课时演练知能提升优化方案2015届高考物理二轮专题题库专题十七力学实验含详解

1、1(2014·广州一模)(1)用游标为20分度的卡尺测量某物体的长度如图甲所示，由图可知其长度为_mm.(2)用螺旋测微器测量某物体的直径如图乙，由图可知其直径为_mm.解析：(1)根据游标卡尺的读数方法，读数为50 mm3×0.05 mm50.15 mm.(2)根据螺旋测微器的读数规则，读数为45 mm20.0×0.01 mm4.700 mm.答案：(1)50.15(2)4.7002(2014·衡水调研)在“探究弹簧形变与外力关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力f，实验过程是在弹簧的弹性限度内

2、进行的，用记录的外力f与弹簧的形变量x作出fx图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为k_n/m，图线不过原点的原因是由于_.解析：由图线可以算出斜率，即弹簧的劲度系数，图线不过原点说明弹簧在竖直向下不施加外力的时候，已经有伸长量了答案：200弹簧自身具有重量3(2014·安徽名校联考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端c固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的o点(1)则下列叙述正确的是_a该实验中co的拉力是合力，ao和bo的拉力是分力b两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置c实验中ao和bo的夹角应尽可能

3、大d在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线(2)对数据处理后得到如图乙所示的图线，则f与f两力中，方向一定沿co方向的是_解析：(1)ao和bo的拉力与co的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，a错误；实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中co的拉力是相同的，则选项b正确；如果ao和bo的夹角适当，则两个分力可以将结点拉到o点，若夹角过大，则两拉力不一定能将结点拉到o点，所以选项c错误；弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内，正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差，因此d正确(2)由图乙知，f是二力用平

4、行四边形定则合成所得，f是用一个力拉橡皮条时的外力，故一定与co共线的是f.答案：(1)bd(2)f4(2014·南昌一模)在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示o为第一个点，a、b、c为从合适位置开始选取的连续点中的三个点已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g9.80 m/s2，那么：(1)根据图上所得的数据，应取图中o点到_点来验证机械能守恒定律较为简便；(2)从o点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ep_j，动能增加量ek_j(结果取三位有效数字)；

5、(3)若测出纸带上所有各点到o点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图象是下图中的_解析(1)验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能epmgh和增加的动能ekmv2之间的关系，因b点能够测出h和v的数据，而a、c两点无法测出v，故选b点(2)减少的重力势能epmgh1.88 j，b点的速度vb×102 m/s1.92 m/s，所以增加的动能ekmv1.84 j.(3)在实验允许的误差范围内可认为mghmv2，则v2gh，即v2与h成正比，图a正确答案：(1)b(2)1.881.84(3)a5(2014·东北三校联考)某同

6、学利用如图所示的装置验证动能定理将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度h，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y.改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下表高度h(h为单位长度)h2h3h4h5h6h7h8h9h竖直位移y/cm30.015.010.07.56.05.04.33.83.3(1)在安装斜槽时，应注意_(2)已知斜槽倾角为，小球与斜槽之间的动摩擦因数为，木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过

7、程中，若动能定理成立则应满足的关系式是_(3)若想利用图象直观得到实验结论，最好应以h为横坐标，以_为纵坐标，描点作图解析：(1)小球离开斜槽末端后要做平抛运动，因而斜槽末端o点的切线要水平(2)小球从斜槽上下滑到斜槽末端时速度为v，根据动能定理有mghmgcos mv2，小球离开o点后做平抛运动，水平方向有xvt，竖直方向有ygt2，联立解得hy.(3)由(2)可知，要利用图象直观得到实验结论，图象应为直线，因而以h为横坐标，以为纵坐标，描点作图即可答案：(1)使斜槽末端o点的切线水平(2)hy(3)6(2014·高考新课标全国卷)某同学利用如图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了

8、小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系(2)由图乙可知，a­m图线不经过原点，可能的原因是_.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_解析：(1)由图象可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系(2)a

9、­m图线不经过原点，在m轴上有截距，即挂上小钩码后小车加速度仍为零，可能的原因是存在摩擦力(3)本实验直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则应采取的措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量答案：(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量7(2014·黄冈一模)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图一表面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5

10、0 hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点(1)如图给出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(图中未标出)，计数点间的距离如图所示根据图中数据计算的加速度a_(保留三位有效数字)(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_(填入所选物理量前的字母)a木板的长度lb木板的质量m1c滑块的质量m2 d托盘和砝码的总质量m3e滑块运动的时间t(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_(选填“偏大”或“偏小”)写出支持你

11、的看法的一个论据：_.解析：(1)由逐差法公式得a0.496 m/s2.(2)由牛顿第二定律得m3gm2g(m2m3)a，则需要测定滑块的质量m2及托盘和砝码的总质量m3，则选c、d.(3)由(2)中等式可得，因纸带与限位孔之间存在阻力等，测量的动摩擦因数偏大答案：(1)0.495 m/s2至0.497 m/s2之间均可(2)cd(3)偏大纸带与限位孔之间存在阻力等8(2014·高考山东卷)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度实验步骤：用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作g；将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示在a端向右

12、拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作f；甲改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤；实验数据如下表所示：g/n1.502.002.503.003.504.00f/n0.590.830.991.221.371.61如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端c处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物p连接，保持滑块静止，测量重物p离地面的高度h；乙滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的d点(未与滑轮碰撞)，测量c、d间的距离s.完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出f-g图线(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数_(保留2位有效数字)(3)滑块最大速度的大小v_(用h、s、和重力加速度g表示)解析：(1