2020年高考物理实验题知识点归纳与实验题预测训练(含答案)_第1页
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文档简介

1、2020年高考物理实验题知识点归纳与实验题预测训练(含答案)力学实验实验一:研究匀变速直线运动,测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器)1 .打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器4-6v交流电,电火花220v交流电,它每隔0.02s打一次点(电源频率是50Hz)。2 .由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:连续相等的时间问隔内的位移之差为恒量。求任一计数点对应的即时速度v: vn n3.由纸带求物体运动加速度的方法:(1)利用上图中任意相邻的两段位移求一;如 v2 m(其中 T=5X 0.02s=0.1s)a:如aS3sT2(2)甩:逐差法二求加述度:(T为相邻两计

2、数点间的时间问隔)求S4 - S1S5 -S2S6 - S3ai;a2;a33T2 3T2 3TS4 S5 S6Si S2a 29T2al a 2a3a 3S3(3)用v-t图法:即先根据vnSc S一求出打第n点时纸带的瞬时2T速度,再求出各点的即时速度,画出如图的 v-t图线,图线的斜率即加速度实验步骤接惠源耻火花计时骞I或也*打点计时器J. 一嵯的有滑轮的长木板, 小生、班带、如绳、内码、蛔度尺、蚌线j心四、复马舐L按照实骗装置图,把打点计时器闻定在长木板北滑轮的一端.接好电麒1工把纳缝累存小车上,细线艇过滑轮,下端挂合玷的钩啊, 帐带穿过打点计时器,冏定在小车后面;工把小车停靠在打点计

3、时器处.接通电源.放开小车;4小车坏的一段呵间后.断开电源取F城带;2.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取78个计数点为宜5换纸带反立做-次,选择一条比较理想的纸带进行雳陆分析"注意事项1.纸带打完后及时断开电源3 .应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点,选取的记数点不少于6个(即每隔5个时间问隔取一个计数点),是为求加速度时便于计算。4 .不要分段测量各段位移,可统一量出各计数点到计数起点 0之间的距离,读数时应估读到毫米的 下一位。所取的计数点要能保证至少有两位有效数字5 .平行:纸带和细绳要和木板平行.6 .

4、两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带.7 .电压若增大,打点更清晰;频率若增加,打点周期更短;8 .若打出短线,增加振针与复写纸的距离;9.若初速度为0,则选1,2点距离为2mW宜;实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系注意事项1.不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超过弹簧弹性限度.2 .尽量多测几组:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据.3 .使用数据时应采用Lx L。即弹簧长度变化量.4,统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.实验三:验证力的平行四边形定则注意事项1.用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条

5、、弹簧秤和细绳套应位于 与纸面平行的同一平面内。使用的弹簧秤是否良好(是否在零刻度),拉动时尽可能不与其它 部分接触产生摩擦,拉力方向应与轴线方向相同。2.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置 。必须保持不变。3.结点的位置和线方向要准确4 .角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,具夹角 60°100°为宜.5 .合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变尽量大,细纯套适当长一些,便于确定力的方向.6 .统一标度:在同一次实验中,画力的图示标度要相同,要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.实验四:验证牛顿运动定律实验原理1 .如图所示装置,保持小车质量不变、改

6、变小桶内砂的质量、从而改变细线对小车的牵 引力,测出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线、验证加谏度是否与外力成正比。翡噌打蛛甘时壮2.保持小桶和砂的质量不变、在小车上加减小码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度和质量倒数 的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。实验器材小车,整码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及整码,米尺等。实验步骤1.用天平测出小车和小桶的质量 M和M',把数据记录下来。2 .按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。3 .平衡摩擦力:在长木板

7、的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜 面上可以保持匀速直线运动状态(也可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。4 .在小车上加放整码,小桶里放入适量的砂,把整码和砂的质量 m和m'记录下来.把细线系在小车上 并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点, 取下纸带,在纸带上写上编号。5 .保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤 4再彳5次实验。6 .算出每条纸带对应的加速度的值。7 .用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M'+m')g,根据实验结果在坐标 平面上描出相应的点,作图线

8、。若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其 加速度与它所受作用力成正比。8 .保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放整码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速 度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内整码总质量的倒数,在坐标平面上根据实验 结果描出相应的点,并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不 变时其加速度与它的质量成反比。注意事项1 .砂和小桶的总质量不要超过小车和整码的总质量的2 .在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给小车一个初速度, 如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,则表示平衡完毕,加整码后不需再平衡

9、;3 .只要重物的质量远小于小车的质量, 那么可近似认为重物所受重力大小等于小车所受的合外力的 大小。4 .作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两 侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。5 . 一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电 源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.实验六:验证机械能守恒定律实验原理当物体自由下落时,只有重力做功,物体的重力势能和动能互相转化,机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为 v,下落高度为h,则应有:mgh= ;mv2,借助打点计时器,测出重 物某时刻的下落高度h和

10、该时刻的瞬时速度v,即可验证机械能是否守恒,实验装置如图所示。测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第 n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和 ,、dn+1 dn1,一一一Sn+1 ,由公式 Vn=2t 算出,如图所小。实验器材铁架台(带铁夹),打点计时器,学生电源,导线,带铁夹的重缠,纸带,米尺,用导线把打点计时器与学生电源连接实验步骤1.按如图装置把打点计时器安装在铁架台上2 .把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤 停靠在打点计时器附近。3 .接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。4.重复几次,得到35条打好点的纸带.5 .在打好点的纸带中挑

11、选第一、二两点间的距离接近 2mm,且点迹清晰一条纸带,在起始点标 上0,以后各依次标上1, 2, 3,用刻度尺测出对应下落高度 hi、h2、h3o6 .应用公式计算各点对应的即时速度 VI、72、 V307 .计算各点对应的势能减少量 mghn和动能的增加量1mv2,进行比较注意项事1 .打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。2 .保证打出的第一个点是清晰的点,选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带3 .因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。4 .先通电源,侍打点计时器正学工作后才放纸带6.由于有阻力,所以 Ek稍小于Ep8.重物

12、密度要大:重物应选用质量大、体积小、密度大5 .测量下落高度必须从起点开始算7 .此实验不用测物体的质量(无须天平)的材料.实验五:探究动能定理突姆目麻上探究功1J物体速度用上的X系_箱梯区浙作理在妇一上移动电用 做啰为H 收卡幽幽1亚运樽他丽 二 碗通” 三根橡皮筋作用在小k 三的曲加一做功应为3即跚册与糅出小的并穆皮筋的速战列表作曲实懿器材卜橡皮筋.小不、木板、打点计时需、堆带、铁钉等用一条皮筋拉小军一做功中用两条犊出筋技小车一慑加尔(实兼步器)川:条城虎肪拉小车一做”月讨楣出每次小大长制的速度只要分别测出两小球的质量mi、m2,和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离 S1,以及入射

13、小球与被碰小球碰撞后在空1 B分翳用各次实鼎的F和中绘出W .M卬.vW,留一用关系困他验结西一 找出。引用阅美系冲=;用“注意事项1 .平衡摩擦力:将木板一端垫高,使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡. 方法是轻推小车,打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动,找到木板一个合适的倾角.2 .选点测速:测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选小车做匀速运动状态的.3 .规格相同:橡皮筋规格相同时,力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数化 实验七:验证动量守恒定律 实验目的:研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒。实验原理一个质量较大的

14、小球从斜槽滚下来,跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都做平抛运动。由于两小球下落的高度相同,所以它们的飞行时间相等,这样如果用小球的飞行时间作时间单位,那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度。因此,中飞出的水平距离S1'和S2', 碰撞前后总动量守恒。若misi在实验误差允许范围内与 misi'+m2s2'相等,就验证了两小球实验器材碰撞实验器(斜槽、重锤线),两个半径相等而质量不等的小球;白纸;复写纸;天平和整码;刻度尺,游标卡尺(选用),圆规等。注意事项1 .应使入射小球的质量大于被碰小球的质量。2 .要调节好实验装置,使固定在

15、桌边的斜槽末端点的切线水平,小支柱与槽口间距离使其等于 小球直径,而且两球相碰时处在同一高度,碰撞后的速度方向在同一直线上。3 .每次入射小球从槽上相同位置由静止滚下,可在斜槽上适当高度处固定一档板,使小球靠着 档板,然后释放小球。4.白纸铺好后不能移动。5.小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点 的平均位置。6若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末 端开始做平抛 运动,于是验证 式就变为m OP=m OM+m ON两个小球的直径也不需测量方案2:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平

16、测出两小车的质量.(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.(3)实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动. ., Ax(4)测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v = q算出速度.(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.电学实验实验八:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验原理:根据电阻定律公式R= p只要测量出金属导线的长度i和它的直径d,计算出导线的 横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属

17、导线的电阻率。U R LIS (2)2实验器材:被测金属导线, (50。),电键,导线若干,U D24 I L直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器 螺旋测微器,米尺等。实验步骤:1、用刻度尺测出金属丝长度他2、螺旋测微器测出直径,如果是空心还需游标卡尺,算出横0 截面积。3、用外接、限流测出金属丝电阻0 &r一4、设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的T-方法注意事项1 .测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两接入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。2 .本实验中被测金属导线的电阻值

18、较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。3 .实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变 阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。4 .闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。5 .在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大(电流表用00.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中变化。实验九:描绘小电珠的伏安特性曲线器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡 (4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干

19、注意事项:因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Q左右)所以应该选用安培表外接法。小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压 (电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用分压 接法一。在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,开始时滑动触头应该位于最小分压端(电压从零开始变化到额定电压)。由实验数据作出的I-U曲线如图,说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大 (若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。)若选用的是标有“

20、 3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用 0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。实验十一:测定电源的电动势和内阻,(用电流表和电压表测)实验目的:测定电池的电动势和内电阻。忆网实验原理如图所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出3、几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 外r值,最后'''1 01 4分别算出它们的平均值。止匕外,还可以用作图法来处理数据。即.、口 I1j-在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画U, 01.4 C.6出U I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势

21、值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。实验器材待测电池,电压表(0 3V),电流表(0 0.6A),滑动变阻器(10Q),电键,导线。'®"实验步骤1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连 接好电路。2 .把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。3 .闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(Ii、Ui),用同样方法测量几组I、U的值。4.打开电键,整理好器材。5 .处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。注意事项1 .为了使电池的路端电压变化明显, 电池的内阻宜大些,可选用使用过一段时间的1号干电池。2 .干电池在大电流放

22、电时,电动势 后会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过 0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。3 .要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出三、r值再平均。4 .在画U- I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏 离直线太远的点可舍去不予考虑。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。5 .干电池内阻较小时路端电压 U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画UI图线时,纵轴的

23、刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标 I必须从 零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的 内阻。外电路断开时,用电压表测得的电压 U为电动势E U=E6.特别要注意:有时纵坐标的起始点不是 0,求内阻的一般式应该是r o I本实验电路中电压表的示数是准确的,电流表的示数比通过电源的实际电流小,所以本实验的系统 误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差,电阻R的取值应该小一些,所选用的电 压表的内阻应该大一些。实验十二:练习使用多用电表实验器材:多用电表,标明阻值为几欧,几十欧,几百 欧、几千欧的定值电阻各一个,小螺丝刀

24、。实验步骤1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺 丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表 笔分别接入“ +”、“”插孔。2 .选挡:选择开关置于欧姆表“X 1”挡。3 .短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。4 .测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。5 .换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共 同决定,可置于“X 1”或“X 10”或“X 100”或“X 1k”挡。6 .多用电表用完后,将选择开关置于“ OFF挡或交变电

25、压的最高挡,拔出表笔。注意事项1 .多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。2 .测量时手不要接触表笔的金属部分。3 .合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近。若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角 太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。4 .测量完应拔出表笔,选择开关置 OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用应取出电池,以防电池 漏电。5 .欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘,左8右0:电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电阻零与电流、电压最大刻度重合;刻度不均匀:左密右疏.6 .欧姆挡是倍率挡:即读出的示

26、数再乘以挡上的倍率.电流、电压挡是量程范围挡.在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧处 ).一,一 ,、一 1 2,7 .欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率.为了减小读数误差,指针应指表盘司到司的3 3部分,即中央刻度附近.8.测电阻时必须把电阻与外界断开,换欧姆档必须再掉零;补充知识:1.伏安法测电阻伏安法测电阻有a、b两种接法,a叫(安培计)外接法,b叫(安培计)内接法。估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法:外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻

27、应采用外接法; 内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a点,将右端第一次接b点,第二次接c点,观察电流表和电压表的变化, 若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即 AI/I和产L|AU/U)。2 .滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法:a叫限流接法.,b叫分压接法一。分压接法:当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。或者滑动

28、变 r-LL - f r .-s-b-5- r- ll - - u-sw «一lc j-. . -va-i-rr-TLL -v-vn-1-"i ".F-Tif .-.-. - - -rr-i-*v-f-.-a-iv-r-阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值川分正接法肘,.一滑动变阻播应该选.川一阻值小的;“以小控大”限流接法时:滑动变阻堤应该选用阻值和被测电.阻接近的A3 .实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路:只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部 分依次串联起来(注意电表的正负接线柱和量

29、程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路:应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝 三部分用导线连接起来?然后在滑动 变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部 分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点问。高考物理实验题分类汇编力学实验为1、( 2009年全国卷I )某同学了探究物体在斜面上运动时摩擦 与斜面倾角的关系,设计实验装 如图。长直平板一端放在水平桌上,另一端架在一物块上。在平板上标出 A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器 记录滑块通过光电门时挡光的时间,实验步骤如下: 用游标卡尺测测最滑块的挡光长度 d,用天平测量滑块的质

30、量 m; 用直尺测量A、B之间的距离s, A点到水平桌面的垂直距离hi, B点到水平桌面的 垂直距离h2; 将滑块从A点静止释放.由光电计时器读出滑块的挡光时间 t;重复步骤数次,井求挡光时间的平均值t 利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos a;多次改变斜面的倾角,重复实验步骤做出f-cosa关系曲线(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速g)斜面倾角的Hill4IlliUH5主尺 cm0 5 io游标尺cos a滑块通过光电门时的速度 v滑块运动时的加速度a= 滑块运动时所受到的摩擦阻力f=(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得答案(1) cos & (R

31、h2)2 - d - d2 一da鼻mgt2st2h1 h2sd2m 2st2【解析】(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示根据三角形关系可得到cosS2 (hl h2)2sd22st 2根据v x d t t22根据运动学公式x L,有s上,即有ad2m2 .2st2条刻度线与主尺对齐,再考虑到2a2a根据牛顿第二定律mgsin f ma,则有f mg一h2 s(2)在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第卡尺是10分度,所以读数为 3.6cm+0.2 Mmm=3.62cm。2、(2009年全国卷R)某同学得用图1所示装置做 研究平抛

32、运动”的实验,根据实验结果在 坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹, 但不慎将画有轨迹图线的坐标约丢失了一部分, 剩余部分如图2所示,图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0.10m, Pi、P2和P3 是轨迹图线上的3个点,Pi和P2、P2和P3之间的水平距离相等。完成下列填空:(重力加速度取 9.8m/s2)(1)设Pi、P2、和P3的横坐标分别为X1、X2和X3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图2 中可读出 |y1 y2| =m,Iy1一y3 |=m,|xi X2| =m(保留两位小数)。(2)若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求小球从P1运动到P

33、2所用的时间为 s小球抛出后白水平速度为 m/s(均可用根号表示)。,(3)已测得小球抛也前下滑的高度为 0.50m,设Ei和E2分别为开始下滑时和抛也时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,E-E2 M00%=% (保Ei留两位有效数字)图1答案(1) 0.611.610.60(2) 0.203.08.2【解析】本题考查研究平抛运动的实验。由图可知 P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格,P1 到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有y1 y2 =0.60m. y1 、3 =1.60m. P1到P2两点在水平 方向的距离为6个格.则有|为X2 =0.60m.(2)由水平方向

34、的运动特点可知P1到P2与P2到P3的时间相等,根据x at2,解得时间约为0. 2s, x 0.60则有 v03.0m/st 0.2设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为Ez-mv。2 =4.5m,则根据与 0.0822日拉力传感器 速度传感器3、(2009年广东物理)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究 动能定理”。如图12,他们将拉力传 感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个 定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录通过 A、B时 的速度大小。小车中可以放置整码。(1)实验主要步骤如下:测量 和拉力传感器的总质量 Mi;把细线的一端固定在

35、拉力传感器上, 另一端通 过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;将小车停在C点,,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过 A、B时 的速度。在小车中增加整码,或 ,重复的操作。(2)表1是他们测得的一组数据,其中 M是Mi与小车中整码质量之和,v2 V12是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量E, F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功。表格中的 AE3 =, W3=。(结果保留三位 有效数字)(3)根据表1,请在图13中的方格纸上作出 E W图线。次裁帕T皿JWfJ10. 5W0. 7C00.1900. 4000,20020L 500J.&50M

36、130. S40Q 42fl0. 5002. 40照1.220%g1. ODD2.我1.202. 42 EL2I5LOGO名“1,相2. 86(表i Si明记求表ii::一.J一L - L T -r W.Ja al J d-二【IT=,£:!:ii a- n -l-TT ' 1-l-l,-1一 1 u 41.t-LJ. J*叶丸JL J i !U-*r'H'iLu- Ml ii 开百 .j-L -L.l.一_u- ii a !.厂 I-J- i ;L_J_i., iitri"-J.I-I.J-LL i 1:1*i-1 !"Vj 8 I =:

37、!JE Jaw r-LpU-va =r !9 t 9 i vafe -aih f Jir q = airr a s h h, - 4-s Ir-T; I i 丁 j i El T,i j a l答案:(1)小车;接通电源后释放小车;减少钩码的个数(2) 0.619; 0.610(3)图【解析】(1)略;(2)由各组数据可见规律1一一.一一E jmv; v2 ,可得E3=0.600;观察 F-W 数据距1一规律可得数值上 W=F/2=0.610;(3)在方格纸上作出AE-W图线如图所示4、卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G(1)(多选题)为了测量石英丝极微小的扭转角, 取使“微小

38、量放大”的主要措施是()(A)减小石英丝的直径(B)增大T型架横梁的长度该实验装置中采(C)利用平面镜对光线的反射(D)增大刻度尺与平面镜的距离(2)已知T型架水平横梁长度为1,质量分别为m和m'的球,位于同一水平面内,当横 梁处于力矩平衡状态时,测得 m、m'连线长度为r,且与水平横梁垂直,同时测得石英丝的 扭转角度为,由此得到扭转力矩 k (k为扭转系数且已知),则引力常量的表达式 G =k r2【答案】(1) CD(2) Umm'l5、有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的 纸带A、B、C、D,其中一条是做验证机械能守恒定律” 实验时打出的。为找出该

39、纸带,某同学在每条纸带上取了点 迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离 依次为Si、S2、S3。请你根据下列Si、S2、S3的测量结果 确定该纸带为。(已知当地的重力加速度为 9.791m/S2)A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mmC.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm60.6mm【答案】C【解析】验证机械能守恒定律采用重锤的自由落体实现,所以相邻的0.02s时间内的位移增大 量为 S gT2 9.791 0.022 m 3.9mm ,答案 C。6、(2009年海南卷)某同学用游标卡尺

40、和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度,读出图中的示数,该金属圆片的直径的测量值为 cm,厚度的测量值为 mm。答案:1.240 , 1.682 (或 1.683)【解析】游标卡尺的读数,按步骤进行则不会出错。首先,确定游标卡尺的精度为20分度,即为0.05mm,然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数 12.00mm,注意小数点后的有效数字 要与精度一样,再从游标尺上找出对的最齐一根刻线,精度格数=0.05 8mm=0.40mm,最后两者相加,根据题目单位要求换算为需要的数据,12.00mm+0.40mm=12.40mm=1.240cm螺旋测微器的读数 1.5mm+0.01 18.2mm

41、=1.682mm。7、(2009年江苏物理)探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时问间隔为0.02s从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该 小车的加速度a=m/s2.(结果保留两位有效数字)第11题图(2)平衡摩擦力后,将 5个相同的整码都放在小车上.挂上整码盘,然后每次从小车上取一个整码添加到整码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度 a与整码盘中整码总重力F的实 验数据如下表:整码盘中整码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a

42、 (ms2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a-F的关系图像.(3)根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因。答案:(1) 0.16 (0.15也算对)(2)(见图) (3)未计入整码盘的重力【解析】(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带,求解加速度用公式x at2,关键弄清公式中各个量的物理意义,x为连续相等时间内的位移差,t为连需相等的时间问隔,如果每5个点取一个点,则连续两点的时间间隔为 t=0.1s, x (3.68-3.52)10 2m,带入可得加速度a=0.16m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解,得加速度a=0.15m/s

43、2(2)根据图中的数据,合理的设计横纵坐标的刻度值,使图线倾斜程度太小也不能太大,以与水平方向夹角45°左右为宜。由此确定F的范围从0设置到1N较合适,而a则从0到3m/s2 较合适。设好刻度,根据数据确定个点的位置,将个点用一条直线连起来,延长交与坐标轴 某一点。如图所示。(3)处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义,能正确理解这些量的意义 则很多问题将会迎刃而解。与纵坐标相交而不过原点,该交点说明当不挂整码时,小车仍由 加速度,即纯对小车仍有拉力,从此拉力的来源考虑很容易得到答案,是因为整码盘的重力, 而在(2)问的图表中只给出了整码的总重力,而没有考虑整码盘的重力

44、。l ,用螺旋测微器测量该圆柱体8、(2009年宁夏卷)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度的直径d ,示数如图。由图可读出l =cm, d =mm答案 2.25, 6.860【解析】游标卡尺的读数 x 22mm 0.1mm 5 22.5mm 2.25cm;螺旋测微器的读数 y 6.5mm 0.01mm 36.0 6.860mm9、(2009年山东卷)(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则, 他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小事物,以及刻度 尺、三角板、铅笔、细纯、白纸、钉字,设计了如下实验:将两条橡 皮筋的一端分别在墙上的两个钉子 A、B上,另一端与第二条橡皮筋 连接,结点为O,

45、将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。为完成实验,下述操作中必需的是。a.测量细纯的长度b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后像皮筋的长度d.记录悬挂重物后结点O的位置钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次实验证,可采用的方法是 答案:bcd 更换不同的小重物10、 (2009年上海物理)如图为 用DIS位移传感器(发射器)位移传感器(接收器)(位移传感器、数据采集器、计算机)Q研究加速度和力的关系”的实验装置。轨道口勾码(1)在该实验中必须采用控制变量法,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

46、画出a-F关系图线(如图所示)。分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原 因是()(A)小车与轨道之间存在摩擦 (B)导轨保持了水平状态(C)所挂钩码的总质量太大(D)所用小车的质量太大【答案】(1)小车的总质量,小车所受外力,(2)在质量不变的条件下,加速度与外力成正比, C,【解析】(1)因为要探索加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重,而实际上a mg ,可见M(M m)力作为小车所受外力;(2)由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:mg Ma得a -mgMA

47、B段明显偏离直线是由于没有满足 M>>m造成的。11、(2009年四川卷)气垫导轨(如图甲)工作时,空气 从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间 形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触, 大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律, 在水平气垫导轨上放置两个质量均为 a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相 碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同 间距的6个连续点为一段划分纸带,

48、用刻度尺分别量出其长度S1、S2和S3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为 ?,两滑块的总动量大小为;碰撞后两滑块白总动量大小为 。重复上述实验,多做 几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验 证。卜-m三越:三招修一书摊嘀糜工一 & F 出静f答案:(2) 0.2abs3 0.2absi (两空可互换),0.2ab(si-S3); 0.4abs2解析:动量P=mv,根据v=S/(5T)可知两滑块碰前的速度分别为 vi = 0.2sib、v2=0.2s3b, 则碰前动量分别为0.2absi和0.2abs3,总动量

49、大小为avi av2= 0.2ab(si-s3);碰撞后两滑块的总动量大小为 2av=2a M (5T) =0.4abs2。12、(2009年天津卷)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开 始自由下落,利用此装置可以测定重力和速度。所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹 的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代 号)中的器材。A.直流电源、天平及整码B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及整码D.交流电源、毫米刻度尺 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验 的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外, 还可作 图象,其纵

50、轴表示的是 ,横轴表示的是2答案:D, v2 h ,速度平方的二分之一,重物下落的高度。【解析】本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和整码。计算速 度需要测相邻计数的距离,需要刻度尺,选 Do2由公式V2 2gh ,如绘出-h图像,其斜率也等于重力加速度。213、请完成以下两小题。(1)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木 板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂 钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线 MN、PQ,并

51、测出间距d0开始时讲模板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数 F0,以此表示滑动摩 擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数 Fi,然后释 放木板,并用秒表记下木板运动到 PQ处的时间t。木板的加速度可以用d、t表示为a=;为了减小测量加速度的偶然误 差可以采用的方法是(一种即可) 。 改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数Fi的关系。下列图象能表示0该同学实验结果的是 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出摩擦力的大

52、小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度【答案】尊CBCt【解析】由于xat2,且=d,所以a 穹由于加速度a尸1工0。所以a-Fi图象C 2t2m正确BC14、为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了加速度与物 体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后, 在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力。(1)往整码盘中加入一小整码,在释放小车 (选填 之前”或 之后”)接通打点 计时器的电源,在纸带上打出一系列的点t与速度v的数据如下表:(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间时间t/s00.501.001.

53、502.002.50速度v/(m s-1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v-t图像。(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变 大,你是否同意他的观点?请根据 v-t图象简要阐述理由。【答案】(1)之前(2)(如右图)(3)同意,在v-t图象中,速度越大时加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大。【解析】(1)操作规程先接通电源再释放小车。(2)描点用光滑的曲线作图(如图)。(3) 同意,在v-t图象中,速度越大时加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大。 15、在 探究弹簧弹力大小与伸长

54、量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替 弹簧。为测量橡皮纯的劲度系数,他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均 为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录纯下端的坐标 X加i (下标i表示挂在纯下端钩码个数)。 然后逐个拿下钩码,同样记录纯下端的坐标 X减i,纯下端面坐标的值Xi= (X加i+X减i) /2的 数据如下表:挂在橡皮绳下端的钩码个数橡皮绳下端的坐标(Xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.3284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1) 同一橡皮绳的 X加i X减i (大于或小于);(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);(3) 选择一组数据用作图法得出该橡皮纯的劲度系数k (N/m);(4) 为了更好地测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?【答案】(1)小于(2)乙(3) 5770N/m (4)尽

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