1、专题五高考物理实验第10讲力学实验中常考的4个问题1(1)如图51021所示的是两把游标卡尺，它们的游标尺自左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为_mm，_mm.(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图51022所示，则a、b金属丝的直径分别为_mm，_ mm.图51021图51022解析(1)最上面左图读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm.上面右图读数：整毫米是23，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm.(2)对图a：
2、固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.对图b：b金属丝的直径为4.80.01 mm0.048 mm.答案(1)17.723.85(2)2.1500.0482(2013重庆卷，6(1)我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图51023所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的_和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必
3、须增加的一种实验器材是_忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据_定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率图51023解析根据实验目的，要定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系，就需要知道这两个量的值用刻度尺可测量钢球在橡皮条阻拦下前进的距离，根据动能定理或机械能守恒定律：mghmv2，测出h，就可求出钢球被阻拦前的速率v.答案高度(距水平木板的高度)刻度尺机械能守恒(动能)3(2013湛江模拟)(1)在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图51024所示甲、乙所示的两种装置：图51024若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则_Am
4、1m2，r1r2 Bm1m2，r1r2Cm1m2，r1r2 Dm1m2，r1r2若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是_A直尺 B游标卡尺 C天平 D弹簧测力计E秒表设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为_(用装置图中的字母表示)(2)在用如图51025所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是_图51025A通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D通过打点计时
5、器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度答案(1)CACm1OPm1OMm2ON(2)AC4(2013浙江卷，21)如图51026所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带和，纸带上的a、b、c均为打点计时器打出的点图51026(1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为_；(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为_，纸带和上c、e两点间的平均速度_(填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)图中_(填选项字母)A两条纸带均为用装置甲实验所得B两条纸带均为用装置乙实
6、验所得C纸带为用装置甲实验所得，纸带为用装置乙实验所得D纸带为用装置乙实验所得，纸带为用装置甲实验所得解析(1)由纸带可读出b、c间距为2.10 cm，由纸带读出b、c间距为2.40 cm(0.05 cm，有效数字位数要准确)(2)由，t0.04 s，ce1.13 m/s(纸带)或1.25 m/s(纸带)，.(3)由纸带各点间距分析可知，小车做匀加速运动，从纸带各点间距来看，小车开始做加速运动，一段距离后做匀速运动，故可知纸带是用装置甲实验所得，纸带是用装置乙实验所得，选C.答案(1)2.10 cm或2.40 cm(0.05 cm，有效数字位数正确)(2)1.13 m/s或1.25 m/s(0
7、.05 m/s，有效数字位数不作要求)小于(3)C5(2013广东汕头模拟)图51027甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置，请完成实验操作与记录：将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线ac挂一重物G，如图中虚线所示，记录：测力计A的读数F0.用弹簧测力计B的挂钩拉另一细线的b端，该细线的另一端系在细线ac上的O点处，手持测力计B保持水平方向缓慢向左拉，到达如图所示位置，记录：O点的位置、_、_、_、_和细线Oc的方向某同学已作出FA、FB和合力实验值F的图示，请在图乙中作出合力理论值F的图示，比较F和F的大小和方向，可以得出结论：互成角度的_遵循平行四边形定则图51027答案测力计A的读
8、数测力计B的读数细线Oa的方向细线Ob的方向以表示FA、FB的线段为邻边作平行四边形，其对角线所表示的力就是合力实验值的大小和方向，如图所示两个力(或两个共点力)的合成62013天津卷，9(2)某实验小组利用图51028所示的装置探究加速度与力、质量的关系图51028(1)下列做法正确的是_(填字母代号)A调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时
9、受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_木块和木块上砝码的总质量(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)图51029(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码、在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图51029中甲、乙两条直线设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木块间的动摩擦因数分别为甲、乙，由图可知，m甲_m乙，甲_乙(填“大于”、“小于”或“等于”)解析(1)在探究加速度与力、质量的关系的实验中，平衡摩擦力时不通过定滑轮挂砝码桶，而要挂纸带，并且改变质量时不需要重新平衡摩擦力；在实验时应先接通电
10、源再放开木块，故选项A、D均正确，B、C均错误(2)选木块(M)、砝码桶及桶内的砝码(m)为研究对象，则mg(Mm)a选砝码桶及桶内的砝码为研究对象则mgFTma联立得：FTmg要使FTmg 需要0即Mm(3)对木块由牛顿第二定律得：Fmgma即aFg.上式与图象结合可知：，甲g乙g.即：m甲m乙，甲乙答案(1)AD(2)远小于(3)小于大于7(2013福建卷，19(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图51030所示)：图51030下列说法哪一项是正确的_(填选项前字母)A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C实验时，应使小车靠
11、近打点计时器由静止释放图51031是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为_ m/s(保留三位有效数字)图51031解析平衡摩擦力时，是让小车的重力沿木板的分力与小车受到的摩擦力相等，故不应挂钩码，A选项错误；为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车的质量，B选项错误；为了有效利用纸带，且小车运动的距离应适当大一些，应使小车靠近打点计时器由静止释放，C选项正确打B点时小车的瞬时速度vB0.653 m/s答案C0.6538(2013新课标全国卷，22)图51032为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置
12、示意图实验步骤如下：图51032用天平测量物块和遮光片的总质量M，重物的质量m，用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出动摩擦因数.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图51033所示其读数为_ cm. 图51033(2)物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示为a_ _.(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为_(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于_(填“偶然误差”或“系统误差”)解析(1)0.9 cm120.05 mm0.960 cm(2)因为vA，vB，又由2asvv，得a()2()2(3)设细线上的拉力为FT，则mgFTm，FTMgM 两式联立得(4)细线没有调整到水平，属于实验方法粗略，这样会引起系统误差答案见解析
