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1、2011年高考力学实验部分21（2011安徽卷）（18分） 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，七对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)（1）作出m-l的关系图线；（2）弹簧的劲度系数为 N/m.解析：（1）如图所示 （2）0.2480.26221.（北京理综）（2）如图2，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量_ (填选项前的符号)，间接地解决这个问题。A 小球开始释放高度hB小球抛出点距地面
2、的高度HC小球做平抛运动的射程图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_。(填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量ml、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM，ON若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_ (用中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_ (用中
3、测量的量表示)。经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，则p1:p1=_ _ :11；若碰撞结束时m2的动量为p2，则p1: p2=11:_。实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为_。有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_cm。答案：（2）C ADE或DEA或DAE 14 2.9 11.01 76.8（2）由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平抛运动的射程
4、就可知道碰撞后速度的大小之比，所以选C。本实验必须用天平测量两个小球的质量ml、m2，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N和测量平抛射程OM，ON，故选ADE。由于，且、所以。若碰撞是弹性碰撞，机械能守恒，所以由于；。所以为14 2.9 11.01 当两个球发生完全弹性碰撞时，被碰小球m2平抛运动射程ON的有最大值。弹性碰撞动量守恒，机械能守恒解得：，所以。被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值76.8cm。19（2011福建卷）.（18分）（1）（6分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为 cm。小组成员在试验过
5、程中有如下说法，其中正确的是 。（填选项前的字母）A.把单摆从平衡位置拉开30度的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小答案：19.0.97(0.96 0.98均可) C34、（2011广东卷）（18分）图14O A B C D E123cm（1）图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。OD间的距离为_cm。图15是根据实验数据绘出的图线（s为各计
6、数点至同一起点的距离），斜率表示_，其大小为_m/s2（保留三位有效数字）图15s/cmt2/s20.010.020.030.040.050.0601.02.03.0答案：1.20 加速度一半，0.93314（2011海南卷）现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A ,B 两点
7、的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 。动能的增加量可表示为 。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为= _. (2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：12345s（m）0.6000.8001.0001.2001.400t（ms）8.227.176.445.855.431/t2（104s2）1.481.952.412.923.39以s为横坐标，为纵坐标，
8、在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= 104m-1s-2 (保留3位有效数字)。由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。答案：（1） （2）如图 2.40解析：（1）重力势能的减少量，到达B点的速度为，动能的增加量。若在运动过程中机械能守恒，可得： （2）利用图像可求得斜率为2.40104m-1s-2。利用实验数据分别进行逐差法得直线斜率为2.399104m-1s-2，保留3位有效数字为2.40104m-1s-2。10（2011江苏卷
9、）(8分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白 记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N。(2)下列不必要的实验要求是_。(请填写选项前对应的字母)(A)应测量重物M所受的重力(B)弹簧测力计应在使用前校零(C)拉线方向应与木板平面平行(D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你
10、提出两个解决办法。答案：(1)3.6 (2)D (3)改变弹簧测力计B拉力的大小； 减小重物M的质量（或将A更换为较大的测力计，改变弹簧测力计B拉力的方向）解析：(1)如图，弹簧测力计A的示数为3.6N；(2) “验证平行四边形定则”，只要验证每次FA、FB和Mg满足平行四边形即可，D不必要。 (3) 弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A的力大了，由力的平行四边形定则可得：改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量；改变弹簧测力计B拉力的方向，可以减小弹簧测力计A的拉力，或将A更换为较大的测力计。hHx挡板23.（2011山东卷）（1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数
11、”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。滑块与斜面间的动摩擦因数为_。以下能引起实验误差的是_。a滑块的质量 b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差 d小球落地和滑块撞击挡板不同时答案： cd解析：
12、滑动沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动，有，小球做自由落体运动，有，所以。对滑块受力分析，根据牛顿第二定律得.即解得由分析知,c、d能引起实验误差。26.（2011上海卷）(5 分)如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度 。(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是( ) (A)增大两挡光片宽度 (B)减小两挡光片宽度(C)增大两挡光片间距 (D)减小两挡光片间距答案：（1）(2)B，C 9.（2011天津卷）（1）某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运
13、动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是 。答案：减速上升或加速下降解析：物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。滑块遮光片光电门甲光电门乙图123（2011新课标）（10分）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点
14、由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_；根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出s/t-t图线；由所画出的s/t-t图线，得出滑块加速度的大小为a=_m/s2（保留2位有效数字）。答案：（1）（2）如图（
15、3）2.0解析：（1）由得（2）见下图（3）作图求出斜率k=-0.9897m/s2，21.（2011浙江卷）（10分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是 （漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用 。答案：学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。解析：电磁打点计时
16、器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。如果选电磁打点计时器，则需要学生电源，如果选电火花计时器，则不需要学生电源。22.（2011重庆卷）（2）某同学设计了如题22图3所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数。滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10ms2。 为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的 与 ，计算
17、a的运动学公式是 ；根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算。若要求a是m的一次函数，必须使上式中的 保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于 ；实验得到a与m的关系如题22图4所示，由此可知= （取两位有效数字）答案：（2） 滑块上 （3）0.23（0.210.25）解析： （2）滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，根据得，所以需要测量的是位移和时间。根据整体法有，若要求是的一次函数必须使不变，即使不变，在增大m时等量减小m，所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上。（3）将取为k，有，在图像上取两点将坐标代入解得（在0.2
18、1到0.25之间是正确的）22.（2011四川卷）（1）（7分）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与Y轴重合，在R从坐标原点以速度r=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为 Cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。（R视为质点）【答案】（1）5 D 【解析】（1）小圆柱体R在竖直方向做匀速运动，所以坐标为（4,6）时所用的时间为2s，在水平方向上做初速度为零的匀加速运动，此时速度cm/s，此时合速度为cm/s。小圆柱体R的运动从性质上来说，属于类平抛运动，但“等效重力”的方向是水平向右的，所以图线应该选D。【点评】第（1）小题考查的是运动的合成与分解，也可以说是平抛运动。对某些类平抛运动，要注意抓住与平抛运动的可类比点。10教-资2