决胜高考――物理五年内经典好题汇编(力学实验3)

22决胜高考——物理五年内经典好题汇编（力学实验3）答案：(1)2.500.25(2)2.03.5022.（2008年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考）（1）在测定玻璃折射率的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图所示的图线，由图可知该玻璃的折射率n=；当光线由该玻璃射入真空中时，临界角C=。（用反三角函数表示）（2）在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（）A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置2要获得稳定的细水柱要显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹答案：(1)1.5；2arcsin3（2）BD23.（上海市嘉定区2008年4月模拟）某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下有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），22（B）小车，（C）质量为m的钩码若干个，（D）方木块（备用于垫木板），（E）米尺，（F）秒表。（1）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a＝__________求出a。某同学记录了数据如右表所示：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”），经过分析得出加速度与质量的关系为__________。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sin＝h/L。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轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g＝__________m/s2。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__________。（2）该实验小组所采用的探究方法是__________。答案：（1）a＝2Lt2，不改变，9.81，a＝gsin，（2）控制变量法24.（南通市2008届第三次调研）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．a/ms-25432100.10.20.30.40.5sin刻度尺气垫导轨光电门数字计时器滑块遮光条钩码连气源图甲22（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？．（2）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和（文字说明并用相应的字母表示）．（3）本实验通过比较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）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．（2分）（2）0,52（2分）0.43（2分）滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s（1分）滑块的质量M（1分）mgs（1分）21()()2dmMt（1分）24.（苏州市2008届期终考试）⑴某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作Ｏ，再选依次相邻的6个点作为测量点，分别标以A、B、C、D、E和F，如下图所示．①如果测得C、D两点相距2.70cm，D、E两点相距2.90cm，则在打D点时小车的速度是②该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在v－t坐标系t/(×10-2s)21.001.101.201.301.401.501.604681012ov/(m·s-1)01105100单位：cm遮光条图乙22中秒点(如图所示)，由此可求得小车的加速度a＝m／s2．(2)①通过对加速度的分析，我们知道，影响物体加速度的因素是它受到的力及它的质量．为了探究加速度与力、质量的定量关系，简要说明设计实验时如何应用控制变量法:②为了研究加速度与力的关系，某同学进行了以下实验：把两辆相同的小车并排放在光滑水平长木板上，用不同的水平拉力F1、F2牵引两辆小车，让它们同时由静止开始做匀加速直线运动，一段时间后通过拴在两小车后的细线使小车同时停止运动，测量出小车的运动位移S1、S2.该同学认为这样就可以找出加速度与力的关系．你认为该同学的想法是否正确?请说明理由．___________________答案：⑴1.40（2分）5.00（2分）（2）①保持小车受力不变，改变小车质量（1分）研究小车加速度与小车质量的关系(1分)保持小车质量不变，改变小车所受的力（1分）研究小车加速度与小车受力的关系(1分)．②这个实验方案是可行的（1分）根据匀变速直线运动的位移公式，s=1/2at2，运动时间相同，物体运动的位移与物体运动的加速度成正比（1分）可以把研究a与F的关系，转化为研究s与F的关系(1分)25.（盐城市2008年第二次调研）（1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径d=mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L=cm。（2）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜图甲图乙22想：①W∝,②W∝2,③W∝。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）。在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。①请你简要说明为什么不需要测出物体的质量？②让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4……，读出小球每次通过Q点的速度1、2、3、4、……，并绘制了如图乙所示的L-图象。若为了更直观地看出L和的变化关系，他们下一步应怎么做？③在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么？答案：（1）d=2.706(或2.705、2.707)(1分)L=5.015(1分)（2）①因为对物体做的功W与物体初始位置到测速器的距离L成正比。（3分）②下一步应该绘制L-2图象（2分）③不会(1分)；摩擦力和重力的合力对物体做功也与距离L成正比。(2分)26.（江苏省二十所名校4月联合调研）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．本实验中还应测量的物理量是_____________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________．ABCD速度传感器PLOQ图甲图乙22答案：B的右端至D板的距离L212120ABLLmmtt27.（镇江市2008届期初教学情况调查）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想［猜想1］碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．［猜想2］碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？答案：①△VA≠△VB;△EkA≠△EkB;△pA=△pB;28.（湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速大小为________m/s2，AB的距离应为_______cm。（保留三位有效数字）答案：0.986，2.58，5.9929.（宿迁市2008届第一次调研）当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球的半径r和质量m有关。下表是某次研究的实验数据：小球编号ABCDE小球的半径（×10-3m）0.50.51.522.522小球的质量（×10-6kg）254540100小球的收尾速度（m/s）1640402032(1)根据表中的数据,求出B球和C球在达到收尾速度时所受阻力之比为(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受的阻力f与球的速度v及球的半径r的关系,写出其表达式为:，其比例系数k=。答案：（1）1:9（2分）（2）f=kvr2（2分）k=50Ns/m3（2分）30.（宿迁市2008届第一次调研）气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。b．调整气垫导轨，使导轨处于水平。c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是_____________________。（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是___________。（3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。答案：（1）B的右端至D板的距离L2（2分）（2）12120ABLLmmtt（2分）测量、时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。（学生只要答对其中两点即可）（2分）（3）能（2分）221222121()2PABLLEmmtt（2分）220123456731.（山东省潍坊市2008届教学质量检测）如图甲所示，一打点计时器固定在斜面上某处，一小车，拖着穿过打点计器的纸带从斜面上匀加速滑下。图乙是打出的一条清晰的纸带的一