（江苏专用）高三物理解析分项汇编 专题16 力学实验1（考试说明内要求实验）（含解析）新人教版

江苏省物理单科卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给江苏考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以江苏考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。专题16力学实验1(考试说明内要求实验)(解析版)1．【2013•苏州五市三区第一学期期中】如图甲所示，在“探究求合力的方法”的实验时，先是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，后用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。⑴图乙中的F和F′两力中，方向一定沿AO方向的是；⑵实验中两次拉橡皮条，以下注意事项正确的是(填字母代号)。A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧秤都拉到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置⑶以下观点对减小实验误差有益的说法是(填字母代号)。A．两绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时，两绳套方向应成90°角，以便算出合力大小D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远一点1．⑴F′；⑵BD；⑶BD解析：⑴当用一个弹簧秤拉橡皮条时，拉力的方向一定沿着橡皮条方向，即AO方向，因此F′的方向一定沿AO方向；⑵本实验采用的是等效替代法，因此每次都需将橡皮条和绳的结点拉到相同位置O，故选项D正确；当满足上述条件时，橡皮条一定沿相同方向拉伸到相同长度，故选项B正确；选项A、C仅仅满足了力的大小要求，而力是矢量，未满足方向要求，故选项A、C错误。⑶实验时绳长适中即可，没有具体长度要求，更不需相等长度，故选项A错误；实验过程中使弹簧秤、细2．【2013•南师附中第一学期期中】在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系在绳套B、C(用来连接弹簧测力计)，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。⑴本实验中，除了方木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔、弹簧秤外，还需要的器材有：；⑵本实验采用的科学方法是；A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法⑶实验中，假如F1的大小及方向固定不变，那么为了使橡皮筋仍然伸长到O点，对F2来说，下面几种说法中正确的有；A．F2可以有多个方向B．F2的方向和大小可以有多个值C．F2的方向和大小是唯一确定值D．F2的方向是唯一确定值，但大小可以有多个值⑷下图是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中比较符合实验事实的是的实验结果。(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)2．⑴刻度尺、量角器；⑵B；⑶C；⑷张华。解析：⑴实验中需要测量分力、合力，并且要作力的图示，3．【2014•无锡市第一学期期中】光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，l、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门l、2各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量，若上述测量的量用石表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a＝；⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．⑷由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是．⑷由图象可知，图线不过坐标原点，存在横截距，即施加一定的外力后，小车加速度仍然为零，因此该误差产生的原因是木板倾角太小(或平衡摩擦不足)考点：本题主要考查了“探究物体的加速度与合外力、质量关系”的实验问题。4．【2013•南师附中第一学期期中】为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”，某同学设计了如图所示的实验装置，图中打点计时器的交流电源频率为f＝50Hz。⑴完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列的点；②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码；③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m；④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③；⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点，测量相邻计数点的间距s1，s2，…，求出与不同m相对应的加速度a；⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出-m关系图线。⑵完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是；②下图为用米尺测量某一纸带的情况，a可用s1、s3和f表示为a＝，由图可读出s1、s2、s3，其中s1＝cm，代入各数据，便可求得加速度的大小；③下图为所得实验图线的示意图，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为。时，小车所受的拉力近似不变，因此为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小5．【2014•徐州市第一学期期中】如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。⑴该同学对于该实验的认识，下列说法中正确的是；A．该实验应用了等效替代的思想方法B．该实验应用了控制变量的思想方法C．实验时应先释放小车后接通电源D．实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量⑵如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为s1，BD间的距离s2，则打B点时小车运动的速度vB＝，小车运动的加速度a＝；⑶某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示．根据表中数据，在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图象。次数123456小车加速度a/m·s－21.721.491.251.000.750.50小车质量m/kg0.290.330.400.500.711.00/kg－13.503.002.502.001.401.00丙丙⑵小车拖着纸带做匀加速直线运动，因此根据匀变速直线运动规律规律可知，vB＝；利用逐差法可得小车运动的加速度为：a＝。⑶根据表格提供的数据，分别先选取纵、横轴合适的单位长度，在坐标系中标出表格中的各相应的点，依据描点作图的原则作出a与的关系图线如下图所示。考点：本题主要考查了“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验问题。6．【2013•金陵中学第一学期期中】某同学设计了如题图10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，细绳的两端分别与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，并测出间距d，开始时先将木板置于MN处，然后缓慢地向瓶中加水，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，继续向瓶中加少量水，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。⑴木板的加速度可以用d、t表示为a＝；⑵改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系，下列图象能表示该同学实验结果的是；⑶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小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度7．【2014•徐州市第一学期期中】用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1＝50g、m2＝150g，则(g取10m/s2，结果保留两位有效数字)⑴若图中用的是电火花打点计时器，则应使用()A．4～6V直流电源和复写纸B．4～6V交流电源和墨粉纸C．220V直流电源和复写纸D．220V交流电源和墨粉纸⑵在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝J，系统势能的减小量ΔEp＝J，由此得出的结论是；⑶若某同学作出-h图象如图，可求出当地的重力加速度g＝m/s2。8．【2014•江苏省海门中学第一次诊断考试】用如图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律。⑴实验中有A：200g的铝块和B：2