1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题检测卷(十三)力学实验(60分钟100分)1.(13分)(2013海南高考)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度大小为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示,纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题(计算结果保留3位有效数字)：(1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB=m/s;(2)通
2、过分析该同学测量的实验数据,他的实验结果是否验证了机械能守恒定律?简要说明分析的依据。2.(13分)用如图甲所示装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能守恒。斜面的末端与水平桌面相切,小球从离桌面高h处由静止释放,小球离开桌面后落在水平地面上,此过程的水平位移用s表示,桌面高H。改变小球释放的位置,记录多组h、s值。(1)若小球在运动的过程中机械能守恒,则h与s2之间应满足的关系是。(2)某同学根据实验结果,画出了h-s2图像如图乙所示。图像不过原点,并且随着s2的增大图像有弯曲的迹象。下列关于产生这种现象的原因及改进措施的论述正确的是。a.小球与斜面和桌面间有摩擦,改用动摩擦因数更小的斜面和桌面
3、b.小球运动过程中受到空气阻力的作用,换用密度小一点的空心小球进行实验c.小球运动过程中受到空气阻力的作用,换用密度大一点的实心小球进行实验d.小球与斜面和桌面间有摩擦,在原基础上适当减小一下斜面的倾角3.(13分)(2013普陀区模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的是力F1和F2的合力的理论值;是力F1和F2的合力的实际测量值。(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答：(选填“会”或“不会”)。为什么?答： 。
4、(3)本实验采用的科学方法是()A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法4.(13分)(2013泰安模拟)为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图的实验装置,其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时,滑槽固定于桌面右端,末端与桌子右端M对齐,滑块从滑槽顶端由静止释放,落在水平面的P点;第二次实验时,滑槽固定于桌面左侧,测出末端N与桌子右端M的距离为L,滑块从滑槽顶端由静止释放,落在水平面的Q点,已知重力加速度为g,不计空气阻力。(1)实验还需要测出的物理量是(用代号表示)： 。A.滑槽的高度hB.桌子的高度HC.O点到P点的距离d1D.O点到Q点的距离d2
5、E.滑块的质量m(2)写出动摩擦因数的表示式是=。(3)如果第二次实验时,滑块没有滑出桌面,测得滑行距离为x,则动摩擦因数可表示为=。5.(15分)(2013日照一模)某同学在研究“对不同物体做相同功情况下,物体质量与速度的关系”时,提出了以下四种猜想：A.mvB.mC.mv2D.m为验证猜想的正确性,该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上,木块固定在长木板一端,打点计时器固定在木块上,木块右侧固定一轻弹簧,用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,打点计时器在纸带上打下一系列点,选取点迹均匀的一部分纸带,计算出小车匀速运动的速度v1,测出小车的质量m1;然后在小车
6、上加砝码,再次压缩弹簧至长木板虚线处由静止释放小车,计算出小车和砝码匀速运动的速度v2,测出小车和砝码的总质量m2;再在小车上加砝码,重复以上操作,分别测出v3、m3(1)每次实验中,都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,目的是;若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响,应进行的实验操作是。(2)某次实验采集的五组数据如表：m/kg0.100.200.300.400.50v/ms-11.0000.7070.5770.5000.447由表格数据直观判断,明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的;若对某个猜想进行数据处理并作图,画出了如图所示的图像,则图中的横坐标应是 _。6.
7、(15分)(2013新课标全国卷)图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：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1mm)的示数如图乙所示,其读数为cm。(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
8、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(选填“偶然误差”或“系统误差”)。7.(18分)(2013漳州二模)如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置。小车和车上砝码的总质量为M,保持吊盘和盘中物块的总质量m不变,主要实验步骤如下：a.平衡摩擦力：先不放小吊盘,在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块,并反复移动其位置,直到用手轻拨小车,打点计时器能打出一系列均匀的点,关闭电源。b.挂上小吊盘,放入适当的物块,将小车停在打点计时器附近,接通电源,后释放小车,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,关闭电源。c.改变小车中砝码的质量,重复步骤b。d.在每条纸带上清晰的
9、部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1、s2、s3、。求出相应的加速度a。完成下列填空：(1)如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,A、B、C、D、E是计数点,计数点间的距离如图所示,相邻计数点间时间间隔为0.1s,根据图中数据可得,打下C点时小车的瞬时速度大小为m/s,运动过程中小车的加速度大小为m/s2。(结果保留两位有效数字)(2)甲同学以为横坐标,a为纵坐标,在坐标纸上作出a -的图线的示意图如图b所示,图线上部弯曲的原因是。(3)乙同学以M为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-M关系图线的示意图可能会是图c中的(选填“甲”“乙”或“丙”)(4)设图c中的图线斜率为
10、k,则吊盘和盘中物块的总质量m=。(用题中物理量的符号表示,重力加速度为g)答案解析1.【解析】(1)打点计时器打B点时重物速度的大小vB=m/s=3.90m/s(2)=7.61(m/s)2,ghB=7.70(m/s)2,因为mmghB,近似验证了机械能守恒定律,或由mmghB得出其他合理的结论也可以。答案：(1)3.90(2)见解析2.【解析】(1)由mgh=mv2,s=vt,H=gt2,联立解得h与s2间应满足的关系是h=。(2)产生这种现象的原因是小球与斜面和桌面间有摩擦,改用动摩擦因数更小的斜面和桌面,小球运动过程中受到空气阻力的作用,换用密度大一点的实心小球进行实验,选项a、c正确。
11、答案：(1)h=(2)a、c3.【解析】(1)力F1和F2的合力的理论值应为以F1、F2为邻边的平行四边形的对角线,即为F;则F为合力的实际测量值。(2)由于实验中细绳的作用仅是描述力的方向,且橡皮筋受力情况与细绳完全相同,因此把细绳换成橡皮筋,不会影响实验结果。(3)本实验的实验原理是两分力的共同的作用效果与合力的作用效果相同,即等效替代法,故C正确。答案：(1)FF(2)不会因为橡皮筋受力情况与原细绳相同(3)C4.【解析】设滑块由桌面落到地面的时间为t,第一次实验时d1=v1tH=gt2第二次实验时d2=v2t且由N到M,由动能定理-mgL=m-m解得=,因此还需要测量d1、d2、H。如
12、第二次实验时,滑块没有滑出桌面,则-mgx=0-m,解得=答案：(1)B、C、D(2)(3)5.【解析】(1)每次实验中,都将小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,目的是使小车获得相同的动能或弹簧对小车做功相同;如果要消除阻力对小车运动的影响,应首先平衡摩擦力,即适当垫高长木板固定打点计时器的一端,接通电源,轻推小车,使小车连同纸带一起在长木板上匀速运动。(2)由表格中数据可知,质量m越大,相对应的速度越小,所以明显不正确的是A、C;图像是正比例函数关系,然后据表格中数据估算mv2的结果是定值,所以得出图中的横坐标应该是。答案：(1)使小车获得相同的动能(使弹簧对小车做功相同)垫高长木板固定
13、打点计时器的一端,使小车连同纸带一起在长木板上匀速运动(平衡摩擦力)(2)A、C6.【解析】(1)20等份游标卡尺的精确度为0.05mm,主尺读数0.9 cm,游标尺读数=120.005 cm=0.060 cm,所以游标卡尺的读数为0.960cm。(2)遮光片经过光电门A和B的平均速度分别表示A、B位置的瞬时速度,vA=,vB=,又由速度位移公式得：a=。(3)对遮光片、物块和重物由牛顿第二定律得：F-Mg=M,mg-F=m,即mg-Mg=(M+m),所以=。(4)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差是实验原理不完善引起的系统误差。答案：(1)0.960(2)(3)(4)系统误差7.【解析】(1)vC=10-2m/s=0.48 m/sa=10-2m/s2=0.79 m/s2(2)当m的质量很大时,已不满足mM的条件,从而使图线上部弯曲。(3)当M=0时,a=g,即=,故应选甲。(4)图线斜率k=,故m=。答案：(1)0.480.79(2)没有满足Mm(3)甲(4)关闭Word文档返回原板块
