版高考物理二轮复习重点讲练专题八力学实验课时作业

专题八 力学实验

一、实验题(共14个小题，1－10每题6分，共60分，11－14每题10分共40分，满分100分)

1．(2015·济南二模)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图所示，两测脚间狭缝的宽度为________mm.

答案 0.15

解析 游标卡尺的主尺读数为0 mm，游标读数为0.05×3＝0.15 mm，所以最终读数为：0 mm＋0.15 mm＝0.15 mm.

命题立意 本题旨在考查游标卡尺的使用

2．(2016·天津)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．

①实验中必要的措施是________． A．细线必须与长木板平行 C．小车的质量远大于钩码的质量

B．先接通电源再释放小车 D．平衡小车与长木板间的摩擦力

②他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s1＝

3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm.则小车的加速度a＝________m/s(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)

2

答案 ①AB ②0.80 0.40

解析 ①实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验时要先接通电源再释放小车，选项B正确；此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量，选项C错误；此实验中不需平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误．②两相邻计数点间的时间

1

s6＋s5＋s4－s3－s2－s12

间隔T＝0.1 s；由逐差法可得a＝＝0.80 m/s，打点计时器在打B点2

9Ts1＋s2

时小车的速度vB＝＝0.40 m/s.

2T考点定位 研究小车的匀变速直线运动实验

名师点睛 此题是一道考查研究小车的匀变速直线运动的常规实验题；注意不要把此实验与验证牛顿第二定律的实验相混淆；在验证牛顿第二定律的实验中，要求小车的质量远大于钩码的质量和平衡小车与长木板间的摩擦力，但在此实验中是不必要的；此题考查学生对力学基本实验的掌握情况．

3．(2015·盐城1月检测)某实验小组为探究加速度与力之间的关系设计了如图(a)所示的实验装置，用钩码所受重力作为小车所受的拉力，用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图(b)所示．

(1)图线________是在轨道水平的情况下得到的．(选填“①”或“②”)

(2)小车和位移传感器发射部分的总质量为________ kg，小车在水平轨道上运动时受到的摩擦力大小为________ N. 答案 (1)② (2)0.5 1

解析 (1)轨道水平时一定受到摩擦力．②为未平衡摩擦力时的图线，所以②为轨道水平时的图线．

F

(2)当木板水平时，由牛顿第二定律，可知a＝－μg，图线②与a轴的交点表示－μg，所

m以μg＝2；图线与F轴的交点等于μmg，摩擦力大小为1 N，小车和位移传感器发射部分的总质量m＝0.5 kg.

考点定位 本题旨在考查探究小车速度随时间变化的规律．

4．(2015·福建)(1)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．

①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________ cm；

②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________；(填选项前的字母)

A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

2

B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________．

答案 6.93 cm A 钩码重力超过弹簧弹力范围

解析 由乙图知，读数为14.66 cm，所以弹簧伸长14.66－7.73＝6.93 cm；若随意增减砝码，会作图不方便，有可能会超出弹簧形变范围，所以应逐一增挂钩码；由图知AB段伸长量与弹力不成线性关系，是因为钩码重力超过弹簧弹力范围．

5．(2016·济南市5月模拟)为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，装置如图甲所示，图中A为电磁铁，B为光电门．有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t单位是毫秒．当地的重力加速度为g取9.8 m/s，且小球直径d远小于A、B间的距离H.

2

(1)用螺旋测微器测得小球的直径如图乙所示，则d＝________m.

1

(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出2－H的变化图像如图丙所示，该图线斜率的理论

t值k＝________(ms)·m.(保留2位有效数字)

(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，可能的原因是_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________(任意答出一条原因即可)．

答案 (1)4.700×10 (2)0.89 (3)由于该过程中有阻力做功或者测量H时测量值偏大 解析 (1)游标卡尺的读数为d＝4.5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm；(2)若减小的重力势12d21

能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH＝mv；即：2gH＝()，解得：2＝

2tt

－3－2

－1

3

2g2g－2－1

H，结合图像，则有：k＝(ms)·m；(3)由于该过程中有阻力做功或者测量H22＝0.89 dd时测量值偏大．

考点定位 验证机械能守恒定律实验

名师点睛 本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解． 6．(2016·揭阳市5月二模)某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数μ.粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C.已知当地重力加速度为g.

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d＝________cm；

(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量是________(要写出该物理量的名称和符号)，动摩擦因数μ＝________(用上面的量表示)．

d答案 (1)0.375 (2)光电门与C点之间的距离s 2

2gst

解析 (1)由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为0.3 cm，游标尺示数为15×0.05 mm＝0.075 dcm，游标卡尺读数d＝0.3 cm＋0.075 cm＝0.375 cm；(2)物块通过光电门时的速度v＝，

t12d

然后物块在水平面上做匀减速直线运动，由动能定理得：－μmgs＝0－mv，解得：μ＝2，22gst由此可知，要测动摩擦因数，除d与t外，还需要测量光电门与C点间的距离s. 考点定位 测量小物块与水平面之间的动摩擦因数

名师点睛 此题考查了测量小物块与水平面之间的动摩擦因数，关键是搞清实验的原理，知道数据处理的方法；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，游标卡尺不需要估读，对游标卡尺读数时，要注意游标尺的精度．

7．(2016·开封市5月质检)传感器是一种将非电学量转换成电信号的检测装置．它是实现自动检测和自动控制的首要环节．某物理课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的动能定理．如图甲所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v.已知小车质量为200 g.

2

2

4

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4gha.html