2013年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、1十、力学探究性实验1.1. （20132013 上海市闵行区期末） 如图（a 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 3030 个铁图对应的车速为vc。（2 2）根据图（c c）标出的数据，求得车速vc= =_ km/hkm/h答案： 、 、= =）。解析：由于图C C 周期小，所以Vb hhi）,重力加速度为 g g,则小球做平抛运动的初速度v

2、 vo= =_。答案：1切线水平白纸 复写纸 同一位置由静止（每空 1 1 分）n.Ig（2 2 分） h h?- - h h解析：由平抛运动规律，l= v0T T, h h2-h-hi=gT=gT2，联立解得小球做平抛运动的初速度 v vo= =Ig。V V h h25.5.（每空 2 2 分）（20132013 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6然下垂，在其下端竖直向下施加外力 F 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 F 与弹簧的形变量 x x 作出的 F-XF-X 图线如图所示.由图求出，弹簧

3、的劲度系数，即k=k=_图线不过原点的原因是2343 x/bm7答案：200200 N/mN/m（2 2分）由于弹簧原长是水平放置时的长度，而竖直悬挂时弹簧的 自身重力会弓起弹簧的额外伸长，故实验图银不过原点（2 2分；解析；根据縣斜率可求岀弹簧的劲度系数，k=200k=200 N/mN/m 6.6.（ 8 8 分）（20132013 河南漯河市联考）如图甲所示，用包有白纸的质量为m m（kgkg）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

4、.测得记号之间的距离依次为20.020.0 mm,44.0mm,44.0 mm,68.0mm,68.0 mm,92.0mm,92.0mm,116.0mm,116.0 mm,140.0mm,140.0 mmmm，已知电动机铭牌上标有12001200 r/minr/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：端是圆柱棒的悬挂端（填“左”或“右”）.（2 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/sm/s ;圆柱棒竖直下落的加速度a=a=_m m /s s2.（结果保留三位有效数字）（1 1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T=_ s s,图乙中

5、的_86一答案：卩)05左(21.609.60 m/s:解祈：电劫机的转速K1200 r mini所以周期T - .?7 1200min=0.05 s,圆柱棒竖直自由下落，速度越来越大，因此毛笔所 画出的记号之间的距离越来越大，因此左端的记号后画上，所叹 左端畏悬挂端.勻变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段的平_(6S.0 +92.0)x10求2x0 05由其=日卩可得加速度a=9 60ms7.7. ( 8 8 分)(20132013 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 d，滑块通过细线与重物相连，

6、细线的拉力F F 大小等于力传感器的 示数让滑块从光电门 1 1 由静止释放，记下滑到光电门2 2 的时间 t t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5 5 次,得到下列表格中 5 5 组数据.均速度m s= 1.60 ni乩次数/(m s )f/N| 1.0Q.7621 0D. 9933.0L2344.01,5055.01.76力传感琴V掬龙电门1擔堆I(3(3)由图象可得滑块质量m=m= kgkg,滑块和轨道间的动摩擦因数* 第12题图2g=10m/g=10m/ s s ). .答案：(1)4.0(1)4.0 (2)(2)图象如图。(3 3) m=0.25m=0.25 卩=0.2

7、=0.2解析；由d=d= - -a=4.0a=4.0 m/sm/s2 2；由-iog=maiog=ma a=F7m-a=F7m- ktkt g,g,由甘图象斜率可得滑块质量严型匕由題截距可得滑块和轨道间的动摩擦因数A A =0.2.=0.2.8.8.(2013(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(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，且使其末端切线水平;记下小球飞出时初始位置 0,0,并凭眼观测过 0 0 画水平线作为 x 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

8、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&.05.04.02.0L000 5 10 14 W X5 W/N10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_（2 2）根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（ x x，y y）,画出y-x2 2图像如图（2 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k，重力加速度为 g g，则小铁块从轨道末端飞出的速度Vo o = =_ 。&答範1 1） 过0 0

9、点做重薙线的垂线为X X轴他）抛物线解析：水平方向*x x = =竖直方向：八討由可得；又知2vp2vp所以泸屢9.9. （20132013 安徽合肥名校联考） 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 7 所示。已知钢球在液体中运11动时所受阻力 F=kvF=kv1 2，闪光照相机的闪光频率为f f,图中刻度尺的最小分度为 s s。，钢球质量为 m,m,则阻力常数 k k 的表达式为 _答案：血4Sgf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=mg= kvkv2

10、， v=2v=2 s so/T=2/T=2 s sof f，解得 k=k=mg。4Sgf10.10.（20132013 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.A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B.B. 斜槽轨道必须光滑C.C. 斜槽轨道末端可以不水平D.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| | , P P、P P2和 P P3是轨迹图线上的 3 3 个点，P Pl和

11、 P P2、P P2和 P P3之间的水平- r翻距离相等。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 g。可求出小球从 P Pl运动到 P P2所用的时间为，小球抛出后的水平速度为答案:解析：由 4 4l=gT2,解得小球从 P Pi运动到 P P2所用的时间为 T=2T=21. .由 6 6l=VoT解得小球抛出后的水平速度为vo=3=3、., glgl . .1111 （20132013 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= = 48.0cm48.0cm的A、

12、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。（1 1）实验主要步骤如下:将拉力传感器固定在小车上;2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；3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；4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VA、VB；改变所挂钩码的数量，重复的操作。 下表中记录了实验测得的几组数据，2 2、VB_ VA是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a =_，请将表中第 3 3 次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）(1(1) AD(AD( 2 2)2 213aF关系图线；（4 4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线 （图中已画出理论图线），造 成上述偏差的11.11.答荡 匀速直线（2 2分）他_上1 1门分几2+442+44（2 2分2L如图（2 2分）（不礙邛分）没有完全平衡摩擦力（2 2分）解析：由解得；a a= = I I 2222o o次数F（ N N2 22 2