高考之全国名校试题物理分项汇编系列全国新课标专题18力学实验解析版文档格式.docx
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【答案】
(1)6;
7;
(2)0.20;
;
(3)
考点:
测定动摩擦因数
【名师点睛】此题考查了测定物体与水平面之间的动摩擦因数的试验;
关键是搞清试验的原理;
同时要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
2【安徽省淮北市第一中学2016届高三最后一卷理科综合物理试题】如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做________运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)vA2-vB2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=________;
(3)通过测得的实验数据,某小组作出a~F关系图线如图乙中的A图线,请对比分析理论图线B,分析造成上述偏差的原因是________.
(1)匀速直线
(2)(3)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
探究加速度与物体受力的关系实验
【名师点睛】本题关键要明确实验原理,正确进行误差分析和数据处理是对学生学习实验的基本要求,掌握运动学公式中速度和位移的关系,要加强这方面的训练.
3【海南省海口市第一中学2016届高三临考模拟物理试题】某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车以及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图像。
(1)图线不过坐标原点的原因是:
____________________________________________________________________。
(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量___________(填“是”或“否”);
(3)由图像求出小车和传感器的总质量为_______kg。
(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
(2)否(3)1
【解析】
试题分析
(1)由图象可知,当F≠0时,加速度仍然为零,说明没有平衡摩擦力,或平衡的不够;
(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量.
(3)a-F图象中的斜率表示质量的倒数,由图可知,,所以质量
验证牛顿第二定律实验
【名师点睛】明确实验原理是解决有关实验问题的关键.在验证牛顿第二定律实验中,注意以下几点:
(1)平衡摩擦力,这样绳子拉力才为合力;
(2)满足砝码(连同砝码盘)质量远小于小车的质量,这样绳子拉力才近似等于砝码(连同砝码盘)的重力;
(3)用“二分法”求出小车的加速度
4【河北省衡水中学2016届高三下学期猜题卷理科综合试题】
(1)某同学用自己发明的新式游标卡尺测量小钢球的直径,新式卡尺将主尺上39mm在游标卡尺上均为成20等份。
如图所示,则小钢球的直径为d=________cm。
(2)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”。
他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力的大小,按照下图进行实验,t=0时,小车处于如图所示的位置。
①该同学按图完成实验,请指出至少一处错误:
____________________。
②若打点计时器使用的交流电频率为50Hz,计数点A、B、C、D、E每两个计数点间还有4个点未画出,则小车的加速度大小为____________。
(结果保留两位有效数字)
(1)1.035cm
(2):
打点计时器的电源接了直流电;
小车释放时离打点计时器太远;
实验前未平衡摩擦阻力,
(1)20分度的游标卡尺,游标卡尺的精确度为mm=0.05mm,游标卡尺的主尺读数为10mm,游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为7×
0.05mm=0.35mm,所以最终读数为:
10mm+0.35mm=10.35mm=1.035cm.
(2)该实验的错误之处:
实验前未平衡摩擦阻力.根据,运用逐差法得:
.
“探究加速度与力的关系”的实验
【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度
5【广东省茂名市2016届高三第二次高考模拟理科综合物理试题】如图(甲)所示是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置,用这装置打出一些纸带。
(1)选用一条打点较清晰的纸带,测得第1、2点间的距离为6mm,出现这现象的原因是__________________。
(2)另选取一条符合实验要求的纸带,在第一个点上标O,在离O点较远的位置开始选取三个连续点A、B、C,如图(乙)所示。
已知打点计时器每隔0.02s打一次点,根据图上所得的数据,打B点时重锤的速度为_________m/s(保留三位有效数字),应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律。
(3)根据实验得到的数据作出下落距离S与下落时间t2的关系如图(丙)所示,则由实验测得当地的重力加速度g=________m/s2,g值与实际相差较远的原因是__________________________。
(1)先释放纸带,后接通电源;
(2)2.94,B;
(3)9.2,振针阻力、空气阻力、摩擦阻力等阻力作用
验证机械能守恒定律
【名师点睛】理解该实验的实验原理,需要测量的数据等;
明确打点计时器的使用;
理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理;
对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。
6【吉林省毓文中学2016届高三高考热身考试理科综合物理试题】
(6分)如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动。
B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角
重复上述实验步骤,得到表格.
F1/N
1.001
0.580
…
1.002
F2/N
-0.868
-0.291
0.865
θ
30°
60°
150°
(1)根据表格数据,A传感器对应的是表中力______(填“F1”或“F2”),钩码质量为_____kg.(g取10m/s2,保留一位有效数字)
(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( )
A.因为事先忘记调零B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响D.可以完全消除实验的误差
(1)F1 0.05
(2)C
(1)由表格数据可知,F1都是正值,传感器受到的都是拉力,因绳子只能提供拉力,故A传感器对应的是表中力F1.对结点O受力分析有:
F1sin30°
=mg,解得:
m=0.05kg
(2)本实验中多次对传感器进行调零,为了消除横杆自身重力对结果的影响,故选C。
研究力的分解
【名师点睛】解题的关键是首先根据题意灵活选取研究对象,然后再进行受力分析,列出方程求解即可,难度不大,属于基础题。
7【贵州省遵义县第一中学2016届高三押题卷理科综合物理试题】
(6分)在水平固定的长木板上,用物体A、B分别探究了加速度随着合外力的变化的关系,实验装置如图
(1)所示(打点计时器、纸带图中未画出).实验过程中用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上,使平行于长木板的不可伸长的细线(中间连结有一轻质细弹簧)分别拉动长木板上的物块由静止开始加速运动(纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略),实验后进行数据处理,得到了物块A、B的加速度a与轻质弹簧秤的伸长量x的关系图象分别如图
(2)中的A、B所示(g已知)。
(1)(2分)(多选题)由图判断下列说法正确的是()
A.一端带有定滑轮的长木板,未达到平衡物块所受摩擦力的目的
B.实验中重物P的质量应远小于物块的质量
C.若在实验中长木板是水平的,图
(2)中又知道了图像的截距,就能求解出物体与木板间的动摩擦因数
D.试验中,应该先释放重物再接通打点计时器的电源
(2)(每空2分)某同学仔细分析了图
(2)中两条线不重合的原因,得出结论:
两个物体的质量不等,且mA_______
mB(填“大于”“等于”或“小于”);
两物体与木板之间动摩擦因数µ
A_______
µ
B(填“大于”“等于”或“小于”).
(1)AC
(2)<
;
>
探究了加速度随着合外力的变化的关系
【名师点睛】
这个是课本参考实验的改进版,用这种方法可以准确得到小车受到的合外力,而不需要用重物的重力来近似代替,是一个比课本参考方案更好的办法,题目价值很高.
8【安徽省合肥市第一六八中学2016届高三下学期高中毕业班最后一卷】
(1)为探究弹簧的弹力与形变量的关系(形变在弹性限度之内),甲同学设计了如下实验,装置图如下:
第一步,调节弹簧与力传感器和滑块连接点位置,使弹簧与气垫导轨平行。
第二步,调节气垫导轨处于水平。
调节气垫导轨的螺钉,若,则表示气垫导轨已经调整水平。
并记录此时滑块的位置。
第三步,把沙桶和滑块通过快过定滑轮的细线链接起来,调节滑轮高低使得细线与导
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