2019年高中物理高考二轮复习专题09:力学实验

2019年高中物理高考二轮复习专题09:力学实验
教材版本:物理
试卷分类:物理高考
试卷大小:1.0 MB
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发布时间:2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览


1. 实验探究题

根据所学知识完成题目:

  1. (1) 我校有五组同学用单摆测成都的重力加速度g,各组实验器材和实验数据如下表所示,若各组同学实验操作水平一样,那么第组同学测定的结果最准确.若该组同学根据自己测得的实验数据做出单摆的振动图象如图1,那么该组同学测出的重力加速度g大小是m/s2

    组数

    摆球材料

    最大偏角

    摆长

    测全振动次数

    1

    0.64m

    10

    2

    30°

    0.64m

    10

    3

    0.81m

    50

    4

    30°

    0.81m

    50

  2. (2) 如果测得的g值偏小,可能的原因是       

    A . 测摆线长时摆线拉得过紧 B . 开始计时,秒表过迟按下 C . 摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了 D . 实验中误将49次全振动数为50次 E . 振幅过小
  3. (3) 小白同学在学校利用图象法较准确地测出了成都的加速度,假期去参观北大的物理实验室时也做了同样的实验,并在同一张纸上绘制了T2~L图象,如图2所示.在北大所测实验结果对应的图线是(选填“A”或“B”).

2. 实验探究题
用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实验步骤如下:

a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。

b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。

c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作D1、D2、D3、D4、D5……

d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐系,在坐标纸上描点,如图3所示

结合上述实验步骤,请你完成下列任务:

  1. (1) 在下列仪器和器材中,还需要使用的有           (填选项前的字母)。
    A . 电压合适的50Hz交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 刻度尺 D . 秒表 E . 天平(含砝码)
  2. (2) 在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图像。
  3. (3) 观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是。v-t图像斜率的物理意义是
  4. (4) 描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是(选填“越小越好”或“与大小无关”):从实验的角度看,选取的△x大小与速度测量的误差(选填“有关”或“无关”)。
  5. (5) 早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。

3. 实验探究题
为了研究两个小球在水平方向碰撞前后的动量关系。某同学采用了如图所示的实验装置,该装置可以通过测量小球做平抛运动的水平射程,间接地测定小球碰撞前后的速度。

图中AB是半径均为r的小钢球,O、O'点分别是斜槽末端和可转动支柱在水平地面上的垂直投影,且OO'间的距离等于A球的直径。实验时,使支柱处于倒下状态,先让A球多次从斜槽上同一位置静止释放,找到其平均落地点的位置P , 测量水平射程OP的长度x0。然后,把支柱立起,将B球静置于支柱上,再将A球从斜槽上同一位置静止释放,与B球正碰(B球平抛出去的同时支柱倒下),并多次重复。分别找到AB相碰后平均落地点的位置MN

  1. (1) 本实验要顺利完成,则需要A球的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”)B球的质量;
  2. (2) 该实验还需要测量的是__________;
    A . 测量AB两球的质量m1m2 B . 测量A球开始释放的高度h C . 测量抛出点距地面的高度H D . 测量OMON的长度x1x2
  3. (3) 若所测物理量之间的关系满足时,则说明两球碰撞过程动量守恒(用已知量及(2)中测量的量表示)。
4. 实验探究题
某同学利用单摆测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。

  1. (1) 在测量单摆的周期时,他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间,如图乙所示,秒表的读数为s。
  2. (2) 该同学经测量得到5组摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=(用LA、LB、TA和TB表示)。
  3. (3) 处理完数据后,该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算,即L=l+d,这样(选填“影响”或“不影响”)重力加速度的计算。
  4. (4) 该同学做完实验后,为使重力加速度的测量结果更加准确,他认为:

    A .在摆球运动的过程中,必须保证悬点固定

    B .摆线偏离平衡位置的角度不能太大

    C .用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径

    D .测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时

    其中合理的有

5. 实验探究题
如图为“探究求合力方法”的实验装置图。

  1. (1) 下面是实验的主要步骤。

    ①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;

    ②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,并记录两个拉力的大小及方向;

    ③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端也拉至O点,记录拉力的大小及方向。

    在上述操作中两次将橡皮筋都拉至同一点O的目的是

  2. (2) 某次实验中弹簧秤的示数如图,读数是N
  3. (3) 在“探究求合力方法”的实验中,下列操作必要的是______
    A . 实验前,将两个弹簧测力计相互钩住,水平反向拉伸,检查读数是否相同 B . 实验时,应保持绳套与纸面平行 C . 实验时,为便于计算,拉力F1F2必须相互垂直 D . 确定拉力的方向时,应使两个点的距离尽量远一些
6. 实验探究题
做“探究小车速度随时间变化规律”的实验.
  1. (1) 用一条纸带穿过计时器,该同学发现有图中的两种穿法,感到有点犹豫。你认为(选填“A”或“B”)的穿法效果更好。

  2. (2) 完成实验后,小明用刻度尺测量纸带距离时如图,B点的读数是cm,已知打点计时器每0.02s打一个点,则B点对应的速度vB=m/s(vB结果保留三位有效数字)。

  3. (3) 某实验小组中的四位同学利用同一条纸带做,分别作出了如下所示的四幅v-t图象,其中最规范的是

7. 实验探究题
某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度。

  1. (1) 对该实验装置及其操作的要求,下列说法正确的是:_________(填写字母序号)。
    A . 电磁打点计时器应接6V以下交流电源 B . 打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C . 重物最好选用密度较小的材料,如泡沫塑料 D . 开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E . 操作时,应先放开纸带后接通电源 F . 为了减小误差,应重复多次实验,在打出的纸带中挑选一条最清晰的。 G . 为了便于测量,一定要找到打点计时器打下的第一个点,并选取其以后各连续的点作为计数点。
  2. (2) 下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉,以较清晰的某一个点作为计数点1,随后连续的几个点依次标记为点2、3、4。测量出各点间的距离已标在纸带上,已知打点计时器的打点周期为0.02s。

    打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为m/s,物体做自由落体运动的加速度的值约为m/s2。(本题计算结果保留3位有效数字)

8. 实验探究题
某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

⑴将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。

⑵弹簧自然悬挂,待弹簧时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6。数据如下表:

表中有一个数值记录不规范,代表符号为.

⑶该同学根据表中数据作出的图象如图所示,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与的差值(选填“L0”或“Lx”).

⑷由图象可知弹簧的劲度系数为N/m,通过图象和表可知砝码盘的质量为g(结果保留两位有效数字,重力加速度 ).

9. 实验探究题
小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时,由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理,他从实验室里借取了如下器材:
  1. (1) 下列哪些器材是多余的:

    ①电磁打点计时器②天平③低压交流电源

    ④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板

  2. (2) 为达到实验目的,还需要的器材是:
  3. (3) (双选)在该实验中,下列说法中正确的是_____
    A . 打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端 B . 开始实验时小车应靠近打点计时器一端 C . 应先接通电源,待打点稳定后再释放小车 D . 牵引小车的钩码个数越多越好
  4. (4) 实验得到的一条纸带如图所示.打点计时器电源频率为50Hz,其中相邻的两个计数点还有4个点未画出,则根据纸带,回答下列问题:

    ①相邻两个点之间的时间间隔为0.1s

    ②根据纸带上的数据,则计数点1时小车对应的速度分别为:v1=m/s;

    ③据此可求出小车的加速度为a=m/s2.(本题所有计算结果均保留两位小数)

10. 实验探究题
图甲中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系.倾角为θ的斜面体固定在实验台上,将光电门固定在斜面体的底端O点,将小球从斜面上的不同位置由静止释放.释放点到光电门的距离d依次为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm.

  1. (1) 用螺旋测微器测量钢球的直径,如图乙所示,钢球的直径D=cm
  2. (2) 该实验(选填“需要”或者“不需要”)测量小球质量;小球通过光电门经历的时间为△t,小球通过光电门的速度为(填字母),不考虑误差的影响,从理论上来说,该结果(选填“<”,“>”或“=”)球心通过光电门的瞬时速度.
  3. (3) 为了探究做功与速度变化的关系,依次记录的实验数据如表所示.

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    d/×102m

    5.00

    10.00

    15.00

    20.00

    25.00

    30.00

    v/(m•s1

    0.69

    0.98

    1.20

    1.39

    1.55

    1.70

    v2/(m•s12

    0.48

    0.97

    1.43

    1.92

    2.41

    2.86

    /(m•s1

    0.83

    0.99

    1.10

    1.18

    1.24

    1.30

    从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是: