1、优质文档优质文档专题六 高考物理实验第 11 讲 力学实验中常考的 4 个问题1(1)如图 61117 所示的是两把游标卡尺，它们的游标尺自左至右分别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分，它们的读数依次为_mm，_mm.(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图 61118 所示，则a、b 金属丝的直径分别为_mm，_ mm.图 61117图 61118解析 (1)最上面左 图读数：整毫米是 17，不足 1 毫米数是 70.1 mm0.7 mm，最后结果是 17 mm0.7 mm 17.7 mm.上面右图读数：整毫米是 23，不足 1 毫米数是 170.05 mm0
2、.85 mm，最后结果是 23 mm0.85 mm23.85 mm.(2)对图 a：固定刻度示数为 2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.对图 b：b 金属丝的直径为 4.80.01 mm0.048 mm.答案 (1)17.7 23.85 (2)2.150 0.0482(2013重庆卷， 6(1)我国舰载飞机在 “辽宁舰” 上成功着舰后，某课外活动优质文档优质文档小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图 61119 所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮
3、条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的_和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是_忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据_定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率图 61119解析 根据实验目的，要定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系，就需要知道这两个量的值用刻度尺可测量钢球在橡皮条阻拦下前进的距离，根据动能定理或机械能守恒定律：mgh mv2，测出 h，就可12求出钢球被阻拦前的速率 v.答案 高度(距水平木板的高度)、刻度尺、机械能守恒(动能)3请将下列实验步骤或结果补充完整：在“研究弹簧伸
4、长量与弹力关系”的实验中，取一待测弹簧，将弹簧_测出其长度，在其下端竖直悬挂钩码，稳定后测出弹簧的长度，并记录_改变钩码个数，重复上述步骤某同学在图 61120 所示坐标中，根据弹力 F 与弹簧形变 x 的数据标出了五个点请你在图中描绘出相应的 Fx 图象，根据图象求出弹簧的劲度系数为_ N/m.(保留两位有效数字)优质文档优质文档图 61120答案 自由悬挂 钩码个数、钩码总重量(或“弹簧长度和钩码总质量”) Fx 图象如图所示 194(2013浙江卷， 21)如图 61121 所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上一同学
5、用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带和，纸带上的 a、b、c 均为打点计时器打出的点图 61121优质文档优质文档(1)任选一条纸带读出 b、c 两点间距离为_；(2)任选一条纸带求出 c、e 两点间的平均速度大小为 _，纸带和上 c、e 两点间的平均速度 _ (填“大于” 、 “等于”或“小于”)；v v(3)图中_(填选项字母) A两条纸带均为用装置甲实验所得B两条纸带均为用装置乙实验所得C纸带 为用装置甲实验所得，纸带为用装置乙实验所得D纸带为用装置乙实验所得，纸带为用装置甲实验所得解析 (1)由纸带 可读出 b、c 间距为 2.10 cm，由纸带读出 b、c 间距为2.40
6、 cm(0.05 cm，有效数字位数要准确)(2)由 ，t0.04 s， ce1.13 m/s(纸带)或 1.25 m/s(纸带 )， .v xt v v v (3)由纸带各点间距分析可知，小车做匀加速运动 ，从 纸带各点间距来看，小车开始做加速运动，一段距离后做匀速运动，故可知纸带 是用装置甲实验所得，纸带是用装置乙实验所得，选 C.答案 (1)2.10 cm 或 2.40 cm(0.05 cm，有效数字位数正确 )(2)1.13 m/s 或 1.25 m/s(0.05 m/s，有效数字位数不作要求) 小于(3)C5图 61122 甲是“探究求合力的方法”的实验装置，请完成实验操作与记录：将
7、弹簧测力计 A 挂于固定点 P，下端用细线 ac 挂一重物 G，如图中虚线所示，记录：测力计 A 的读数 F0.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 的方向优质文档优质文档某同学已作出 FA、F B和合力实验值 F的图示，请在图乙中作出合力理论值 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_遵循平行四边形定则图 61122答案 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 以表示
8、FA、F B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，如图所示 两个力(或两个共点力)的合成62012天津卷， 9(2)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图 61123 所示这样做的目的是_(填字母代号) 优质文档优质文档图 61123A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度 L0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆
9、球直径，结果如图61124 所示，则该摆球的直径为_mm，单摆摆长为_m.图 61124(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为 1 m 的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C 均为 30 次全振动的图象，已知 sin 50.087，sin 150.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是_(填字母代号)优质文档优质文档解析 (1)在“ 探究影响单摆周期的因素”实验中，要使单摆在摆动过程中摆长不变，而且摆长便于调节，故 选项 A、C 正确、 选项 B、D 错误(2)摆球的直径 d12 mm00.1 mm12.0 mm摆长 lL 0.999 0 m 0.0
10、06 0 m0.993 0 m.d2(3)单摆振动的 摆角 5，当 5时，单摆振动的振幅 Al sin 50.087 m8.7 cm，且为计时准确，在摆球摆至平衡位置时开始计时，故选项 A 正确、选项 B、C、D 错误答案 (1)AC (2)12.0 0.9930 (3)A7(2013福建卷， 19(1)在 “探究恒力做功与动能改变的关系 ”实验中(装置如图 61125)：图 61125(1)下列说法哪一项是正确的_(填选项前字母)A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放(2)图 611 26 是实验中获得
11、的一条纸带的一部分，选取 O、A 、B、C 计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，则打 B 点时小车的瞬时速度大小为_ m/s(保留三位有效数字)图 61126解析 (1)平衡摩擦力 时，是让小车的重力沿木板的分力与小车受到的摩擦力优质文档优质文档相等，故不应挂钩码，A 选项错误；为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车的质量，B 选项错误；为 了有效利用纸带，且小车 运动的距离应适当大一些，应使小车靠近打点计时器由静止释放，C 选项正确(2)打 B 点时小车的瞬时速度vB 0.653 m/ssAC15010 s 18.59 5.5310 2 m0.2 s答案 (1)C (2)0
12、.6538(2013新课标全国卷 ，22)图 61127 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 61127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，用数字毫秒计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 ；a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61128 所示其读数为_
13、cm.图 61128(2)物块的加速度 a 可用 d、s、t A和 tB表示为 a_.优质文档优质文档(3)动摩擦因数 可用 M、m、 和重力加速度 g 表示为 _.a(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 cm120.05 mm 0.960 cm(2)因为 vA ，vB ，又由 2asv v ，dtA dtB 2B 2A得 a ( )2( )212s dtB dtA(3)设细线上的拉力 为 FT，则 mgF Tm ，FTMg Ma a两式联立得 mg M maMg(4)细线没有调 整到水平，属于实验方法粗略，这样会引起系统误差答案 见解析
