高考物理试题分类汇编——力学实验.doc

2009年高考物理试题分类汇编——力学实验
h1
h2
A
B
s
1、（2009年全国卷Ⅰ）23．某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间，
实验步骤如下：
用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；
用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；
将滑块从A点静止释放．由HYPERLINK"http://hfwq.cersp.net"光电计时器读出滑块的挡光时间t；
重复步骤③数次，井求挡光时间的平均值
利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；
游标尺
主尺
cm
3
4
5
0
5
10
多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线。
（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）
①斜面倾角的余弦cosα＝；
②滑块通过光电门时的速度v＝；
③滑块运动时的加速度a＝；
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f＝；
（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d＝。
答案（1）①②③④
（2）3.62cm
【解析】(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示①根据三角形关系可得到,
②根据
③根据运动学公式,有,即有
④根据牛顿第二定律,则有.
(2)在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第2条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.2×1mm=3.62cm。
2、（2009年全国卷Ⅱ）23．某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标约丢失了一部分，剩余部分如图2所示，图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。
完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s2）
（1）设P1、P2、和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图2中可读出︱y1－y2︱=_________m，︱y1－y3︱=__________m，︱x1－x2︱=__________m（保留两位小数）。
（2）若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动，利用（1）中读取的数据，求小球从P1运动到P2所用的时间为___________s，小球HYPERLINK"http://hfwq.cersp.net/"抛出后的水平速度为___________m/s（均可用根号表示）。，
（3）已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m,设E1和E2分别为开始下滑时和抛也时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，×100%=_______%（保留两位有效数字）
图1
水平方向
P1
P2
P3
图2

答案（1）0.611.610.60
（2）0.203.0
（3）8.2
【解析】本题考查研究平抛运动的实验。由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格,P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m.=1.60m.P1到P2两点在水平方向的距离为6个格.则有=0.60m.
(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2与P2到P3的时间相等,根据,解得时间约为0.2s,则有
打点计时器
纸带
橡皮筋
(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2==4.5m,则根据0.082
3、（2009年安徽卷）21．Ⅲ．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：
（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；
（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、、、……；
（3）作出草图；
（4）分析图像。如果图像是一条直线，表明W∝；如果不是直线，可考虑是否存在、、等关系。
以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________。
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次HYPERLINK"http://hfwq.cersp.net"实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……。
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出