高考物理二轮专题复习:力学实验(word版含答案).doc
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1、2022年高考物理专题复习 力学实验综合卷1如图甲为“探究加速度与力的关系”的实验装置图,小车的质量为M,小桶及沙的质量为m(1)实验时打点计时器应使用_电源(选填“直流”或“交流”)(2)在补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力时,下列说法正确的是_A纸带不必穿过打点计时器,但必须悬挂沙桶B纸带必须穿过打点计时器,且必须悬挂沙桶C小车能静止在带滑轮的长木板上,说明补偿了阻力D小车能在带滑轮的长木板上匀速下滑,说明补偿了阻力(3)如图乙所示为实验中打出的一条纸带,计数点间的距离如图所示,且相邻两点的时间间隔为0.04s,则小车运动的加速度大小是_(结果保留两位有效数字)(4)根据实验数据,作出了
2、如图丙所示的a-F图象,则小车的质量为_kg2某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后,为进一步探究,将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐运动的周期 ,式中Ic为由该摆决定的常量,m为摆的质量,g为重力加速度,r为转轴到重心C的距离。如图甲,实验时在杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上,使杆做简谐运动,测量并记录r和相应的运动周期T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,并测得摆的质量m0.50 kg。r/m0.450.400.350.300.250.20T/s2.112.142.202.302.432.64(1)由实验数据得
3、出图乙所示的拟合直线,图中纵轴表示_。(2)Ic的国际单位为_,由拟合直线得到Ic的值为_(保留到小数点后二位)。(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度g的测量值_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。3某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验的装置如图甲所示,点为固定橡皮筋的图钉的位置,O点为橡皮筋与细绳的结点位置,OB和OC为细绳1图乙是根据实验结果在白纸上画出的力的图示情况。(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_;(2)关于此实验,下列描述正确的是_。A两弹簧测力计的拉力一定比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力,两个弹簧测力计的拉力是分力C如果将两条细绳换成两个橡皮筋,那么实验
4、结果将不同D两次将橡皮筋与细绳的结点拉到同一位置O的目的是确保弹簧测力计两次拉力的效果相同(3)另一同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中,将橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧测力计,分别用力与拉两个弹簧测力计,将结点拉至O点,如图丙所示。现增大,方向不变,要使结点仍位于O点,则对进行的操作可能是_(初始时)A增大的同时增大角B减小的同时减小角C增大的同时减小角D减小的同时增大角4某同学进行“用打点计时器研究自由落体运动”实验。(1)图a中为电磁打点计时器,应选_(“46V”或“220V”)_(“直流”或“交流”)电源;指出图a装置中一处操作不合理的地方_。(2)在“探究单摆周期与摆长
5、的关系”的实验中,用游标卡尺测小球的直径,如图b所示的测量方式中最合理的是_(选填“A”、“B”或“C”);测得小球直径如图c所示,其值为_cm。安装好单摆,将摆球从平衡位置拉开一个小角度静止释放,使摆球在竖直平面内稳定摆动,当摆球经过_(填“平衡位置“最大位移处”或“任意位置”)时开始计时,并计数为“1”,当摆球第50次经过此位置停止时。这段时间秒表读数如图d所示,则单摆的周期T=_s(结果保留3位有效数字)。5图1为“验证小车加速度与其质量关系”的实验装置,图2为同时释放小车甲、乙后打出的两条纸带(相邻计数点间均有4个点并未画出)。忽略绳子的质量以及滑轮与绳子间的摩擦。(1)测量得到各相邻
6、计数点间的距离如下表所示(单位:)纸带甲3.134.385.636.878.139.37纸带乙3.504.495.516.497.518.51可以判断小车_(填“甲”或“乙”)的加速度较大。若打点计时器电源频率为,则甲车的加速度大小为_。(保留3位有效数字)(2)下列实验操作必要的有_。A连接小车的细绳与桌面平行B平衡两小车和桌面间的摩擦力C动滑轮和钩码的总质量必须远远小于两个小车的质量D每次实验都要用天平分别测量两个小车的质量E. 每次实验都要用天平测量动滑轮和钩码的总质量6用如图甲所示的实验装置探究“加速度与物体质量、合外力的关系”。(1)可通过纸带记录小车的运动,从而求出其加速度。实验中
7、打出的纸带如图乙所示,相邻两个计数点的时间间隔为0.1s,由此可算出小车的加速度大小为_(结果保留三位有效数字)。(2)下列做法正确的是_(填正确答案标号)。A调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行B在调节木板的倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上C实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源D通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板的倾斜度(3)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_小车和小车上砝码的总质量(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)。(4)某同学根据测量数据画
8、出图像如图丙所示,图像没有过原点的原因可能是_。7实验小组用如图甲所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验。将小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0,当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起且伸长的长度保持与第一次相同进行第2次、第3次实验时,用速度传感器测出小车速度v和速度的平方v2,将数据输入电脑处理,得到如图乙所示的v2-t图象,由图象可以读出每次实验时小车获得的最大速度的平方分别为a、b、c,回答下列问题:(1)本实验_(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。(2)若a:b:c=1:2:3,可以得出橡皮筋对小车做的功W与小车最大速度的平方v2成_(填“正比”或“反比”)
9、。(3)多次实验后,做出W-v2图象如图丙所示,图中图线平滑延长不过坐标原点的原因是_。8学校物理兴趣小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系,实验前,调节定滑轮的高度使细线与木板平行,并平衡摩擦力。(1)小车的质量_(选填“必须”或“不必”)比所挂钩码的质量大得多;(2)在探究加速度与质量的关系时,控制力的大小不变,多次在小车中增加或减少砝码数量以改变小车的质量,得到对应的数据,为了更直观地得出加速度与质量的关系,应作加速度a与_(选填“质量m”或“质量的倒数”)的关系图像;(3)在探究加速度与力的关系时,在正确操作的情况下得到一条点迹清晰的纸带,每五个点取一个计数点,用刻度尺测量
10、计数点间的距离如图乙所示,已知打点计时器每间隔打一个点,由图可知C、D两计数点间的距离_;该小车的加速度大小_(计算结果保留两位有效数字)。9(1)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验,实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况,若要求碰撞时动能损失最大应选图中的图_(填“甲”或“乙”),若要求碰撞时动能损失最小则应选图_(填“甲”或“乙”)。(甲图两滑块分别装有弹性圈,乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)(2)某次实验时碰撞前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次
11、闪光的过程中,A、B两滑块均在080 cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x10 cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则可知碰撞发生在第1次闪光后的_时刻。10某同学利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有_(填选项前的字母)。A电压合适的50Hz交流电源 B电压可调的直流电源C刻度尺 D秒表(2)图2是实验中打出的一段纸带,在打出的点中,从点开始每5个打点间隔取1个计数点,分别记为、,相邻计数点间的距离已在图中标出。已知打点计时器的打点周期为0.02s。打点计时器打下计数点、的这段时间内,小车的平均速度_
12、m/s。(3)如果不要求很精确,可用这个平均速度粗略地表示打点计时器打下点时小车的瞬时速度。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对的要求是_(选填“越大越好”“越小越好”或“与大小无关”)。(4)他又打了一条纸带该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点,对计数点(每5个计时点的间隔)进行测量的结果记录在图3中,单位是cm。则C点时小车的瞬时速度_m/s(保留两位有效数字)。(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。但伽利略所处的时代技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以也就不能直接验证速度的变化规律。而且当时只能靠滴水计时,为此他设计了“斜面实验”。图4是
13、伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表,表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是_。11324213093298164526255824366119249716006482104A斜面倾角一定时,加速度与质量无关B物体运动的距离与时间成正比C物体运动的距离与时间的平方成正比11如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm,g=10m/s2,则(1)小球平抛的初速度v0=_m/s(2)闪光频率f=_Hz。(3)小球过A点的速率vA=_m/
14、s。(4)抛出点在A点左侧_cm,上侧_cm。12某学习小组在实验室发现一盒子内有8个相同的钩码,由于标识模糊,无法知道钩码的质量。为了测定钩码的质量,找到了以下实验器材:一端带定滑轮的长木板,质量为228g的木块、打点计时器、电源、纸带、坐标纸、细线等。他们设计了以下实验步骤:A如图所示,将长木板置于水平桌面上,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
15、,重复实验操作B;D通过纸带算出,悬挂不同钩码个数n所对应的加速度a;E.以a为纵坐标,n为横坐标,建立直角坐标系作出a-n图像。则;(1)该实验中,打点计时器使用的电源为_ ( 选填“直流电”或“交流电”)。(2)为了利用以上器材完成实验,还需要下列器材是_。A秒表 B螺旋测微器. C毫米刻度尺 D干电池(3)如图,为由实验数据作出的a-n图象,重力加速度g=9.8 m/s2。由图可知,单个钩码的质量为_g(保留三位有效数字)。此实验还可以测出木块与木板间的动摩擦因数为_(4)在上述实验过程中,如果平衡了摩擦力,则与未平衡摩擦力相比,作出的a-n图线的斜率_。(选填“变大”、“不变”或“变小
16、”)。13在“验证力的平行四边形定则”的实验中,(1)两次拉橡皮条的过程,主要体现了下列哪种科学方法_。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(2)下列操作有利于减小实验误差的是_(填字母代号)。A实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的测力计B拴在橡皮条上的两条细绳必须等长,并且要尽量长一些C弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行D用两弹簧测力计同时拉橡皮条时,两弹簧测力计的示数之差应尽可能大E在记录力的方向时,标记同一细绳方向的两点要远些(3)图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示,如果没有操作失误,图乙中的与两力中,不是依靠弹簧秤读出的
17、力是_。(4)请用力的图示法求出下图合力大小。共点力,方向如图虚线所示_。14在做“研究平抛运动”的实验时,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出平抛运动的初速度,实验装置如图甲所示。(1)关于这个实验,下列说法正确的是_。A小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近木板但不接触(2)在做“研究平抛运动”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是_。(3)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取三个点,测量得到三点间竖直距离,三点间水平距离,
18、g取,则小球平抛运动的初速度的大小为_ m/s。15利用单摆测量当地的重力加速度,如图甲所示,将长约为1m的细线上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为_mm;(2)图丙中的振动图象真实的描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的三种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知sin50.087,sin150.26,这三种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_。(3)某同学某次测量时误把30次全振动的时间当作31次全振动的时间,则这次测量得到的重力加速度值会_(填“偏大”或“不变”)。(4)实验时,由于
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