2013年高中物理得分宝典系列 30实验过关专题一 力与运动

2013年高中物理得分宝典系列 30实验过关专题一 力与运动内容摘要：

1、，其中的三个实验步骤是：（1）在水平放置的木板上垫一张白张，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置 白纸上记下 O 点和两弹簧秤的读数 2）在纸上根据 大小，应用平行四边形定则作图求出合力 F。 （3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数 F和细绳的方向。 以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在哪里。 在（1）中是_。 在（2）中是_。 在（3）中是_。 高考真题解析 1 （2011 江苏）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”。 弹簧测力计 A 挂于固定 2、点 P，下端用细线挂一重物 M。 弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点，手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某位置。 分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。 （1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N，图中 A 的示数为 _N。 （2）下列不必要的实验要求是_。 （请填写选项前对应的字母）图 1应测量重物 M 所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置（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，请您提出两个解决办法。 解析：本题中，弹簧秤的读数这 3、一问题较简单。 后面两问则重在原理和矢量性的考查上，所以在学习中，要加强注意对原理的理解和矢量三角形法则的训练。 （1）如图所示，每个小格代表 图中指针位置可知读数为 2）本实验时一个验证性的实验，所以，只要验证了结论即可，不必再进行多次实验，所以选 D 项。 （3）A、B 的拉力和重物重力构成一个矢量三角形，现在是斜边大了，由于三者始终构成一个矢量三角形，所以可以采用多种方法：让重物重力不变，改变弹簧测力计 B 拉力的大小；让 B 拉力不变，减小重物 M 的质量；将 A 更换成较大量程的弹簧测力计；改变弹簧测力计 B 拉力的方向等）过关测试 1在力的合成的平行四边形定则实验中，橡皮条的一端固定在 4、木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置 O 点，以下操作中错误的是A同一次实验过程中，O 点位置允许变动B在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度C实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到 O 点D实验中，把橡皮条的结点拉到 O 点时，两弹簧之间的夹角应取 90不变，以便于算出合力的大小在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力 F，用打点计时器测出小车的加速度 a，得出若干组 F 和 a 的数据。 然后根据测得的数据作出如图2 所示的 线，发现图线既不过原点，又不是直线 5、，原因是（ ）A没有平衡摩擦力，且小车质量较大 B平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大C平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大D平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大2C 解析：本实验中，是由砂和小桶的重力来提供动力，但是由于小车还受到摩擦力，所以，实际上，是砂和小桶的重力与小车受到的摩擦力的合力产生加速度，M+m）a；因为 mM，所以，可以近似写成 a=，所以，其 图象如题中图所示，故 A 错，C 对。 而 B、D 两项中，若是垫木太高，则图象就不是题中图所示情况，故。 3在验证牛顿第二定律的实验中，打出如图 3 所示的纸带，如果只测出图示数据，则小车运动的加速度是_ 6、cm/s 2。 （所用交流电源频率为 50图 2图 3在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图 4 甲所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点， 细绳。 图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）图乙中的_是为 合力的理论值；_是力 合力的实际测量值。 （2）在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化。 答：_。 （选填“变”或“不变” ）（3）本实验采用的科学方法是（ ）A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法4 （1）F F （2）不变 （3）B 解析：由实验的原理可知，F 1 和 合力应该与一根弹簧作用时的效果相同，由图可知，F 是 合力， 7、也就是合力的理论值，而 F是一根弹簧作用时的实际力，即实际测量值。 无论是橡皮筋还是细绳，只要是同样达到 O 点，效果就是相同的，实验的结果就是相同的。 从实验的原理来看，可以知道，本实验实际上用了等效代替的方法，即用一根弹簧的作用效果来代替两根弹簧的作用效果，故 B 项正确。 5做“互成角度的共点力合成”实验，实验步骤如下：（1）在水平放置的木板上，固定一张白纸；（2）把橡皮筋的一端固定在 O 点，另一端拴两根带套的细线，细线和橡皮筋的交点叫做结点；（3）在纸面离 O 点比橡皮筋略长的距离上标出 A 点；（4）用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个绳套，把结点拉至 图 5 所示，记下此时两力 方向和大小 8、；（5）改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套，仍把结点拉至 A 点记下此时力 F 的方向和大小；（6）撤下弹簧秤和橡皮筋；（7）在 A 点按同一标度尺，作 2、F 力的图示；请你写出下面应继续进行的实验步骤，完成实验。 图 5图 4（8） （9） 第二类 测量型实验大题过关典例解析 例 2 图 6 表示用打点计时器记录小车的运动情况，开始时小车在光滑水平玻璃板上运动，后来在薄布面上作匀减速运动，所打出的纸带如图所示（附有刻度尺） ，纸带上相邻两点对应的时间间隔为 纸带上可以确定小车作匀减速运动的初速度是 ，小车在布上运动的加速度大小是。 解析：题图中给出了两个方向，要对应好，即小车起始点；尺上的数值大 9、，从纸带上看，小车是从右向左运动。 从纸带上的点迹可以看出，小车开始作匀速直线运动，可利用 计算。 为了减小验误差，s 可取 间的距离，t 取相应值，得 v=（1310 s。 加速度 a 的计算根据 ，可得 a=s/m/答案：s 5m/决此类问题，要学会对测得的数据进行分析，比如此题中的纸带上的点迹右边相邻两点间距几乎是相等的，则说明小车做匀速运动，而左边则是逐渐减小，说明小车图 6，这些分析清楚，即可根据匀变速的知识解决本题。 高考真题解析1 （2011 安徽）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。 实验测出了砝码的质量 m 与弹簧长度 l 的相应数据，其对应点 10、已在图 7 上标出。 （g=s 2）（1）作出 关系图线；（2）弹簧的劲度系数为 N/m。 2 （2011 新课标）利用图 9 所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。 一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电图 7。 改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离 s，记下相应的 t 值；所得数据如下表所示。 s （ m） t（m/s） 1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小 a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度量值 11、 s 和 t 四个物理量之间所满足的关系式是 ；（2）根据表中给出的数据，在图 10 给出的坐标纸上画出 图线；3）由所画出的 图线，得出滑块加速度的大小为 a=_m/留 2 位有数字）。 解析：设滑块经过光电门甲的速度为 匀变速直线运动规律，s=（v 0+vt）t/2， - at+图线的斜率等于 a，由 图线可知，其斜率等于 2 9图 10图 11。 答案：（1） =- at+ （2） 图线如图 11 所示 （3） （2011上海）如图12，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为固定在小车上，测得二者间距为d。 （1）当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间 和 ，则小车加速1t2度。 a（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的方法是（ ）A增大两挡光片宽度 小两挡光片宽度C增大两挡光片间距 小两挡光片间距过关测试 1图 13 中给出的是螺旋测微器测量一金属板厚度时的示数，读数应为 12图 13可）解析：先读固定刻度 7读可动刻度 者相加即是该读数 用游标为 50 分度的卡尺（测量值可准确到 定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图 14，可读出圆筒的内径为 读主尺上的整毫米数 54读游标尺上的读数 7以，其读数为 用一主尺最小分度为。