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考物理力学实验集锦2

高考物理力学实验集锦 2009 年高考物理力学实验 一、选择题 1.(09·广东理科基础·17)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使 用两条不同的轻质弹簧 a 和 b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是 ( B ) A.a 的原长比 b 的长 B.a 的劲度系数比 b 的大 C.a 的劲度系数比 b 的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知 a 的劲度系数比 b 的大,B 正确;与 l 的截据表示原 长则 a 的原长比 b 的短,A 错。 2.(09·广东理科基础·18) “研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所 用交流电的频率为 50Hz),得到如图所示的纸带。图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四 个点未画出来,下列表述正确的是( C ) A.实验时应先放开纸带再接通电源 B.(S6 一 S1)等于(S2 一 S1)的 6 倍 C.从纸带可求出计数点 B 对应的速率 D.相邻两个计数点间的时间间隔为 0.02s 解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A 错。根据相 等的时间间隔内通过的位移有 xM ? x N ? (M ? N )at ,可知(S6 一 S1)等于(S2 一 S1)的 5 倍, 2 -1- B 错。根据 B 点为 A 与 C 的中间时刻点有 v B ? 点没有画出,所以时间间隔为 0.1s,D 错。 x AC ,C 对;由于相邻的计数点之间还有 4 个 2t 3.(09·全国卷Ⅰ·23) (10 分)某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的 关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上 标出 A、B 两点,B 点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。 实验步骤如下: ①用游标卡尺测量滑块的挡光长度 d,用天平测量滑块的质量 m; ②用直尺测量 AB 之间的距离 s,A 点到水平桌面的垂直距离 h1,B 点到水平桌面的垂直距离 h2; ③将滑块从 A 点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间 t1 ④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值; ⑤利用所测数据求出摩擦力 f 和斜面倾角的余弦值 cos ? ; ⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出 f- cos ? 关系曲线。 (1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为 g) : ①斜面倾角的余弦 cos ? = ②滑块通过光电门时的速度 v= ③滑块运动时的加速度 a= ④滑块运动时所受到的摩擦阻力 f= ; ; 。 ; ; (2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得 d= 答案: (1)① cos? ? 3.62cm s 2 ? (h1 ? h2 )2 d h1 ? h2 d2 d2 mg ? m ;② ;③ a ? ;④ ; (2) t s 2st 2 2st 2 s -2- 解析:(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图 所示① ;根据三角形关系可得到 cos? ? s 2 ? (h1 ? h2 )2 x d ,②根据 v ? ? ③根据运动学 t t s 公式 x ? v2 v2 d2 ,有 s ? , 即有 a ? ;④根据牛顿第二定律 mgsin ? ? f ? ma , 则有 2a 2a 2st 2 h1 ? h2 d2 f ? mg ?m ;(2) 在游标卡尺中,主尺上是 3.6cm,在游标尺上恰好是第 1 条 s 2st 2 刻度线与主尺对齐, 再考虑到卡尺是 10 分度, 所以读数为 3.6cm+0.1×1mm=3.61cm 或者 3.62cm 也对。 4.(09·全国卷Ⅱ·23) (13 分)某同学得用图 1 所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据 实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢 失了一部分,剩余部分如图 2 所示。图 2 中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0.10m, P1 、 P2 和 P 3 是轨迹图线上的 3 个点, P 1和 P 2、P 2和P 3 之间的水平距离相等。 /s ) 完成下列填空: (重力加速度取 9.8m (1)设 P 1、P 2和P 3 的横坐标分别为 x1 、 x2 和 x3 ,纵坐标分别为 y1 、 y2 和 y3 ,从图 2 中可 读出 y1? y2 =____①_____m, y1? y2 =____②______m, x1 ? x2 =____③______m(保留两位小 数) 。 (2) 若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。 利用 (1) 中读取的数据, 求 2 出小球从 P 1 运动到 P 2 所 用 的 时 间 为 ______④__________s , 小 球 抛 出 后 的 水 平 速 度 为 /s (均可用根号表示) ________⑤__________ m 。 (3)已测得小球抛也前下滑的高度为 0.50m。设 E1 和 E2 分别为开始下滑时和抛出时的机械 能 , 则 小 球 从 开 始 下 滑 到 抛 出 的 过 程 中 机 械 能 的 相 对 损 失 , E1 ? E2 ?100% =________⑥__________%(保留两位有效数字) E1 -3- 答案:①0.61;②1.61;③0.60;④0.20;⑤3.0;⑥8.2; 解析:本题考查研究平抛运动的实验.由图可知 P1 到 P2 两点在竖直方向的间隔为 6 格, P1 到 P3 两点在竖直方向的间隔为 16 格所以有 y1? y2 =0.60m. y1 ? y3 =1.60m. P1 到 P2 两点在水平 方向的距离为 6 个格,则有 x1 ? x2 =0.60m. (2)由水平方向的运动特点可知 P1 到 P2 与 P2 到 P3 的时间


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