新版近六年2012-2017年新课标全国卷高考物理试题分类汇总 专题7：力学实验

1、天天快乐2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总专题7：力学实验（201新课标I）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（咙己录了桌面上连续的6个水滴的位置。已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）水小车滴水牡HP0图（b）左图,a)卑左丫亍10(/卜117小133卜150弓mm由图（b）可知，小车在桌面上是时间内的平均速度大小，求出V;将月一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中的位置相同，令滑块由静止开始下

2、滑，重复步骤、；多次重复步骤；利用实验中得到的数据作出V-t图，如图（c）所示。（填“从右向左”或“从左向右”运）动的。（2）亥小组同学根据图（b的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b冲A点位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s2。（结果均保留2位有效数字）（201新课标11）（6分）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。挡光片图（a）图（b）实验步骤如下：如图（A）将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑；当滑块上

3、的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t；用S表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，V表示滑块在挡光片遮住光线的t完成下列填空：（1）用A表示滑块下滑的加速度大小，用VA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与va、a和t的关系式为V二（2）由图（c可求得，vA=cm/s,a=cm/s20吉果保留3位有效数字）（201新课标III卷6分）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm）的纸贴在水平桌面上，如图（a）所示。将橡皮筋的一端Q固定在Y轴上的B点位于图示部分之外），月一端P位于Y轴上的A点时，

4、橡皮筋处于原长0（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点0,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图（b）所示，F的大小为N0（2癥去（1冲的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至0点。此时观察到两个拉力分别沿图（a）中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F=4.2N和F2=5.6N（i用5mm长度的线段表示1N的力，以0为作用点，在图(a)中画出力FF2的图示，然后按平形四边形定则画出它们的合力F合；._I_”合A(e橡皮筋图(町图(b)(iD合的大小为N,F合与拉力F的夹角的合合正切值为。若F合与拉力F的大小及方

5、向的偏差均在实验所允合许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。(2016年新课标全国卷I某同学用图(a所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz。打出纸带的一部分如图(b所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率F需要用实验数据和其它题给条件进行推算。图(a)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b冲给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为,打出C点时重物下落的速度大小为重物下落的加速度大小为。廉一5）-52*M图（b）(2已测得错误！未找到引用源。=8.89cm,错误!未找到引用

6、源。=9.50cm,错误！未找到引用源。=10.10cm;当地重力加速度大小为9.80m/s,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%，由此推算出f为Hz。(2016年新课标全国卷II某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图(a所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。打点计时器纸带物块图(a)(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序

7、是(填入代表步骤的序号)。图(b冲M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为m/s比较两纸带可知，(填M”或L”纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。(2016年新课标全国卷II傑物理课外小组利用图(a冲的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬图（a）挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg实验步骤如下：（1）将5个钩码全部放入

8、小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。a错误！未找到引用源。n图线不再是直线a错误！未找到引用源。n图线仍是直线，但该直线不过原点A错误！未找到引用源。n图线仍是直线，但该直线的斜率变大4.序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90（4）艮据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N;小车通过最低点时的速度大小为m/s0重力加速度大小取9.80m/s，计算结果保留2位有效数字）妊林打点计时器m/s2打点C点（2将n（依次取n=1,2,3,4,5）个钩码挂在轻绳右端，其余N错误！未找到引用源。n个钩码仍留在小车内;用手按

9、住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻T相对于其起始位置的位移s,绘制s错误！未找到引用源。T图象，经数据处理后可得到相应的加速度Ao（3）寸应于不同的n的a值见下表。N=2时的s错误！未找到引用源。t图象如图（b所示；由图（b求出此时小车的加速度保留2位有效数字），将结果填入下表。n12345a/(ms-2)0.200.580.781.00（4）利用表中的数据在图（c冲补齐数据点，并作出A错误！未找到引用源。n图象。从图象可以看出：当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。（5利用a错误！未找到引用源。n图象求得小车空载）的质量为kg保留2位有效数字，重力

10、加速度g取9.8m/s）。（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1）,下列说法正确的是（填入正确选项前的标号）。（2015年新课标全国卷I某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（0弧部分的半径为R=0.20m）o完成下列填空：将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a所示，托盘秤的示数为1.00kg;（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图（b所示，该示数为kg;（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如

11、下表所示：图（a）图（b）（2015年新课标全国卷II某学生用图（a所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b所示,图中标出了5个连续点之间的距离（1）物块下滑是的加速度a=ABC图（a）图（B）位移传感器位移传感器（发射超（接收器）吕小车门轨道PPPPPPx/cmP1204P2406P3606P4805P51003P61201亠0/V.山x/cm264526781103012931541nio2030405060k（N/m）163560436338288lk(n/N)0006100179002290029600

12、3479.80m/s）o已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm（1将表中数据补充完整:时物块的速度v=m/s;（2已知重力加速度大小为G,为求出动摩擦因数,还需测量的物理量是（填正确答案标号）物块的质量斜面的高度斜面的倾角（2014年新课标全国卷I某同学利用图（a所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示。实验中小车（含发射器）的质量为200g,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（选填“线性”或“非线性”

13、关）系。（2）由图（b）可知，a-n图线不经过原点，可能的原因是刻度尺0局尹5舷码图（a）Po.P1.P2.P3.P4.P5.P6分别固定在弹簧上距悬点0.10.20.30.40.50.60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P。指向0刻度。设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为X。；挂有质量为0.100kg的不去码时，各指针的位置记为X测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为图（b）（2）以N为横坐标，错误！未找到引用源。为纵坐标,在图乙给出的坐标纸上画出错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。f图象。（3）图（b冲画出的直线可近似认为通过原点。若从实

14、验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数N的关系的表达式为k=N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度1。（单位为m）的关系的表达式为k=N/mo（2013年新课标全国卷I图（a厉测量物块与水平（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桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：图（a）（2014年新课标全国卷II某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度圈数）的关系。实验装置如图（a所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针天天快乐

15、用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;天天快乐用米尺测量两光电门之间的距离s;调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间AA和AB,求出加速度；物理量中的一二h_Eh二E-一=XJ7b/V图11111111(1HJ11Hij11111111TTTr05101520图(b)多次重复步骤，求a的平均值错误！未找到引用源。；根据上述实验数据求出动摩擦因数M回答下列问题：(1)则量d时,某次游标卡尺主尺的最小分度为1mm)的示数如图(b；所示，其读数为cm。(2物块的加速度a可用d、s、A

16、A和AB表示为。(3动摩擦因数“可用M、m、错误！未找到引用源。和重力加速度g表示为。如果细线没有凋整到水平，由此引起的误差属于(填“偶然误差”或“系统误差”。)(2013年新课标全国卷II某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。(.A小球的质量m小球抛出点到落地点的水平距离S桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量&E.弹簧原长(2)用所选取的测量量和已

17、知量表示Ek,得E=。Ek=。(3疼(b冲的直线是实验测量得到的s&图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，s-Ax图线的斜率会(选填“增大”减“小”或不变”；如果m不变，h增加，图线的斜率会(选填“增大”减“小”或“不变”。)由图(b)中给出的直线关系和ek的表达式可k矢,E与Ax的次方成正比。P10.(2012年新课标全国卷)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图(A所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示。图(a所示读数为mm，图(b)所示读数为mm，所测金属板的厚度为mm。/图(A)回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加pk速度大小为go为求得E,，至少需要测量下列答案：匸1(1)错误！未找到引用源。、错误！未找到引用源。、错误！未找到引用源。，(2)4Q2.(1)，(2)1.29M；3.(3)0.39(0.370.41均可),(4)略