高考物理力学实验考点强化练习卷 4页

力学实验 ‎1. 某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，右端下有垫木，将木板倾斜放置。将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平（含配套砝码）等．组装的实验装置如图甲所示。‎ ‎（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及钩码，通过调整垫木的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动。‎ ‎（2）在一次实验中，打下一根点迹清楚的纸带，如图乙所示。‎ ‎①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA＝________．‎ ‎②已知悬挂钩码的质量为m，且远小于小车的质量，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对小车做的功还必须测出这一过程小车的位移x，合外力对小车做功的表达式W合＝________．‎ ‎③测出小车运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对小车所做的功，算出vA、vB、vC、vD、vE，以为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出－W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则小车质量M＝________．‎ ‎【答案】 ‎ ‎2. 如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。‎ ‎(1)对于该实验．下列操作中对减小实验误差有利的是_____‎ A.重物选用质量和密度较大的金属锤 B．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C．精确测量出重物的质量 学/*科+-*网 D．用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 ‎(2)已知打点计时器的频率，以及一条完整的纸带（由于纸带较长，图中有部分未画出），纸带上各点是打点计时器打出的计时点，O点为起始点。如图所示。利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____‎ A. OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度 ‎【答案】 AB BC ‎3. 如图所示，某同学借用“探究加速度与力、质量之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和物体动能变化关系”的实验.‎ ‎（1）为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫块的位置，改变长木板倾斜程度，根据纸带打出点的间隔判断小车是否做________运动.‎ ‎（2）按上图所示装置，接通打点计时器电源，由静止释放小车，打出若干条纸带，从中挑选一条点迹清晰的纸带，如图所示.纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为T，O点是打点计时器打出的第一个点，从O点到A、B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5、s6.已知小车的质量为M，盘和砝码的总质量为m.由此可求得纸带上由O点到E点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式W＝____________，该小车动能改变量的表达式ΔEk＝________.由于实验中存在误差，所以，W_______ΔEk.（选填“小于”、“等于”或“大于”）.‎ ‎【答案】 匀速直线 大于 ‎4. 某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与打点计时器相连，小车的质量为，小盘(及砝码)的质量为.‎ ‎（1）下列说法正确的是（______）‎ A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源 B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 C．本实验中应满足远小于的条件 学/*科+-*网 D．在用图象探究小车加速度与质量的关系时，应作图象 ‎（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距、、、、、已量出，则小车加速度的计算式a=________________________.‎ ‎（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示.若牛顿第二定律成立，重力加速度，则小车的质量为__________ ，小盘的质量为__________ .(保留2位有效数字)‎ ‎（4）实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为___________. ()‎ ‎【答案】 C 2.0 0.060 10‎ ‎5. 某同学利用右图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如下图所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.‎ ‎(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．学/*科+-*网 ‎(2)计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)‎ ‎(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”或“一样大”)．‎ ‎【答案】 6 7 1.00 1.20 2.00 偏大 ‎6. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．‎ ‎（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2．根据图中数据计算的加速度a=_____（保留三位有效数字）．‎ ‎（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_____．‎ A．木板的长度l B．木板的质量m1‎ C．滑块的质量m2 D．托盘和砝码的总质量m3 E．滑块运动的时间 ‎（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=_____（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数_____（填“偏大”或“偏小”）．写出支持你的看法的一个论据：_____．‎ ‎【答案】 0.496m/s2 CD ‎ 及空气等阻力 ‎7. 某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律．实验装置如图所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电．‎ ‎(1)下列实验操作中，不正确的有________．‎ A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面 ‎ C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落 D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 学/*科+-*网 ‎(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定 一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1,2，…，8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图所示．‎ 计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表．请将表中的数据补充完整.‎ ‎(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是_______________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________．‎ ‎【答案】 (1)CD (2)39.0 (3)逐渐增大到39.8 cm/s且增加的越来越慢；逐渐增大到等于重力 ‎8. 一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v4＝________ m/s，小球运动的加速度a = ________ m/s2(结果保留小数点后面两位有效数字）‎ ‎【答案】 （0.18m/s）、 ‎ ‎ 偏大 没有考虑打点计时器给纸带的阻力、细线和滑轮间、以 ‎9. 某同学利用自己设计的弹簧弹射器 “探究弹簧弹性势能与形变量的关系”，装置如图所示。弹射器水平放置，弹簧被压缩x后释放，将质量为m、直径为d的小球弹射出去。测出小球通过光电门的时间为t。请回答下列问题：‎ ‎（1）为减少实验误差，弹射器出口端距离光电门应该___________（填“近些”或“远些”）；‎ ‎（2）小球通过光电门的速度大小υ= ____；则弹性势能EP= ___________ ；学；科；网 ‎（3）该同学在实验中测出多组数据，并发现x与t成反比的关系，则探究得弹簧弹性势能EP与形变量x关系是____。‎ A. Ep‎∝x B. Ep‎∝‎‎1‎x C. Ep‎∝‎x‎2‎ D. ‎Ep‎∝‎‎1‎x‎2‎ ‎【答案】 近些 dt md‎2‎‎2‎t‎2‎ C ‎10. 用如图所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒， 从高处由静止开始下落，在拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，计数点间的距离如图所示．已知， ‎ ‎，g取，交流电源的频率为50 Hz，不考虑各处摩擦力的影响，(结果保留两位有效数字)。‎ ‎（1）在纸带上打下计数点5时的速度v＝________m/s；‎ ‎（2）在打点0～5过程中和的动能增量 ＝________ J， 和 重力势能的减少量ΔEp＝________ J；‎ ‎（3）若某同学作出图像如图所示，测得的重力加速度g=________ 。‎ ‎【答案】 2.4 0.58 0.60 9.7‎