1、高考资源网（） 您身边的高考专家力学实验题保分练1(2019重庆南开中学模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组的主要实验步骤如下：A将一张白纸用图钉固定在水平木板上，然后将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，如图所示；B用铅笔描下结点的位置O，并记录弹簧测力计的读数和两根细绳套的方向，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则作图求出合力F；C只用一个弹簧测力计，记下弹簧测力计的读数F和细绳方向；D比较F与F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同。根据实验步骤，请完成下列有关内容
2、。(1)实验步骤C缺少的实验内容是_。(2)如图所示，初始时刻BOC90，保持结点O的位置不动，OB绳方向不变，将OC绳逆时针旋转至水平，则FOB_，FOC_。(填力大小的变化情况)解析：(1)实验步骤C缺少的实验内容是：将结点拉到位置O。(2)对点O受力分析，受到两个弹簧测力计的拉力和橡皮条的拉力，保持结点O的位置及OB绳方向不变，其中橡皮条长度不变，其拉力大小方向都不变，则OB的拉力一直增大，OC的拉力先减小后增大。答案：(1)将结点拉到位置O(2)增大先减小再增大2(2019华南师大附中三模)为了测量手机电池的质量，小明同学设计了如图甲所示的实验装置，把两块质量相等的手机电池用轻质细棉线
3、固定在带有遮光条的滑块的两侧，接通气源，调节导轨水平。把细线的一端固定在滑块上，另一端跨过定滑轮固定在钩码上。(1)小明用图乙中的螺旋测微器测得遮光条的宽度L_mm。(2)将附带手机电池的滑块由图甲所示位置从静止释放，在钩码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过光电门1的时间为t17.2103 s，通过光电门2的时间为t22.3103 s，遮光条从开始遮挡第一个光电门到开始遮挡第二个光电门的时间为t0.592 s，则手机电池经过光电门1时的瞬时速度v1_ m/s，经过光电门2时的瞬时速度v2_ m/s，手机电池的加速度a_ m/s2。(以上计算结果保留两位小数)(3)已知
4、钩码的质量为m1，滑块与遮光条的总质量为m2，重力加速度为g，则一块手机电池的质量为m_(用m1、m2、g和a表示)。解析：(1)遮光条宽度L5 mm0.00.01 mm5.000 mm。(2)滑块通过光电门1的速度为v1 m/s0.69 m/s，通过光电门2的速度为v2 m/s2.17 m/s，a m/s22.50 m/s2。(3)对钩码、滑块、遮光条和手机电池整体，由牛顿第二定律得：m1g(m1m22m)a，解得m。答案：(1)5.000(2)0.692.172.50(3)3(2019江苏淮安联考)如图所示，一端固定滑轮的长木板放在桌面上，将光电门固定在木板上的B点，用重物通过细线拉小车，
5、且重物与力的传感器相连，若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10 m/s2)。(1)完成该实验时，_(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。(2)在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，通过光电门的挡光时间t及遮光条的宽度d，还需要测量的物理量是_。由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为_(用测得的物理量表示)。解析：(1)本实验需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，则细线对小车的拉力就不是小车所受的合外力，则合外力的功无法具体
6、计算。(2)小车通过光电门的速度为v，根据动能定理：FxMv20，所以还需要测量的量是A、B的间距x，根据上式可得：合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为FxM2。答案：(1)需要(2)A、B的间距xFxM24(2019广州外国语学校模拟)一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，不计空气阻力，小钢球在空中飞行后落在水平地面
7、上，水平距离为s。(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：Ep_。(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s/cm1.011.502.012.493.013.50根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为_。解析：(1)由平抛运动规律有svt，hgt2，得vs。由机械能守恒定律得Epmv2。(2)Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为Ep与x2成正比。猜测的理由：由表中数据可
8、看出，在误差范围内，x正比于s，又Epmv2，所以Ep正比于x2。答案：(1)(2)Ep与x2成正比5(2019烟台期末)某实验小组采用如图1所示的实验装置“验证动量守恒定律”：在长木板上放置甲、乙两辆小车，长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力，甲车的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源，推动甲车使之做匀速直线运动，与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起，然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50 Hz。(1)现得到如图2所示的打点纸带，A为打点计时器打下的第一个点，测得各计数点间的距离AB8.40 cm，BC
9、10.50 cm，CD9.08 cm，DE6.95 cm，相邻两个计数点之间还有四个计时点。则应选_段计算甲车碰前的速度；应选_段计算甲车和乙车碰后的共同速度(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)用天平测得甲车及橡皮泥的质量为m10.40 kg，乙车的质量为m20.20 kg，取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统，由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为_ kgm/s，碰后系统的总动量为_ kgm/s。解析：(1)推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个做变速运动的过
10、程，而A和B碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。(2)由题意可知， BC10.50 cm0.105 0 m；DE6.95 cm0.069 5 m；碰前小车的速度为：v1 m/s1.05 m/s；碰前的总动量为：pm1v10.420 kgm/s；碰后小车的共同速度为：v2 m/s0.695 m/s；碰后的动量为：p(m1m2)v20.417 kgm/s。答案：(1)BCDE(2)0.420.42(或0.417)6.(2019天津滨海新区三模)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。(1)请指出该同学在实验操作中存在的明显错误或不当
11、(指出一处即可)：_。(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的周期为T，则打E点时重物速度的表达式为vE_；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g_m/s2。解析：(1)打点计时器应接交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器。(2)利用匀变速直线运动的推论vE，v22gh，速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图线的斜率为18.8，所以g9.4 m/s2。答案：(1)打点计时器用了直流电
12、或释放重物前重物未靠近打点计时器(2)9.47(2019六盘水模拟)如图甲所示为某同学设计“探究滑动摩擦力大小与物体间压力的关系”的原理图。弹簧秤一端固定于P点，自由端系一细线，与铜块水平连接。拉动长木板，弹簧秤的读数T总等于铜块与长木板间的滑动摩擦力f。在铜块上添加砝码，改变压力N，测出每次对应的T，记录每次添加砝码的质量m与T值如下表：实验次数1234添加砝码质量(m/kg)0.20.40.60.8弹簧秤读数(T/N)2.52.94.0(1)某同学在第3次实验时弹簧秤的示数如图乙，忘记了读数，请你读出该同学第3次弹簧秤的读数为_N。(2)实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成_(填
13、“线性关系”或“非线性关系”)。(3)通过表中数据可知，铜块与长木板之间的动摩擦因素为_(g10 m/s2，且保留两位有效数字)。解析：(1)该同学第3次弹簧秤的读数为3.5 N。(2)实验结果表明：滑动摩擦力的大小与正压力的大小成线性关系。(3)设铜块的质量为M，则T(Mgmg)，则2.5(Mg0.210)；4.0(Mg0.810)；联立解得0.25。答案：(1)3.5 (2)线性关系(3)0.258(2019江西八校联考)如图所示，某同学利用电子秤、轻质材料做成的凹形轨道，研究小球通过凹形轨道的运动，由于小球质量远大于凹形轨道的质量，下面计算中可以忽略凹形轨道的质量，已知凹形轨道最下方为半
14、径为R的圆弧轨道，重力加速度为g。(1)把凹形轨道放在电子秤上，小球放在轨道最低点，电子秤读数为m1。(2)让小球从离轨道最低点高H处由静止释放，当小球通过轨道最低点时，用手机抓拍出电子秤读数为m2。(3)根据电子秤两次读数可知，小球通过轨道最低点时的速度为_，这说明小球通过凹形轨道最低点时处于_(填“超重”“失重”或“平衡”)状态。(4)小球从离轨道最低点高H处由静止释放到通过最低点的过程中克服摩擦力做功为_。解析：(3)以小球为研究对象，根据牛顿第二定律得：FNm1gm1据题有：FNm2g联立可得：v。小球通过凹形轨道最低点时有向上的加速度，处于超重状态。(4)小球从离轨道最低点高H处由静止释放到通过最低点的过程中，由功能原理知，小球克服摩擦力做功等于小球机械能的减少，为WFm1gHm1v2m1gHgR。答案：(3) 超重(4)m1gHgR- 6 - 版权所有高考资源网
