2017高考复习高考力学实验精编 11页

一.研究匀加速运动1.用接在50Hz交流电源上的电磁打点计时器，测量做匀加速直线运动小车的速度和加速度,某次实验屮得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点迹开始，每相邻五个打印点（五个间隔）取一个点作为计数点，分别标作0、1、2、3、4。测得0、1两计数点间的距离x.=30.0mm,1、2两计数点间的距离曲二36.lmm,2、3两计数点间的距离府42.0mm,4两计数点间的距离xi=48.0mm,则小车在1计数点速度为m/s,小车的加速度为m/s2o\fIf1汁单f亠-匸-X4二2.“研究匀变速直线运动”的实验屮，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率为50Hz）,得到如图8所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是A.实验时应先放开纸带再接通电源B.（5—S】）等于（S2—S】）的6倍0ABcDEFTStTS3f$.■-Ll__\__Jr~T—T-Ty/mm60.0丄…■-52.545.037.5……t30.022.5-x0123456C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s3•做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz,由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系屮，则小车运动的加速度是m/s2（保留两位有效数字）。4.物理小组在一次探究活动小测量滑块与木板Z间的动摩擦因数。实验装置如图，一表而粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50IIzo开始实验时，在托盘中放入适量祛码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。2:■4*11LJ1.99T<—2M—>£-"I•位a（1）上图给岀的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图屮未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度沪（保留三位有效数字）。（2）回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有O（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度/B.木板的质量加C.滑块的质量他D.托盘和耘码的总质量加E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量吋需要的实验器材是。\n（3）滑块与木板间的动摩擦因数“=（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小”）。写出支持你的看法的一个论据：\n二・探究弹簧弹力大小与弹簧伸长量之间的关系1.一位同学做探究弹簧弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据如下表，请根据表弹力"N0.51.01.52.0弹簧原来长度Zo/cm15.015.015.015.0弹簧后来长度A/cm16.017.117.919.0弹簧伸长量Vcm中数据解决下面问题。x/cm(1)(2)(3)(4)算出每一次弹簧的伸长塑，并将结果填在上表的空格内；在图上作出图线；图线的函数表达式是(x用cm作单位，常数K用N/cm作单位)函数表达式中常数是弹簧的。2.—个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比3.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数乩做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂吋，指针指示的刻度数值记作Zo,弹簧下端挂一个50g的舷码时，指针指示的刻度数值记作厶;弹簧下端挂两个50g的祛码时，指针指示的刻度数值记作厶;……;挂七个50g的舷码时，指针指示的刻度数值记作Uo①下表记录的是该同学已测11!的6个值，其中有两个数值在记录吋有误，它们的代表符号分代表符号L..Lil2LaLiLsLeL?刻度数值/cm1.703.405.10&6010.312.1另U是和测量记录表:②实验中，5和1.2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值:%二厶—Ln—6.90cm,d-,—厶一厶=6.90cm,£=厶一厶=7.00cm。请你给出第四个差值：d.二=cnio④根据以上差值，可以求岀每增加50g祛码的弹簧平均伸长量M。AL用么、丛、水、dt表示的式子为：\L=,代入数据解得人厶=cmo⑤计算弹簧的劲度系数k=N/m.(g取9.8m/s2)\n三・探究加速度与力、质量的关系1•“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。位移传感器（发射器）位移传感黠（接收器）@—厂轨道Ilir（1）在该实验中采用控制变量法，应保持不变，用钩码所受的重力作为,用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线（如图所示）。①分析此图线的0A段可得出的实验结论是o②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A.小车与轨道之I'可存在摩擦B.导轨保持了水平状态iz/ms，C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大2.图（a）是《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置。（1）对于本实验，以下说法中正确的是A.电火花计吋器的电源是4V—6V的直流电B.每次改变小车质量后，盂要重新平衡摩擦力电滅插头最席、叫9.电火花计时器砂桶U图（•〉c小车的加速度可用“等求解D.为了形彖直观探究小车加速度自与小车总质量掰的关系，应做出a-—图彖M3.某同学在探究加速度和力、质量的关系的实验屮，测得小车的加速度0和拉力F的数据F/N0.200.300.400.500.606z/m-s~20.110.190.290.400.51如下表所示（1）根据表中的数据在坐标图上作出d—F图彖（2）小车和祛码的总质量为kg.（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶屮祛码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度曰与合力尸图线如右图，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因.4.一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而上滑下，如图1所示。图2是打出的纸带的一段。⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a-o⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有。用测得的（单位：cm）量及加速度a表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为f二。\n;•4•]•廿•J；°1；•1:J5.746.4117.0517.68'8.338.95:9.6110.261團2\n四.验证机械能守恒定律1.某同学用打点讣时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化来验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。一般情况下物体动能的增加量重力势能的减少量(填“大于”、“等于”、“小于”)。你认为，产生这种结果的一个可能原因是：2.在“验证机械能守恒定律”的实验屮，打点计时器的打点周期为7；当地重力加速度的值为g，测得所用重锤的质量为加若按实验要求正确地操作并打出了如图所示的纸带，其屮点迹0是重锤由静止释放时打点计时器打下的点，点迹久从C是重锤下落过程中打点计时器打下的三个连续的点。测得点迹爪B.C到点迹。的距离分别为必、乂和眉。则打点计时器打〃点时，重锤的速度大小为；从打下0点到打下〃点的过程中，重锤的重力势能减小量为。3.在“验证机械能守恒”的实验屮0・*・B・(1)从下列器材中选出实验所必须的，其序号为OA.打点计时器(包括纸带)；B.重锤；C.天平；D.毫米刻度尺；E.秒表；F.运动小车(2)开始打点计时的时候，应先,然后。(3)为减小误差，悬挂在纸带下的重锤应选择o(4)如果以//2为纵轴，以力为横轴，根据实验数据绘出的//2—力图线是该线的斜率等于。4.某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验屮，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi(1=2.3.4-7),再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi(i=3.4.5.6)c(1)出现0、1两点距离远大于2mm的原因是(2)然后该同学将计算得到的四组(hi,vi)数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答:①为什么直线不过坐标原点，纵坐标的截距有什么物理意义:0他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的?5.在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地重力加速度^9.80m/s2,测出所用重物的质量沪1.00腹，实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点/、B、C、〃作为测量点，经测量知道几B、C.〃各点到0点的距离分别为62.99cm.70.18cm、77.76cm、85.73cm,根据以上数据,可知重物由〃点运动到C点，重力势能的减少量为J,动能的增加量为J(取3位有效数字)\n六.动能定理研究1•为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行:在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮盘的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的屮央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计吋器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主耍的探究步骤如下：a.保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；b.由打点计吋器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度X、V2、V3……；c.做出W・v图象；d.分析W-v图彖。如果W・v图彖是一条直线，表明W-v；如果不是直线，可考虑是否存在Wocv2,WsJ,W&乔等关系。①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开头以外，还需要哪种测量工具？答：0②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是0（填写选项前的序号）A.小车每次都应从静止开始释放B.实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C.应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度vD.必须测量出小车的质量2•某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图屮小车屮可放置磁码，实验屮，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz.（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入舷码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，,,小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，:③改变钩码或小车屮舷码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）图是钩码质量为0.03kg,祛码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和F五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置.（4）实验小组根据实验数据幺出了函中的图线（其中力比/_几），根据图线可获得的结论表1纸带的测量结果测量点S/cmv/(m•:00.000.35A1.510.40B3.200.45CD7」50.54E9.410-60是•要验证“动能定理X还需要测量的物理量是\n六.平行四边形定则验证1.在探究合力的方法吋，先将橡皮条的一•端固定在水平木板上，另一端系上帯有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。①实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数Z差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些2.（1）关于验证力的平行四边形定则的实验，下列说法中正确的是A.两次拉橡皮条伸长的长度相等就能实现“等效”B.两次拉橡皮条时必须使节点都到达同一位置。点C.实验中，测力计必须保持与木板平行，读数吋视线要正对测力计刻度D.实验中，把橡皮条与绳套的节点拉到0点时，两个测力计之间的夹角最好収90°,以便算出合力的大小（2）如图所示，是A、B、C、D四位同学在实验屮作出的图示，其屮尸表示两个分力R和尺的理论合力，F'表示只用一只弹赞秤拉时的等效拉力，则图中的哪一个结果符合实验\n（4）本实验采用的科学方法是（3）得到如图所示图形，若此时恰好（尸）=90°,改变尺的拉力方•••••••••••向使0角减小，保持月方向不变，若保持0点位置不变，则用的大小变化情况是OA.理想实验法B.等效替代法C.控制变塑法D.建立物理模型法\n六.动量守恒定律验证1•碰撞的恢复系数的定义为e=MT,其中刃°和旳）分别是碰撞前两物体的速度，可和V20—%匕分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数£=1，非弹性碰撞的e<\.某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下：安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置0。第一步：不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段0M、OP、0N的长度。上述实验中，①P点是的平均位置，M点是的平均位置，N点是的平均位置，②请写出本实验的原理写出用测量量表示的恢复系数的表达式③三个落地点距O点的距离OM、OF、ON与实验所用的小球质量是否有关？2.某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两小球的碰撞來验证动量守恒定律.图甲中PQ是斜槽，QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地而的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讣A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分別在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图甲屮O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R对所在的平面，米尺的零点与O点对齐.（1）碰撞后B球的水平射程应取为cm.（2）在以下选项屮，哪些是本次实验必须进行的测量答：o（填选项号）A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离；C.测量A球或B球的直径；\nA.测量A球和B球的质量（或两球质量之比）叩乙B.测量G点相对于水平槽而的高度昇