2013高考物理 模擬新題特快專遞（第一期）專題十二 力學實驗

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1、2013高考模擬新題特快專遞第一期十二力學實驗1（2013安徽江南十校摸底）右圖是“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中打出的一條紙帶，已知交流電源的頻率是50Hz。紙帶上每兩個計數(shù)點間還有四個計時點未畫出。（1）打D點時，小車的速度大小是 m/s；（2）如果小車系在紙帶的F端，那么小車是做 直線運動（選填“勻加速”或“勻減速”）。答案：（1）0.23（2）勻減速 解析：根據在中間時刻的瞬時速度等于CE這段時間的平均速度得到打D點時小車的速度大小是0.23m/s；如果小車系在紙帶的F端，打出的點之間的距離越來越小，所以小車是做勻減速直線運動。2（2013安徽江南十校摸底）（1）某實驗中需要測量

2、一根鋼絲的直徑（約0.5mm），為了得到盡可能精確的測量數(shù)據，應從實驗室提供的米尺、螺旋測微器和游標卡尺（游標尺有10個等分刻度）中，選擇 進行測量；（2）用螺旋測微器測量某工件的厚度，示數(shù)如圖所示，則工件的厚度為 mm。答案：（2）螺旋測微器（2）2.203 解析：測量一根鋼絲的直徑，選擇螺旋測微器進行測量；工件的厚度為2mm+0.203mm=2.203mm。3. （6分）（2013廣西三校聯(lián)考）某同學在實驗室分別用精度是0.l mm、0.05 mm和0.02 mm三種卡尺測量同一物件的長度，測量情況如下圖中甲、乙和丙所示。由圖中讀出的該物件的長度分別為 cm、 cm和 cm。答案：6.63

3、 6.635 6.634 解析：甲圖游標上第3個刻度線與主尺刻度線對齊，讀數(shù)是66mm+30.1mm=66.3mm=6.63cm；乙圖游標上第7個刻度線與主尺刻度線對齊，讀數(shù)是66mm+70.05mm=66.35mm=6.635cm；丙圖游標上第17個刻度線與主尺刻度線對齊，讀數(shù)是66mm+170.02mm=66.34mm=6.634cm。4. （2013衡水中學調研）如圖所示是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶(1)已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出從圖中讀出A、B兩點間距x

4、_cm；C點對應的速度是_m/s(計算結果保留三位有效數(shù)字). 答案： (1)0.02 s(2)0.660.70 cm0.100 m/s解析：紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為為0.02s。A、B兩點間距x0.68cm；BC和CD之間的時間都為0.10s， C點對應的速度是v=10-2m/s=0.100m/s。5、（2013衡水中學調研）有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則。在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列問題：(1)改變鉤碼個數(shù)，實驗能完成的是 .A鉤

5、碼的個數(shù)N1N22，N34B鉤碼的個數(shù)N1N33，N24C鉤碼的個數(shù)N1N2N34D鉤碼的個數(shù)N13，N24，N35(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是 .A標記結點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B量出OA、OB、OC三段繩子的長度C用量角器量出三段繩子之間的夾角D用天平測出鉤碼的質量(3)在作圖時，你認為圖示中_是正確的(填“甲”或“乙”). 答案：(1)BCD(2)A(3)甲解析：(1)實驗中的分力與合力的關系必須滿足：|F1F2|F3F1F2，因此B、C、D選項是可以的 (2) 在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是標記結點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子

6、的方向。(3)F3的方向一定豎直向下，而F1和F2合力方向由于測量誤差可能偏離豎直向上方向，所以甲是正確的。6（11分）（2013廣西三校聯(lián)考）某同學利用圖甲所示的實驗裝置做了這樣的實驗。 按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊。釋放小車，小車由靜止開始運動。 按實驗要求正確裝上紙帶，讓小車靠近打點計時器，按住小車，打開打點計時器電源，釋放小車，獲得一條帶有點列的紙帶。 在獲得的紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點A，B，C，。測量相鄰計數(shù)點的間距S1，S2，S3，。并將其記錄在紙帶上對應的位置處。 完成下列填空：（1）已知實驗裝置中打點計時器的電源為50Hz的低壓交流電源，若打點的時間

7、間隔用t表示，則t= s。（2）設紙帶上五個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s 3和s 4。a可用s 1、s 4和t表示為a= ;vB可用s1、s2和t表示為vB= 。（3）圖乙為用米尺測量所得紙帶上的s1、s2、s3和s4的情況，由圖可讀出s1= cm，s2= cm，s4= cm。由此求得加速度的大小a= m/s2，vB= m/s（計算結果取3位有效數(shù)字）。答案：（1）0.02 （2） （3）1.68 2.42 3.88 0.735 0.205 解析：打點的時間間隔t=1/50s=0.02s。由s=aT2,T=5t得s 4 -s 1=3a(5t)2，解得a=。vB=。s1=2.58cm-0.9

8、0cm=1.68cm，s2=5.00cm- 2.58cm=2.42cm，s4=12.00cm-8.12cm=3.88cm。a=0.735 m/s2，vB=0.205 m/s。7（2013廣東二校聯(lián)考摸底)在驗證牛頓第二定律的實驗中，采用如右圖所示的實驗裝置。在探究加速度a與所受外力F的關系實驗過程，某小組得到了如圖所示的紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的頻率為50Hz的交流電，則兩計數(shù)點間的時間間隔為 s，根據紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）由于他們操作不當?shù)玫降腶-F關系圖象如圖所示，其原因是 （2）答案：0.10 0.50 沒有平衡摩擦力

9、或木板傾角過小解析：兩計數(shù)點間的時間間隔為50.02s=0.10s；由x=aT2和逐差法求得小車的加速度大小為a=0.50m/s2。得到的a-F關系圖象如圖所示，其原因是沒有平衡摩擦力或木板傾角過小.8（6分）（2013屆江西省重點中學高三聯(lián)考）(1)我們已經知道，物體的加速度（a）同時跟合外力（F）和質量（M）兩個因素有關。要研究這三個物理量之間的定量關系的思想方法是 （2）某同學的實驗方案如圖所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調整措施：a：用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是 。b：使砂桶的質量遠小于小車的質量，目的是使拉小

10、車的力近似等于 。（3）該同學利用實驗中打出的紙帶求加速度時，處理方案有兩種：A、利用公式計算； B、根據利用逐差法計算。兩種方案中，你認為選擇方案_比較合理。（6分）答案：（1）控制變量法;（或先保持M不變，研究a與F的關系；再保持F不變，研究a與M的關系）（2分）；（2）a.平衡摩擦力(1分)；b.砂桶的重力 (1分)；（3）B (2分)；解析：要研究這三個物理量之間的定量關系的思想方法是控制變量法。想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，使砂桶的質量遠小于小車的質量，目的是使拉小車的力近似等于砂桶的重力；用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力。

11、利用實驗中打出的紙帶求加速度時，需要根據利用逐差法計算，選項B正確。9. （2013哈爾濱三中月考）做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器，打出的部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出），已知打點計時器使用的是50Hz的交變電流，則打點計時器在打“1”時的速度v1 _m/s，平均加速度為a_m/s2。由計算結果可估計出第5個計數(shù)點與第6個計數(shù)點之間的距離最可能是_。 （結果均保留3位有效數(shù)字）。單位:?6.217.107.985.344.47.答案：4.91m/s 0.8800.01m/s2 8.860.01cm（每空2分）解析：打點計時器在打“1”時的速度v1 1

12、0-2 m/s =4.91m/s；由x=aT2，和逐差法可得平均加速度為a0.880m/s2；第5個計數(shù)點與第6個計數(shù)點之間的距離最可能是7.98cm+0.8800.12m=8.86。10（2013哈爾濱三中月考）在研究摩擦力特點的實驗中，將質量為0.52 kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示（g=10 m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)= 。答案：0.6 （3分）解析：由圖乙可知，滑動摩擦力等于3.12N，由摩擦定律，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)=

13、3.125.2=0.6.11（2013哈爾濱三中月考）用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0. 8 cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據如右圖：(1)根據測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x= （用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在

14、尋找上述關系中，運用 科學研究方法。 11.答案：(1)x=k（其中k為比例系數(shù)）； (2)控制變量法（每空3分）解析：根據第1行數(shù)據，伸長x與拉力F成正比；根據第1、4、5行數(shù)據，伸長x與橫截面積S成反比；根據第1、2、3行數(shù)據，伸長x與長度L成正比；所以線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x= k。12(8分) （2013江蘇徐州摸底）用如圖所示裝置探究“加速度與力的關系”。已知砂和砂桶的總質量為m，小車的質量為M，實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小(1)實驗中要進行質量m和M的選取，以下最合理的一組是 AM=40g，m=10g、20g、30g、

15、40g、50gBM=100g，m=10g、20g、30g、40g、50gCM=500g，m=10g、20g、30g、40g、50gDM=500g，m=30g、60g、90g、120g、150g(2)本實驗中應在釋放小車 (選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源。下圖所示為實驗中打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，計數(shù)點間的距離如圖所示已知打點計時器的工作頻率為50Hz則小車加速度a= m/(結果保留兩位有效數(shù)字)(3)實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的aF圖象，可能是圖中的圖線 。(選填“甲”、“乙”或“丙”)10、答案

16、：（1）C （2）之前 0.50 （3）丙解析：由于實驗要求小車質量遠遠大于砂和砂桶的總質量，所以最合理的一組是C。本實驗中應在釋放小車之前接通打點計時器的電源。由x=aT和逐差法可得小車加速度a=0.50m/若遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的aF圖象，可能是圖中的圖線丙。 導軌標尺 光電門 遮光板 滑塊氣墊導軌 沙桶13（4分）（2013遼寧省五校協(xié)作體高三期初聯(lián)考）圖示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質量分別為M和m.下面說法正確的

17、是_A用該裝置可以測出滑塊的加速度B用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足mMC可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足mMD可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足mM答案：AB解析：測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，應用v22-v12=2ax可以得到滑塊的加速度，選項A正確；用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足mM，選項B正確；可以用該裝置驗證機械能守恒定律，無論m和M大小如何，選項C錯誤；可以用該裝置探究動能定理，但必須滿足mm;當M較小時，不滿足條件Mm 解析：木板與小車間有摩擦力，

18、為了減小誤差，需要平衡掉摩擦力，即墊高木板左端，使摩擦力與重力沿斜面向下的分力相等；要想使繩子對車的拉力大小等于沙和沙桶的重力，必須滿足Mm; 當Mm時，繩子上的拉力近似等于mg，但是若不滿足此關系，繩子上的拉力小于mg，出現(xiàn)如圖所示情況。17.（9分）（2013邯鄲摸底）某同學安裝如圖甲的實驗裝置，驗證機械能守恒定律。此實驗中，應當是讓重物做 運動， （填“需要”或“不需要”）測出重物的質量；打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，該同學選取如圖乙所示的一段紙帶，對BD段進行研究。求得B點對應的速度vB= m/s（保留兩位有效數(shù)字），若再求得D點對應的速度為VD，測出重物下落的高度為hBD，則

19、還應計算 與 大小是否相等（填字母表達式）；但該同學在上述實驗過程中存在明顯的問題。安裝實驗裝置時存在的問題是 ；研究紙帶時存在的問題是 ，實驗誤差可能較大。答案：自由落體；不需要； 0.19；(vD2- vB2) ; ghBD(上兩式同乘了m不扣分)； 重物會落在桌面上（或“紙帶打點過短”等與此類似的答案）；B、D兩點間時間間隔過短。解析：由實驗原理知，應讓重物在松開手后做自由落體運動；根據機械能守恒，mgh=1/2m(v22-v12),整理后，得gh=1/2(v22-v12),所以，不需要測量質量。B點速度等于AC段的平均速度，vB=AC/0.04s=0.19m/s；根據原理知，還用計算(

20、vD2- vB2)與ghBD，看兩者大小是否相等；重物距離桌面太近，會落到桌面上；B、D間時間間隔太短，計算誤差較大。18. （2013溫州八校聯(lián)考）某興趣小組利用平拋運動知識測量某農莊水平噴水口的流量（，為出水口的橫截面積，為出水口的水速），方法如下：（1） 先用游標卡尺測量噴水口的內徑D。A、B、C、D圖中，測量方式正確的是 （D）噴水口（C）噴水口（B）噴水口噴水口（A）圖15（2）圖15為正確測量得到的結果，由此可得噴水口的內徑D m。（3）打開水閥，讓水從噴水口水平噴出，穩(wěn)定后測得落地點距噴水口水平距離為x，豎直距離為y，則噴出的水的初速度v0 （用x、y、g表示）。 （4）根據上述

21、測量值，可得水管內水的流量Q （用D、x、y、g表示）18.答案：（1）C （2）1.01010-2 （3） （4） 解析：由平拋運動規(guī)律可得噴出的水的初速度v0 水管內水的流量Q S v0 。19.（9分）（2013安徽師大摸底）（1）某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則滑塊的加速度可以表示為a=_ （用題中所給物理量表示）。（2）該學習小組在測出滑塊的加速度后，經分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可用上述實驗裝置

22、來驗證機械能守恒定律，為此還需測量的物理量是_ ，機械能守恒的表達式為_ （用題中所給物理量和測量的物理量表示）。19. （9分） 答案：（1）（3分） （2）滑塊的質量M和沙桶的質量m（3分） （3分） 解析：（1）窄遮光板依次通過兩個光電門的速度分別為v1=d/ t1和v2=d/ t2，由v22- v12=2aL可得滑塊的加速度a=。（2）要驗證機械能守恒定律，根據，還需測量的物理量是滑塊的質量M和沙桶的質量m。20. （6分）（2013廣西三校聯(lián)考）某同學在實驗室分別用精度是0.l mm、0.05 mm和0.02 mm三種卡尺測量同一物件的長度，測量情況如下圖中甲、乙和丙所示。由圖中讀出

23、的該物件的長度分別為 cm、 cm和 cm。答案：6.63 6.635 6.634 解析：甲圖游標上第3個刻度線與主尺刻度線對齊，讀數(shù)是66mm+30.1mm=66.3mm=6.63cm；乙圖游標上第7個刻度線與主尺刻度線對齊，讀數(shù)是66mm+70.05mm=66.35mm=6.635cm；丙圖游標上第17個刻度線與主尺刻度線對齊，讀數(shù)是66mm+170.02mm=66.34mm=6.634cm。21.（11分）（2013廣西三校聯(lián)考）某同學利用圖甲所示的實驗裝置做了這樣的實驗。 按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊。釋放小車，小車由靜止開始運動。 按實驗要求正確裝上紙帶，讓小車靠近打點計時

24、器，按住小車，打開打點計時器電源，釋放小車，獲得一條帶有點列的紙帶。 在獲得的紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點A，B，C，。測量相鄰計數(shù)點的間距S1，S2，S3，。并將其記錄在紙帶上對應的位置處。 完成下列填空：（1）已知實驗裝置中打點計時器的電源為50Hz的低壓交流電源，若打點的時間間隔用t表示，則t= s。（2）設紙帶上五個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s 3和s 4。a可用s 1、s 4和t表示為a= ;vB可用s1、s2和t表示為vB= 。（3）圖乙為用米尺測量所得紙帶上的s1、s2、s3和s4的情況，由圖可讀出s1= cm，s2= cm，s4= cm。由此求得加速度的大小a

25、= m/s2，vB= m/s（計算結果取3位有效數(shù)字）。答案：（1）0.02 （2） （3）1.68 2.42 3.88 0.735 0.205 解析：打點的時間間隔t=1/50s=0.02s。由s=aT2,T=5t得s 4 -s 1=3a(5t)2，解得a=。vB=。s1=2.58cm-0.90cm=1.68cm，s2=5.00cm- 2.58cm=2.42cm，s4=12.00cm-8.12cm=3.88cm。a=0.735 m/s2，vB=0.205 m/s。22（4分）（2013唐山摸底）某同學用打點計時器研究物體的勻加速度直線運動，打出的紙帶上點清晰部分如圖所示，電源頻率f=50Hz

26、，則打B點時物體的速度是 m/s；物體的加速度是 m/s2。22.答案：0.44 6.00解析：v=10-2m/s=0.44 m/s。由x=aT和逐差法解得物體的加速度a=6.00 m/s2。23(2013廣東二校聯(lián)考摸底)在驗證牛頓第二定律的實驗中，采用如右圖所示的實驗裝置。在探究加速度a與所受外力F的關系實驗過程，某小組得到了如圖所示的紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的頻率為50Hz的交流電，則兩計數(shù)點間的時間間隔為 s，根據紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2。（保留兩位有效數(shù)字）由于他們操作不當?shù)玫降腶-F關系圖象如圖所示，其原因是 （2）答案：0.10 0.

27、50 沒有平衡摩擦力或木板傾角過小解析：兩計數(shù)點間的時間間隔為50.02s=0.10s；由x=aT2和逐差法求得小車的加速度大小為a=0.50m/s2。得到的a-F關系圖象如圖所示，其原因是沒有平衡摩擦力或木板傾角過小.24（2013珠海摸底）某同學在做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗時，得到一條點跡清晰的紙帶如圖，在紙帶上依次選出7個計數(shù)點，分別標以、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，打點計時器所用電源的頻率是50Hz。如果測得C、D兩點間距S4=2.70cm，D、E兩點間距S5=2.90cm，則據此數(shù)據計算在打D點時小車的速度公式為 ，小車的速度值vD= m

28、/s。（保留三位有效數(shù)字）該同學分別算出其它速度：vA=0.220m/s，vB=0.241m/s，vc=0.258m/s， vE=0.300m/s ，請設計實驗數(shù)據記錄表格填入框中，并在坐標系中作出小車運動的vt圖像，設O點為計時起點。由所做vt圖像判斷，小車所做的運動為 。實驗數(shù)據記錄表格：24（18分）答案：（1），0.280（2分） （6分）時間t（s）0.10.20.30.40.5速度v（m/s）0.2200.2410.2580.2800.300表格2分，描點清晰分，標度適當分，兩坐標軸物理量分，單位分；如果畫成折線或沒用直尺畫線均得分。 勻加速直線運動 （1分）解析：計算在打D點時小車的速度公式為。小車的速度值vD=10-2m/s=0.280 m/s。由所做vt圖像為一向上傾斜的直線可判斷，小車所做的運動為勻加速直線運動。