弹簧测力计 B 2、的拉力进行多次实验时，结点 O 的位置发生变化(3)某次实验中该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程，请你提出解决问题的一个办法_答案(1)三条细线(拉力)的方向(2)A(3)减小弹簧测力计 B 的拉力；或减小钩码 C 的质量；或减小 间的夹角解析(1)矢量和不仅与大小有关，与方向也有关，所以得记下钩码的质量、结点 O 的位置、读出并记录弹簧测力计 A 和 B 的示数、还有记录三条细绳(拉力) 的方向(2)木板不竖直时，钩码和木板间有摩擦力会产生误差；B、C 对实验无影响；结点 O 的位置发生变化是一种错误操作2在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中光世昌老师高中物理精品资源免费下载地 3、址 (1)某同学采用如图 2 所示的装置进行试验，_( 选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_(选填“需要 ”或“不需要”) 测量小车的质量(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图 3 所示在纸带上，连续 5 个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离见下表，并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个 0.1 s，纵坐标对应的是该 0.1 s 内物体的位移)如图 4 所示则小车的速度随时间_(选填“是”或“不是 ”)均匀变化；整个过程中小车的平均加速度为 _ m/保留两位有效数字)图 3图 4时间 t/0.1 s 1 2 3 4 5 6相邻计数点的距离 xn/1)不需要不需要(2)是 4、可)解析(1)本实验的目的是探究小车速度随时间的变化规律，故不需要平衡摩擦力，也不需要测量小车的质量(2)由题图知，小车的速度随时间是均匀变化的，可求小车的加速度 x6x 15，解得加速度 a1.0 m/s 课外兴趣小组利用如图 5 所示的实验装置研究“加速度与合外力的关系” 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是()A不挂钩码，放开没有纸带的小车，能够自由下滑即可B不挂钩码，轻推没有纸带的小车，小车能够匀速下滑即可C不挂钩码，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D不挂钩码，轻推拖着纸带的小车，小车能够匀 5、速下滑即可(2)该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度 a 与细线上拉力 F 的关系，下列图象中能正确表示该同学实验结果的是_(3)在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为 50 次实验中一段纸带的打点记录如图 6 所示，则小车运动的加速度大小为_ m/s 2.(保留 3 位有效数字)图 6答案(1)D(2)A(3)1)平衡摩擦力时，使重力沿斜面方向的分力等于摩擦力，不挂钩码，轻推拖着纸带的小车，小车能够做匀速直线运动，则摩擦力得到平衡选 D.(2)因为拉力是由传感器测出，已经平衡了摩擦力，则加速度与拉力的关系图线是过原 6、点的倾斜直线，即加速度与拉力成正比选 A.(3)根据 x，运用逐差法得，a m/s 某兴趣小组的实验装置如图 7 所示，通过电磁铁控制的小球从 A 点自由下落，下落过程中经过光电门 B 时，通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出) 记录下挡光时间 t，测出A、B 之间的距离 7(1)若用该套装置验证机械能守恒，已知重力加速度为 g，还需要测量的物理量为_AA 点与地面间的距离 球的质量 球从 A 到 B 的下落时间 球的直径 d(2)用游标卡尺测得小球直径如图 8 所示，则小球直径为_ 次小球通过光电门毫秒计数器的读数为 3 该次小球通过光电门 B 时的瞬时速度大小为 v_ m/(3)若用该套装 7、置进行“探究做功和物体速度变化关系”的实验，大家提出以下几种猜想：Wv；W v 2；W 的位置，计算出小球每次通过光电门 B 的速v度 v1、v 2、v 3、v 4，并测出小球在 A、B 间的下落高度 h1、h 2、h 3、h 4，然后绘制了如图 9 所示的 hv 图象若为了更直观地看出 h 和 v 的函数关系，他们下一步应该重新绘制()图 9光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 hv 2 图象 Bh 图象vCh 图象 Dh 图象1v 11)D(2)3)1)根据机械能守恒定律知，需要知道速度和物体下落的高度，故选项 D 正确(2)游标卡尺是 10 分的，故游标卡尺的的读数为 平均速度来表示瞬 8、时速度，故v 3.8 m/)由于图中曲线是开口向上的抛物线，故由数学知识可以猜到 hv 2关系，故选项 A 正确5(2014河南豫东豫北名校五模) 小宇同学看见一本参考书上说“在弹性限度内，劲度系数为 k 的弹簧，形变量为 x 时的弹性势能为 为了验证该结论，他分别设计了下面12的三个实验(重力加速度用 g 表示) ：实验一：如图 10 甲所示，在竖直挂着的弹簧下端挂上一个质量为 m 的小球，测得其静止后弹簧的形变量为 d；实验二：如图乙所示，将同一根弹簧竖直固定在水平桌面上，并把同一个小球置于弹簧上端，在弹簧外侧套一根带插销孔的内壁光滑的透明长管，将弹簧压缩后用插销锁定，测出弹簧压缩量为 簧 9、将小球弹起，测出小球上升的最大高度为 H；实验三：如图丙所示，将这根弹簧置于光滑水平桌面上，一端固定，另一端通过前面的小球将弹簧压缩 x 后释放，测得桌面高度为 h，小球最终落点与桌面边沿的水平距离为 0(1)由实验一测得该弹簧的劲度系数 k_；光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)若 立，则实验二中测出的物理量 x 与 d、H 的关系式是12x_；(3)若 立，则实验三中测出的物理量 x 与 d、h、L 的关系式是12x1) (2) (3) Hd 1)如题图甲所示，在竖直挂着的弹簧下端挂上一个质量为 m 的小球，测得其静止后弹簧的形变量为 d，根据二力平衡得：Fmg.)拔掉插销解除锁 10、定后，弹簧将小球弹起，测出小球上升的最大高度为 H，若 据小球和弹簧系统机械能守恒列出等式2由解得 x )将弹簧压缩 x 后释放，小球初动能 ，小球离开桌面后，以初速度 有Lv 0以2 20解得 xL 某学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系” ，在实验室设计了如图 11 所示甲、乙两套装置，图中 A 为小车，B 为打点计时器，C 为弹簧测力计，P 为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置图 11(1)如果忽略滑轮与绳间的摩擦，小组成员认为：甲图中弹簧秤的示数即为小车受到的拉力大小；乙图中弹簧秤示数的二倍为小车受到的拉力大小请判断两种分析是否正确，若不正确， 11、请指明并简要说出不正确的原因_.(2)选择了上述一种合理的方法后，要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源( 含导线)外，还必需的两个实验仪器是_、_.(3)该实验中发现小车受到的阻力对实验结果影响较大，在长木板保持水平的情况下，请你利用该装置测出小车受到的阻力，其方法是_(4)在上述实验操作中，打点计时器使用的交流电频率为 50 同学打出的一段纸带如图 12 所示，O、A、BF 为打点计时器连续打出的计时点，根据图中数据求出小车运动时与纸带上 E 点相对应的瞬时速度 _ m/s.(结果保留 3 位有效数字)图 12答案(1)的说法是正确的；的说法不正确，因为当小车加速运动时，要考虑滑轮 12、的质量，小车所受到的拉力小于(或不等于) 弹簧秤示数的二倍(2)刻度尺天平(3)调整小桶内沙子的质量，轻推小车，使小车拖动纸带做匀速运动，则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小(4)1)在题图甲中，小车的拉力等于弹簧秤的拉力，在题图乙中，考虑到动滑轮的质量m，设弹簧秤的拉力为 F，小车对滑轮的拉力为 2FF T小车所受到的拉力小于(或不等于)弹簧秤示数的二倍(2)该实验要计算出小车的动能，要测量小车的质量，所以需要天平；要测量纸带计时点之间的长度，还需要刻度尺光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)调整小桶内沙子的质量，轻推小车，使小车拖动纸带做匀速运动，则弹簧秤的示数等于小车受到的阻力大小(4)E 点的速度等于 的平均速度 m/sm/10 究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度” ，采用了如图 13 所示的装置，其中 0 g、m 2150 g，开始时保持装置静止，然后释放物块。