高考物理 期末一模联考新题精选分类解析 专题10 力学探究性试验

1、十、力学探究性实验B放大器显示器CA图(a)1（2013上海市闵行区期末）如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。i/mAt/×10-3s05101520图(c)i/mAt

2、/×10-3s05101520图(b)（1）分析两幅图像，可以推知：vb_ vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc =_ km/h。答案：<； 18或。解析：由于图C周期小，所以vb<vc. 根据图(c)标出的数据，求得车速vc =××2m/s=××2×=18km/h= km/h。 2（2013上海市闵行区期末）如图所示为测量重力加速度的实验装置。装置包括：固定在水平底板上带有刻度的直杆；三个可通过螺丝固定在直杆上的支架A、B、C（这些支架上可以固定相应的器材）；小钢珠一

3、个；小型电磁铁一个（用于吸住或释放小钢珠）；光电门两个（用于测量小钢珠通过两个光电门之间距离所需的时间，一个光电门触发后开始计时，另一个光电门触发后停止计时）。由直杆上的刻度读出C与B两个光电门的间距Dh，利用电磁铁将钢珠吸住，并使其由静止释放，记录钢珠通过两个光电门的时间间隔Dt，计算出两个光电门之间运动的平均速度为，保持A、B间距离不变，调节C的高度并重复上述步骤，测得多组数据Dhi 、Dti和。（1）用图像法求重力加速度g时，取Dt为横坐标， 为纵坐标 （2）若图像的斜率为k，则重力加速度g为 。3.（6分）（2013河南郑州市一模）为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验

4、装置。请思考探究思路并回答下列问题：（1）为了消除小车与水平之间摩擦力的影响应采取的做法是（ ）A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，是小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上（2）在实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2 、S3、 S4 、S5 、S6已量出，则小车加速度的表达式为a=；（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力

5、F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图所示。图线是在轨道倾斜情况下得到的（选填或）；小车及车中的砝码总质量m=kg。3.答案：（1）C（2分）（2）（2分）（3），0.5（每空1分）解析：由图象斜率k=2可得小车及车中的砝码总质量m=1/k=0.5kg。4（6分）（2013河北省唐山市期末模拟）在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、有水平卡槽的木板（能将挡板竖直固定在卡槽上，且相邻卡槽间的距离相等）、白纸、复写纸、图钉、小球、刻度尺等。I请完成研究平抛运动的实验步骤： （1）按图安装实验装置，保证斜槽末端 ，将 、 用图钉固

6、定在挡板同一面上，再将挡板竖直固定在卡槽上； （2）将小球从斜槽上某位置由静止释放，小球撞击挡板时在白纸上会留下痕迹； （3）将挡板移到右侧相邻的卡槽上竖直固定好，将小球从斜槽上 释放，小球撞击挡板时在白纸上留下痕迹； （4）重复（3）的步骤若干次； （5）整理器材。若相邻卡槽间的距离为l，在白纸上依次选取三个点迹，测得相邻两点迹间的距离分别为h1、h2（h2>h1），重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0= 。答案：切线水平 白纸 复写纸 同一位置由静止（每空1分）l（2分）解析：由平抛运动规律，l= v0T，h2-h1=gT2，联立解得小球做平抛运动的初速度v0= l。5（每空

7、2分）（2013河南漯河市联考）在“研究弹簧的形变与外力的关系”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进行的用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示由图求出弹簧的劲度系数，即k=_图线不过原点的原因是：_。6（8分）（2013河南漯河市联考）如图甲所示，用包有白纸的质量为m(kg)的圆柱棒代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，代替打点计时器当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动测得记号之间的距离依次为

8、20.0 mm,44.0 mm,68.0 mm,92.0 mm,116.0 mm,140.0 mm，已知电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样，由此研究圆柱棒的运动情况根据以上内容，回答下列问题： (1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T_s，图乙中的_端是圆柱棒的悬挂端(填“左”或“右”)(2)根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD_m/s；圆柱棒竖直下落的加速度a= ms2(结果保留三位有效数字)7（8分）（2013山东省淄博市期末）为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细

9、线的拉力F大小等于力传感器的示数让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据（1）若测得两光电门之间距离为d=05m，运动时间t=05s，则a= m/s2；（2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象（3）由图象可得滑块质量m= kg，滑块和轨道间的动摩擦因数= g=10ms2）.答案：(1)4.0 (2)图象如图。（3）m=0.25 8.(2013年安徽省合肥市一模)某同学用如图所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验，（1） 有下列实验步骤：用图钉把白纸订在竖直木板上；把斜槽固定在紧靠木板的左上角，且使其末端切线

10、水平；记下小球飞出时初始位置O，并凭眼观测过O画水平线作为x轴；把水平木条靠在竖直木板上，让小球从斜槽适当的位置由静止滚下，观察小球在木条上的落点，并在白纸上标出相应的点，得到小球运动过程中的一个位置；把水平木条向下移动，重复的操作，让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；从木板上取下白纸：. 上述到的步骤中，有错误的是步骤_，应改为_。第12题图(2)OyX2（2） 根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出图像如图（2）所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是_；设该直线的斜率为，重力加速度为，则小铁块从轨道末端飞出的速度_。9（2013安徽

11、合肥名校联考）为研究钢球在液体中运动时所受阻力的阻力常数，让钢球从某一高度竖直下落进入液体中运动，用闪光照相的方法拍摄出钢球在不同时刻的位置，如图7所示。已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv2，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，钢球质量为m，则阻力常数k的表达式为 。答案：解析：钢球从某一高度竖直下落进入液体中先做减速运动，后做匀速运动，由mg= kv2，v=2 s0/T=2 s0f，解得k=。10（2013北京东城区期末）用如图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是 （ ） A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B斜

12、槽轨道必须光滑 C斜槽轨道末端可以不水平 D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些（2）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。部分运动轨迹如图乙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为 ，小球抛出后的水平速度为_。答案：（1）AD（2）2. 3解析：由4l=gT2，解得小球从P1运动到P2所用的时间为T=2.由6l=v0T解得小球抛出后的水平速度为v0=3.11（2013北京市丰台区期末）如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。速度传感器速度传感器拉力传感器BA(1)实验主要步骤如下：将拉力传感器固定在小车上；调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做 运动；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连； 接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率