专题16 力学实验高考押题学生.docx
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专题16力学实验高考押题学生
1．关于游标卡尺，下列说法正确的是（ ）
A．利用一对外测量爪可测量圆筒的内径
B．利用一对内测量爪可测量圆筒的外径
C．利用一对外测量爪可测量乒乓球的直径
D．利用深度尺可测量槽或孔的深度
2．某人用刻度尺去测量一个物体的长度，共测量4次，测得数据分别为1.42cm、143cm、1.42cm、1.44cm，物体长度的测量结果应为（ ）
A．1.4275cm B．1.427cmC．1.43cmD．1.4cm
3．在使用打点计时器时，发现打点计时器打点周期不稳定，其原因可能是（ ）
A．交流电压不稳定
B．永久磁铁磁性太弱
C．电源的频率不稳定
D．振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差
4．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应
的时刻/（s）
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
通过计数点时
的速度（cm/s）
44.0
62.0
81.0
100.0
118.0
138.0
为了算出加速度，最合理的方法是（ ）
A．根据任意两个计数点的速度，用公式a＝Δv/Δt算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，用公式a＝tanα算出加速度
C．根据实验
数据画出v－t图象，由图象上任意两点所对应的速度及时间，用公式a＝Δv/Δt算出加速度
D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
5．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，如何保证刻度尺竖直（ ）
A．使用三角板 B．使用重
垂线C．
目测D．不用检查
6．在“验证力的平行四边形定
则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指（ ）
A．弹簧测力计的弹簧被拉长
B．固定橡皮条的图钉受拉力
产生形变
C．细绳套受拉力产生形变
D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度
7．某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验。
他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图象可能是下列所示图象的哪一个（ ）
8．为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选（ ）
A．a－m图象 B．m－a图象C．a－
图象D.
－a图象
9．如果a－
图象是通过原点的一条直线，则说明（ ）
A．物体的加速度a与质量m成正比
B．物体的加速度a与质量m成反比
C．物体的质量m与加速度a成正比
D．物体的质量m与加速度a成反比
10．在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是（ ）
A．平衡摩擦力时，应将砝
码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在
小车上
B．连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行
C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
11．在“验证牛顿第二定律”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M≫m的条件，结果得到的图象应是图中的（ ）
12．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有（ ）
A．重锤的质量B．重力加速度
C．重锤下落的高度D．与重锤下落高度对应
的重锤的瞬时速度
13．如图所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是（ ）
A．释放小车的位置等间距的变化
B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍
C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍
D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放
14．某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是（ ）
A．始终是均匀的 B．先减小后增大
C．先增大后减小D．先增大后均匀不变
15．用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律时，某同学的以下说法中正确的是（ ）
A．必须用秒表测出重物下落的时间
B．实验操作时，注意手提着纸带使重物靠近计时器，先接通计时器电源，然后松开纸带
C．如果打点计时器不竖直，重物下落时，其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上，就会造成重力势能的变化小于动能的变化
D．验证时，可以不测量重物的质量或重力
16．“验证机械能守恒定律”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带。
图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列说法
正确的是（ ）
A．实验时应先放开纸带再接通电源
B．（s6－s1）等于（s2－s1）的6倍
C．由纸带可求出计数点B对应的速率
D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s
17．用游标为10分度的游标卡尺测量球的直径，示数如图所示，球的直径为________cm。
18．如图是打点计时器测定匀变速直线运动的加速
度时得到的纸带，电源频率为f＝50Hz，从O点开始每隔4个点取一个计数点，测得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，则相邻两个计数点的时间间隔为________s，物体运动的加速度大小为________m/s2，D点的速度大小为________m/s。
19．某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干条纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。
如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离，用T表示相邻两计数点间的时间间隔，由这些已知数据计算：
该匀变速直线运动的加速度的表达式为a＝________________，其大小为a＝________m/s2，与纸带上E点相对应的瞬时速度vE＝________m/s。
（答案均要求保留3位有效数字）
20．如图所示的纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况，可以断
定纸带的速度变化情况是__________；若使用的电源的频率是50Hz，从打下A点到打下D点，共13个点迹，历时________s。
当打点计时器使用的电源的频率低于50Hz时，如果仍用50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度值将比物体的真实值________。
21．
（1）用游标卡尺（卡尺的游标有20等份）测量一支铅笔的长度，测量结果如图所示，由此可
知铅笔的长度是________cm。
（2）在“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示为实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间的时间间隔均为0.1s，测得A到B和B到C的距离分别为5
.60cm和7.82cm，则物体的加速度大小为________m/s2，B点的速度大小为________m/s。
22．如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。
（1）打点计时器电源频率为50Hz。
A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不清晰而未画出。
试根据纸带上的数据，推测F点的位置并在纸带上标出，算出对应的速度vF＝________m/s（计算结果保留两位有效数字）。
（2）图b是该同学根据纸带上的数据，作出的v－t图象。
根据图象，t＝0时的速度v0＝________m/s，加速度a＝________m/s2（计算结果保留两位有效数字）。
23．某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度。
实验过程如下：
在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面
顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜
面底端时立即将小车移开。
图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻两点之间的距离是s01＝1.40cm，s12＝2.1
5cm，s23＝2.91cm，s34＝3.65cm，s45＝4.41cm，s56＝5.15cm。
试问：
（1）滴水计时器的原理与课本上介绍的______原理类似。
（2）由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2。
（结果均保留2位有效数字）
24．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出），打点计时器接的是“220V、50Hz
”的交变电流。
如图，他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。
（1）打点计时器在打B、C、D、E各点时物体的瞬时速度如下表：
vB
vC
vD
vE
0.12m/s
0.16m/s
0.25m/s
则vD＝________m/s。
（2）根据
（1）中得到的数
据，试在图中所给的坐标系中，画出v－t图象，并从中可得出物体的加速度a＝______m/s2。
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f′＝49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________。
25．如图（a）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。
（1）为完成实验，还需要的实验器材有：
__________________；
（2）实验中需要测量（记录）的物理量有：
___________________；
（3）图（b）是弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的F－x图象，由此可求得弹簧的劲度系数为________N/m。
图象不过原点的原因是_________________________________________________________________。
26．橡皮条的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计。
沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。
当橡
皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
（1）由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为________N和________N。
（要求读到0.1N）
（2）在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
27．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：
一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图（甲）所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图（乙）所示，则弹簧的劲度系数为k＝______N/m，弹簧的原长l0＝________cm。
28．
（1）某实验小组在《互成角度的两个共点力的合成》实验中，做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时他们需要记录的是________、________和________，接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是____________________。
（2）图甲为“探究求合力的方法”的实验装置
①下列说法中正确的是________。
A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
②弹簧测力计的指示如图乙所示，由图可知拉力的大小为______
N.
（3）在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？
答：
________。
（选填“变”或“不变”）
29．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示。
所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。
实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。
（1）有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F－L图象。
（2）由此图象可得出该弹簧的原长L0＝________cm，劲度系数k＝________N/m。
（3）试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格（不必填写其实验测得的具体数据）。
（4）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较。
优点在于：
__________________________________________。
缺点在于：
__________________________________________。
30．某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ，提供的器材有带定滑轮的长木板，打点计时器，交流电源，木块，纸带，米尺，8个质量均为20g的钩码，细线等。
实验操作过程如下：
A．长木板置于水平桌面上，带定滑轮的一端伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；
B．使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个
数n；
C．将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操
作B；
D．测出每条纸带对应木块运动的加速度a，实验数据如图乙所示。
（1）实验开始时，必须调节滑轮高度，保证________。
（2）根据图乙数据，在图丙中作出a－n图象；由图象得到μ＝____________（g＝9.8m/s2）
，还可求的物理量是________（只需填写物理量名称）。
31．在用图示装置做《验证牛顿第二定律》的实验中：
（1）甲同学在外力F一定的条件下，探究a－M关系时，所得到的实验结果如下表：
外力F＝0.1N
次数n
1
2
3
4
5
质量M（g）
100
140
180
200
240
加速度a（m/s2）
1.00
0.67
0.53
0.48
0.4
质量的倒数1/M（kg－1）
10
7.14
5.56
4.17
①请你计算完善表中数据，并在给出的坐标纸上画出a－1/M的图象；
②由图象可得到的结论是________________。
（2）乙同学在探究加速度与外力关系的实验中得到的a－F图象如下图，则该图象中图象不过原点的原因是：
__________________，小
车的质量为________kg（保留两位有效数字）。
32．某同学用如图所示的装置验证动能定理。
为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度H的值，测出对应的平抛运动水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2－H图象如图所示：
滑块下落
高度H
平抛水平位移x/cm
平抛水平位移平方x2/cm2
1h
5.5
30.25
2h
9.1
82.81
3h
11.7
136.89
4h
14.2
201.64
5h
15.9
252.81
6h
17.6
309.76
7h
19.0
361.00
8h
20.6
424.36
9h
21.7
470.89
（1）原理分析：
若滑块在下滑过程中所受阻力很小，则只要测量量满足________，便可验证动能定理。
（2）实验结果分析：
实验中获得的图象未过坐标原点，而交在了大约（0.6h,0）处，原因是________________________________。
33.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9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）。
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5＝________m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减少量ΔEp＝________J；
（3）若某同学作出
－h图象如图，则当地的实际重力加速度g＝________m/s2。
34．一同学在学习了机械能守恒定律后，认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的，于是设计了如图所示的实验装置加以验证。
图中曲面固定，底端B处切线水平且与桌的右边缘相齐，他的实验步骤如下：
a．在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球从曲面上某点A由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹。
b．将木板向右平移适当的距离固定，再使小球由A点静止释放，撞到木板上得到痕迹P
c．测出OP的距离y，竖直木板向右移动
的距离L，查出当地重力加速度g。
（1）要验证小球由A到B过程中
机械能守恒，还需测量的物理量及符号是________。
（2）用上述测量验证机械能守恒的表达式应该是________。
（3）从实验结果来看，小球沿曲面下滑的过程机械能是减少的，原因是________。
35．“
验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图13－13甲或乙所示的方案来进行．甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律，乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律．
图13－13
（1）比较这两种方案，________（选填“甲”或“乙”）方案好一些，理由是________．
（2）图13－14是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T＝0.1s．物体运动的加速度a＝________；该纸带是采用________（选填“甲”或“乙”）实验方案得到的．简要写出判断依据________．
图13－14
36.某实验小组设计了如图13－15甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图乙所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________.（重力加速度g取10m/s2）
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