高三物理二輪復(fù)習(xí)（通用版）對(duì)應(yīng)練習(xí)-力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) word版含解析

課前診斷——力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一基本儀器的使用與讀數(shù)1.考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)](海南高考)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度，測(cè)量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為________cm，高度為________mm。(a)(b)解析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d＝12mm＋4×eq\f(1,20)mm＝12.20mm＝1.220cm螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為h＝6.5mm＋36.1×0.01mm＝6.861mm。答案：1.2206.8612．考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)](安徽高考)Ⅰ.根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖甲所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端系一小鋼球，就做成了單擺。用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________mm。Ⅱ.在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時(shí)的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm。解析：Ⅰ.該游標(biāo)尺為十分度的，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可讀出小鋼球直徑大小。Ⅱ.由于螺旋測(cè)微器開始起點(diǎn)有誤差，估讀為0.007mm，測(cè)量后要去掉開始誤差。答案：Ⅰ.18.6Ⅱ.0.0070.638考點(diǎn)二“紙帶”類實(shí)驗(yàn)3.考查研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)](天津高考)某同學(xué)利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)實(shí)驗(yàn)中，必需的措施是________。A．細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行B．先接通電源再釋放小車C．小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D．平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力(2)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出)。s1＝3.59cm，s2＝4.41cm，s3＝5.19cm，s4＝5.97cm，s5＝6.78cm，s6＝7.64cm。則小車的加速度a＝________m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù))，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝________m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，為順利完成實(shí)驗(yàn)，保證實(shí)驗(yàn)效果，細(xì)線與長(zhǎng)木板要平行，否則小車受力會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)A正確；為打的點(diǎn)盡量多些，需先接通電源，再釋放小車，選項(xiàng)B正確；本題中只要保證小車做勻變速運(yùn)動(dòng)即可，無需保證小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理，小車與長(zhǎng)木板間可以有不變的摩擦力，無需平衡摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故必要的措施是A、B選項(xiàng)。(2)由s4－s1＝3aT2、s5－s2＝3aT2、s6－s3＝3aT2知加速度a＝eq\f(s4＋s5＋s6－s1－s2－s3,9T2)＝0.80m/s2打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB＝eq\f(s1＋s2,2T)＝0.40m/s。答案：(1)AB(2)0.800.404．考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律](漳州市漳浦一中檢測(cè))用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，據(jù)此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D．釋放紙帶，立即接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是________。(將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處)(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，若以eq\f(1,2)v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出eq\f(1,2)v2-h的圖像應(yīng)是____________，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；eq\f(1,2)v2-h圖像的斜率等于________的數(shù)值。解析：(1)B項(xiàng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯(cuò)誤。C項(xiàng)，因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、eq\f(1,2)mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平。故C沒有必要進(jìn)行。D項(xiàng)，開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差。故D錯(cuò)誤。故選B、C、D。(2)利用eq\f(1,2)v2-h圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機(jī)械能守恒，mgh＝eq\f(1,2)mv2，即eq\f(1,2)v2＝gh，所以以eq\f(1,2)v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線。那么eq\f(1,2)v2-h圖線的斜率就等于重力加速度g。答案：(1)BCD(2)過原點(diǎn)的傾斜直線重力加速度5．考查探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系]某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。小車經(jīng)平衡摩擦力后，掛上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小車彈出，脫離橡皮筋沿木板滑行。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源按圖連接，正確的連接是________(填“A”或“B”)。(2)實(shí)驗(yàn)中，甲、乙同學(xué)用兩種不同的方法來改變橡皮筋對(duì)小車所做的功。甲同學(xué)：改變相同橡皮筋的條數(shù)，小車每次拉到同一位置釋放；乙同學(xué)：保持橡皮筋的條數(shù)不變，小車每次拉到不同位置釋放。你認(rèn)為________(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法更合理。(3)從釋放小車到剛脫離橡皮筋的過程，小車的運(yùn)動(dòng)可能是________。A．勻加速運(yùn)動(dòng) B．勻減速運(yùn)動(dòng)C．加速度增大的加速運(yùn)動(dòng) D．加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)(4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得小車質(zhì)量為1.0kg，某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶及測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示，測(cè)得小車獲得的動(dòng)能為______J(保留兩位有效數(shù)字)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓交流電源，故A正確。(2)改變相同的橡皮筋的條數(shù)，且拉到同一位置釋放，橡皮筋對(duì)小車做的功與橡皮筋條數(shù)成正比，故甲同學(xué)方法合理。(3)隨著橡皮筋的拉力減小，小車的加速度逐漸減小，D正確。(4)小車的末速度v＝eq\f(4.00×10－2,0.02)m/s＝2m/s，故小車獲得的動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝2.0J。答案：(1)A(2)甲(3)D(4)2.06.考查探究a與F、m之間的定量關(guān)系](鹽城二模)某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力。該同學(xué)是這樣操作的：如圖乙，將小車靜止地放在水平長(zhǎng)木板上，并連著已穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，調(diào)整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列__________的點(diǎn)，說明小車在做__________運(yùn)動(dòng)。(2)如果該同學(xué)先如(1)中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車質(zhì)量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到eq\f(1,3)M，測(cè)小車加速度a，作a-F的圖像。如圖丙圖線正確的是__________。(3)設(shè)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1和s2。如圖丁為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s2的情況，從圖中可讀出s1＝3.10cm，s2＝__________cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，由此求得加速度的大小a＝__________m/s2。解析：(1)平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將連接小車與砂桶的繩從小車上拿去，不要掛砂桶，將長(zhǎng)木板的右端墊高至合適位置，使小車重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡均勻的點(diǎn)。(2)如果這位同學(xué)先如(1)中的操作，已經(jīng)平衡摩擦力，則剛開始a-F的圖像是一條過原點(diǎn)的直線，不斷往桶里加砂，砂的質(zhì)量最終達(dá)到eq\f(1,3)M，不能滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，此時(shí)圖像發(fā)生彎曲，故C正確。(3)由圖丁可讀得：s2＝5.50cm，由s2－s1＝aT2，T＝0.1s，可得：a＝2.40m/s2。答案：(1)點(diǎn)跡均勻勻速直線(2)C(3)5.502.40考點(diǎn)三“彈簧”“橡皮條”類實(shí)驗(yàn)7.考查探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系](福建高考)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。(1)圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Δl為________cm；(2)本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是______；(填選項(xiàng)前的字母)A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是____________________________________________。解析：(1)彈簧伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度為14.66cm，則伸長(zhǎng)量Δl＝14.66cm－7.73cm＝6.93cm。(2)逐一增掛鉤碼，便于有規(guī)律地描點(diǎn)作圖，也可避免因隨意增加鉤碼過多超過彈簧的彈性限度而損壞彈簧。(3)AB段明顯偏離OA，伸長(zhǎng)量Δl不再與彈力F成正比，是超出彈簧的彈性限度造成的。答案：(1)6.93(2)A(3)彈簧受到的拉力超過了其彈性限度8．考查驗(yàn)證力的平行四邊形定則]某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，按如下步驟進(jìn)行：①在墻上貼一張白紙用來記錄彈簧測(cè)力計(jì)彈力的大小和方向。②在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的下端懸掛一裝滿水的水杯，記下平衡時(shí)彈簧秤的讀數(shù)F。③將一根大約30cm長(zhǎng)的細(xì)線從杯帶中穿過，再將細(xì)線兩端分別拴在兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱地拉開細(xì)線，使兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，在白紙上記下細(xì)線的方向，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示。④在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力F′。(1)在步驟③中，彈簧秤的讀數(shù)為________N。(2)在步驟④中，合力F′＝________N。(3)若________，就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則。(4)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________。A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法C．控制變量法 D．建立物理模型法解析：(1)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)需要估