高考物理二轮复习 题型研究二 力学实验题保分练（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

力学实验题保分练
1．(2019·重庆南开中学模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组的主要实验步骤如下：
A．将一张白纸用图钉固定在水平木板上，然后将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点，另一端系上两根细绳套，先用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，如图所示；
B．用铅笔描下结点的位置O，并记录弹簧测力计的读数和两根细绳套的方向，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则作图求出合力F；
C．只用一个弹簧测力计，记下弹簧测力计的读数F′和细绳方向；
D．比较F′与F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同。
根据实验步骤，请完成下列有关内容。
(1)实验步骤C缺少的实验内容是____________________________________________。
(2)如图所示，初始时刻∠BOC<90°，保持结点O的位置不动，OB绳方向不变，将OC绳逆时针旋转至水平，则FOB________，FOC________。(填力大小的变化情况)
解析：(1)实验步骤C缺少的实验内容是：将结点拉到位置O。

(2)对点O受力分析，受到两个弹簧测力计的拉力和橡皮条的拉力，保持结点O的位置及OB绳方向不变，其中橡皮条长度不变，其拉力大小方向都不变，则OB的拉力一直增大，OC的拉力先减小后增大。
答案：(1)将结点拉到位置O(2)增大先减小再增大
2．(2019·华南师大附中三模)为了测量手机电池的质量，小明同学设计了如图甲所示的实验装置，把两块质量相等的手机电池用轻质细棉线固定在带有遮光条的滑块的两侧，接通气源，调节导轨水平。把细线的一端固定在滑块上，另一端跨过定滑轮固定在钩码上。

(1)小明用图乙中的螺旋测微器测得遮光条的宽度L＝________mm。

(2)将附带手机电池的滑块由图甲所示位置从静止释放，在钩码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1＝7.2×10－3s，通过光电门2的时间为Δt2＝2.3×10－3s，遮光条从开始遮挡第一个光电门到开始遮挡第二个光电门的时间为Δt＝0.592s，则手机电池经过光电门1时的瞬时速度v1＝________m/s，经过光电门2时的瞬时速度v2＝________m/s，手机电池的加速度a＝________m/s2。(以上计算结果保留两位小数)
(3)已知钩码的质量为m1，滑块与遮光条的总质量为m2，重力加速度为g，则一块手机电池的质量为m＝________(用m1、m2、g和a表示)。
解析：(1)遮光条宽度L＝5mm＋0.0×0.01mm＝5.000mm。
(2)滑块通过光电门1的速度为v1＝eq\f(L,Δt1)＝eq\f(5.000×10－3,7.2×10－3)m/s＝0.69m/s，通过光电门2的速度为v2＝eq\f(L,Δt2)＝eq\f(5.000×10－3,2.3×10－3)m/s＝2.17m/s，a＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(2.17－0.69,0.592)m/s2＝2.50m/s2。
(3)对钩码、滑块、遮光条和手机电池整体，由牛顿第二定律得：m1g＝(m1＋m2＋2m)a，解得m＝eq\f(m1g,2a)－eq\f(m1＋m2,2)。
答案：(1)5.000(2)0.692.172.50
(3)eq\f(m1g,2a)－eq\f(m1＋m2,2)
3．(2019·江苏淮安联考)如图所示，一端固定滑轮的长木板放在桌面上，将光电门固定在木板上的B点，用重物通过细线拉小车，且重物与力的传感器相连，若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10m/s2)。

(1)完成该实验时，________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
(2)在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F，测出小车质量M，通过光电门的挡光时间t及遮光条的宽度d，还需要测量的物理量是________。由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为______________(用测得的物理量表示)。
解析：(1)本实验需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，则细线对小车的拉力就不是小车所受的合外力，则合外力的功无法具体计算。
(2)小车通过光电门的速度为v＝eq\f(d,t)，根据动能定理：Fx＝eq\f(1,2)Mv2－0，所以还需要测量的量是A、B的间距x，根据上式可得：合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为Fx＝eq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al