2015高考物理 实验 第1讲 力学实验冲关训练（含解析）

物理实验第1讲力学实验1某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示图(a)所示读数为_mm，图(b)所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_ mm.图(a)图(b)图5117解析：图(a)：0 mm0.01mm1.00.010 mm；图(b)：6.5 mm0.01 mm37.06.870 mm；故所测金属板的厚度为6.870 mm0.010 mm6.860 mm.答案：0.0106.8706.8602.图5118某同学利用图5118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5119所示打点计时器电源的频率为50 Hz.图5119(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”)解析：(2)根据v5可得：v5 m/s1.00 m/s，同理可求得：v40.800 5 m/s，则v6v5(v5v4)1.20 m/s.(3)加速度的大小a，可得：a2.00 m/s2，重物落地后，物块向前运动时除受摩擦力作用外，纸带和限位孔之间也存在摩擦力作用，即mgF阻ma，故利用计算动摩擦因数比真实值偏大答案：(1)67(或76)(2)1.001.20(3)2.00偏大3(2013新课标全国卷)图5120为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下：图5120用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB，求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出动摩擦因数.回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图5121所示，其读数为_cm.图5121(2)物块的加速度a可用d、s、tA和tB表示a_.(3)动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为_.(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于_(填“偶然误差”或“系统误差)解析：(1)0.9 cm120.1 cm0.960 cm.(2)由v2v2as得a.(3)由牛顿第二定律mgMg(Mm).(4)细线未调整水平，属于系统误差答案：见解析图51224(2013新课标全国卷)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图5122所示向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_(填正确答案标号)A小球的质量mB小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE弹簧原长l0(2)用所选的测量量和已知量表示Ek，得Ek_.图5123(3)图5123中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变，m增加，sx图线的斜率会_(填“增大”、“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，sx图线的斜率会_(填“增大”、“减小”或“不变”)由图5123中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比解析：小球抛出后做平抛运动，则Ekmv2m2m2，欲求Ek，至少需测小球的质量m、小球抛出后到落地后的水平距离s，桌面到地面的高度h.svt2由图象知s和x成正比，即和x成正比，Ep和x的二次方成正比，当m增加时，斜率变小，h增加时，斜率增大答案：(1)ABC(2)(3)减小增大25某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功W和物体速度v变化的关系”实验开始前，他们提出了以下几种猜想：W Wv Wv2.他们的实验装置如图5124甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放甲乙图5124(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角？_.(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据其中L1、L2、L3、L4代表物体分别从不同高度处无初速度释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4表示物体每次通过Q处时的速度.实验次数1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4他们根据实验数据绘制了如图乙所示的Lv图象，由图象形状得出结论：Wv2.他们的做法是否合适，并说明理由？_.(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力大小_(选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果解析：(1)在本实验中，合外力做功仅与物体释放的位置有关，不需要测木板与水平面的夹角(2)图线是曲线，不能通过Lv图线确切的反映出Wv2的规律(3)不会，合外力做功已经包含了摩擦力做功的因素答案：(1)不需要(2)不合适由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制Lv2图象(3)不会图51256某同学用图5125所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动实验步骤如下：a安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上b接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图5126中0、1、28点所示c用刻度尺测量各计数点到“0”号计数点的距离，分别记作x1、x2x8.d分别计算出打点计时器打下计数点1、2、37时小车的瞬时速度v1、v2、v3v7.e以v2为纵坐标、x为横坐标，画出v2x图象图5126结合上述实验步骤，请你完成下列任务：(1)表1记录的是该同学测出的各计数点到“0”号计数点的距离值表1：(2)表2记录的是该同学根据各计数点到“0”号点的距离值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据表中x5和x7计算出v6的值(保留两位有效数字)表2：(3)该同学将速度平方后建立表3(表格中空白处数据由表2获得)并在图5127中画出v、v、v、v和v对应的坐标点，请你先算出v(保留两位有效数字)，并填入表3中相应的空格中，然后在坐标图中画出v、v对应的坐标点，并画出v2x图象表3：图5127(4)请你根据v2x图象所反映的规律，写出v2随x变化的表达式v2_，表达式中x前的系数所表示的物理意义是_解析：(2)由于每2个打点间隔一个计数点，所以T20.02 s0.04 s根据表1中的x5和x7，计算出v6的值为v60.96 m/s.(3)v0.9620.92 (m2/s2)(4)根据图象并结合数学知识可得出图线的表达式是v26.1 m/s2x0.05 m2/s2，结合v22ax可知，表达式中x前的系数所表示的物理意义是2倍的加速度答案：(2)0.96(3)表3中v数值为0.92，图中描绘的两个坐标点见图，画图象时应剔除最后一个坐标点(4)6.1 m/s2x0.05 m2/s22倍的加速度图5128