1、高考资源网（） 您身边的高考专家专题十二 力学实验特别说明：因时间关系，本资料试题未经校对流程，使用时请注意。1【2012浙江期末】以下实验中可以用打点计时器和纸带测速度进行数据处理的有 （ ）A验证牛顿运动定律B验证力的平行四边形定则C探究动能定理D验证机械能守恒定律【答案】ACD【解析】验证牛顿运动定律时，可测出速度画出vt图象，根据vt图象求加速度。2【2012上海宝山高三期末】在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。s/mt/sABCD2462460由图可以确定，小车在BC段和CD段的运动情况，下列说法中正确的是（ ）（A）BC段是加速运动；CD段是减速运动。（B）BC段是匀速
2、运动；CD段是匀加速运动。（C）BC段是匀速运动；CD段是减速运动。（D）BC段是加速运动；CD段是匀加速运动【答案】C【解析】因为BC段是直线,所以BC段是匀速直线运动;CD段是曲线且斜率变小,所以速度逐渐减小,是减速运动.3【2012长春高三第一次调研】关于高中物理实验，下列说法中正确的是( )A利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中，可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度B在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，只需橡皮条具有相同的伸长量C在“验证牛顿第二定律”实验中，采用了控制变量的实验方法D在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先释放重物后接通电源来
3、【答案】AC源4【2012江苏质量检测】某同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如下图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中，下列说法正确的是（ ）A实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长B为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋C以OB、OC为两邻做平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度相等D多次实验中O点不必固定【答案】AD【解析】由于橡皮筋的弹力与形变量成
4、正比，故可以用形变量等效替代弹力，做平行四边形来验证平行四边形定则，要求得形变量必须测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长，A选项正确，C选项错误；劲度系数大的橡皮筋施加一定弹力的形变量小，测量误差大，作图时误差也较大，B选项错误；本实验中采用的是三根橡皮条共点力的平衡验证，即使O点不固定OA弹力与OB、OC合力始终等值反向都可做平行四边形验证，D选项正确。5【2012河南郑州第一次质量检测】某同学利用如图所示的装置探究共点力合成的规律，图中GE是橡皮条，甲图表示用两个互成角度的拉力牵拉橡皮条，乙图表示用一个拉力牵拉橡皮条，下列说法正确的是A. 甲图中两个拉力的方向必须相互垂直B. 甲、乙两图中，橡
5、皮条拉伸方向必须水平C. 甲、乙两图中必须将橡皮条拉到相同位置OD. D甲图实验完成后，可更换橡皮条，继续进行乙图实验【答案】C【解析】探究共点力合成的规律是根据合力与分力的效果等效,所以甲、乙两图中必须将橡皮条拉到相同位置O.6【2012四川期末】“探究动能定理”的实验装置如下图所示，当小车在两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、4条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验，下列说法正确的是 （ ）A某同学在一次实验中，
6、得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是木板倾角过大B当小车速度达到最大时，小车在两个铁钉的连线处C应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度D应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度【答案】C【解析】木板倾角过大时，相邻两点之间的间隔会越来越大，选项A错误；当橡皮筋处于原长时，小车达到最大速度，而不是小车在两铁钉的连线处，选项B错误；本实验平衡阻力后，橡皮筋做功结束后，小车做匀速直线运动，选项C正确、选项D错误。7【2012天津期中】在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多
7、组数据在坐标纸上画出aF关系的点迹，如下图所示。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生这些问题的主要原因可能是 （ ）A轨道与水平方向夹角太大B轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力C所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势【答案】BC【解析】拉力不为零时，加速度仍为零，可能没有平衡摩擦力，选项A错误、选项B正确；造成上部点迹有向下弯曲趋势，原因是没有满足所挂钩码的总质量远远小于小车质量，选项C正确、选项D错误。8【2012安徽期中】实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如下图a所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结
8、果，所显示的图象如下图b所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能EP、动能EK或机械能E，图b的图象中，表示小球的重力势能EP、动能EK或机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是 （ ） A丙、乙、甲B乙、甲、丙C甲、乙、丙D丙、甲、乙【答案】A【解析】小球在静止释放后，重力在做正功，重力势能EP不断减少，动能EK不断增加，通过观察图象b特点易知：丙表示重力势能EP，乙表示动能EK，甲表示机械能E。9【2012重庆期末】一名同学在用下图甲所示的装置做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所用交变电流的频率为50Hz，下图乙是某次实验时得到的纸带，图中A、B、C
9、、D、E是纸带上五个计数点，则 （ ）A打C点时小车的速度大小为2.1m/sB打D点时小车的速度大小为4.6m/sC小车的加速度大小为3.9m/s2D小车的加速度大小为12m/s2【答案】AC【解析】打点计时器的打点周期为T=0.02s。打C点时小车的速度大小为，选项A正确；打D点时小车的速度大小为，选项B错误；小车的加速度大小为，选项C正确、选项D错误。10【2012浙江期中】在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求正确的选项是( )A每次必须由同一位置静止释放小球B记录小球位置用的铅笔每次必
10、须严格地等距离下降C小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触D将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线【答案】AC【解析】只有斜槽的末端保持水平.小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动，每次由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度.如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动，便不是平抛运动，故a、b、c、e选项正确.11【2012广东潮州期末】 用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验 实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18
11、.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了_J；此时重物的动能比开始下落时增加了_J。(结果均保留三位有效数字)。实验中产生系统误差的原因是_。 12.41cmOBAC18. 60cm2721cmhO 乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是_。 【答案】1.82 1.80，纸带通过打点计时器受摩擦阻力、
12、空气阻力 先释放重物，再接通计时器电源【解析】mgh=1.009.8018.610-2=1.82，vB=AC/0.04=(27.21-12.41)10-2/0.08=0.60(m/s)，Ek=1.80，纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力 先释放重物，再接通计时器电源(“打下第一个点时重物已经有速度”也对)12【2012湖南四市9校12月联考】某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如下图所示的一条纸带，已知打点计时器使用电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为 s。如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6来表示从O
13、点开始各相邻两个计数点间的距离，用T表示两相邻记数点的时间间隔，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a= （用符号写出表达式，不要求计算）。打F点时物体的速度大小为vF= m/s。（答案均要求保留3位有效数字）【答案】0.1 1.60【解析】打点计时器每隔0.02s打一个点，则相邻两记数点之间的时间间隔为T=50.02s=0.1s，由(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)=a(3T)2，得；打D点时物体的速度大小为，打E点时物体的速度大小为，由，得vF=1.60m/s。13【2012江苏模拟】某实验小组在实验室做“验证牛顿运动定律”实验：（1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，
14、得到数据如下表所示实验次数物体质量m(kg)物体的加速度a(m/s2)物体质量的倒数1/m(1/kg)10.200.785.0020.400.382.5030.600.251.6740.800.201.2551.000.161.00根据表中的数据，在下图所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出图象由图象，你得出的结论为 物体受到的合力大约为 （结果保留两位有效数字）(2)乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的aF图象如下图所示，则该图象中图线不过原点的原因是： ，小车的质量为 kg。（保留两位有效数字）【答案】（1）a图象如下图所示 在物体受外力不变时，物
15、体的加速度与质量成反比 0.15N至0.16N之间均对（2）木板倾角过大（或平衡摩擦力太过） 1.9至2.1之间均对 【解析】（1）由牛顿第二定律F=ma得，即图线的斜率等于小车所受的合外力，大小为。(2)由图象可得拉力等于零时，加速度不等于零，故木板倾角过大（或平衡摩擦力太过）；由牛顿第二定律F=ma得，即图线的斜率等于小车质量的倒数，小车质量大小为。14【2012湖北百校联考】某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图
16、乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为.则电风扇匀速转动的周期为_s;若用游标卡尺测得的长度如图丙所示，则叶片长度为_m.A B 纸带 C15【2012福建省六校联考】如图所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电。小车A的质量为m1，砝码及砝码盘B的质量为m2。（1）下列说法正确的是 。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B实验时应先释放小车后接通电源C本实验m2应远大于m1a 0 F 乙丙甲D在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-图象（2）实验时，某同学由于疏忽
17、，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线 _ 。(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)单位：cm2.402.893.39（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小_m/s2。（结果保留二位有效数字） 【答案】（1）D驶 （2）丙 （3）0.49或0.50【解析】每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；实验时应先接通电源后释放小车；本实验m2应远小于m1，选项ABC错误。由牛顿第二定律可知，在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-图象，选项D正确。如果遗漏了平衡摩擦力这一步骤，加了较小
18、的力，小车仍静止，他测量得到的a- F图像为丙。由x=aT2可得小车的加速度大小为0.50m/s216【2012湖北百校联考】验证机械能守恒定律的实验装置可发采用嵊示的甲或乙方案来进行17【2012湖南联考】某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：Wv，Wv2，W。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是 ；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制 图象。【答案】物块初始位置到测速器的距离L L-v2【解析】物块在
19、斜面上所受合力F不变，由得，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。18【2012江西模拟】某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。（1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1= ，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2= ，则滑块的加速度的表达式a= 。（以上表达式均用直接测量
20、的物理量的字母表示）。（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验数据。实验次数123456质量m(g)250300350400500800加速度a( m/s2 )2.021.651.431.251.000.63通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立 （填am或a）坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条 ，就可确认上述结论。【答案】（1）v1= v2=于 （2）a通过原点的直线【解析】（1）瞬时速度等于极短时间内的平均速度，则v1=，v2=；由运动学公式，
21、则。（1） 图象法研究两个物理量的关系，图象画出来尽可能是线性关系，应画a图，所以a图在理论上是一条通过原点的直线。19.【2012安徽联考】为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图甲所示B.第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示打
22、出的纸带如下图：试回答下列问题：已知相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度_，打点计时器打点时滑块速度_已知重锤质量，当地的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块_（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式_测出滑块运动段、合外力对滑块所做的功，以为纵轴，以为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量_【答案】 下滑的位移 【解析】由时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度得；因整个系统在图甲中速度运动，撤去重锤后，滑块下滑的所受到的合外力就是重锤的重力，由动能定理，只要知道滑块下滑的位移
23、就可得合个力所做的功，并合力功为由动能定理可得，若描点作出图象，是一条过坐标原点的倾斜直线，直线斜率为，滑块质量20【2012湖北百校联考】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。实验装置如右图，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）下图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
24、），计数点间的距离如下图所示。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 。（填入所选物理量前的字母）A木板的长度lB木板的质量m1C滑块的质量m2D托盘和砝码的总质量m3E滑块运动的时间t（3）滑块与木板间的动摩擦因数 （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】（1）0.495至0.497m/s2 之间均可 （2）CD（3） 偏大 存在纸带与限位孔之间的阻力等【解析】（1）由逐差法，则a=0.495m/s2。(2)由牛顿第二定律，则需要测
25、定滑块的质量m2和托盘和砝码的总质量m3，则选CD。（3）由（2）中等式可得=，因存在纸带与限位孔之间的阻力等，测量的动摩擦因数偏大。21.【2012丹东四校协作体摸底调研】某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动，计时器每隔T=0.02s打出一点，从纸带上已测得连续8个时间间隔T 内的位移，如图所示AB=5.62cm BC=5.23cm CD=4.85cm DE=4.47cmEF=4.08cm FG=3.70cm GH=3.31cm HI=2.92cm来源: （1）这是不是匀变速运动？ ，根据何在？_。 （2）若是匀变速直线运动，则物体的加速度a=_m/s2（保留三位有效数字）。【答案】是匀变速运
26、动，而连续两个T 内位移差s为常数。 -9.64m/s2【解析】由s=aT2，利用逐差法解得a=-9.64m/s2。22【2012四川模拟】（1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则滑块的加速度可以表示为a= （用题中所给物理量表示）。（2）该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是 ，机械能守恒的表达式为 。【答案】（1） （2）滑块的质量M和沙桶的质量m（4【解析】（1）由，得。（2）滑块和沙桶组成的系统机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量M和沙桶的质量m，系统机械能守恒的表达式为。高考资源网版权所有，侵权必究！
