高三力学实验专题精选含答案与解析原版.docx
- 文档编号:13317395
- 上传时间:2023-06-13
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:465.91KB
高三力学实验专题精选含答案与解析原版.docx
《高三力学实验专题精选含答案与解析原版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三力学实验专题精选含答案与解析原版.docx(23页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高三力学实验专题精选含答案与解析原版
高三力学实验专题精选(含答案与解析)
考点一:
匀变速直线运动中的纸带的处理。
包括速度、加速度的求解,图像的处理及有效数字。
1.(2010广东)
(1)图13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)。
1.【答案】①0.02s②0.70cm0.100m/s
【解析】C点的瞬时速度等于BD段的平均速度
2.(2011广东)
(1)图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示。
①OD间的距离为________cm。
②图15是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________m/s2(保留三位有效数字)。
2.
(1)①2.20②加速度的二分之一0.923
3.(2012广州一模)
(1)如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带.
①打点计时器电源频率为50Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,F点由于不清晰而未画出.试根据纸带上的数据,推测F点的位置并在纸带上标出,算出对应的速度vF=m/s(计算结果保留两位有效数字)
②图b是某同学根据纸带上的数据,作出的v-t图象.根据图象,t=0时的速度v0=m/s、加速度a= m/s2(计算结果保留两位有效数字)
3.
(1)①如图,vF=7.0×10-1m/s;②2.0×10-1m/s、5.0m/s2
评分说明:
每对一项给2分
4.(2012山东)
(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段※【本资料高考网、中考网;教学网为您提供最新最全的教学资源。
】※距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为________m/s。
(保留三位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2,若用
来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
4.
(1)①6 7(或7 6) ②1.00 1.20 ③2.00 偏大
5.(佛山一模)实验题(18分)
(1)(6分)某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动.
①下列有关操作的叙述正确的是
A.安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B.将打点计时器与直流低压电源连接
C.释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器
D.应先释放纸带,然后接通电源
②实验得到一条纸带,测得各点之间的距离如图所示.已知电源频率为50Hz,则纸带中相邻两点间的时间间隔是________s.从该纸带可知,重物是做_______(选填“匀速”、“匀变速”、“非匀变速”)运动,加速度大小a=________m/s2(保留三位有效数字).
5.
(1)(共6分)①AC(2分);②0.02匀变速(2分)9.63(2分).
考点二:
探究“动能定理”
1.(2008广东)(13分)某实验小组采用图11所示的装置探究“动能定理”。
图中小车中可放置砝码。
实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。
打点计时器工作频率为50Hz.
(1)实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,,,小车拖动纸带,打点计时器上打下一列点,;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)图12是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置。
(3)在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,做正功,做负功。
(4)实验小组根据实验数据绘出了图13中的图线(其中
)。
根据图线可获得的结论是。
要验证“动能定理”还需测量的物理量是摩擦力和。
1.
(1)
接通电源、释放小车断开开关
(2)5.060.49(3)钩砝的重力小车受摩擦阻力
(4)小车初末速度的平方差与位移成正比小车的质量
2.(2009广东)(10分)某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”。
如图12,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的大小。
在水平面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,
记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码。
(1)试验主要步骤如下:
①测量和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度;
③在小车中增加砝码,或,重复②的操作.
(2)表1是他们测得的一组数据,期中M是M1与小车中砝码质量之和,
是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功。
表格中的△E3=,W3=.(结果保留三位有效数字)
(3)根据表1,请在图13中的方格纸上作出△E-W图线.
2.
(1)①小车;②由静止开始释放小车;
③改变小车质量.
(2)0.600J,0.610J.
(3)△E-W图线如图所示
3.(2012江苏)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验。
实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面。
将A拉到P点
,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s。
改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据。
(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮。
请提出两个解决方法。
(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象。
h(cm)
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
s(cm)
19.5
28.5
39.0
48.0
56.5
(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=________。
(结果保留一位有效数字)
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。
※【本资料高考网、中考网;教学网为您提供最新最全的教学资源。
】※3.
(1)减小B的质量(或增大A的质量) 增加细线的长度(或降低B的起始高度)
考点三:
探究弹力与弹簧伸长量的关系
1.(2012广东)(18分)
(2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)
代表符号
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为
,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为
;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为
至
,数据如下表:
表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______。
由表可知所用刻度尺的最小长度为______。
③图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L0或LX”)。
④由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为_________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取
)。
1.
(2)①竖直②静止
0.1cm③
④4.910
2(深圳一模)(18分)
(1)(8分)某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
①在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持 状态.
②他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长x0= cm,劲度系数k=N/m.
③他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)所示时,该弹簧的长度x= cm.
2:
(1)①竖直;②4,50;③10.(每空2分,共8分)
3.(茂名一模)
(1)在探究弹力和弹簧伸长的关系实验中,小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验,由实验得到弹簧伸长X与弹簧受到拉力F关系如图a所示,由图求得弹簧乙的劲度系数N/m。
若要在两根弹簧中选用一个来制作精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧;用制作好的弹簧秤来测量物体的重力,如图b所示,物体重N。
3.
(1)200(2分),甲(2分),4.00(2分)。
考点四:
验证力的平行四边形定则
1.(汕头一模)
(1)(8分)图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置.请完成实验操作与记录:
①将弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线ac挂一重物G,如图虚线所示,记录:
测力计A的读数F0.
②用弹簧测力计B的挂钩拉另一细线的b端,该细线的另一端系在细线ac上的O点处,手持测力计B保持水平方向缓慢向左拉,到达如图所示位置,记录:
O点的位置、、、、和细线Oc的方向.
③某同学已作出FA、FB和合力理论值F′的图示,请在图乙中作出合力实验值F的图示,比较F′和F的大小和方向,可以得出结论:
互成角度的时遵循平行四边形定则.
1.(18分)参考解答:
(1)②测力计A的读数、测力计B的读数、
细线Oa的方向、细线Ob的方向
(每空1分,共4分)
③以表示FA、FB的线段为邻边作平行四边形,
其对角线所表示的力就是合力实验值的大小和
方向,如图F所示.(2分)
两个力(或两个共点力)的合成.(2分)
2.(湛江一模)(18分)
(1)
用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量仪物块的长度,测量结果如图所示,由此可知物块的长度是cm。
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细线的结点,OB和OC为细线。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(a)做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时需要记录的是,
,。
(b)图乙中的F与
两力中,方向一定沿AO方向的是。
(c)本实验采用的科学方法是。
A.理想实验法B.等效替代法
C.控制变量法D.建立物理模型法
2.
(1)
8.130(2分)
(a)O点位置(1分);两弹簧的读书(1分);两细绳套的方向(1分)(其他答案符合题意的也可给分)(b)
(1分)(c)B(2分)
3.(2012浙江)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
用作图法求得该弹簧的劲度系数k=________N/m;
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为________N;同时利用
(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N,请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合;※【本资料高考网、中考网;教学网为您提供最新最全的教学资源。
】※
(3)由图得到F合=________N。
弹力F(N)
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
伸长量x(10-2m)
0.74
1.80
2.80
3.72
4.60
5.58
6.42
3.
(1)53(51~55)
(2)2.10(2.08~2.12) 如图所示
(3)3.3(3.1~3.5)
※【本资料高考网、中考网;教学网为您提供最新最全的教学资源。
考点五:
验证牛顿第二定律
1.(肇庆一模)(18分).
(1)①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图中(甲)为实验装置简图。
他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为下列说法中正确的是(选填字母代号).
A.实验时要平衡摩擦力B.实验时不需要平衡摩擦力
C.钩码的重力要远小于小车的总重力D.实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图(乙)所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点),其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。
则打C点时小车的速度为m/s,小车的加速度是m/s2。
(计算结果均保留三位有效数字)
1.(18分).
(1)①A、C(2分,选对一个的给1分,有错选或不答的得0分)
②1.24(2分)6.22(2分)
2.(揭阳一模)(18分)
(1)(6分)在验证牛顿第二定律的实验中,采用如右图所示的实验装置。
在探究加速度a与所受外力F的关系实验过程,某小组得到了如图所示的纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电,则两计数点间的时间间隔为s,根据纸带可求出小
车的加速度大小为m/s2。
(保留两位有效数字)
由于他们操作不当得到的a-F关系图象如图所示,其原因是:
_____________________。
2.
(1)0.100.50
没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
3.(2012安徽)(18分)
.(10分)图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。
砂和砂桶的总质量为
,小车和砝码的总质量为M。
实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)试验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行。
接下来还需要进行的一项操作是
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。
(2)实验中要进行质量
和M的选取,以下最合理的一组是
A.M=20g,
=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,
=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,
=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,
=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)图2是试验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。
量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=m/s2(结3.
.
(1)B
(2)C (3)0.42
(2)砂和砂桶的总质量m远远小于小车和砝码的总质量M.
(3)a=0.42m/s2.
果保留2位有效数字)。
4.(11分)
图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。
在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:
小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,没5个间隔标注一个计数点。
测量相邻计数点的间距s1,s2,…。
求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标,在坐标纸上做出1/a-m关系图线。
若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1/a与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改
变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。
a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。
图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。
由此求得加速
度的大小a=__________m/s
2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
4.
(1)打出的点子间隔间隔均匀;线性关系,
(2)远小于小车和砝码的总质量;
;
一1.【答案】①0.02s②0.70cm0.100m/s【解析】C点的瞬时速度等于BD段的平均速度2.
(1)①2.20②加速度的二分之一0.923
3.
(1)①如图,vF=7.0×10-1m/s;②2.0×10-1m/s、5.0m/s2
4.
(1)①6 7(或7 6) ②1.00 1.20 ③2.00 偏大
5.
(1)(共6分)①AC(2分);②0.02匀变速(2分)9.63(2分).
二2.
(1)①小车;②由静止开始释放小车;
③改变小车质量.
(2)0.600J,0.610J.
(3)△E-W图线如图所示
1.
(1)
接通电源、释放小车断开开关
(2)5.060.49(3)钩砝的重力小车受摩擦阻力
(4)小车初末速度的平方差与位移成正比小车的质量
※【本资料高考网、中考网;教学网为您提供最新最全的教学资源。
】※3.
(1)减小B的质量(或增大A的质量) 增加细线的长度(或降低B的起始高度)
三1.
(2)①竖直②静止
0.1cm③
④4.910
2:
(1)①竖直;②4,50;③10.(每空2分,共8分
3.
(1)200(2分),甲(2分),4.00(2分)。
四
(1)②测力计A的读数、测力计B的读数、
细线Oa的方向、细线Ob的方向
(每空1分,共4分)
③以表示FA、FB的线段为邻边作平行四边形,
其对角线所表示的力就是合力实验值的大小和
方向,如图F所示.(2分)
两个力(或两个共点力)的合成.(2分)
2.
(1)
8.130(2分)
(a)O点位置(1分);两弹簧的读书(1分);两细绳套的方向(1分)(其他答案符合题意的也可给分)(b)
(1分)(c)B(2分)
3.
(1)53(51~55)
(2)2.10(2.08~2.12) 如图所示
(3)3.3(3.1~3.5)
五1.
(1)①A、C(2分,选对一个的给1分,有错选或不答的得0分)
②1.24(2分)6.22(2分)
2.
(1)0.100.50
没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
3.
.
(1)B
(2)C (3)0.42
(2)砂和砂桶的总质量m远远小于小车和砝码的总质量M.
(3)a=0.42m/s2.
果保留2位有效数字)。
4.
(1)打出的点子间隔间隔均匀;线性关系,
(2)远小于小车和砝码的总质量;
;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高三力学实验专题精选含答案与解析 原版 力学 实验 专题 精选 答案 解析