人教版2020届高考物理二轮复习专练：力学实验.doc

2020人教高考物理：力学实验二轮练习附答*力学实验*1、某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动_到F靠近小球，再转动_到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动_使F固定后读数(填仪器部件字母符号)正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是_mm.2、为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻Rx，提供的器材有：A电流表G，内阻Rg120 ，满偏电流Ig6 mAB电压表V，量程为6 VC螺旋测微器，毫米刻度尺D电阻箱R0(099.99 )E滑动变阻器R(最大阻值为5 )F电池组E(电动势为6 V，内阻约为0.05 )G一个开关S和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝阻值，用“10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_挡(选填“1”或“100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示；(2)电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6 A的电流表，则电阻箱的阻值应调为R0_；(结果保留3位有效数字) (3)为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整(要求在较大范围内测量多组数据)(4)电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表G的示数为I.请用已知量和测量的字母符号，写出计算电阻的表达式Rx_.3、(2019全国卷)如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等回答下列问题：(1)铁块与木板间动摩擦因数(用木板与水平面的夹角、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使30.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)重力加速度为9.80 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为0.35(结果保留2位小数)4、(2019辽宁丹东一模)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N。(2)下列不必要的实验要求是_。(请填写选项前对应的字母)A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前调零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，在保证现有器材不变的情况下怎样调整水平拉力B_。5、（实验）某同学用如图的实验装置研究小车在斜面上的运动(1)用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m；(2)保持斜面倾角不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车(3)下图是该同学实验中打出的一条纸带的一部分，打点计时器电源的频率为50 Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未画出设上图自左到右的六组数据依次表示为x1、x2、x3、，由于这些数据满足关系式_，可以判断小车沿斜面向下做_运动，若测得沙和沙桶的总质量为310 g，则小车的质量为_kg(结果保留3位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)(4)在上述实验中，以下说法正确的是_(填正确答案标号)A小车的质量应远大于沙和沙桶的质量B连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行C打点计时器的电源应选取220 V交流电D实验过程需用秒表计时6、图中圆盘可绕过中心垂直于盘面的水平轴转动圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应时间t的比值定义为角加速度，用表示，我们用测量直线运动加速度的实验装置来完成实验，实验步骤如下其中打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，图中A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；断开电源，经过一段时间，停止转动圆盘和打点，取下纸带，进行测量(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径为60.00_mm mm.(2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为6.5 rad/s(保留两位有效数字)(3)圆盘转动的角加速度为10.0(9.810都算正确) rad/s2.7、如图所示为探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。长木板放在水平桌面上，小车通过绕定滑轮的细线在钩码拉动下运动，其中，在长木板上相距为L48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速率vA、vB，与小车相连的拉力传感器记录小车受到的拉力F大小。(1)关于使用操作，下列说法正确的是_。A要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力BA、B两点间距离应尽可能近一些可减小误差C改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量D不必用天平测出小车和车上拉力传感器的总质量(2)某同学在表中记录并处理了实验所得的几组数据，依据表格内容计算第4次实验的加速度数值是_m/s2(结果保留三位有效数字)。次数F/N(vv)/(m2s2)a/(ms2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.342.4442.003.4852.624.654.8463.005.495.72(3)分析表中数据发现a与F并不成正比，这是由于_(选填“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”)造成的。2020人教高考物理：力学实验二轮练习附答*力学实验*1、某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动_到F靠近小球，再转动_到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动_使F固定后读数(填仪器部件字母符号)正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是_mm.【解析】用螺旋测微器测小球直径时，先转动旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm.【答案】DH G6.7002、为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻Rx，提供的器材有：A电流表G，内阻Rg120 ，满偏电流Ig6 mAB电压表V，量程为6 VC螺旋测微器，毫米刻度尺D电阻箱R0(099.99 )E滑动变阻器R(最大阻值为5 )F电池组E(电动势为6 V，内阻约为0.05 )G一个开关S和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝阻值，用“10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_挡(选填“1”或“100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示；(2)电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6 A的电流表，则电阻箱的阻值应调为R0_；(结果保留3位有效数字) (3)为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整(要求在较大范围内测量多组数据)(4)电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表G的示数为I.请用已知量和测量的字母符号，写出计算电阻的表达式Rx_.【参考答案】(1)“1”(2)1.21 (3)见解析 (4)解析：(1)用多用电表粗测电阻丝阻值，用“10”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，说明选择的倍率较大，应选择“1”倍率(2)将电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6 A的电压表，根据电表改装原理可知，电阻箱的阻值应调为R01.21 .(3)待测电阻阻值为15 ，电压表内阻很大，远大于被测电阻的阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为5 ，为测多组实验数据，采用分压接法，电路图如图所示：(4)根据欧姆定律，Rx.3、(2019全国卷)如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等回答下列问题：(1)铁块与木板间动摩擦因数(用木板与水平面的夹角、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使30.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)重力加速度为9.80 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为0.35(结果保留2位小数)解析：(1)对铁块受力分析，由牛顿第二定律有mgsinmgcosma，解得.(2)两个相邻计数点之间的时间间隔T5 s0.10 s，由逐差法和xaT2，可得a1.97 m/s2，代入，解得0.35.4、(2019辽宁丹东一模)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N。(2)下列不必要的实验要求是_。(请填写选项前对应的字母)A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前调零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，在保证现有器材不变的情况下怎样调整水平拉力B_。解析(1)观察测力计读数，每1 N被分成10格，则1格就等于0.1 N。图指针落在3 N到4 N的第8格处，所以其示数为3.80 N。(2)实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道，故A正确；弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故B正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C正确；当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验，故D错误。本题选择不必要的，故选D。(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大。由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B拉细线的方向，从而使测力计A不超出量程。答案(1)3.80(2)D(3)减小拉B的力、减小OB与OA的夹角(选一条回答即可)5、（实验）某同学用如图的实验装置研究小车在斜面上的运动(1)用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m；(2)保持斜面倾角不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车(3)下图是该同学实验中打出的一条纸带的一部分，打点计时器电源的频率为50 Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未画出设上图自左到右的六组数据依次表示为x1、x2、x3、，由于这些数据满足关系式_，可以判断小车沿斜面向下做_运动，若测得沙和沙桶的总质量为310 g，则小车的质量为_kg(结果保留3位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)(4)在上述实验中，以下说法正确的是_(填正确答案标号)A小车的质量应远大于沙和沙桶的质量B连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行C打点计时器的电源应选取220 V交流电D实验过程需用秒表计时【参考答案】(3)x恒量匀加速直线1.53(4)BC解析：(3)根据匀变速直线运动的规律可知，连续相等时间内位移之差为恒量，即xaT2，则可判定小车沿斜面向下的运动为匀变速直线运动加速度a1.98 m/s2.根据牛顿第二定律可知，mgMa，联立解得小车质量M1.53 kg.(4)该实验中，沙和沙桶的质量不需要远小于小车的质量，A选项错误；连接小车、沙和沙桶的细绳应与斜面保持平行，目的是保证绳子拉力与沙和沙桶的重力相等，B选项正确；电火花计时器需要220 V的交流电，C选项正确；打点计时器可以计时不需要秒表，D选项错误6、图中圆盘可绕过中心垂直于盘面的水平轴转动圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应时间t的比值定义为角加速度，用表示，我们用测量直线运动加速度的实验装置来完成实验，实验步骤如下其中打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，图中A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；断开电源，经过一段时间，停止转动圆盘和打点，取下纸带，进行测量(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径为60.00_mm mm.(2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为6.5 rad/s(保留两位有效数字)(3)圆盘转动的角加速度为10.0(9.810都算正确) rad/s2.解析：(1)游标卡尺主尺部分读数为120 mm，小数部分为零，由于精确度为0.05 mm，故需读到0.01 mm处，故读数为120.00 mm，半径为6.000 cm(60.00 mm)(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T0.1 s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小vD m/s0.389 m/s，故 rad/s6.5 rad/s.(3)根据匀变速直线运动的推论公式xaT2可以求出加速度的大小，得a m/s20.600 m/s2，由于，故角加速度为 rad/s210.0 rad/s2.7、如图所示为探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。长木板放在水平桌面上，小车通过绕定滑轮的细线在钩码拉动下运动，其中，在长木板上相距为L48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速率vA、vB，与小车相连的拉力传感器记录小车受到的拉力F大小。(1)关于使用操作，下列说法正确的是_。A要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力BA、B两点间距离应尽可能近一些可减小误差C改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量D不必用天平测出小车和车上拉力传感器的总质量(2)某同学在表中记录并处理了实验所得的几组数据，依据表格内容计算第4次实验的加速度数值是_m/s2(结果保留三位有效数字)。次数F/N(vv)/(m2s2)a/(ms2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.342.4442.003.4852.624.654.8463.005.495.72(3)分析表中数据发现a与F并不成正比，这是由于_(选填“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”)造成的。解析(1)要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力，使钩码的重力为小车的拉力，故A项正确；A、B两点间距离应尽可能远一些，可减小误差，故B项错误；改变所挂钩码的数量时，不需要使所挂钩码的质量远小于小车质量，因为实验中拉力传感器记录小车受到的拉力，故C项错误；不必用天平测出小车和车上拉力传感器的总质量，故D项正确。(2)根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v2v2aL可以求出：a，代入数据解得：a3.63 m/s2。(3)表中a与F并不成正比，这是由于平衡摩擦力不足造成的答案(1)AD(2)3.63(3)平衡摩擦力不足