决胜高考物理五年内经典好题汇编力学实验3.docx

1、决胜高考物理五年内经典好题汇编力学实验3决胜高考物理五年内经典好题汇编（力学实验3）答案：(1)2.50 0.25 (2)2.0 3.5022.（2008年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考）（1）在测定玻璃折射率的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图所示的图线，由图可知该玻璃的折射率n= ；当光线由该玻璃射入真空中时，临界角C= 。（用反三角函数表示）（2）在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是 （ ）A选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B选用装置2要获得稳定的细水柱要显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C选

2、用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹答案：(1)1.5； （2）BD 23.（上海市嘉定区2008年4月模拟）某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下有的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：（A）表面光滑的长木板（长度为L），（B）小车，（C）质量为m的钩码若干个，（D）方木块（备用于垫木板），（E）米尺，（F）秒表。（1）实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间

3、t，就可以由公式a_求出a。某同学记录了数据如右表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间_（填“改变”或“不改变”），经过分析得出加速度与质量的关系为_。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角的正弦值sinh/L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g_m/s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为_。（2）该实验小组所采用的探究方法是_。答案

4、：（1）a，不改变，9.81，agsin，（2）控制变量法24.（南通市2008届第三次调研）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？ （2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.210-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/s在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m 和 （文字说明并用相应的字母表示）（3）本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验

5、证了系统的机械能守恒答案：（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）（2分）（2）0,52（2分） 0.43（2分） 滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s（1分） 滑块的质量M（1分） mgs（1分） （1分）24.（苏州市2008届期终考试）某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作，再选依次相邻的6个点作为测量点，分别标以A、B、C、D、E和F，如下图所示如果测得C、D两点相距2.70cm，D、E两点相距2.90cm，则在打

6、D点时小车的速度是 该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在vt坐标系中秒点(如图所示)，由此可求得小车的加速度a ms2(2)通过对加速度的分析，我们知道，影响物体加速度的因素是它受到的力及它的质量为了探究加速度与力、质量的定量关系，简要说明设计实验时如何应用控制变量法: 为了研究加速度与力的关系，某同学进行了以下实验：把两辆相同的小车并排放在光滑水平长木板上，用不同的水平拉力F1、F2牵引两辆小车，让它们同时由静止开始做匀加速直线运动，一段时间后通过拴在两小车后的细线使小车同时停止运动，测量出小车的运动位移S1、S2.该同学认为这样就可以找出加速度与力的关系你认为该同学的想法是否正

7、确?请说明理由 _ _ _答案：1.40（2分） 5.00（2分）（2）保持小车受力不变，改变小车质量（1分） 研究小车加速度与小车质量的关系(1分) 保持小车质量不变，改变小车所受的力（1分） 研究小车加速度与小车受力的关系(1分)这个实验方案是可行的（1分） 根据匀变速直线运动的位移公式，s=1/2at2，运动时间相同，物体运动的位移与物体运动的加速度成正比（1分） 可以把研究a与F的关系，转化为研究s与F的关系 (1分)25.（盐城市2008年第二次调研）（1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径d=mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度

8、的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L= cm。（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：W, W2, W。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）。在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4，读出小球每次通过Q点的速度1、2、3

9、、4、，并绘制了如图乙所示的L-图象。若为了更直观地看出L和的变化关系，他们下一步应怎么做？ 在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么？答案：（1）d= 2.706 (或2.705 、2.707 ) (1分) L= 5.015 (1分)（2）因为对物体做的功W与物体初始位置到测速器的距离L成正比。（3分） 下一步应该绘制L-2图象（2分） 不会(1分)； 摩擦力和重力的合力对物体做功也与距离L成正比。(2分)26.（江苏省二十所名校4月联合调研）气垫导轨是常用的一种实验仪器它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦

10、我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B调整气垫导轨，使导轨处于水平；C在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧， 用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1E按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2本实验中还应测量的物理量是_，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_答案：B的右端至D板的距离L2 27.（镇

11、江市2008届期初教学情况调查）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有 A 、 B 两个小球 A 球的质量为0.3kg ，以速度 8 m/ s 跟质量为0.1kg 、静止在桌面上的 B 球发生碰撞，并测得碰撞后 B 球的速度为 9 m/s , A 球的速度变为 5m / s ，方向与原来相同根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想猜想 1 碰撞后 B 球获得了速度， A 球把速度传递给了 B 球猜想 2 碰撞后 B 球获得了动能， A 球把减少的动能全部传递给了 B 球你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，

12、B 球所增加的这个物理量与 A 球所减少的这个物理量相等？答案：VAVB ; EkAEkB ; pA=pB ;28.（湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为_ _m/s，小车运动的加速大小为_ _m/s2

13、，AB的距离应为_ _cm。（保留三位有效数字）答案：0.986，2.58，5.9929.（宿迁市2008届第一次调研）当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球的半径r和质量m有关。下表是某次研究的实验数据：小球编号ABCDE小球的半径（10-3m）0.50.51.522.5小球的质量（10-6kg）254540100小球的收尾速度（m/s）1640402032(1)根据表中的数据,求出B球和C球在达到收尾速度时所受阻力之比为 (2)根据表中的数据,归纳出球型物

14、体所受的阻力f与球的速度v及球的半径r的关系,写出其表达式为: ，其比例系数k= 。答案：（1）1:9 （2分） （2）f=kvr2 （2分） k=50Ns/m3 （2分）30.（宿迁市2008届第一次调研）气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。b调整气垫导轨，使导轨处于水平。c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放

15、置在气垫导轨上。d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。e按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是_。（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_。（3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。答案：（1）B的右端至D板的距离L2 （2分）（2）（2分） 测量、时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两

16、点即可）（2分）（3）能（2分） （2分）31.（山东省潍坊市2008届教学质量检测）如图甲所示，一打点计时器固定在斜面上某处，一小车，拖着穿过打点计器的纸带从斜面上匀加速滑下。图乙是打出的一条清晰的纸带的一段，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s。利用图乙给出的数据可得小车的加速度a = m/s2（结果保留两位有效数字）。答案：0.64（5分）32.（江苏省二十所名校4月联合调研）（1）某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出

17、2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi（i=2347），再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2（i= 3456），已知打点计时器打点周期为T。该同学求6号点速度的计算式是：v6= 然后该同学将计算得到的四组（hi ，vi2 ）数据在v2- h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由）答： （2）实验室的斜面小槽等器材装配图甲所示的装置钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记

18、录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。 某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是 _。该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式求小球的初速度，这样测得的平抛初速度值与真实值相比_。（填“偏大”、“偏小”、或“相等”）答案：（1） 根据机械能守恒定律，从0点到任意i点有 得到： 关系是一条直线 斜率为2g，所以只要在直线上取相对较远两点，计算出斜率，与2g比较，在实验误差范围内相等即可 （2）直角坐标系的原点应建在小球飞离斜槽槽口时球心的水平投形点处它在槽口正上方r (

19、r为小球半径）处而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处 偏大33.（苏、锡、常、镇四市教学调查一）小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系.实验的主要步骤是：找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；待车停下，记录自行车停下时的位置；用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h.若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定.（1）自行车经过起点线时的速度；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）

20、自行车经过起点线后克服阻力做功；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）)多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的.答案：34.（南京市2008届4月高三调研考试）某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv2 = mgh直接测量摆球到达B点的速度v比较困难现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性

21、向前飞出作平抛运动在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹用重锤线确定出A、B点的投影点N、M重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律已知重力加速度为g，小球的质量为m（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为 cm（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = （3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量EP = ，动能的增加量EK=

22、答案：（1）65.0 （64.0-65.5） (2) (3)， 35.（淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008第三次调研）科学探究活动通常包括以下几个环节：提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等。一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题。（1）这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的接触面积的大小成正比，这属于上述科学探究的 环节。（2）为完成本实验，需要自己选用器材，其中他选用的木块应是下列选项中的 A各面粗糙程度相同的正方体B各面粗糙程度不同的正方体C各面粗糙程度相同，

23、长、宽、高不同的长方体D各面粗糙程度不同，长、宽、高不同的长方体（3）在本实验中，该同学设计了两种实验方案：方案一：木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图甲所示；方案二：木块与弹簧秤相连，弹簧秤水平固定，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示。上述两种方案中，你认为更合理、更易于操作的是 （填“方案一”或“方案二”）该实验应该记录的数据有 ；如何根据数据分析并判断原来的猜想？ 。答案：或猜想与假设C方案二列表记录弹簧秤的读数、摩擦力的大小，接触面积的大小。根据数据分析摩擦力的大小与接触面积的关系，作出判断；或分析弹簧秤的读数与接触面积的关系。36.（淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008第2次调研

24、）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，如图甲所示，图示的读数是 mm； 科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。理论探究：根据牛顿运动定律和有关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系，请在答题纸上对应位置写出你的推导过程。实验探究：某同学的实验方案如图乙所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：a_ _ _；b _；如图丙所示是某次实验中得到的一条

25、纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打C点时小车的速度为 ；要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有 。答案：104.05（或104.10也得分）（2分） 推导（2分）：牛顿第二定律得F合ma，由运动学公式得v22v12=2ax，由功的定义式W合 F合x，三式联立得W合 a.平衡摩擦力（1分） b.钩码的重力远小于小车的总重力（1分） （2分，其它正确也得分） 钩码的重力和小车的总质量 （2分）37.（海门市2008届第一次诊断性考试）（）将打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所

26、示是打出的纸带的一段当电源频率为50 Hz时，每隔0.1 s取一个计数点，它们是图中a、b、c、d、e、f等点，这段时间内加速度的平均值是_(取两位有效数字)若电源频率高于50Hz，但计算仍按50Hz计算，其加速度数值将_ (填“偏大”、偏小或“相同”)（）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，除需要测出小车的质量m外，还需要测量的物理量是_，用测得的量及加速度a表示的阻力的计算式为f=_答案：(1)0.8m/s2 (0.80.82范围均正确) 偏小(2) 斜面的高h与斜面的长L（或斜面的倾角）38.（宿迁市2008届第一次调研）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图是

27、某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，则（1）物体做 的运动，理由是 ；（2）物体通过1计数点的速度v1= m/s；（3）物体运动的加速度为a = m/s2.答案：（1）匀加速直线（1分） s=常数（2分） （2）0.375m/s（2分） （3）1.5m/s2 （2分）39.（成都市2008届高中毕业班摸底测试）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验中使用的打点计时器的打点周期为T。他的实验步骤如下：按图甲安装

28、好实验器材；接通电源生，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、26点所示；测量相邻两个计数点之间的距离，分别记作s1、s2、s3s6；通过测量和计算，判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动。（1）利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度a= 。（2）若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角a，且已知当地的重力加速度值g，则在以下物理量中，还能计算出 （填字母序号）。A小车的质量B小车与平板斜面之间的动摩擦因数C小车到达斜面底端时的速度D小车滑下过程中损失的机械能答案：20

29、（1） （2）B40.（湖北省八校2008届第一次联考）在用单摆测重力加速度的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示，再用停表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示。则测出的小球直径为_cm，单摆的周期为_s，单摆的摆长为_cm 。答案：1.94cm或1.95cm (2分) 1.87s (2分) 87.42cm87.46cm(41.（07年广东）重锤自由下落时打出一条纸带如图1所示，计算打下C点时的速度和自由下落的加速度的数值解析：计算C点的速度VC=SBD/2T=2.28（m/s）计算加速度有两种方法：（1）a=s/T2 =9.50m/s2(2)a=(Vc-VB)/T=9.50m/s242.（07年广东）在验证牛顿第二定律的实验中，一个同学打出了5条纸带后，测出了纸带中相邻的每五段间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况（见表），处理数据后在