2016年步步高版《考前三个月》高考物理（通用）二轮专题复习高考题型冲刺练：第题力学实验的设计与创新.doc

专题二　实验题 第9题　力学实验的设计与创新 (限时：45分钟) 1． (2013·浙江·21)如图1所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点． 图1 (1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为________； (2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c、e两点间的平均速度①________②(填“大于”、“等于”或“小于”)； (3)图中________(填选项)． A．两条纸带均为用装置甲实验所得 B．两条纸带均为用装置乙实验所得 C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得 D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得 答案　(1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm，有效数字位数正确) (2)1.13 m/s或1.25 m/s(±0.05 m/s，有效数字位数不作要求)　小于 (3)C 2． 某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳．实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图2甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳也固定在墙上的钉子B上，如图乙所示． 图2 (1)为完成实验，下述操作中必需的是________． a．两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同 b．要测量橡皮筋的原长 c．要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度 d．要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向 e．要记录图乙中结点O的位置及过结点O的竖直方向 (2)对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的为________． a．橡皮筋的材料和原长相同即可 b．橡皮筋的材料和粗细相同即可 c．橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同 答案　(1)bce　(2)c 3． (2013·全国新课标Ⅱ·22)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图3所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能． 图3 回答下列问题： (1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)． A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量Δx E．弹簧原长l0 (2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝______________. (3)图4中的直线是实验测量得到的s－Δx图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s－Δx图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，s－Δx图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)．由图中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与Δx的__________次方成正比． 图4 答案　(1)ABC　(2)　(3)减小　增大　二 解析　(1)小球离开桌面后做平抛运动，设桌面到地面的高度为h，小球抛出点到落地点的水平距离为s，则有h＝gt2，s＝v0t，解得v0＝＝s 所以Ek＝mv＝. 由此可知需要测量的量有m、s、h，故选A、B、C. (2)小球抛出时的动能Ek＝mv＝. (3)在Δ x相同的情形下，弹簧的弹性势能相同，由Ep＝mv可知：①在m增加时，速度v0减小，因而h不变时s减小，故图线的斜率减小． ②m不变时，v0不变，h增加时，时间变长，s变大，故图线的斜率增大． 由s－Δx图象可知，s正比于Δx，即s＝kΔx. 则Ep＝mv＝＝Δx2＝k′Δx2 所以Ep与Δx的二次方成正比． 4． 某实验小组欲以图5甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2. 图5 (1)下列说法正确的是(　　) A．实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源 B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 C．本实验中应满足m2远小于m1的条件 D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a－m1图象 (2)实验中，得到一条打点的