（浙江专用）备战2020高考物理一轮复习 第一部分 实验题部分 快练1 力学实验 9页

快练1　力学实验 ‎1．(2018·绍兴市期末)在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学用两个力传感器进行实验，将两个传感器按图1甲方式对拉，在计算机屏上显示如图乙所示，纵坐标代表的物理量是作用力的大小，则横坐标代表的物理量是________(填“时间”或“位移”)；根据图象可以得出结论：作用力与反作用力总是________，________(写出两点)．‎ ‎ ‎ 图1‎ ‎2．飞飞同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律如图2所示，得到一条用打点计时器打下的纸带如图3所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F共6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出)，打点计时器接的是6 V以下、50 Hz的交变电源．他将一个毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐．(结果均保留三位有效数字)‎ 图2‎ 图3‎ ‎(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时，小车的瞬时速度vC是________ m/s；‎ ‎(2)该小车运动的加速度a为________ m/s2；‎ ‎(3)根据题意，试判断小车运动的方向________(填“从A指向F”或“从F指向A”)．‎ ‎3．(2018·浙江4月选考·17)(1)用图4所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有________(填字母)；‎ 9‎ 图4‎ A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．弹簧测力计 ‎(2)用图5所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作．其中正确的是________(填字母)；‎ 图5‎ A．将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上 B．手提纸带任意位置 C．使重物靠近打点计时器 ‎(3)图6是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．已知方格纸每小格的边长均为‎0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________ m/s(结果保留两位有效数字)．‎ 图6‎ ‎4．(2018·宁波市期末)某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x，数据记录如表所示.‎ 钩码个数 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 弹力F/N ‎0‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ 弹簧伸长的长度x/cm ‎0‎ ‎2.00‎ ‎3.98‎ ‎6.02‎ ‎7.97‎ ‎9.95‎ ‎11.80‎ ‎14.00‎ ‎(1)根据表中数据在图7甲中作出F－x图线；‎ 9‎ ‎　‎ 图7‎ ‎(2)根据F－x图线可以求得弹力和弹簧伸长量的关系式为F＝________x(式中各物理量均采用国际单位)；‎ ‎(3)一位同学做此实验时得到如图乙所示的F－x图线，说明此同学可能出现了哪些错误？________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎5．在“探究做功与速度变化的关系”实验中，某同学设计了如图8甲所示的实验方案：使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出，第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根、…同样的橡皮筋将小物块弹出，测出小物块被弹出时的速度，然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系．‎ ‎ ‎ 图8‎ ‎(1)要测得小物块被抛出后的水平速度，需要测量哪些物理量(g已知)：________.(填正确答案标号)‎ A．小物块的质量m B．橡皮筋的原长x C．橡皮筋的伸长量Δx D．桌面到地面的高度h E．小物块抛出点到落地点的水平距离L ‎(2)用测量的物理量表示小物块获得速度大小的表达式________________________________．‎ ‎(3)能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是________．‎ 9‎ A．增加相同橡皮筋的条数，使小物块每次从相同位置释放 B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍 C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍 D．释放小物块的位置等间距的变化 ‎(4)根据实验数据做出W－v2的图象如图乙所示，图线不通过原点的原因是________________________________________________________________________．‎ ‎6．(2018·台州中学统练)某实验小组用如图9所示装置研究加速度与力的关系，图中带滑轮的长木板水平放置于水平桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小．‎ 图9‎ ‎(1)实验时，下列操作必要且正确的是________．‎ A．未吊砂桶时将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动 B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数 C．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 D．用天平测出砂和砂桶的质量 E．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 ‎(2)若直接按图中装置进行实验，以传感器的示数F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，画出的a－F图象合理的是________．‎ ‎7．某学习小组在“探究做功与速度变化的关系”的实验中采用了如图10甲所示的实验装置．‎ 9‎ 图10‎ ‎(1)将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎(2)如图乙所示，游标卡尺测得遮光条的宽度Δd＝________cm；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定．现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为Δt，则滑块最后匀速运动的速度表达式为v＝________(用字母表示)．‎ ‎(3)逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度．则画出的W－v2图象应是_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎8．(2017·“七彩阳光”联考)某同学为验证“机械能守恒定律”，现有如图11甲所示的装置图．‎ ‎ ‎ 图11‎ ‎(1)除如图甲所示装置图中已有的器材外，请在如下四个选项中挑选完成本实验所必须的实验器材________．‎ A．刻度尺 B．秒表 C．游标卡尺 D．纸带 ‎(2)补齐器材后，某同学按照正确的实验步骤完成本次实验．实验测得光电门与电磁铁下端间距为‎47.55 cm，小钢球直径如图乙所示，为________ mm，钢球经过光电门的时间为2.43 ms，已知当地重力加速度的值为‎9.80 m/s2(小钢球质量为m)．‎ ‎①重力势能减少量是______ J，动能增加量是______ J.‎ 9‎ ‎②请述说实验结论_________________________________________________________．‎ ‎9．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验．‎ ‎(1)图12中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材有________；乙同学需在图中选用的器材有________．(用字母表示)‎ 图12‎ ‎(2)乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图13所示的两条纸带①和②.纸带________(填“①”或“②”)的加速度大，其加速度大小为________．‎ 图13‎ ‎10．(1)在“用打点计时器测速度”的实验中，下列器材中必须要用的是________．‎ ‎(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，打出一条纸带如图14所示，已知A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间有4个打点未画出，每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s，则小车在C点的速度v＝________ m/s，小车运动的加速度a＝________ m/s2.(结果保留三位有效数字)‎ 图14‎ 9‎ 答案精析 ‎1．时间　大小相等(方向相反)　同时产生、同时消失、同时变化 ‎2．(1)0.163(0.160～0.166之间均可)　(2)0.417(0.410～0.425之间均可)　(3)从F指向A 解析　(1)C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则 vC＝＝ m/s≈‎0.163 m/s ‎(2)根据Δx＝aT2，运用逐差法得 a＝＝ m/s2≈‎0.417 m/s2‎ ‎(3)因为小车做加速运动，相等时间内的位移逐渐增大，则小车的运动方向为从F指向A.‎ ‎3．(1)C　(2)AC　(3)0.70‎ 解析　(1)根据实验原理，只需证明速度的平方和橡皮筋数量成正比即可，故只需刻度尺，所以选C项．‎ ‎(2)“验证机械能守恒定律”实验，需要保持纸带竖直，需要将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上，重物尽可能靠近打点计时器，这样就可以多打点，在处理纸带时，就增大了纸带有效部分的长度，提高实验准确率，所以A、C正确．‎ ‎(3)根据Δh＝gt2，即2×0.8×10－2＝10t2，解得t＝0.04 s，‎ 由v0＝可知v0＝ m/s＝‎0.70 m/s ‎4．(1)如图所示 ‎(2)50　(3)弹簧伸长量已超出了弹簧的弹性限度 ‎5．(1)DE　(2)v＝L　(3)A　(4)物体在桌面上运动时要克服摩擦力做功 解析　(1)(2)物块离开桌面后做平抛运动，竖直方向：h＝gt2，水平方向：L＝vt，解得：v＝L，要测物块被抛出时的水平速度，需要测量：桌面到地面的高度h，小物块抛出点到落地点的水平距离L，故选D、E.‎ 9‎ ‎(3)实验时，选择相同的橡皮筋，使橡皮筋的形变量相同，通过改变橡皮筋的条数改变橡皮筋对小车所做的功，故A正确，B、C、D错误．‎ ‎(4)物块在桌面上运动时，弹力对物块做正功，摩擦力对物块做负功，由于物块要克服摩擦力做功，则图象不过原点．‎ ‎6．(1)ABC　(2)B ‎7．(1)将滑块轻置于气垫导轨上，看其是否滑动或将滑块置于气垫导轨上，看轻推后是否做匀速运动 ‎(2)0.550　　(3)一条过原点的直线 解析　(1)将滑块轻置于气垫导轨上，看其是否滑动或将滑块置于气垫导轨上，看轻推后是否做匀速运动；(2)游标尺零刻度线对应的主尺上整数部分为‎5 mm，游标尺第10条刻度线与主尺上某刻度线对齐，10×‎0.05 mm＝‎0.50 mm，故读数为‎5.50 mm＝‎0.550 cm.光电门测量的是运动物体遮光时间内的平均速度，因为遮光条较窄，所以可认为测量的是瞬时速度，所以v＝；(3)由动能定理有W＝mv2，画出的W－v2图象是一条过原点的直线．‎ ‎8．(1)AC　(2)7.4　①‎4.66m　 ‎‎4.65m ‎②实验误差允许范围内，小钢球在下落过程中机械能守恒 解析　(2)游标卡尺的读数为：‎7 mm＋‎0.4 mm＝‎7.4 mm.‎ ‎①重力势能减小量ΔEp＝mgh＝m×9.80×47.55×10－2 J≈‎4.66m J.‎ 小钢球通过光电门时的速度v＝＝ m/s ‎≈‎3.05 m/s.‎ 从起点到光电门的过程中小钢球的动能增加量 ΔEk＝mv2＝×m×3.052 J≈‎4.65m J；‎ ‎②在实验误差允许的范围内，重力势能的减少量与动能的增加量相等，知小钢球在下落过程中机械能守恒．‎ ‎9．(1)AB　BDE　(2)①　‎5 m/s2‎ 解析　(1)做“验证机械能守恒定律”实验时，让重物拉着纸带通过打点计时器运动，故需要选择重物A和打点计时器B；做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，让钩码牵着小车拉着纸带通过打点计时器运动，故需要选择钩码E、打点计时器B和小车D；(2)由Δx＝aT2得连续相等时间内的位移差越大，加速度越大，故①的加速度大，代入得加速度大小为‎5 m/s2.‎ ‎10．(1)AC　(2)1.24　6.22‎ 9‎ 解析　(1)“用打点计时器测速度”的实验需要用到的器材是：打点计时器、纸带、刻度尺、交流电源等，打点计时器本身具有计时功能，无需秒表，也不用弹簧测力计测力，故选A、C.(2)根据一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得：v＝＝ m/s＝‎1.24 m/s；利用逐差法求加速度，则a＝＝＝ m/s2≈‎6.22 m/s2.‎ 9‎