专题16力学实验-备战2015高考物理6年真题分项版精解精析原卷

1.【2014·福建卷（6分）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为cm和 m/s2（保留3位有效数字因 ，可【2014·（8分）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GA端F；G/F/C处，细绳跨过定滑轮分别与滑PPh；【2014·（10分）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。某次测量如图2所示，指针示数 cm在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表1。用表1数据计算弹簧1的劲度系数为 N/m（重力加速度g=10m/s2。由表1数据 （2x02.04x（n50①②（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k-n仔细分析实验，怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他11-2ONNN的轨迹。重复上述过N的轨迹。（4）根据的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。3所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不及质量及长度）固定在相距为DPQ，PQL（LPQP10cm处（C）m的重物（不滑动PC、QC的拉力大小TP和TQP到C10cm，并读出测力计的示数，最后得到TP、TQPC64曲线II中拉力最大时，C与P点的距离为 （选填：TP或TQ）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）的质量为200g，实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是 10.【2014·卷】某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关砝码质量弹簧长度砝码质量弹簧长度 ④重复③中操作，得到v与x的关系如图23（c）。由图可知，v与x成 避免小车在运动过发生抖法 （2013·新课标Ⅰ卷）22.（7分测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图（b）所示。其读数 （2）物块的加速度a可用d、s、△tA,和△tB,表示为 (3μM、m

;和重力加速度g表示为 （填“偶然误差”或”系统误差”（2013·II卷）22.（8分（2013·大纲卷23（12分测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑的四分之一圆弧轨道与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，CC′g。实验步骤如下：AABR L （ii）已知实验测得的μ（写出一个可能的原因即可-（2013·卷）(2)（11分1所示，某组同学借用“aF、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作， 20刻（2013·卷）28．(8分)如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门h＝0.420m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小v0td，记录在表中。(1)hdv0成＿＿＿＿关系，与＿＿g2一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理 g2t′到P、QI，同时外加与薄片垂BM、NUH，这个现象称为霍尔效应，UH电压，且满足UH

d为薄片的厚度，kUH时，应将电压表的“+”接线柱与 d=0.40mm，B=0.10TI的大小，测量UH值，记录数据如下表所示。 103VmA1T1（保留2位有效数字。如图丁所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向 “a”或“b）,S2掷向 “d联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器 某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t磁性才,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除t对实验结果的影响?请推导说明.完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB= 图CBAO图 图16（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T= 计数点5对应的瞬时速度大小计算式为V5= 为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为 T=（2013·福建卷）19．(18分⑴(6分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1＝ 该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反UxIx(图中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系，标出了与表5Ux、Ix54Ix-Ux图线。由Ix-Ux图线知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成 1g 1g

T

t

t，则单摆周期Ttt（1） mm，合金丝的直径为 2Ⅲ.（7）根据闭合电路欧姆定律，用图Ⅰ所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图R0U121

R2R0

R关系图线

(v11)，由此可得电池电动势E vnnErUI U－IEU－I图象如图中(a)(b)(c)(d) 曲线(c)对应的电源电动势 Ω，当外电路总电阻为2500时，该电源的输出功率 29（8数，所得到的lgT-lgL图线为 纵轴交点的纵坐标为c，由此得到该地重力加速度g= （2）①将弹簧悬挂在铁架台上将刻度尺固定在弹簧一侧弹簧轴线和刻度尺都应 方（ 码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：数值55表中有一个数值记录不规范代表符号 由表可知所用刻度尺的最小长度 ③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与 值（填“L0或L1” 果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40D.M=400g

m=20

40g、60g、80g、100g、1202A、B、C、D、E、F、G7

=5.49cm =5.91cm、 =6.34cm。已知打点计时器的工作效率为50Hz,则小车的加速度am/s2（2位有效数字块静止于水平气垫导轨上的O点，如图（a）所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系。先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；然后将小滑块从静止释OAtx1xt（表中的值是根据t值计算得出的t1根据表中数据，在图(b)中的方格纸上作—xt（ ①已知点(0，0)在—x图线上，从—x图线看，与x 1Ek与是什么关系？txEk④综合以上分析，Ep与x(1)实验开始时,A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)s-h关系的图象.(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数= .(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结 得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；由图得到F合 ）9180.2kg6m/s4m/skg·m/s0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为N（g=10m/s2过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号。（2012）21.（18分50cm用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应 30t100t

用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期计算得到的重力加速度值偏2（重庆23μM‘mABg10／2。①为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的 ，计算a的运动学 ②根 运动定律得到a与m的关系为a1g Mmm他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算。若要求a是m的一次函数， ③实验得到a与m的关系如题22图4所示，由此可知 3（（10器材，其名称是①（漏选或全选得并分别写出所选器材的作用②。5（18璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好。此时只需测量出 算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率。6（（1（7Rv0=3cm/sx直线运动。测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为 Cm/s，R在上升过运动轨迹的示意图是 （R视为质点）7（（12①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值 ②滑块与斜面间的动摩擦因数 ③以下能引起实验误差的 本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数 MOAAM，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连遮光片两条长边与导轨垂直导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，sA，B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图； (填选项前的hBC②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成 用天平测量两个小球的质量ml、测量小球m1开始释放高度分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、的射程增大。请你用4中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON （2011·（18分）mlm-l 2010·重庆·２２（1）某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频1实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的（填字母代号2在操作过有如下议论其中对减小实验误差有益的说法是 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大·19（1（6从图像中可以得 增挂钩码时lF成正比，而减挂钩码时lFD.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度2010·新课标·22如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：带铁夹的铁架为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材 B、秒 C、0～12V的直流电 D、0～12V的交流电实验中误差产生的原因 T1,m、m衡状态，测得m、m'连线长度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= （1）CD(2)根据

lk，得G

kr2。2010·海南物理·141Mm①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1 和v2 12时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码) 和 ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过 ，系统势能的减少EP 度为g)。如果EP （09·理科基础·17）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的（BA．abB．abC．abⅠ·23（10B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

ABs，Ah1，BA⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值

①斜面倾角的余弦 ②滑块通过光电门时的速度 ③滑块运动时的加速度 ④滑块运动时所受到的摩擦阻力 已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m。设E1和E2分别为开始下滑时和抛出时的机械能小球从开始下滑到抛出的过

E 2 2

E留两位有效数字①分析此图线的OA段可得出的实验结论 ②（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 6.（09·物理·18（6分）利用图A．实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻AB飞出，测ShmBx，落地CBlxll2-xB．所示，k。若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v0＝ 考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的p与实际压强相比 ①为完成实验，下述操作中必需的 cdO（6出小车的速度v、v、

、作出W

·9（3①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的重物，此还 除作v-t图象外，还可作 ·22．Ⅱ（9（1） 仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为。若保 (填“变大”“不变”或“变小”)图乙中的△t将(填“变大”“不变”或“变小”)。·11（10在平衡小车与桌面之间摩擦力的过，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时的加速度a= a-F·13（4 和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑②将小车停在C点， ③在小车中增加砝码， 表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和，|v22－v21|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△E3= 113中的方格纸上作出△E-W1·16（4 。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 （09·

（4分）ld图。由图可读出l cm,d 以上建议中确实对提高准确程度有作用的 （3） 某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为 d1L1Ln6.90cm,

LL 请你给出第四个差值 50g砝码的弹簧平均伸长量。

表示的式子为： 代入数据解得

⑤计算弹簧的劲度系数 N/m