（创新设计）2016年高考（江苏专用）物理模块复习 实验题18分练 （2）

（创新设计）2016年高考（江苏专用）物理模块复习 实验题18分练 （2）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (2) 1.(10 分) 根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验。 (1)如图 1 甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在 A 点，另一端 B 连有两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3 个钩码和 4 个钩码(每个钩码重 1 N)，调整滑轮的位置，稳定后结点 B 位于 O 处，记下_和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码。 图 1(2)如图乙所示，取某单位长度表示 1 N，用力的图示作出两条轻绳的拉力 用一个弹簧秤把结点也拉至 O 处，记下弹簧秤的读数 F_N，取下弹簧秤。 (3)在图丙中作出 合力 F 及拉力 F的图示 2、。 (4)对比 F 和 F的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是_(填一个原因)。 解析(1)为使两次实验产生的效果相同，那么两次拉橡皮筋，橡皮筋的伸长量应相等，为达到这一目的，开始拉橡皮筋拉到某一位置 O 时，要记录这一位置，只要第二次将橡皮筋拉到同一位置即可。 (2)弹簧秤的读数为。 (3)测量值与理论值是存在误差的，因此图中的测量值 F与理论值 F 是不重合的。 所作的图示如图所示。 (4)本实验中的误差来源主要有测量误差；作图误差；弹簧秤自身重力的影响；滑轮与轻绳之间摩擦力的影响等。 答案(1)O 的位置 (2 分)(2) 分) (3)见解析(3 分) (4) 测量存在误差；作图不 3、准；弹簧秤自身存在重力；滑轮与轻绳之间有摩擦等(写出一个即可)(3 分)2.(10 分) 现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比 ”这一物理规律。 给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图 2 甲所示) 、小车(假设小车的质量为M，未具体测出)、计时器、米尺、弹簧秤，还有钩码若干。 实验步骤如下 (不考虑摩擦力的影响，重力加速度为 g)，完成下列实验步骤中所缺的内容：高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)按图甲安装好实验器材。 (2)用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止，测出此时的拉力 F。 (3)让小车自斜面上方一固定点 静止开始下滑到斜面底端 下所用的时间 t，用米尺测量 间的距 4、离 s，从运动学角度得小车的加速度 a_。 (4)已知 间的距离 s，实验时在小车中加钩码，所加钩码总质量为 m，要保持小车与钩码的合外力 F 不变，可采用如下方法：用弹簧秤沿着斜面拉着小车，将斜面的_，直到弹簧秤的读数为_为止。 (5)多次增加钩码，然后重复步骤(4)。 在小车与钩码的合外力保持不变的情况下，利用(3)和(4)的测量和计算结果，可得钩码总质量 m 与小车从 间 t 的关系式为m_。 (6)利用实验中所测得的数据作出了如图乙所示的 mt 2 图象，若该图象的斜率为 k，图象在纵轴上截距的绝对值为 b，那么根据该图象求得小车的质量 M_，小车所受的合外力大小为 F_。 (用 k、b 和 s 5、 表示，用其他物理量表示均不给分 )解析(3)由初速度为零的匀加速直线运动位移公式有 s 加速度为 a。 12 2)由平衡条件得 F ，可见在小车中增加钩码的同时为保持小车所受的合外（m M）调整斜面的高度，将斜面的高度降低，直到弹簧秤的读数为 F 为止。 (5)由牛顿第二定律有 F(mM) a(mM) ，2m。 )由 m M 可知，图象在纵轴上截距的绝对值表示小车的质量，因此小车的质b。 图象的斜率为 k ，故小车所受的合外力为 F23) (2 分)(4) 高度适当降低 (1 分)F(1 分) (5) M(2 分) (6)b(2 分) 2 分)3.(10 分) (2015盐城市高三第三次模拟 ) 6、为测量木块与木板间的动摩擦因数，将木板倾斜，高中物理资源下载平台世昌的博客 ，用光电门测量木块来回的速度，用刻度尺测量从光电门向上运动的最大距离。 为确定木块向上运动的最大高度，让木块推动轻质卡到最高点，记录这个位置，实验装置如图 3 所示。 图 3(1)本实验中，下列操作合理的是_。 )用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图 4 所示读数为_ 4图 5(3)改变木块的初速度，测量出它向上运动的最大距离与木块来回经过光电门时速度的平方差，结果如下表所示，试在图 5 坐标纸上作出 v2t 的图象。 经测量木板倾角的余弦值为 力加速度取 gm/木块与木板间的动摩擦因数为_(结果保留两位有效数字 )。 序号 1 7、2 3 4 5x/m m2s2 ) )由于轻质卡的影响，使得测量的结果_( 填“偏大”或“偏小”)。 解析(1)遮光条宽度与时间的比值是木块的平均速度，可以认为是木块通过光电门时的瞬时速度，遮光条宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，实验误差越小，因此遮光条的宽度应尽量小些，故 A 正确；实验时轻质卡应与木块一起向上运动，实验前将轻质卡与木块靠在一起，故 B 错误；当木板倾角大于某一值时，木块重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，木块到达最高点后可以反向下滑，否则木块到达最高点后将静止，实验不能成功，所以为了实验成功，木块的倾角必须大于某一值，故 C 正确；木块向上运动的最大距离为光电门与轻质卡所能 8、达到的最高点间的距离，选项 D 正确。 高中物理资源下载平台世昌的博客 (2)该螺旋测微器固定刻度读数为 3.5 动刻度读数为 螺旋测微器读数为 3)x 图象见答案。 对木块来回经过光电门的过程，由动能定理可得2x 整理可得 v v 2v 24x，即以速度的平方差 v 2 为纵12 12 20 20轴，以 x 为横轴，则图象为倾斜直线，斜率为 4，由图象求得斜率为 ，故有 1416(4)由于轻质卡阻碍了木块向上的运动，故使得 的测量值偏大。 答案(1) 分)(2) 分) (3)如图所示(2 分) 分)(4)偏大(2 分)4.(10 分) (2015江西九江市高三一模 )图 6 甲所示是验证机械能守恒 9、定律的实验。 小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。 将轻绳拉至水平后由静止释放。 在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间 t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径 d，如图乙所示，重力加速度为 g。 则图 6(1)小圆柱的直径 d_2)测出悬点到圆柱重心的距离 l，若等式 _成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。 (3)若在悬点 O 安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力 F，则验证小圆柱做圆周运动时在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是_(用文字和字母表示) ，若等式F_成立，则可验证小圆柱做圆周运动时在最低点向心力的公式。 解析(1)主尺读数为 1 尺读数为 0.2 小圆柱的直 10、径 d中物理资源下载平台世昌的博客 (2)小圆柱到达最低点的速度为 v ，若 ，则说明小圆柱体2 t）2下摆过程机械能守恒。 (3)小圆柱体在最低点时有 Fm ，因而只需要测量出小圆柱体的质量，就可知道。 答案(1) 分)(2) (3 分)(3)小圆柱的质量 m(2 分)m 分)t）2 t）25.(10 分) 某同学利用如图 7 所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系。 实验中，将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上，实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为 f50 保持实验小车质量不变的情况下，放开钩码，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度 a； 11、改变钩码的个数，重复实验。 图 7(1)实验过程中打出的一条纸带如图 8 所示，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明 A，第六个点上标明 B，第十一个点上标明 C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明 E。 测量时发现 B 点已模糊不清，于是测得 长度为 D 的长度为 E 的长度为 小车运动的加速度a_m/s 2。 图 8(2)根据实验测得的数据，以小车运动的加速度 a 为纵轴，钩码的质量 m 为横轴，得到如图 9 所示的 am 图象，已知重力加速度 g10 m/s 2。 图 9高中物理资源下载平台世昌的博客 由图象求出实验小车的质量为_平衡摩擦力时，长木板与水平实验台夹角的正切值 12、约为_。 解析(1)设 A、B 之间的距离为 、C 之间的距离为 、D 之间的距离为、E 之间的距离为 x 得 x3x 12a 1T2，x 4x 22a 2以小车的加速度 a (a1a 2) 0.3 m/s 212 )由题意可知 a k ，故 am 图线的斜率等于 ，由题图 8 可得 M 车 1.0 衡摩擦力时，长木板与水平实验台的夹角较小，其正切值近似等于正弦值，由题图丙可知摩擦力约为 ，故夹角的正切值约为 案(1) 分)(2) 分) 分)6.(10 分) (2015安徽省宣城市八校高三联考 )某同学用如图甲 10 所示的装置研究匀变速直线运动的规律。 图 10(1)实验开始前_(填“ 需要”或“不需要”)平衡摩擦力，实验中_(填“需要”或“不需要”)保证悬挂的钩码质量要远小于小车的质量。 (2)实验中，从打出的多条纸带中选取一条合适的纸带( 图乙)，并在其上取了O、A、B 、C 、D、E、F 共 7 个计数点，( 每相邻两个计数点间还有四个计时点未。