1、高考资源网（） 您身边的高考专家专题20 力学实验2（解析版）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。1. 、【2014汝城一中11月月考】某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关
2、系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50 Hz.（1）实验中木板略微倾斜，这样做_（填答案前的字母）A是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B是为了增大橡皮筋对小车的弹力C是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动 （2）若根据多次测量数据画出的Wv草图如图乙所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是_ AW BW CWv2 DWv32.【2014西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图下，当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可
3、以显示物体的挡光时间。所用的西瓯XD 007光电门传感器可测得最短时间为0.01ms。将挡光效果好、宽度为d=3.810-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间ti与图中所示的高度差hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。(取g=9.8ms2注：表格中M为直尺质量)从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是： 请将表格中数据填写完整通过实验得出的结论是： 根据该实验请你判断下列Ek一h图象中正确的是 3.【2014西安一中高三第一学期期末试题】（8分）在用打点计时
4、器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2。那么：来源: （1）纸带的 端（选填“左”或“右”）与重物相连； （2）根据图上所得的数据，应取图中O点和 点（填A或B或C）之间的间隔来验证机械能守恒定律； （3）从O点到所取点，重物重力势能减少量Ep= J，动能增加量EK= J；（结果取3位有效数字） （4）实验的结论是 。【答案】（1）左；（2）B点；（
5、3）1.88；1.84；（4）在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒【解析】试题分析：（1）打点计时器先打点靠近重物的纸带，所以纸带左端与重物相连；（2）若要验证机械能守恒定律，则要求得重物增加的动能，即要找到重物的速度，所以应取图中的O点和B点来验证定律；（3）重力势能的减小量；4.【2013山西沂州一中高三联考】（9分）一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右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的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位
6、于水平地面的记录纸上留下痕迹。（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ；（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飞行水平距离s/m0.210.300.410.490.610.69结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为 （k为比例系数）A B C D（3）你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？【答案】(1) (2)B(3)自然长度，金属丝粗细 ，弹簧的横截面积，匝数，劲度系数【解析】试题分析：（1
7、）由平抛运动规律有，得。由机械能守恒定律得（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：由表中数据可看出，在误差范围内，x正比于s，又 故选B（3）自然长度，金属丝粗细 ，弹簧的横截面积，匝数，劲度系数考点：探究弹力和弹簧伸长的关系5.【2014太原五中12月高三月考】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：（a）把纸带的一端固定在小车的后面,另一端穿过打点计时器；（b）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。接通电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点；（c）用细线将木板上的
8、小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连；（d）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x、x1、x2(如图乙所示),查得打点周期为T。回答下列问题：（1） 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 _；（2）本实验还需直接测量的物理量是： (用相应的符号表示) ；（3）探究结果的表达式是 (用相应的符号表示)。的结果表达式为mgx=考点：“探究恒力做功与动能改变的关系”实验 动能定理6.【2014太原五中12月高三月考】A、B两个物块分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知A比B的质量大，1、2是两个光电门。用此装置验证机械能守恒定律
9、。（1）实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是： (2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式： 7.【2014江西稳派名校学术联盟高三调研】（7分）为了探究动能定理，一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽，让末端O点的切线水平，再将一木板竖直放置并固定，木板到斜槽末端O的距离为s，使小球从斜槽上某一标记点由静止释放，若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。（1）假定斜槽光滑，小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式为：_。（2）若斜槽倾角为，小球与斜槽之间的动摩擦因数为（只考虑滑动摩
10、擦力，且小球与水平槽之间的摩擦不计），小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式是：_。（3）改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，能得到多组关于H和y的数据，若以H为横坐标，从（1）、（2）中的关系式可知以_为纵坐标，通过描点作图，能得到一条倾斜的直线。【答案】（1）（2分）（2）（2分）（3）（3分）（其他合理表达式均可得分）【解析】，整理即得，整理即得。（3）倾斜的直线即为一次函数关系，在该关系式中，和都是定值，所以与成正比例关系，函数图象为倾斜的直线。所以为纵坐标。考点：动能定理实验探究设计分析8.【2013景德镇高三第二次质检】（6分）某研究性学习小组在做“验证机械能
11、守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为，查得当地重力加速度.测得所用重物的质量为，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作，每两个计数点之间还有几个点未画出，另选择连续的3个计数点、作为测量的点，如图所示，经测量知道、各点到点的距离分别为、.根据以上数据可以获知两计数点间的时间间隔为 s，重物由点运动到点，重力势能减少了 ，动能增加了 .（保留三位有效数字）9.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】 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，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进
12、行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A. 按照图示的装置安装器件；B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C. 用天平测出重锤的质量；D. 先释放纸带，再接通电源，打出一条纸带；E. 用秒表测出重锤下落的时间；F. 测量纸带上某些点间的距离；G. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的步骤是 （填选项）其中操作错误的步骤是 （填选项）（2）在实验中，质量m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点p到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep= J，
13、动能的增加量EK= J。（取g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）（3）用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是_。【答案】（1）CE ；BD （2）2.28 ；2.26 （3）当地重力加速度 【解析】试题分析：（1）没有必要进行的步骤是：C.用天平测出重锤的质量；E.用秒表测出重锤下落的时间；操作错误的步骤是：B应为：将打点计时器接到电源的“交流流输出”上。D应为:先接通电源，再释放纸带，打出一条纸带；（2）打B点的速度为，动能增量2.26J;重力势能减少
14、量EP=mgh=19.80.2325J=2.28J. （3）根据可得：，所以图线的斜率等于当地的重力加速度g。考点：验证机械能守恒定律。10.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.4kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）请分析纸带
15、数据，回答下列问题：（1）电动小车运动的最大速度为_ ms（2）电动小车关闭电源后加速度大小为 m/s2（3）电动小车的额定功率为 W。11.【2014怀化高三第一次调研】(10分)用如图实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒。物体m1用一轻绳绕过定滑轮与m2相连。现将m2从高处由静止开始释放下落一定的高度h，带着m1向上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个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1= 50g、m2=150g，则(不计纸带的质量，g取
16、9.8m/s2结果保留两位有效数字) (1)在纸带上打下记数点5时m1 、m2的速度v _ m/s；(2)在打下05点过程中系统动能的增量DEk _ J，系统势能的减少量DEp_ J；由此得出的结论是：在误差允许的范围内，m1 、m2组成的系统机械能守恒 (3)若某同学作出h图像如图，由图可算得重力加速度g _ m/s2。(4)查资料发现：(3)问中算得的重力加速度比当地重力加速度小，主要原因是 _.。【答案】(1)2.4，(2)0.58，0.60，(3) 9.7(4)物体细绳和纸带都受到阻力的作用，系统机械能有损失。【解析】 12.【2014吉安白鹭洲高三上学期期中考试】在验证机械能守恒定律
17、的实验中，质量为1kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为6 V、50Hz的交变电源，纸带打点如下图所示纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点(O、A间点未画出)，选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出)，各计数点与O点距离如图所示，单位为mm，重力加速度为9.8m/s2，则：（计算结果保留三位有效数字）(1)打点计时器打下B点时，重锤速度vB_，重锤动能EkB_.(2)从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为_(3)由(1)(2)中数据可知，由重锤下落过程说明_ _误差原因可能是： _ _【答案】(1)1.18m/s；0.690 J(2)0.692 J(3) 机械能守恒；摩擦阻力等【解析】试题分析：（1）做匀变速直线运动的物体，在t时间内的平均速度等于时刻的瞬时速度，设相邻计数点之间时间间隔为：，则有：，重锤动 高考资源网版权所有，侵权必究！（上海，甘肃，内蒙，新疆，陕西，吉林）六地区试卷投稿QQ 2355394501
