1、2010 届高考物理总复习（五年高考） （三年联考）精品题库：第十七章 力学实验第一部分 五年高考题荟萃2009 年高考新题一、选择题1.（09广东理科基础17）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧 a 和 b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是 （ B ）Aa 的原长比 b 的长Ba 的劲度系数比 b 的大C a 的劲度系数比 b 的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比解析：图象中的斜率表示劲度系数，可知 a 的劲度系数比 b 的大，B 正确；与 l的截据表示原长则 a 的原长比 b 的短，A 错。2.（09广东理科基础18） “研究匀变速直
2、线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为 50Hz)，得到如图 8 所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是高 （ C ）A实验时应先放开纸带再接通电源 B(S 6 一 S1)等于(S 2 一 S1)的 6 倍C从纸带可求出计数点 B 对应的速率D相邻两个计数点间的时间间隔为 002s解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A 错。根据相等的时间间隔内通过的位移有 2)(atNMx，可知(S 6 一 S1)等于(S 2 一 S1)的 5 倍，B 错。根据 B 点为 A 与 C 的中间时刻点有 tvACB，C
3、 对；由于相邻的计数点之间还有 4 个点没有画出,所以时间间隔为 0.1s，D 错。3.（09全国卷23） （10 分）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出 A、B 两点， B 点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：用游标卡尺测量滑块的挡光长度 d，用天平测量滑块的质量 m；用直尺测量 AB 之间的距离 s，A 点到水平桌面的垂直距离 h1，B 点到水平桌面的垂直距离h2；将滑块从 A 点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间 t1重复步骤数次，并求挡光时
4、间的平均值；利用所测数据求出摩擦力 f 和斜面倾角的余弦值 cos；多次改变斜面的倾角，重复实验步骤，做出 f- 关系曲线。（1 ）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为 g）：斜面倾角的余弦 cos= ；滑块通过光电门时的速度 v= ；滑块运动时的加速度 a= ；滑块运动时所受到的摩擦阻力 f= ；（2 ）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得 d= 。答案：（1） sh212)(cos； dt； 2tsa；212hdmgst；（2）3.62cm解析：(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示 ；根据三角形关系可得到 sh212)(cos,根
5、据 tdxv根据运动学公式 avx2,有 s2,即有 2tsda；根据牛顿第二定律 mafgsin,则有21tsdmhgf；(2) 在游标卡尺中，主尺上是 3.6cm，在游标尺上恰好是第 1 条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是 10 分度，所以读数为 3.6cm+0.11mm=3.61cm 或者3.62cm 也对。4.（09全国卷23） （13 分）某同学得用图 1 所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图 2 所示。图 2 中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m， 1P、 2和 3
6、是轨迹图线上的 3 个点， 1P和 2、 和 3之间的水平距离相等。完成下列填空：（重力加速度取 29.8m s）（1 ）设 1、 2和 3的横坐标分别为 1x、 2和 3，纵坐标分别为 1y、 2和 3，从图 2 中可读出 y=_m， y=_m， 2x=_m（保留两位小数） 。（2 ）若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用（1 ）中读取的数据， 求出小球从 1P运动到 2所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_ ms （均可用根号表示） 。（3 ）已测得小球抛也前下滑的高度为 0.50m。设 1E和 2分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失
7、， 120%E=_%（保留两位有效数字）答案：0.61 ；1.61 ；0.60；0.20；3.0 ；8.2；解析：本题考查研究平抛运动的实验.由图可知 P1 到 P2 两点在竖直方向的间隔为 6 格, P1 到P3 两点在竖直方向的间隔为 16 格所以有 12y=0.60m. 31y=1.60m. P1 到 P2 两点在水平方向的距离为 6 个格，则有 12x=0.60m.(2)由水平方向的运动特点可知 P1 到 P2 与 P2 到 P3 的时间相等 ,根据 2atx,解得时间约为0. 2s,则有 smtxvo/0.32.(3)设抛出点为势能零点, 则开始下滑时的机械能为 E1=mgh=mg/
8、2,抛出时的机械能为 E2=21omv=4.5m,则根据 12E0.082。5.（09上海物理17） （6 分）如图为“用 DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1 ）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用 DIS 测小车的加速度。（2 ）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出 a-F 关系图线（如图所示） 。分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是 _。（单选题）此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A小车与轨道之间存在摩擦 B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大 D所用
9、小车的质量太大答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（2 ） 在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，C，解析：（1）因为要探索“加速度和力的关系 ”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于 OA 段 a-F 关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理： mgMa得 gF，而实际上()mgaM，可见 AB 段明显偏离直线是由于没有满足 Mm 造成的。6.（09上海物理18） （6 分）利用图 A实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端 A 吹气，棉球从另一端 B飞出，测得
10、玻璃管内部截面积 S，距地面高度 h，棉球质量 m，开始时的静止位置与管口 B的距离 x，落地点 C 与管口 B 的水平距离 l。然后多次改变 x，测出对应的 l，画出 l2-x 关系图线，如图 B所示，并由此得出相应的斜率 k。 （1 ）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从 B 端飞出的速度 v0_。（2 ）假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度 g，大气压强 p0 均为已知，利用图 B中拟合直线的斜率 k 可得，管内气体压强p_。（3 ）考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2 ）中得到的 p 与实际压强相比_（填偏大
11、、偏小） 。答案：（1）l ， （2）p 0 ， （3 ）偏小，kmg4Sh解析：小球从 B 点飞出后做平抛运动，则有 0lvt， 21hgt联立解得 02gvlh；在吹小球的过程中，由动能定理可得： 2200() 4mlPSxlA即：20()4PShlxmgA，可知直线的斜率 0()4hkmg可得 0kgPSh。若考虑实验中小球与玻璃管的摩擦则得到的 p 与实际压强相比应偏小。7.（09上海8）小明同学在学习了 DIS 实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如下图所示。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一
12、位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。 （ D ）实验次数不同的挡光片通过光电门的时间（s ）速度（m/s）第一次I 0.230440.347第二次 0.174640.344第三次 0.116620.343第四次 0.058500.342则以下表述正确的是四个挡光片中，挡光片 I 的宽度最小四个挡光片中，挡光片的宽度最小四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A B C D8.（09山东23） (12 分) 请完成以下两小题。 （1）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循
13、胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子 A、B 上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为 O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是 。a测量细绳的长度b测量橡皮筋的原长c测量悬挂重物后像皮筋的长度d记录悬挂重物后结点 O 的位置钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是 答案：（1）bcd；更换不同的小重物；9.（09安徽21. ） （6 分）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下：（1 ）设法让橡皮筋对小车做的
14、功分别为 W、2W、3W、；（2 ）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度 1v、 2、 3、；（3 ）作出 草图；（4 ）分析 W图像。如果 v图像是一条直线，表明 v；如果不是直线，可考虑是否存在 W 2v、 3、 v等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是_。A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为 W、2W 、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用 1 条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为 W，用 2 条、3 条、橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次、实验时，橡皮筋对小车做的功分别是 2W、3W、。B小车运动中会受到阻力
15、，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。III 答案：D。解析：本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，所以 D 选项是错误的。10.（09天津9） （3）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上， 使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速 度。 所需器材有打点计时器（带导线） 、纸带、复写纸、带铁
16、夹的铁 架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）中的器材。A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作 v-t 图象外，还可作 图象，其纵轴表示的是 ，横轴表示的是 。（3）答案： D， hv2，速度平方的二分之一，重物下落的高度。解析：本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，选 D。由公式 g
17、hv2，如绘出 hv2图像，其斜率也等于重力加速度。11.（09四川（2）气垫导轨(如图甲) 工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为 a 的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为 b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间的 6 个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出
18、其长度 s1、s 2 和 s3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_，两滑块的总动量大小为_；碰撞后两滑块的总动量大小为_。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。答案：（2）0.2abs 3（2 分） ；0.2ab s1 (2 分)；（第 1、2 空答案可互换）0.2ab(s 1-s3)（4分） ；0.4abs 2（3 分）解析：（2）动量 PmV，根据 VS/（5T）可知两滑块碰前的速度分别为V10.2S 1b、V 20.2S 3b，则碰前动量分别为 0.2abs1和 0.2abs3，总动量
19、大小为aV1aV 20.2ab(s 1-s3)；碰撞后两滑块的总动量大小为 2aV2a s 2/（5T）0.4abs 2。12.（09重庆22） （19 分） （1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填 “是”或“否” ） 。把单摆从平衡位置拉开约 5释放； 在摆球经过最低点时启动秒表计时； 骨秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。 该同 学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见题 22 图 1.该球的直径为 mm。根据表中 数据可以初步判断单摆周期随 的增大而增大。13.（09福建19） （18 分） （1） （6 分）在通用技术课上，某小组在组装潜艇模型时，需要一枚截面为外方内圆的小螺母，如图所示。现需要精确测量小螺母的内径，可选用的仪器有：A.50 等分的游标卡尺 B. 螺旋测微器在所提供的仪器中应选用 。在测量过程中，某同学在小螺母中空部分 360范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是 。14.（09浙江22） （9 分） （1 ）在“探究单摆周期与摆长的关系 ”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是_ （选填“甲”或“乙” ） 。（2 ）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振
