北京市2009年高三二轮专项突破训练:物理-力学实验一.06-08年力学高考实验题1.如图所示.两个质量各为m1和m2的小物块A和B.分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端.已知m1＞m2.现要利用此装置验——青夏教育精英家教网—

北京市2009年高三二轮专项突破训练：物理-力学实验

一.０６－０８年力学高考实验题

1、（08全国卷1）Ⅰ.（6分）如图所示，两个质量各为m₁和m₂的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m₁＞m₂，现要利用此装置验证机械能守恒定律。

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有_________。

①物块的质量m₁、m₂；

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；

③物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间；

④绳子的长度。

（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：

①绳的质量要轻；

②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；

③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；

④两个物块的质量之差要尽可能小。

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。

（3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：___________________________________________________________________________。

2、（08全国卷2）（1）（5分）某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图所示，该铜丝的直径为__________mm．

3、（08北京卷）（2）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L₀，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₁;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₂;……;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L₂。

①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和．

测量记录表：

代表符号

L₀

L₁

L₂

L₃

L₄

L₅

L₆

L₇

刻度数值/cm

1．70

3．40

5．10

8．60

10．3

12．1

②实验中，L₃和L₂两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。

③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：

。

请你给出第四个差值：d_A= ＝ cm。

④根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。用d₁、d₂、d₃、d₄

表示的式子为：＝，

代入数据解得＝ cm。

⑤计算弹簧的劲度系数k＝ N/m。（g取9．8m/s²）

4、（08天津卷）22. (16分) (1)用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为 mm。

5、（08天津卷）(3)某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T²图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g= 。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

6、（08四川卷） I．（9分）一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1 所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间。

挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示。由图可知，

（l）挡光片的宽度为_____________mm。

（2）圆盘的直径为_______________cm。

（3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms，则圆盘转动的角速度为_______弧度/秒（保留3位有效数字）。

7、（08江苏卷）lO．(8分)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：

(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示．读得直径d＝　　　　　　ｍｍ．

8、（08江苏卷）11．(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

(1)若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²＝　　　　　　(用H、h表示)．

(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

h(10^－１m)

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

s² (10^－１ｍ^２)

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

请在坐标纸上作出s²--h关系图．

(3)对比实验结果与理论计算得到的s²--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)理论值．

(4)从s²--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是．

9、（08重庆卷）（1）某实验小组拟用如题22图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.

①在题22图2中，从纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：、（写出2个即可）.

10、（08宁夏卷）Ⅱ.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。

(2)回答下列两个问题：

①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。（填入所选物理量前的字母）

A.木板的长度l B.木板的质量m₁

C.滑块的质量m₂ D.托盘和砝码的总质量m₃

E.滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是。

（3）滑块与木板间的动摩擦因数＝（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数（填“偏大”或“偏小” ）。写出支持你的看法的一个论据：

。

11、（08上海卷）17．（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，

（1）某同学的操作步骤为：

a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上

b．用米尺量得细线长度l

c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球

d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n

e．用公式计算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比＿＿＿（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。

（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T₀为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示＿＿＿＿＿＿。

12、（08海南卷）13、某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如图所示，该金属丝直径的测量值为 mm．

13、（08广东卷）（13分）某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz．

（1）实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，，，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

（3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，

做负功．

（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv²=v²-v²₀）,根据图线可获得的结论是．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力是．

表1纸带的测量结果

测量点

S/cm

r/(m?s^-1)

0.00

0.35

1.51

0.40

3.20

0.45

7.15

0.54

9.41

0.60

14、（07全国理综Ⅱ） 2 、⑴在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议：

A．适当加长摆线

B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的

C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

其中对提高测量结果精确度有利的是。

15、（07海南卷）模块3－4试题

⑴一列简谐横波，沿x轴正向传播，位于原点的质点的振动图象如图1所示。

①该振动的振幅是 cm；②振动的周期是 s；③在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5 m处。④该波的传播速度是 m/s；⑤经过周期后，A点离开平衡位置的位移是 cm。

16、（07海南卷) 25 设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速率为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×10⁹倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为。

17、（07北京理综) 26 某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜

面上的运动。实验步骤如下：

a．安装好实验器材。

b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。

c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁、S₂、S₃……S₆。

d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。

e．分别计算出S₁、S₂、S₃……S₆与对应时间的比值。

f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出―t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有和。（填选项代号）

A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源

C．刻度尺 D．秒表 E．天平 F．重锤

②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S₂＝ cm，S₅＝ cm。

③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出―t图。

④根据―t图线判断，在打0计数点时，

小车的速度v₀＝ m/s；它在斜

面上运动的加速度a＝ m/s²。

18、（07海南卷） 27 、现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。

⑴填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不

考虑摩擦力的影响）：

①让小车自斜面上方一固定点A₁从静止开始下滑到斜面底端A₂，记下所用的时间t。

②用米尺测量A₁与A₂之间的距离s，则小车的加速度a＝。

③用米尺测量A₁相对于A₂的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝。

④改变，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t²为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。

⑵在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A₁点相对于斜面底端A₂的高度h₀。

②进行⑴中的各项测量。

③计算与作图时用（h－h₀）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A．方案正确可行。

B．方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C．方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。

其中合理的意见是。

19、（07江苏）28 （13分）如（a）图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移－时间（s－t）图象和速率－时间（v－t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。（取重力加速度g＝9.8 m/s²，结果可保留一位有效数字）

⑴现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v－t图线如（b）图所示。从图线可得滑块A下滑时的加速度a＝ m/s² ,摩擦力对滑块A运动的影响。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）

⑵此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。

⑶将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A^/，给滑块A^/一沿滑板向上的初速度，A^/的

s－t图线如（c）图。图线不对称是由于　　　　　　　　造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ＝　　　　　　　（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ＝　　　　　　　　

20、（07全国理综Ⅰ） 29 碰撞的恢复系数的定义为，其中v₁₀和v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e＝1，非弹性碰撞的e＜1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。

实验步骤如下：

安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。

第一步：不放小球2，让小球 1 从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。

第二步：把小球 2 放在斜槽前端边缘处的C点，让小球 1 从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。

第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

上述实验中，

①P点是_____________的平均位置，

M点是_____________的平均位置，

N点是_____________的平均位置，

②请写出本实验的原理

写出用测量量表示的恢复系数的表达式

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？

______________________________________________________________________

21、（07上海理科综合） 30 据报道，中国第一颗人造“探月”卫星将于2007年下半年发射。有人建议，从节省火箭燃料考虑，将发射基地从西昌移至海南。理由是

22、（07上海） 31 （5分）在实验中得到小车做直线运动的s－t关系如图所示。

⑴由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分

别为

A．AC段是匀加速运动；DE段是匀速运动。

B．AC段是加速运动；DE段是匀加速运动。

C．AC段是加速运动；DE段是匀速运动。

D．AC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动。

⑵在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点瞬时速度的是_________段中的平均速度。

23、（07上海） 32 （8分）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO^/＝h（h＞L）。

⑴电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：____________。

⑵将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O^/C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v₀＝________。

⑶在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q，小球落点与O^/点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s²为纵坐标、cosq为横坐标，得到如图（b）所示图像。则当q＝30°时，s为________m；若悬线长L＝1.0 m，悬点到木板间的距离OO^/为________m。

24、（07上海） 33 沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5 m和x＝6.5 m处。在t₁＝0.5 s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t₂＝_________s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t₁＝0.9 s时，质点P的位移为_____________cm。

25、（07上海） 34 在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中k＝1 m^－1。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以v₀＝5 m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g＝10 m/s²。则当小环运动到 m时的速度大小v＝_____m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝____m处。

26、（07上海） 35 在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10 m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25 Hz，则当该车以_________m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为_________。

27、（07四川理综） 36 ⑴在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________________．

A．游标卡尺 B．秒表 C．坐标纸

D．天平 E．弹簧秤 F．重垂线

实验中，下列说法正确的是_______________

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端可以不水平

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来

28、（07天津理综）37 、⑴一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49 mm。用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是_______cm。

⑵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50 Hz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14.56 cm、CD长为11.15 cm，DE长为13.73 cm，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）

29、（07重庆理综） 38 建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起（如图2），施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出（实验1）和以一定倾角拉出（实验2）的过程中总拉力的变化情况.

①必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和等。

②根据实验曲线（如图3），实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了。

③ 根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是。

④ 可能导致测量拉力的实验误差的原因有：读数不准、钢板有油污、等等（答出两个即可）

30、（06江苏卷）20．（11分）

小球作直线运动时的频闪照片如图所示。已知频闪周期 T=1.0 s ，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为 OA=6.51cm，AB = 5.59cm，BC=4.70 cm，CD = 3.80 cm，DE = 2.89 cm，EF = 2.00 cm.

小球在位置A时速度大小v_A = ______ m/s，

小球运动的加速度 a= _______ m/s² ，

31、（06北京卷）21 游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图1所示，两测脚间狭缝的宽度为__________mm.用激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹。如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将变____________.

32、（06天津卷）22）用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球装置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：，，，并知A、B两球的质量比为，则未放B球时A球落地点是记录纸上的点，系统碰撞前总动量与碰撞后总动量的百分误差 %（结果保留一位有效数字）。

33、（06四川卷）23.(17分)

(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为 ;②测周期时，当摆球经过位置时开始计时并计数l次，测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t,则周期为。

此外,请你从下列器材中选用所需器材，再设计一个实验，粗略测出重力加速度g，并参照示例填写下表（示例的方法不能再用）。

A.天平;B.刻度尺;C.弹簧秤;D.电磁打点计时器;E.带夹子的重锤;

F.纸带;G.导线若干;H.铁架台;I.低压交流电源;J.低压直流电源;

K.小车;L.螺旋测微器;M.斜面（高度可调，粗糙程度均匀）。

所选器材（只填器材序号）

简述实验方法（不要求写出具体步骤）

示例

B、D、E、F、G、H、I

安装仪器，接通电源，让纸带随重锤竖直下落。用刻度尺测出所需数据，处理数据，得出结果。

实验设计

(2)在“测定金属的电阻率”实验中，需要测量金属丝的长度和直径。现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝长度，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为 mm。在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法：