高考物理一轮复习专题五高考物理实验第11讲力学实验提升训练.pdf

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第11讲力学实验

专题提升训练

1.(2015·盐城市高三模拟)(1)小明同学到实验室去做“验证力的平行四边形定则”的实验

时看见实验桌上有一把20分度的游标卡尺，他立即用游标卡尺测量了钢笔套的长度，如

图1所示，则钢笔套的长度为________mm。

图1

(2)随后小明开始做“验证力的平行四边形定则”的实验，在水平放置的木板上垫上一张

白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，如图2甲所

示。先用两个弹簧测力计钩住细绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，结点到某一位置O，

此时记下两个弹簧测力计的读数F1和F2和两细绳的方向。请完成下列问题：

①F1的读数如图乙所示(只画出了弹簧测力计的一部分)，则F1＝________N。

图2

②小明再用一个弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条位长，应该使结点拉到________，记下弹

簧测力计的读数，并记下________。

③在本实验中，若保持F1和F2的大小不变，则关于这两个力的合力的说法中正确的是

()

A.合力F的大小随F1与F2夹角的增大而增大

B.F1和F2的夹角在0°到180°之间时，夹角越小，合力F越大

C.F1或F2的大小总是小于合力F的大小

D.合力F的大小不一定大于F1或F2的大小

解析(1)由题图甲，游标尺上的第11条刻线与主尺上21mm刻线对齐，且游标尺为20

分度，故钢笔套的长度为10mm＋0.5×11mm＝10.55mm。(2)①弹簧测力计的最小格为

0.1N，需向下一位估读，读数为1.23N。②合力与两个分力的作用效果相同，故两次将

橡皮条应拉至同一位置O；力是矢量，应同时记录力的大小和方向。③F1与F2大小不变时，

两力的夹角越小，合力越大，选项A错误，选项B正确；合力与分力是等效替代的关系，

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但合力不一定大，分力也不一定小，选项C错误，选项D正确。

答案(1)10.55(2)①1.22～1.24②同一位置O细绳的方向③BD

2.(2015·浙江理综，21)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究

加速度与力、质量的关系”实验。

图3

(1)图3中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙

同学需在图中选用的器材________。(用字母表示)

图4

(2)某同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图4所示的两条纸带①和②。纸

带________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小为________。

解析(1)“验证机械能守恒定律”一般采用重锤自由落体运动，使用纸带法测速度，所

以要用到重锤和电火花打点计时器，即A、B；“探究加速度与力、质量的关系”实验一

般以小车为研究对象，需改变小车质量，要用到纸带法测加速度，所以需要电火花计时器、

小车、钩码，即B、D、E。

Δx
(2)纸带①相邻相等时间位移之差Δx1＝0.1cm，而②纸带的Δx2＝0.05cm，由a＝2可
T

－2
Δx0.1×1022
知①纸带加速度大，且可算得a＝2＝2m/s＝2.5m/s。
T0.02

2
答案(1)ABBDE(2)①(2.5±0.2)m/s

3.(2015·金丽衢十二校高三联考)用如图5所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用

的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，

重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对图中纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒

定律。

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图5

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：

A.按照图示的装置安装器件；

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C.用天平测出重锤的质量；

D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；

E.测量纸带上某些点间的距离；

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的步骤是________，操作不当的步骤是________。

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带，选取纸带上

的连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图6所示。使用电流的频率为f，

则计算重锤下落的加速度的表达式a＝________。(用s1、s2、s3、s4及f表示)

(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，

其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小。

若已知当地重力加速度为