2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题12 力学实验.doc

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第7期）专题12力学实验1（6分）（2013年3月山东省烟台市诊断）在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间还有四个点）从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图所示若把每一段纸带的右上端连接起来，结果得到一条倾斜的直线，如图所示，由图可知纸带做 运动，且直线与-x方向夹角越大,说明纸带运动的 越大从第一个计数点A开始计时，为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：_。若测得a段纸带的长度为“10.0cm，e段纸带的长度为2.0cm，则可求出加速度的大小为_m/s22.（18分）（I）（2013广东省十校联考）甲同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图是甲同学“探究小车加速度与力的关系”的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放。若用测出光电门遮光条的宽度d=0.62cm；实验时将小车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=2.0×102s，则小车经过光电门时的速度为_m/s；实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为；测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系。处理数据时作出“v2m”图象；甲同学在中作出的线性图象不通过坐标原点，可能是由于开始实验测量前，他采取了以下哪些做法_A.将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做加速运动C.将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做加速运动3.（2013年3月湖北省黄冈市质检）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出髙电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计箅机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。(1)实验前,接通气源,将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1_t2(选填“>”、“=”或“<”)时，说明气垫导轨已经水平。(2)滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到电压图象如图乙所示，若t1、t2、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是_和_。4、（8分）（2013上海市13校联考）随着环保节能意识的增强，自行车重新成为短途出行的重要交通工具，它不仅能保护环境，节约能源，而且相比走路感觉更“省力”。某同学想通过简单的器材，包括“台秤、卷尺和秒表”，验证是否“省力”。他认为是否“省力”需比较同等条件下人所消耗的能量多少。（1）步骤一：估测一个人沿直线步行距离s所消耗的能量E1。他认为人步行消耗的主要能量用于克服重力做功，运用上述器材，他测量了“人的质量m、腿长L、步幅d”；运用上述物理量符号可得E1=_（写表达式）（2）（单选题）一个体重为60kg普通高中男生，步行100米，消耗能量约（）A.8JB.80JC.800JD.8000J（3）步骤二：估测一个人骑自行车沿直线前进距离s所消耗的能量E2。他假定人骑自行车前进时阻力不变。他测量了“人和车的总质量M，骑车匀速前进距离s1和对应的时间t”，他还可以测_（写出一个物理量及相应符号），运用上述物理量符号可得E2=_（写表达式）。最后比较E1和E2，即可验证是否“省力”。5(5分)（2013山东省淄博市一模）如图，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两光电门计时器A和B验证滑块M和钩码m组成的系统机械能守恒，已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为、，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地本实验中需要用到的器材有 （填字母序号）.A.天平B.刻度尺C.打点计时器D.秒表E.测力计验证本系统机械能守恒的原理表达式为 （用已知量和能直接测量的量表示）下列因素中可能增大实验误差的是 （填字母序号）.A气垫导轨未调水平B滑块质量M和钩码质量m不满足C遮光条宽度太小D两光电门间距过小之间的距离s，所以本实验中需要用到的器材有AB。由mgs=(M+m)v22-(M+m)v12，v=d/t可知验证本系统机械能守恒的原理表达式为。气垫导轨未调水平，两光电门间距过小，遮光条宽度太大等可能增大实验误差。6（2013山东省日照市一模）某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：ABCD.为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度，测出小车的质量；然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度，测出小车和砝码的总质量：再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出、。每次实验中，都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，目的是_；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是_。某次实验采集的五组数据如下表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的_；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是_。7（6分）（2013广东省中山市期末）某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用(填“电磁”或“电火花”)_式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能_。（2）在_条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制_不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。（3）在此实验中，该同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中三个相邻的计数点，它们到起点O的距离分别是hOA=42.05cm,hOB=51.55cm,hOC=62.00cm，相邻的计数点之间有四个点没有标出，则小车的加速度为a= m/s2，打B点时小车的速度为VB=_m/s（结果保留2位有效数字，电源频率为50Hz）。答案：（1）（每空1分）电火花匀速直线运动8（2013上海市八校联考）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，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。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的_是力F1和F2的合力的理论值；_是力F1和F2的合力的实际测量值。(2)在实验中，如果其它条件不变仅将细绳换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：_。(选填“变”或“不变”)为什么？答： 。（3）本实验采用的科学方法是（）A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法答案：（1）F;F2分（每空1分）（2）不变；因为橡皮绳受力情况与原细绳相同2分（3）C3分9.（2013四川省名校质检）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变。（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= mm（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的 ；（3）下列不必要的一项实验要求是()。A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B应使A位置与光电门间的距离适当大些C应将气垫导轨调节水平D应使细线与气垫导轨平行（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M,用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F= 。答案：（8分）（1）2.25（2分）（2）时间t（2分）（3）A（2分）（4）M（2分）解析：由v2=2aL，v=d/t，解得a=。由牛顿第二定律，F=Ma=M。