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力学实验•（高考真题+模拟新题）
一、高考真题
1.（全国卷1）图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。
（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10-2 s ，则圆盘的转速为__________________转/s。（保留3位有效数字）
（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 ________ cm。
（保留3位有效数字）
2.（全国卷2）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整
好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出
一系列的小点。
（1）为了测试中午下落的加速度，还需要的实验器材有——。（填入正确选项前的字母）
A.天平 B.秒表 C.米尺
（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，而实验操作与
数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此错误差的原因： 。
3.（新课标卷）22、(4分)如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为：
带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______.(填入正确选项前的字母)
A、米尺 B、秒表 C、0～12V的直流电源 D、0～12V的交流电源
(2)实验中误差产生的原因有______ .(写出两个原因)
4.（重庆卷）某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电
源频率f=50Hz在线带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不
当，纸带被污染，如是22图1所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读
出其中3个计数点到零点的距离：
=16.6mm =126.5mm =624.5mm
若无法再做实验，可由以上信息推知：
①相信两计数点的时间间隔为__________S
②打C点时物体的速度大小为____________m/s(取2位有效数字)
③物体的加速度大小为__________(用、、、和f表示)
5.（上海物理）卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。
(1)(多选题)为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施
(A)减小石英丝的直径
(B)增大T型架横梁的长度
(C)利用平面镜对光线的反射
(D)增大刻度尺与平面镜的距离
（2）已知T型架水平横梁长度为1,质量分别为m、的球，位于同一水平面，当横梁处于
力矩平衡状态，测得m、连线长度r，且与水平横梁垂直；同时测得石英丝的扭转角度为，由此得到扭转力矩k（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式G=_____。
6.（天津卷）在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
实验 对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的 （填字母代号）
A. 将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 （填字母代号）
A. 两细绳必须等长
B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
7.（江苏卷）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，
某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，
平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 ▲ （选填“之前”或“之后”）接通
打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v-t图像。w w w.ks5 u .c om
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。
8.（福建卷）某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g），每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。（填选项前的字母）
A.增挂钩码时l与F成正比，而减挂钩码时l与F不成正比
B.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
C.当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
D.增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度
9.（广东卷）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图13中读
出A、B两点间距s=__________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效
数字)。
10.（山东卷）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分 别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上K^S*5U.C#O%下画出两条平行线MN、PQ，并测出间距。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间。
①木板的加速度可以用、表示为＝ ；为了减小测量加速度的偶然误差可
以采用的方法是（一种即可） 。
②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表
示该同学实验结果的是 。
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 。
a．可以改变滑动摩擦力的大小
b．可以更方便地获取多组实验数据
c．可以比较精确地测出摩擦力的大小
d．可以获得更大的加速度以提高实验精度
11.（浙江卷）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两
位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依
次逐个挂下钩友（每个钩友的质量均为m=0.jkg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标
X加（下标i表示挂在绳下端钩友个数）。然后逐个拿下钩友，同样记录绳下端面的坐标
X减，绳下端面坐标的值Xi＝（X加+X减）/2的数据如下表：
挂在橡皮绳下端的钩码个数
橡皮绳下端的坐标（X/mm）
甲
乙
1
216.5
216.5
2
246.7
232.
3
284.0
246.5
4
335.0
264.2
5
394.5
281.3
6
462.0
301.0
（1）同一橡皮绳的X加 X减（大于或小于）；
（2） 同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；
（3）选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；
（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？
12.（四川卷）有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸
带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带，
某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离
依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。（已
知当地的重力加速度为9.791m/s2）
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
13.（安徽卷）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的
直径，示数如图1所示，读数为__________________mm。
（2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数
如图2所示，读数为__________________cm。
14.（安徽卷）利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，
需要测量物 体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和
下落高度。某班同学利用实验得到的纸带，
设计了以下四种测量方案。
a. 用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间,通过计算出瞬时速度.
b. 用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度.
c. 根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度.
d. 用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀速直线运动时纸带
上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度。
以上方案中只有一种正确，正确的是 。（填入相应的字母）
二、模拟新题
1.（2010·北京市宣武区高三第二学期第二次质量检测）从下图中读出球的直径是 mm
2.（2010·吉林省实验中学高三年级第九次模拟）图一中
螺旋测微器读数为 mm。图二中游标卡尺
（游标尺上有50个等分刻度）读数为 cm。
3.（2010·东北师大附中冲刺） 在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1 kg，金属板B的质量mB=0.5 kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff=______N，A、B间的动摩擦因数μ= 。（g取10 m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F= N
A
B
F
打点计时器
2
单位(N)
3
2
3
甲
1.50
A
3.50
5.50
7.50
9.50
11.50
B
C
D
E
F
G
乙
cm
4.（2010·广东华南师大附中高三5月测试）某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律，实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小；小车后面固定－打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。
（单位：cm）
⑴若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带记录，小车此次运动经B点时的速度 m/s，小车的加速度a = m/s2。
5.（2010年深圳市高三年级第二次调研考试）某同学用如图所示的装置来探究动能定理．
打点计时器
实验小车
接电源
纸带
带有定滑轮的长木板
细线
钩码
①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等，钩码的总质量应满足的实验条件是 ，实验时首先要做的步骤是 ．
②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况．下图是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点．本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离△xn．已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g．则打点计时器打出B点时小车的速度为 ，小车合外力的功与动能变化间的关系式为 ．
A
B
C
D
E
F
△x1
△x2
△x3
△x4
△x5
6.（2010辽宁省大连市高三第一次模拟考试）我国将在2011年发射“天宫一号”飞行器，“天宫一号”可以被改造为一个短期有人照料的空间实验室。有同学设想在“天宫一号”飞行器中进行高中物理的部分实验，你认为可行的是（ ） A．用弹簧秤验证力的平行四边形定则
B．用自由落体运动验证机械能守恒定律
C．用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律
D．用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系
7.（2010年5月湖南考试院理综能力调研测试试卷）气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1)，使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：
弹簧劲度系数
k
2k
3k
4k
5k
6k
v （m/s）
0.71
1.00
1.22
1.41
1.58
1.73
v2 (m2/s2)
0.50
1.00
1.49
1.99
2.49
2.99
v3 (m3/s3)
0.36
1.00
1.82
2.80
3.94
5.18
游标尺
主尺
cm
13
24
35
0
5
10
图2
（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d＝ m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v ＝ ；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是 。
8.（河南焦作2010年部分市地高三4月考试）卷某同学设计了一个验证动量守恒定律的实验，实验装置如图所示，0P为一弹性钢片，A、B为完全相同的物块，质量均为m，水平面的动摩擦因数为μ，实验步骤如下：①先在O点正下方的水平面上只放物块A，把弹性钢片的P端弯曲至Q点（Q点未画出），突然释放钢片，弹性钢片打在物体A上，物体A在水平面上运动x的位移后静止下来；②把物体A放回原处，同时在A的右侧x1处（）放置物体B，再次把弹性钢片的P端弯曲至Q点，并突然释放，弹性钢片打在物体A上后，物块A在运动中与B发生碰撞，并粘合成一体继续向前运动后静止下来。
由以上实验结果可得：
碰前瞬间系统的总动量= ；
碰后瞬间系统的总动量= 。
经分析、、满足关系式： 即可说明动量守恒。
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