高考物理试题汇编:力学实验.doc
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1、高考物理试题汇编:力学实验1、(扬州市2008届第二次调研) 一游标卡尺的主尺最小分度为,现用它测量一工件的长度,其读数如图,则读数为_。如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装了一个改装了的电火花计时器。 下面是该实验的实验步骤; I、使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;、启动电动机,使圆形卡纸转动起来; 、接通电火花计时器的电源,使它工作起来; 、关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度的表达式,代入数据,得出的测量值。 要得到角速度oJ的测量值,还缺少一种必要
2、的测量工具,它是_; 、秒表; 、游标卡尺; 、圆规; 、量角器; 写出的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义:_; 为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。这对测量结果有影响吗?_(填“有影响”或“没有影响”)理由是_。2、(镇江市2008届调研二)(10分)李明同学在做互成角度的两个力的合成实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图(a)所示,(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和
3、F2的合力图示,并用F表示此力(2)有关此实验,下列叙述正确的是 (A)两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 (B)橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力 (C)两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同 (D)若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可(3)图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F是用一只弹簧秤拉时的图示) 答: (4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况) 答: (1)(2分) (2
4、)A C (2分)(3)张华作的符合实验事实(2分)(4)1、F1的方向比真实方向偏左2、F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左3、作图时两虚线不分别与F1线和F2线平行(4分,每写出一个得2分)3、(扬州市2008届第四次调研)(10分)验证牛顿第一定律滑块在水平的气垫导轨上运动,如果加速度为零,即可得出滑块做匀速直线运动的结论,从而验证牛顿第一定律。但实验结果往往显示滑块做的并不是匀速运动,而是减速运动。这是因为滑块在导轨上运动时,尽管有气垫的漂浮作用,但导轨与空气对滑块的阻力还是无法完全避免的。 当导轨的一端垫高而斜置时,滑块的下滑力明显大于上述两种阻力,因此可以采用外推的方法来得到
5、所需要的结论。 实验装置如图所示。如果滑块上的挡光片宽度为d,通过1、2两个光电门时的挡光时间分别为和,那么滑块通过两个光电门时的速度分别为,测量出两个光电门之间的距离s,即可求出滑块的加速度,从图中可看出,滑块的加速度 ,所以当L不变时,a正比于h。改变h,测得一系列不同的a,然后作出a-h图线。如果a-h直线外推过原点,就是说当h=0时,a=0,即验证了牛顿第一定律。 实验中应注意,h不能调得太小。因为h太小时,前面所说的导轨阻力和空气阻力将表现得明显起来。(实验结果和讨论)某次实验中。每个h高度做三次实验,毫秒计测量数据如下(单位为10-4s):序号垫高h(cm)第一次第二次第三次t1t
6、2t1t2t1t216.0027911324111025311125.5025911626211624411435.0026012025711926212144.5031113029112827212554.0029413633013728613463.5031614434514735514873.00358157347156372159计算出来的加速度(单位m/s2)如下表:1234567a10. 4360.396(1)0.3260.2830.2550.218a20.4370.3980.3700.3280.2940.2530.219a30.4370.4010.3580.3370.2900.2
7、510.217a0.4370.398(2)0.3300.2890.2530.218填写表格中的数据:_用直角坐标纸作出a-h图线,将直线外推到h=0处,可粗略看到直线是过原点的。(3)结论: 。(1)0.364(3分);(2)0.364(3分);(3)物体所受合外力为零时,加速度也为零(4分)。4、(徐州市2008届第3次质检)(10分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,有交流电(频率为50Hz)和直流电两种输出,重锤从高处由静止开始落下,重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的进行测量,即可验证机械能守恒定律。(1)一同学按如下步骤进行实验:
8、A用天平测量出重锤的质量; B按图示的装置安装器件;C将打点计时器接到电源的直流输出端上;D接通电源后释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;E换用另外纸带,重复步骤D;F选取合适的纸带;G测量所选纸带上某些点之间的距离;H根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能,比较二者是否相等。指出其中没有必要进行的步骤是;操作不恰当的步骤是。(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度数值。这位同学打出的纸带如图所示,A点为打下的第一个点,0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点,现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03 cm、4.42 cm、4.80 cm、5.18 cm、
9、5.57 cm、5.95 cm,请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为m/s2。(保留三位有效数字)(3)某同学根据第(2)问求的的加速度数值计算重力势能的变化量EP,进而验证机械能守恒定律定律,试分析其合理性。(1) A 2 分 C 2 分(2) 9.58 3 分(3) 不合理 计算EP取当地的重力加速度 3 分5、(南通四县市2008届高三联考)(11分)(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图甲所示的装置实验步骤如下:把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器改变木板的倾角,以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力用细线将木板上的小车通过一个定滑轮
10、与悬吊的砂桶相连ABs1s2s接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点测出s、s1、s2(如图乙所示),查得打点周期为T判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是_;本实验还需直接测量的物理量是:_(并用相应的符号表示)探究结果的表达式是_(用相应的符号表示)(2)用同样的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验以下是一实验小组所获取的部分实验数据,根据表格中数据,在图中取合适的坐标系,作出图象O表格:小车受力相同(均取砂桶质量m50g)次数小车质量M/g加速度a/ms212001.915.0022501.714.0033001.503.
11、3343501.362.8654001.122.5064501.002.2275000.902.00Oa/ms-2123412根据图象判断,实验产生误差的最主要原因是:_()纸带上点迹间距相等 (2分)小车的质量M、砂桶的质量m (2分) (2分)()图象见右图 (3分)作为外力的砂桶质量太大 (2分)6、(徐州市2008届第一次质检)人类在探索自然规律的过程中总结了许多科学方法,如控制变量法、比值定义法、极限法等在下列研究中,可以用极限法的是ADA研究瞬时速度B研究胡克定律C探究加速度与力、质量的关系MNabD利用速度时间图象研究匀变速直线运动的位移7、(徐州市2008届第一次质检)(8分)
12、某学校物理兴趣小组,利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验,光控实验板上有带刻度的竖直板、小球、光控门和配套的速度显示器,速度显示器能显示出小球通过光控门的速度现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究另配有器材:多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等实验步骤如下:(1)如图甲所示,将光控板竖直固定,连好电路;(2)在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B,并测出两者距离h1;(3)接通光控电源,使小球从A处由静止释放,读出小球通过B时的速度值vB1;(4)其它条件不变,调节光控门B的位置,测出h2、h3,读出对应的vB2、vB3(5)将数据记录在Exc
13、el软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组探究,得出结论 甲 乙在数据分析过程中,小组同学先得出了vB-h图象,继而又得出vB2-h图象,如图丙、丁所示: 丙 丁请根据图象回答下列问题:(1)小明同学在得出vB-h图象后,为什么还要作出vB2-h图象? (2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,你能否得出重力加速度g,如果能,请简述方法 (1)先作出的vB-h图象,不是一条直线,根据形状无法判断vB、h关系,进而考虑vB2-h图象,从而找出vB2、h之间的线性关系(2)能,根据图丙图象的斜率可以求出g=k/28、(如东、启东2008届期中联合测试)(11分)汽
14、车正在走进我们的家庭研究发现,在无风状态下,汽车在高速行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积S和汽车行驶速度v有关,通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据:f /102 N v / (ms-1)S / m2 20304050602.02.04.48.012.618.02.52.55.610.115.622.53.03.06.811.918.727.13.53.57.914.021.831.54.04.08.916.125.135.9f /102 Nv/ (ms-1)O204060808162432O(a)(b)(1)请根据表中数据在(a)图中作出正面投影面积为3.0 m2的汽车的fv图
15、线;为了求出此汽车的f与v间的具体关系,请你选取合适的坐标轴,在(b)图中作出线性图线(2)汽车受到的空气阻力f与汽车正面投影面积S 、行驶速度v 的关系可表示为f= (比例系数用k表示);(3)上式中比例系数k ,其大小可能与 因素有关(写出一个因素即可)(1)如图所示(每图2分,共4分) (2)f=kSv2(3分) (3)0.25kg/m3(0.24kg/m3或0.26kg/m3同样给分)(2分) 空气密度、车的外形等(2分)f /102 Nv/ (ms-1)O204060808162432(a)f /102 Nv2/102(ms-1) 2O122436488162432(b)9、(苏州市
16、2008届五校联考) (8分)用砂摆可以描绘简谐运动的图象。如图所示,木板在水平面内以速度v做匀速直线运动,同时砂摆在竖直平面内做简谐运动,则砂摆中漏下的细沙在木板上形成振动图线现只给一把刻度尺,要测出木板的速度(漏斗大小忽略不计),则:(1)需要直接测量的物理量有和。(2)已知重力加速度g,木板速度的表达式为v 。摆长L(2分)、AC间距离(2分)、(4分)10、(苏州市2008届五校联考)(12分)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙两种装置:O乙入射小球被碰小球甲PNMOO被碰小球入射小球重锤线重锤线NPM (1)若入射小球质量为m,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r
17、2,则 ( )Am1m2 r1r2 B.m1m2 r1m2 r1=r2 D.m1m2 r1r2(2)若采用乙装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是( )A直尺 B游标卡尺 c.天平 D.弹簧秤 E秒表(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用甲装置实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)。(4)在实验装置乙中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒这时需要测是的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1,小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式
18、为:。(1)C(3分)(2)AC(3分)(3)m1OP=m1OMm2O/N(3分)(4)s24h1h2(3分)刻度尺气垫导轨光电门数字计时器滑块遮光条钩码连气源图甲11、(南通市2008届第三次调研)(10分)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
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- 高考 物理试题 汇编 力学 实验
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