高考物理二轮专题精炼第一篇专题二力学实验题巧练(一).doc

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专题二　实验题巧练策略——多捞分
力学实验题巧练(一)
　[建议用时：40分钟]
1．如图所示，用游标卡尺、刻度尺和螺旋测微器分别测量三个工件的长度，测量值分别为________cm、________cm、________mm.

2.(2014·湖北八校联考)如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺．现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：
钩码数n
0
1
2
3
4
5
刻度尺读数xn(cm)
2.62
4.17
5.70
7.22
8.84
10.43
已知所有钩码的质量可认为相同且m0＝50 g，当地重力加速度g＝9.8 m/s2.请回答下列问题：
(1)请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数k＝______N/m.(结果保留两位有效数字)
(2)考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较________．(填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)
3．(2014·安徽名校联考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．
(1)则下列叙述正确的是________．
A．该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力
B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
C．实验中AO和BO的夹角应尽可能大
D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线
(2)对数据处理后得到如图乙所示的图线，则F与F′两力中，方向一定沿CO方向的是________．

4．某中学的实验小组用如图所示的实验装置探究加速度与力和质量的关系，实验时将小车靠近打点计时器，用绳子牵引小车运动，通过打点计时器得到一条纸带，通过纸带算出小车的加速度(假设小车和砝码的总质量为M，盘和盘中砝码的总质量为m)．

(1)若绳子对小车的牵引力近似等于mg，则需满足________关系．
(2)该小组在探究加速度与质量的关系时，通过多次改变小车的质量，得到多组数据，如果用图象处理数据，作a与________的关系图线能更直观地了解加速度a与质量M的关系．

(3)通过多次实验，甲、乙两同学利用自己得到的数据和第(2)问的关系，各自画出了图线，如图所示，该图象说明在甲、乙两同学做实验时________(填“甲”或“乙”)同学实验中绳子的拉力更大．
5．(2014·贵州六校联考)某同学用图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：
(1)通过实验得到如图乙所示的a－F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角________(填“偏大”或“偏小”)．

甲

乙
(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件．
(3)该同学得到如图丙所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，两计数点之间还有四个点未画出．由此可算出小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)

丙
6．物理实验室里的实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点)，小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜．如图所示，某兴趣小组用上述器材测定重力加速度，实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h.

(1)如图乙所示，使用游标卡尺测量小球的直径，则小球直径为________cm.
(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，则重力加速度g的表达式为g＝________(用h、t、v三个物理量表示)．
(3)根据实验数据作出－t图线，若图线斜率的绝对值为k，可求出重力加速度大小为________．
7．(2014·吉林质量检测)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．

(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使________________________________________________________________________．
(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝________.
(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 cm，s5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm.则木块加速度大小a＝________m/s2(结果保留两位有效数字).

8.某课外活动小组在学习了“探究加速度与力、质量的关系”的实验后，想通过自己的办法来探究“当物体的质量一定时，物体运动的加速度与其所受到的合外力成正比”这一结论．该课外活动小组利用一足够长且高度可调的斜面、滑块、米尺、秒表，进行了如下的操作过程：(不考虑摩擦造成的影响)
(1)让滑块从斜面上方某一固定点O从静止开始下滑至斜面底端，用秒表记下所用的时间t；
(2)用米尺测出从O点到斜面底端的距离x，则滑块的加速度a＝________；
(3)用米尺测出O点相对于斜面底端的高度h，若滑块的质量为m，则滑块所受合外力F＝________；
(4)改变________，重复上述测量过程；
(5)以h为纵坐标，为横坐标，根据实验数据作出h－图象，如能得到一条________的直线，则可验证“当物体的质量一定时，物体运动的加速度与其所受的合外力成正比(即F＝ma)”这一结论．

专题二　实验题巧练策略——多捞分
力学实验题巧练(一)
1．1.32　1.20　7.320
2．[解析]利用题目中表格数据可画出F－x的图象，求图线斜率可得弹簧的劲度系数k＝31 N/m或32 N/m.由图表可知，不挂钩码时的弹簧长度就相当于原长了，在描绘F－x图象中，弹簧的自身重量不影响劲度系数．
[答案](1)31或32　(2)没有影响
3．[解析](1)AO和BO的拉力与CO的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，A错误；实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中CO的拉力是相同的，则选项B正确；如果AO和BO的夹角适当，则两个分力可以将结点拉到O点，若夹角过大，则两拉力不一定能将结点拉到O点，所以选项C错误；弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内，正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差，因此D正确.
(2)由题图乙知，F是二力用平行四边形定则合成所得，F′是用一个力拉橡皮条时的外力，故一定与CO共线的是F′.
[答案](1)BD　(2)F′
4．[解析](1)只有满足M≫m时，绳对小车的拉力才近似等于盘及盘中砝码的重力．
(2)由于a∝，a－图象是一条过原点的直线，所以数据处理时，常作出a与的关系图线．
(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时，由图象知甲的加速度大，故甲同学实验中绳子的拉力大．
[答案](1)M≫m　(2)　(3)甲
5．[解析](1)由题图乙可知，当F＝0时，a≠0，也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车受到的摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，所以原因是平衡摩擦力时木板倾角过大．
(2)根据牛顿第二定律有mg＝(M＋m)a，解得a＝，则绳子的拉力F＝Ma＝＝，知砝码和盘的总质量远小于小车质量时，小车所受的拉力近似等于砝码和盘的总重力，所以应满足的条件是砝码和盘的总质量远小于小车的质量．
(3)由Δx＝aT2得a＝0.20 m/s2.
[答案](1)偏大　(2)M≫m　(3)0.20
6．[解析](1)该游标卡尺是20分度的，主尺读数为1.1 cm，游标尺的读数为14×0.005 cm＝0.070 cm，所以游标卡尺的读数为1.170 cm.
(2)由h＝v0t＋gt2和v＝v0＋gt得：
g＝－.
(3)由上式得＝v－gt，即图象的斜率的绝对值为k＝g，所以g＝2k.
[答案](1)1.170　(2)－　(3)2k
7．[解析](1)为了使细线的拉力方向与木块运动方向相同，应调整细线与长木板平行．
(2)根据牛顿第二定律，
对砝码盘和砝码整体有：mg－F＝ma，
对木块有：F－μMg＝Ma，
联立两方程得μ＝.
(3)利用逐差法得
a＝
＝m/s2
＝1.3 m/s2.
[答案](1)细线与长木板平行(答“细线水平”同样正确)
(2)　(3)1.3
8．[解析]此题虽然和“探究加速度与力、质量的关系”这个实验形式不一样，但所使用的实验思想是一致的．即“当物体的质量一定时，物体所受的合外力和物体的加速度应成正比”．对于本实验，要根据所给出的条件测出滑块所受到的合外力F和滑块在斜面上下滑时的加速度大小a.由于不考虑摩擦力的影响，所以很容易求出滑块所受的合外力F＝mg，加速度a＝，若F＝ma成立，则mg＝m，可得h＝·，h－图线的斜率k＝为一常数，故该图线应为一条过原点的直线．
[答案](2)　(3)mg　(4)h的数值(或斜面的高度)　(5)过原点

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