专题19 力学实验（第05期）-2017届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编

专题19 力学实验（第05期）-2017届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编

一、非选择题 ‎1．【四川省成都外国语学校2017届高三11月月考】（6分）某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示。在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化。设自行车无动力后受到的阻力恒定。‎ ‎（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前运动的距离s ；为了计算自行车的初速度v ,还需要直接测量（填写物理量的名称及符号）。‎ ‎（2）设自行车受到的阻力恒为f ，计算出阻力做的功W及自行车的初速度v ；改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验，可以得到多组测量值；以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W-v图线。分析这条图线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系。在实验中作出W-v图像如图所示,其中符合实际情况的是。‎ ‎【答案】⑴人停止蹬车后自行车向前运动的时间t ⑵C 考点：探究阻力做功与速度变化的关系。‎ ‎2．【甘肃省兰州第一中学2017届高三12月月考】(6分)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置：水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，保持轨道和细线水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动实现平衡摩擦力．‎ ‎(1)(1分)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_____ (回答“是”或“否”)‎ ‎(2) (2分)实验需要用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，则d＝________mm；‎ ‎(3) (3分)实验获得以下测量数据：小车(含传感器和挡光板)的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和光电门2的中心距离x，某次实验过程：力传感器的读数F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2.小车通过光电门2后砝码盘才落地，重力加速度为g.该实验对小车需验证的表达式是__________________(用实验中测出的物理量表示)．‎ ‎【答案】(1)否　(2)5.50 (3)‎ 考点：考查探究功与速度变化的关系．‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键知道该实验的原理，通过原理确定需要验证的表达式，以及掌握游标卡尺的读数方法．‎ ‎3．【重庆市第一中学2017届高三上学期期中考试】（9分）某同学利用图示装置，验证以下两个规律：‎ ‎①两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳方向分速度大小相等；‎ ‎②系统机械能守恒。‎ ‎ P、Q、R是三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在水平气垫导轨上。物块R与轻质滑轮连接，放在细绳正中间，三个光电门分别放置于a、b、c处，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光。最初细线水平，现将三个物块由静止释放。（忽略R上的挡光片到轻质滑轮间的距离）‎ ‎(1)为了能完成实验目的，除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t1、t2、t3外，还必需测量的物理量有 ‎__________(多选)；‎ ‎ A．P、Q、R的质量M B．两个定滑轮间的距离d ‎ C．R的遮光片到c的距离H D．遮光片的宽度x ‎(2)根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等，则验证表达式为_______________；‎ ‎(3)若要验证物块R沿绳方向分速度与物块P速度大小相等，则验证表达式为_______________；‎ ‎(4)若已知当地重力加速度g，则验证系统机械能守恒的表达式为_________________________。‎ ‎【答案】(1)BCD (2)(3)(4)‎ ‎ (3)物块R的速度vR＝x/t3，要验证物块R与物块P的沿绳分速度相等，则需要验证表达式；‎ ‎(4)整个系统减少的机械能是△E=MgH，增加的机械能是,要验证机械能守恒，则△E=△E′，即验证表达式。‎ 考点：考查验证机械能守恒定律．‎ ‎【名师点睛】本题考查了验证机械能守恒定律的实验，解题的关键是明确实验原理，找出各物理量之间的关系，再结合机械能守恒定律写出需要验证的表达式．‎ ‎4．【重庆市永川中学2017届高三第一次模拟诊断】(6分)如第22题图甲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：‎ 第22题图 ‎①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；‎ ‎②调整轻滑轮，使细线水平；‎ ‎③让物块从光电门A的左侧由静止释放：用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt1和Δt2，求出加速度a：‎ ‎④多次重复步骤③，求加速度的平均值；‎ ‎⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的分度值为1 mm)的示数如图乙所示，其读数为________cm.‎ ‎(2)物块的加速度a可用d、s、Δt1和Δt2，表示为a＝___________．‎ ‎(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示μ＝________．‎ ‎【答案】(1)(2)(3)‎ ‎（3）以M、m组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg-μMg=（M+m），解得 考点：测量物块与水平桌面之间动摩擦因数 ‎5．【辽宁省实验中学分校2017届高三12月月考】（9分）学校开展研究性学习，某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图甲所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处，杆由水平位置静止释放，用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h．‎ ‎⑴该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图乙为mm．‎ ‎⑵调节光电门在圆弧上的位置，测得多组数据如表格所示．请选择适当的数据处理方法，猜想并写出vA与h 的函数关系等式.‎ 组次 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ h/m ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ vA（m/s）‎ ‎1.73‎ ‎2.12‎ ‎2.46‎ ‎2.74‎ ‎3.00‎ ‎⑶当地重力加速度g取10m/s2，不计一切摩擦，结合你找出的函数关系式，根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK=  （请用数字、质量m、速度vA表示）.‎ ‎【答案】⑴7.25mm；⑵vA2＝30h；⑶Ek＝mvA2/6；‎ 考点：探究杆子转动时的动能 ‎6．【四川省成都外国语学校2017届高三12月一诊模拟】（5分）图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实验步骤：‎ A. 用天平测出重物和夹子的质量 B. 把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内 C. 把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态 D. 将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态 E. 接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源 F. 用秒表测出重物下落的时间 G.. 更换纸带，重新进行实验 ‎（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是 ‎（2）图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点（其它点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点，若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：‎ ‎①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为 J；‎ ‎②打B点时重物的动能为J。‎ ‎【答案】(1)AF （2）①0.86 ②0. 81‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎7．【四川省成都市龙泉第二中学2017届高三12月月考】（6分）第10（1）题图 第10（1）题图 某同学利用如图丙所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连．‎ 丙 刻度尺 气垫导轨 滑块 遮光条 钩码 连气源 光电门1‎ 光电门2‎ 调节旋钮P 定滑轮 调节旋钮Q ‎①实验时要调整气垫导轨水平．不挂钩码和细线，接通气源，释放滑块，如果滑块，则表示气垫导轨已调整至水平状态．‎ ‎②不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1‎ 的时间小于通过光电门2的时间．实施下列措施能够达到实验调整目标的是（）‎ A．调节P使轨道左端升高一些 B．调节Q使轨道右端降低一些 C．遮光条的宽度应适当大一些 D．滑块的质量增大一些 E．气源的供气量增大一些 ‎③实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是．‎ ‎【答案】①能在气垫导轨上静止或做匀速运动或滑块经两个光电门的时间相等；② AB；‎ ‎③mgL =(m + M)()2 –(m + M)()2‎ ‎③实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．钩码的重力势能减少了：mgL，系统动能增加了：则系统机械能守恒成立的表达式是mgL=‎ 考点：验证系统机械能守恒定律 ‎8．【四川省成都经济技术开发区实验中学2017届高三12月月考】（5分）在“探究力的平行四边形定则”的实验中 ‎（1）如图所示是甲、乙两位同学所得到的实验结果，若用F表示F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断 ▲ （选填“甲”或“乙”）同学的实验结果是符合事实的。‎ ‎（2）关于操作步骤和注意事项，下列说法中正确的是 ▲ （填字母代号）‎ A、两细绳必须等长 B、拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板 C、用两弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差应尽可能大 D、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 ‎【答案】1）甲；（2）BD 考点：探究力的平行四边形定则 ‎9．【山东省潍坊实验中学2017届高三上学期第三次检测】(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为mm．‎ ‎（2）乙图中螺旋测微器读数为　mm。 ‎ ‎【答案】（1）10.20mm（2）0.725mm ‎【解析】（1）甲是20分度的卡尺，其精确度为0.05mm，主尺读数为：1cm，游标上第4个刻度与上面对齐，读数为：4×0.05mm=0.20mm=0.020cm，故最终读数为：1cm+0.020cm=1.020  ‎ cm=10.20mm； 螺旋测微器：固定刻度为0.5mm，可动刻度为22.5×0.01mm=0.225mm，则读数为0.5+0.225=0.725mm．‎ 考点：游标卡尺及螺旋测微器的读数 ‎10．【广东省五校协作体2017届高三上学期第一次联考】(5分)在“验证力的平行四边形定则”实验中：‎ ‎（1）如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图7乙中＝________.‎ ‎（2）现将钩码改为两个弹簧测力计，如图7丙所示，使橡皮筋另一端细线上连接两个弹簧秤，仍然拉至O点，现使F2大小不变地沿顺时针转过某一小角度，相应地使F1的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能是____________‎ A. F1一定增大 B. F1可能减小 C. F1若增大，β角一定减小 D. F1若增大，β角可能增大 ‎【答案】（1）3:4 ；（2）AD ‎ 如图2所受示，可以增大F1的同时增大β角，‎ 如图3所受示，可以增大F1而保持β角不变，故AD正确，BC错误．故选AD．‎ 考点：验证力的平行四边形定则 ‎【名师点睛】明确实验原理，了解具体操作，要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解记忆．平行四边形定则是矢量合成的重要法则，要熟练应用，平时训练中要不断的加强练习。‎ ‎11．【广东省五校协作体2017届高三上学期第一次联考】（10分）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下实验方案，实验装置如图8甲所示．已知小车（含遮光条））质量M，砝码盘质量m0，长木板上固定两个光电门A、B，其实验步骤是：‎ A．按图1所示安装好实验装置；‎ B．挂上细绳和砝码盘（含砝码），调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；‎ C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；‎ D．将小车置于长木板上由静止释放，让小车在木板上运动，并先后经过AB两个光电门 E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B-D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？______（填“是”或“否”）．‎ ‎（2）如图8乙，遮光条的宽度为______mm。若遮光条宽度为d，经过光电门A、B时遮光时间分别为t1、t2，光电门A、B中心之间的距离为L，砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g，则小车的加速度为______，小车受到的合外力为______（用题目给定的物理量符号表示）‎ ‎（3）某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，他根据表中的数据画出a-F图象（如图8丙）．造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是：。‎ ‎【答案】（1）否（2）5.45 ；； (m0+m)g；（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力。‎ ‎（3）造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力。‎ 考点：探究加速度与物体受力的关系 ‎【名师点睛】解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力。‎ ‎12．【广东省中山一中七校联合体2017届高三上学期第二次联考】（10分）光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出），间距为．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．‎ ‎（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，需保持M m（填＞或＜或=或＞＞或＜＜）,这样做的目的是；‎ ‎（2）用测得的物理量x、d、t1和t2计算加速度的表达式为a =；‎ ‎（3）某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．‎ 组别 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ M/kg ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ ‎0.58‎ F/N ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ ‎0.35‎ ‎0.40‎ a/m·s-2‎ ‎0.13‎ ‎0.17‎ ‎0.26‎ ‎0.34‎ ‎0.43‎ ‎0.51‎ ‎0.59‎ ‎（4）由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：．‎ ‎【答案】（1）＞＞；让小车所受合外力大小等于(或约等于)mg。（2）（3）如图所示。‎ ‎（4）木板倾角偏小（或末完全平衡摩擦力）‎ ‎ （2），， ‎ 加速度的表达式为． （3）如下图 ‎（4）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢．该同学实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．‎ 考点：探究物体的加速度与合外力、质量关系 ‎【名师点睛】对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。‎ ‎13．【广东省中山一中七校联合体2017届高三上学期第二次联考】（8分）用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：两物体从静止释放，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1= 50g 、m2=150g ，交流电的频率为50Hz，g取9.8m/s2则（结果保留两位有效数字）‎ ‎26.40‎ 单位：cm ‎0‎ ‎38.40‎ ‎21.60‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎（1）在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s；‎ ‎（2）在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量△EK =J，系统势能的减少量△EP =J；‎ ‎（3）实验结论：_______________________________________。‎ ‎【答案】（1）2.4 ；（2）0.58 、0.59 （3）在误差允许的范围内，两物体组成的系统在运动过程中机械能守恒；‎ 考点：验证系统机械能守恒 ‎【名师点睛】本题验证系统机械能守恒，关键得出系统动能的增加量和系统重力势能的减小量，要掌握求瞬时速度的方法。‎ ‎14．【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第二次周考】某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所做的功，装置如图所示，一木块放在粗糙的水平长木板上，左侧栓有一细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与重物连接，木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定在水平实验台上。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，下图给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的作用力。‎ ‎（1）可以判断纸带的________（左或右）端与木块连接。‎ ‎（2）根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度：vA＝m/s，vB＝m/s。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎（3）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还需要的实验器材是_______，还应测量的物理量是。（填入所选实验器材和物理量前的字母）‎ A．木板的长度l B．木块的质量m1 C．木板的质量m2 ‎ D．重物质量m3 E．木块运动的时间t F．AB段的距离lAB G．天平 H．刻度尺 I．弹簧秤 ‎（4）在AB段，木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB＝。（用vA、vB和第（3）问中测得的物理量的字母表示）‎ ‎【答案】（1）右端；（2）0．72；0．97；（3）GH；B；（4）WAB═m1vA2-m1vB2．‎ ‎（3）木块在运动过程中，克服摩擦力做的功等于木块动能的减小量，由动能定理得：木块克服摩擦力做的功为：Wf=mv22-mv12，因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量m1，用刻度尺测量纸带两点间距，因此需要的实验器材是GH，需要测量的量是B．‎ ‎（4）在AB段对木块，由动能定理得：-WAB═m1vB2-m1vA2，因此在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式WAB═m1vA2-m1vB2．‎ 考点：测量木板对木块的摩擦力所做的功 ‎【名师点睛】本题关键要明确实验的原理和实验的具体操作步骤，然后结合匀变速直线运动的规律和动能定理进行分析判断.‎ ‎15．【四川省绵阳南山中学2017届高三12月月考】（5分）图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实验步骤：‎ A.用天平测出重物和夹子的质量 B.把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内 C.把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态 D.将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态 E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源 F.用秒表测出重物下落的时间 G.更换纸带，重新进行实验 ‎（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是 ‎（2）图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点（其它点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点，若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：‎ ‎①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为 J；‎ ‎②打B点时重物的动能为J。‎ ‎【答案】（1）A、F（2）①0.86   ②0.81 ‎ ‎【解析】1）实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，所以不需要测出重物和夹子的质量，故A不需要．物体下落的时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表测重物下落的时间，故F不需要．故选：A和F． ①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量△Ep=mgh=0.5×9.8×0.176J=0.86J． ②B点的速度，‎ 则B点的动能EkB＝mvB2＝×0.5×1．82=0.81J．‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎【名师点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．掌握纸带的处理方法，会根据下降的高度求出重力势能的减小量，会根据纸带求出瞬时速度，从而得出动能的增加量。‎ ‎16．【西藏山南地区第二高级中学2017届高三上学期第三次月考】（10分）“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．‎ ‎（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图甲中与B相连的弹簧测力计的示数为N。‎ ‎（2）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是．‎ ‎（3）（单选题）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 ‎（4）（多选题）实验中可减小误差的措施有．‎ A、两个分力F1、F2的大小要尽量大些 B、两个分力F1、F2间夹角要尽量大些 C、拉橡皮筋的细绳要稍长一些 D、拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行 ‎（5）该实验的结论是：在误差允许的范围内，力的合成遵循法则．‎ ‎【答案】（1）3.6N （2）F′ (3) B (4)ACD （5）平行四边形 ‎（5）该实验的结论是：在误差允许的范围内，力的合成遵循平行四边形法则；‎ 考点：验证力的平行四边形定则 ‎【名师点睛】验证力的平行四边形定则是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法．一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析。‎ ‎17．【西藏山南地区第二高级中学2017届高三上学期第三次月考】（12分）在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中， (1)下列器材中不必要的一项是． A．重物 B．纸带 C．天平 D．毫米刻度尺 ‎(2)关于本实验的误差，说法不正确的一项是. ‎ ‎ A．选择质量较小的重物，有利于减小误差 B．选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差 C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差 D．本实验产生误差的主要原因是因为重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用 (3)如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm．根据以上数据重物由打下O点运动到打下B点，重力势能的减少量等于J，动能的增加量 等于J。(已知所用重物的质量为1.00kg，当地重加速度g=9.80m/s2，打点计时器所用电源频率为50Hz，结果取3位有效数字。)根据上面这两个数据你能得到的结论是：.‎ ‎【答案】（1） C （2）A （3）6.86；6.85；在误差允许的范围内，重物下落时的机械能守恒 ‎ （3）重物由O点运动到B点，重力势能的减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.7=6.86J； B点的瞬时速度，则动能的增加量△Ek＝mvB2＝×1×3.72=6.85J. 根据上面这两个数据你能得到的结论是：在误差允许的范围内，重物下落时的机械能守恒.‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定测量的器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度。‎ ‎18．【宁夏罗平中学2017届高三12月适应性考试】在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图甲所示的实验装置．‎ ‎（1‎ ‎）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是 ______ ．（填选项前的字母）‎ A．保证钩码的质量远小于小车的质量 B．选取打点计时器所打的第1点与第2点间的距离约为2mm的纸带来处理数据 C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力 D．必须先接通电源再释放小车 ‎（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相关计数点问的距离已在图中标出，测出小车的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是，小车动能的增量是（用题中所测各物理量的符号表示）‎ ‎【答案】（1）AC；（2）mgs；M（）2-M（）2‎ 考点：探究恒力做功和物体动能变化间的关系 ‎【名师点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果。‎ ‎19．【河北省衡水中学2017届高三上学期四调考】在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验．此方案验证机械能守恒定律方便快捷． ‎ ‎ （1）用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=mm； （2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象？； A．h-t图象    B．h-图象     C．h-t2图象     D．h-图象 （3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量mv2总是稍小于重力势能减少量mgh，你认为增加释放高度h后，两者的差值会（填“增大”、“缩小”或“不变”）．‎ ‎【答案】（1）17.805（2）D（3）增大 ‎【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为17.5mm，可动刻度为30.5×0.01mm=0.305mm，所以最终读数为17.5mm+0.305mm=17.805mm，（3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量mv2总是稍小于重力势能减少量mgh，增加释放高度h后，两者的差值会增大。‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎【名师点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．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。‎ ‎20．【黑龙江省大庆第一中学2017届高三上学期第三阶段测试】(6分)某同学用如图甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，如图所示．并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求每次小车都从静止释放．‎ 光电门 透光条 小车 ‎（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，d=______cm．‎ ‎（2）如果遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s．该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变关系，则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求______． A．s－t B．s－t2 C．s－t-1 D．s－t-2‎ ‎（3）下列哪些实验操作能够减小实验误差______．‎ A．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动 B．必须满足重物的质量远小于小车的质量 C．必须保证小车从静止状态开始释放．‎ ‎【答案】(1)1.140 (2) D (3) C ‎ ‎【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为1.1cm，游标读数为8×0.05mm=0.40mm=0.040cm， 所以最终读数为：1.1cm+0.040cm=1.140cm； （3）经前面分析知，要使s-t-2图象为过原点的直线，应保证小车初动能为零，即必须保证小车从静止状态开始释放，故选C。‎ 考点：探究合力做的功与动能改变关系 ‎【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。‎ ‎21．【内蒙古赤峰二中2017届高三上学期第三次模拟考试】（6分）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．A、B、C、D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．‎ ‎（1）已知打点计时器电源的频率为50Hz，则纸带上相邻两计数点的时间间隔为s．‎ ‎（2）从图中读出A、B两点间距x=cm；C点对应的速度是m/s，加速度是 ________m/s2‎ ‎（计算结果保留三位有效数字）．‎ ‎【答案】（1）0.1，（2）0.70，0.100，0.200．‎ 因为连续相等时间内的位移之差△x=0.2cm，根据△x=aT2得，加速度为：．‎ 考点：做匀变速直线运动实验 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．注意有效数字的保留。‎ ‎22．【江西省吉安市第一中学2017届高三上学期第二次段考】“探究动能定理”的实验装置如图甲所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0；当用4条、6条、8条、…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次、…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0、…，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出．‎ ‎（1）关于该实验，下列说法正确的是 A．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4～6V B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出 D．利用每次测出的小车最大速度vmax和橡皮筋做的功W，依次作出W-vmax、W-vmax2、W-vmax3、W2-vmax、W3-vmax、…的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系． （2）如图2给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm、OB=7.12cm、OC=8.78cm、OD=10.40cm、‎ OE=11.91cm．已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vmax= m/s．‎ ‎【答案】（1）CD （2）0.82 ‎ ‎（2）从纸带上我们可判断出打C点时，小车具有最大的速度，vC可由B到D的平均速度求出：．‎ 考点：探究动能定理 ‎【名师点睛】本题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理．用功能关系来理解是根本．实验中要清楚是如何改变W，如何获得的速度v．实验中用到多条橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉长的一样多，这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系。‎ ‎23．【湖北省八校2017届高三上学期第一次联考试题】（5分）如图所示为实验室常用的力学实验装置．‎ ‎（1）关于该装置，下列说法正确的是__________．‎ ‎ A．利用该装置做研究匀变速直线运动的实验时，需要平衡小车和木板间的摩擦力 B．利用该装置探究小车的加速度与质量关系时，每次改变小车的质量后必须重新平衡小车与木板间的摩擦力 C．利用该装置探究功与速度变化关系实验时，可以将木板带有打点计时器的一端适当垫高，目的是消除摩擦力对实验的影响 D．将小车换成滑块，可以利用该装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，且不需要满足滑块的质量远大于钩码的质量 ‎（2）某学生使用该装置做“研究匀变速直线运动”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，已知图中所标的相邻两个计数点之间还有四个点未画出，计时器所用交流电周期为T，则利用此纸带得到小车的加速度的表达式为__________．（用x2、x5、T来表示）‎ ‎【答案】(1)CD (2) ‎ 故选CD. ‎ ‎（2）根据，则，解得 考点：研究匀变速直线运动 ‎【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，难度不大，属于基础题.‎ ‎24．【安徽省淮北市第一中学2017届高三上学期第四次模拟考试】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。‎ ‎（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=     mm。‎ ‎（2）下列实验要求不必要的是     （填选项前字母）。‎ A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B.应使A位置与光电门间的距离适当大些 C.应将气垫导轨调节水平 D.应使细线与气垫导轨平行 改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出     图象（填“t-F”“t2-F”“”或“”‎ ‎），若增大滑块的质量，则该图象的斜率将     （填“增大”“减小”或“不变”），若增大滑块释放处到光电门的距离，则该图象的斜率将     （填“增大”“减小”或“不变”）。‎ ‎【答案】（1）2.25mm；（2）A；（3）−F；减小；增大。‎ ‎ （3）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2as， 其中：，，解得： 整理得：，即 所以研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出−F图象；斜率为，若增大滑块的质量，则该图象的斜率将减小，若增大滑块释放处到光电门的距离，则该图象的斜率将增大。‎ 考点：探究加速度与力的关系 ‎【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。‎ ‎25．【安徽省皖南八校2017届高三第二次联考】（5分）为了“测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数μ”，某同学设计了如下实验方案：‎ 第一步：他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板做匀速运动，如图甲所示．‎ 第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示．然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带．打出的纸带如丙图：‎ 试回答下列问题：（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T，OA、AB、DE、EF间距分别为x1、x2、x3、x4，根据纸带求木块下滑的加速度a=____．‎ ‎（2）已知质量m、M，加速度a，则当地的重加速度g=____．‎ ‎（3）已知质量m、M和长木板的倾角θ，则木块与木板间的动摩擦因数μ=____‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ 考点：测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数μ ‎【名师点睛】此题是测定重力加速度和动摩擦因数的实验；关键是搞清实验的原理；能根据牛顿第二定律列出在两种情况下的方程，联立即可解答。‎ ‎26．【安徽省马鞍山二中、安徽师大附中2017届高三12月阶段性测试】（8分）如图甲所示是某实验小组利用水平气垫导轨等实验装置来验证钩码和滑块所组成系统在运动过程中机械能是否守恒．‎ ‎（1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=              cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为            m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x和      （文字说明并用相应的字母表示）．‎ ‎（2）本实验通过比较mgx和                 在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．‎ ‎【答案】（1）0.52，0.43，滑块质量M，（2）‎ ‎ （3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为：，因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒．‎ 考点：验证机械能守恒 ‎【名师点睛】物理实验如何变化，正确理解实验原理都是解答实验的关键，同时加强物理基本规律在实验中的应用。‎ ‎27．【宁夏固原市第一中学2017届高三上学期适应性训练】某同学用图1所示的实验装置测量木块与斜面木板之间的滑动摩擦因数．先将打点计时器固定在木板上，再将木板的一端固定在铁架台上．已知之后测出木板与水平面之间的夹角为θ．打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g；‎ ‎（1）若测出木块下滑的加速度为a，则计算木块与斜面之间的滑动摩擦因数的表达式为μ= ；‎ ‎（2）图2为打出的一条纸带．选择6个计数点1、2、3、4、5、6，分别测出它们到O点的距离S1、S2、S3、S4、S5、S6．则计算纸带运动的平均加速度的关系式为a= ； （3）本实验测出的滑动摩擦因数数值与实际值相比（选填“偏小”或“相等”或“偏大”）．‎ ‎【答案】（1） （2） （3） 偏大 ‎【解析】（1）根据牛顿第二定律得，mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得μ＝． ‎ ‎（2）根据△x=a（2T）2，运用逐差法得，． （3）由于木块在运动过程中，受到滑动摩擦力以及空气阻力、纸带与打点计时器间的阻力，所以测量的滑动摩擦力偏大，导致滑动摩擦因数数值比实际值偏大．‎ 考点：测量木块与斜面木板之间的滑动摩擦因数 ‎【名师点睛】能够从物理情境中运用物理规律找出所要求解的物理量间的关系，表示出需要测量的物理量，知道实验误差的来源，难度中等。‎ ‎28．【宁夏固原市第一中学2017届高三上学期适应性训练】如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移，保持水平槽口距底板高度h=0.420m不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中．‎ v0（m/s）‎ ‎0.741‎ ‎1.034‎ ‎1.318‎ ‎1.584‎ t（ms）‎ ‎292.7‎ ‎293.0‎ ‎292.8‎ ‎292.9‎ d（cm）‎ ‎21.7‎ ‎30.3‎ ‎38.6‎ ‎46.4‎ ‎（1）由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成关系，与无关；‎ ‎（2）一位同学计算出小球飞行时间的理论值，发现理论值与测量值之差约为3ms．经检查，实验及测量无误，其原因是． （3）另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t理′，但二者之差在3-7ms之间，且初速度越大差值越小．对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是；‎ ‎【答案】（1）正比；时间t ；（2）重力加速度数值取了10 m/s2（3）光电门传感器位于水平槽口的内侧，传感器的中心距离水平槽口（小球开始做平抛运动的位置）还有一段很小的距离。‎ 考点：研究平抛运动规律 ‎【名师点睛】解决本题的关键会从数据发现规律，强化归纳总结的能力，以及知道实验误差的来源。‎ ‎29．【湖南省五市十校教研教改共同体2017届高三12月联考】某组同学为了探究弹簧的弹性势能与弹簧缩短的长度之间的关系，做了如下实验。将轻弹簧左端固定在墙上，在水平地面上放一滑块，在滑块上刻下一个箭头，在水平地面上沿弹簧轴线方向固定一刻度尺（如图所示）。弹簧无形变时与弹簧右端接触（不栓连）的滑块上的箭头指在刻度为x0=20.00cm处。向左推滑块，使箭头指在刻度为x1处，然后由静止释放滑块，滑块停止运动后箭头指在刻度为x2处。改变x1记下对应的x2，获得多组（x1，x2）如下表所示。表格中x、Ep分别为释放滑块时弹簧缩短的长度和弹簧的弹性势能（弹簧没有发生形变时，其弹性势能为0）。已知滑块与地面间动摩擦因数处处为=0.5，滑块的质量m=0.2kg，实验中没有超过弹簧的弹性限度。请将表格填写完整。‎ ‎【来.源：全,品…中&高*考*网】‎ 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 x1（cm）‎ ‎18.00‎ ‎16.00‎ ‎14.00‎ ‎12.00‎ ‎10.00‎ x2（cm）‎ ‎22.00‎ ‎32.00‎ ‎50.00‎ ‎76.00‎ ‎110.00‎ x（cm）‎ Ep（J）‎ 实验结论 ‎【答案】‎ 考点：探究弹簧的弹性势能与弹簧缩短的长度之间的关系 ‎【名师点睛】关键是知道过程中弹簧的弹力克服摩擦力做功，弹性势能转化为内能，然后列式计算，难度较易，‎ ‎30．【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第四次月考】用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量M（含车中的钩码）不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。‎ ‎（1）实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是______________________。‎ ‎（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=________。（结果保留两位有效数字）‎ ‎（3）通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲。该同学经过思考后将实验方案改变为：将小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力。那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________。（写选项字母）‎ A．可以避免图线的末端发生弯曲 B．要避免图线的末端发生弯曲的条件是M≫m C．画出的图线的斜率为 D．画出的图线的斜率为 ‎【答案】（1）平衡小车运动中所受的摩擦阻力（2）0.99 或 1.0（3）AD ‎（3）分别对小车与砝码列出牛顿第二定律方程：对小车有，对砝码有，两式联立可得，若改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力时，M+m保持不变，a-F图线是直线，避免a-F图线的末端发生弯曲，a-F图线的斜率为，故AD正确，BC错误；‎ 考点：“探究物体的加速度跟力的关系”的实验 ‎【名师点睛】对于实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去理解．对牛顿第二定律实验中关键明确平衡摩擦力的原因和要求满足砝码总质量远小于小车质量的理由 ‎31．【黑龙江省哈尔冰师范大学附属中学2017届高三上学期期中考试】在“探究弹簧弹力与伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示。所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。‎ ‎(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F—L图线。‎ ‎(2)由此图线可得出的结论是__________________________________________。‎ ‎(3)根据图像中的数据可知，该弹簧的原长为L0＝________ cm，劲度系数k＝________N/m.‎ ‎【答案】(1)如图所示 ‎(2)由图线可得出的结论：在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比．‎ ‎(3)弹簧的原长为10 cm，劲度系数k＝25 N/m(24.8 N/m～25.2 N/m均算对)．‎ ‎【解析】(1)用平滑的曲线将各点连接起来，如下图所示：‎ ‎(2)弹簧处于原长时，弹力为零，故弹簧的原长=10cm；‎ 图象的函数表达式为：，故斜率表示劲度系数；‎ 劲度系数；‎ 考点：探究弹力和弹簧伸长的关系。 【名师点睛】 32．【湖南师范大学附属中学2017届高三上学期月考（四）】某同学验证动能定理的实验装置如图所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉罐和里面的细沙总质量为m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t，d表示遮光片的宽度，L表示A、B两点间的距离．滑块与导轨间没有摩擦，用g表示重力加速度．‎ ‎(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如下图所示，遮光片的宽度d＝____ cm.‎ ‎(2)该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上．让滑块恰好在A点静止．剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为____．‎ ‎(3)为验证从A→B过程中小车合外力做功与滑块动能变化的关系，需要验证的关系式为__ __(用题目中所给的物理量符号表示)．‎ ‎【答案】(1)1.14，(2) mg，(3) mgL＝M 考点：验证动能定理 ‎33．【贵州省遵义航天高级中学2017届高三第四次模拟】在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：‎ ‎(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有(填选项代号)‎ A．电压合适的交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平 (2)实验过程中,下列做法正确的是（ ）‎ A.先接通电源,再使纸带运动 B.先使纸带运动,再接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 ‎ (3)图示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小，小车的加速度大小a=。(保留两位有效数字) ‎ ‎【答案】(1)AC；(2)AD；(3)0.41；0.76‎ ‎【解析】（1）本实验需要的电源是低压交流电源，还需要用刻度尺测量纸带点迹间的距离，故选AC （2）实验过程中，要先接通电源，等等到打点稳定后，再使纸带运动，要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以打较多的点，故选AD。‎ ‎（3）依题知两点间的时间T=0.1s，计数点4的速度为3至5点的平均速度：，6段纸带的加速度由逐差法求得的公式得：‎ 考点：测定匀变速直线运动加速度 ‎【名师点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，特别是刻度尺是用来测量计数点之间的距离，可以解出平均速度或瞬时速度以及加速度；而实验具体操作步骤的先后顺序要在做实验时注意体会。会起到事半功倍的效果，同时要加强基础物理知识在实验中的应用。‎ ‎34．【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期月考】某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关，实验室提供如下器材：‎ A.表面光滑的长木板（长度为L）‎ B.小车 C.质量为m的钩码若干个 D.方木块（备用垫木板）‎ E.米尺 F.秒表 实验过程：‎ 第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系，实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式 求出a，某同学记录了数据如a表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间（填“改变”或“不改变”）。‎ 第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系，实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角的正弦值，某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标后描点作图如b，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度，进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为。‎ ‎【答案】，不改变，‎ ‎【解析】小车做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有，所以有：，根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间不改变，经过分析得出加速度与质量的关系为斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关；光滑斜面上物体下滑时的合力是重力沿斜面向下的分力，即，根据牛顿第二定律得：，所以加速度与的图象斜率代表当地的重力加速度，所以。‎ 考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系 ‎【名师点睛】要清楚实验的原理，实验中需要测量的物理量是直接测量还是间接测量，通过物理规律可以把变量进行转换，以便更好研究和测量。‎ ‎35．【辽宁省庄河市高级中学2017届高三12月月考】‎ 如图所示，某同学设计了一个测量滑块与木板间的动摩擦因数的实验装置，装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速度直线运动。‎ ‎（1）实验得到一条如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间的时间间隔为，由图中的数据可知，滑块运动的加速度大小是（计算结果保留两位有效数字）。‎ ‎（2）读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验，以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图像是纵轴截距为b的一条倾斜直线，如图丙所示，已知滑块和动滑轮的总质量为m，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦，则滑块和木板之间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ 解得力F与加速度的函数关系式为：‎ 由图象所给信息可得图象截距为：，解得：。‎ 考点：探究影响摩擦力的大小的因素 ‎【名师点睛】本题重点是考察学生实验创新能力及运用图象处理实验数据的能力，对这种创新类型的题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型。‎ ‎36．【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第三次周考 ‎】借助计算机，力传感器的挂钩与其它物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出来．为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关，某同学在老师的指导下做了一系列实验：将滑块平放在长木板上，用力传感器沿长木板水平拉滑块，改变拉力直到将滑块拉动；再在长木板上铺上毛巾，并在滑块上放上砝码，重复前一个过程，得到的图线分别如图甲、乙所示．‎ ‎（1）由图乙知：在t1～t2这段时间内，滑块的运动状态是______（填“运动”或“静止”），滑块受到的最大静摩擦力为______（填“F1”或“F2”）． （2）结合甲、乙两图，______（填“能”或“不能”）得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论 ‎【答案】(1)静止，F1 (2)不能 【解析】 考点：探究影响摩擦力的大小的因素。‎ ‎【名师点睛】（1）物体静止时受到拉力与静摩擦力作用，由平衡条件可知，静摩擦力等于拉力，随拉力增大，静摩擦力变大；当拉力大于最大静摩擦力时，物体运动，物体受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，滑动摩擦力与物体间压力及接触面粗糙程度有关，与拉力无关；根据图示确定滑块状态，求出最大静摩擦力；（2）探究最大静摩擦力与接触面粗糙程度的关系，应控制物体间的压力不变而改变接触面的粗糙程度；探究最大静摩擦力与压力的关系，应控制接触面粗糙程度相同而物体间的压力相同。‎ ‎37．【河北省石家庄市第二中学2017届高三上学期第四次考试】（6分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过光滑理想定滑轮的轻质细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．‎ ‎（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度b，结果如图乙所示，由此读出b=mm.‎ ‎（2）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek，系统的重力势能减少量可表示为△Ep。在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep，则可认为系统的机械能守恒。‎ ‎【答案】（1） 3.85mm （2） 【解析】考点：游标卡尺的读数、验证机械能守恒定律 ‎【名师点睛】本题主要考查了游标卡尺的读数、验证机械能守恒定律。由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量。‎ ‎38．【辽宁省鞍山市2016-2017届高三二模】（10分）利用重锤下落验证机械能守恒定律．有下列器材可供选择：铁架台（也可利用桌边），电火花打点计时器，纸带，交流电源，刻度尺，导线，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，所用重物的质量m=1.00kg（g=9.8m/s2）‎ ‎ ‎ ‎（1）实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为J，动能的增加量为J（结果保留4位有效数字）‎ ‎（2）实验中产生系统误差的原因主要是.‎ ‎（3）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h的图线是，该线的斜率等于 .‎ ‎【答案】（1） 7.621J 7.556J （2）存在阻力：通过打点计时器时的摩擦阻力和运动时所受的空气阻力 ‎（3）一条过原点的倾斜直线 当地重力加速度g ‎（2）产生误差的主要原因是存在阻力：纸带通过打点计时器时的摩擦阻力和运动时所受的空气阻力。‎ ‎（3）以为纵轴，以h为横轴作图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：‎ ‎，变形得：，即图线一条过原点的倾斜直线，斜率等于当地重力加速度g。‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎【名师点晴】本题主要考查了验证机械能守恒定律。纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．利用原理找出两变量之间的关系式，从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题。‎ ‎39．【湖北省黄冈市黄冈中学2017届高三上学期限时训练】某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下：‎ i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。‎ ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算加速度；‎ iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算加速度、、……‎ iv．在坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，每个钩码质量均为）。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）关于实验原理及操作，下列说法正确的是；‎ A．实验中必须平衡摩擦力 B．滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行 C．必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量 D．还需要测得小滑车的质量 ‎（2）某条纸带测量数据如图2所示，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AB=4.22 cm、BC=4.65 cm、CD=5.08 cm、DE=5.49 cm、EF=5.91 cm、FG=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小滑车的加速度值为a=m/s2 （结果保留2位有效数字）；‎ ‎（3）测得图线在a轴上的截距为b，已知重力加速度为g，则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为。‎ ‎【答案】（1）B （2）0.42 （3）‎ ‎ 【解析】 （3）设原小滑车和砝码的总质量为M，牵引小滑车的砝码质量为m，对整体，由牛顿第二定律可得：‎ ‎，即，所以，求得 考点：探究影响摩擦力的大小的因素、牛顿第二定律。‎ ‎【名师点睛】要知道打点计时器的结构、工作原理、使用注意事项，正确选择研究对象，应用牛顿第二定律即可求出动摩擦因数．对于纸带问题的处理，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，提高应用基本规律解答实验问题的能力。‎ ‎40．【广西桂林中学2017届高三12月月考】（5分）图甲是验证机械能守恒定律的装置．一根轻细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方．在钢球底部竖直地粘住一片质量不计、宽度为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t．‎ ‎（1）△Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离．‎ A．钢球在A点时的顶端 B．钢球在A点时的球心 C．钢球在A点时的底端 ‎（2）用计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度为cm，某次测量中，计时器的示数为0.0150s，则钢球的速度为v=m/s（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小△Ep与动能变化大小△Ek，就能验证机械能是否守恒．‎ ‎【答案】（1）B （2）1.50 1.00 ‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎【名师点睛】本题主要考查了验证机械能守恒定律。对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，掌握刻度尺读数的方法，需估读一位；小球下落的高度h是初末位置球心之间的高度差；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出钢球的速度．‎