高考物理方法迁移型、设计型实验题选编练习和答案.docVIP

方法迁移型、设计型实验题选编练习和答案 1.为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图1所示.他使用的实验器材仅限于：①倾角固定的斜面（倾角未知） ②木块 ③秒表 ④米尺. 图1 （1）实验中应记录的数据是_________； （2）计算动摩擦因数的公式是μ＝_______. （3）为了减小测量的误差，可采用的方法是_______. 解析：（1）d，L，h，t. （2）L=at2得a=，又a=gsin－μgcos，而sin=，cos=，所以a=g－μg=，解之得：μ=－. （3）多次测量求平均值. 答案：（1）d，L，h，t （2）－ （3）多次测量求平均值 2.某同学用下列方法测定重力加速度： （1）让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音.细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从阀门处开始下落. （2）听到某个响声时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加一，直到数到“100”，停止计时，表上时间的读数是40 s. （3）用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.试根据以上的实验及其得到的数据，计算出重力加速度的值为______m/s2. 解析:水滴从开始下落到落至盘子处所需时间 t=s=0.4 s 又因为h=gt2 故g== m/s2＝9.82 m/s2. 答案：9.82 3.试阐述当你乘坐高层住地宅的电梯时，如何用最简单的仪器来粗略地测定电梯启动和停止时的加速度. （1）可选用的仪器有：_________________________； （2）要测量的数据是：_________________________； （3）所用的计算公式是：_________________________. 解析:本题考查超、失重问题.在电梯内将砝码挂在弹簧秤下，电梯启动时，向上做加速运动，电梯内物体处于超重状态.由牛顿第二定律F1－mg=ma1 电梯停止时，向上做减速运动，加速度竖直向下，电梯内物体处于失重状态，由牛顿第二定律mg－F2=ma2 要测定电梯启动、停止时的加速度a1、a2，由以上两式可知，只要在电梯内用弹簧秤悬挂砝码，记下砝码质量m和电梯启动、停止时弹簧秤的读数F1、F2，就可求出加速度. 答案：（1）弹簧秤、砝码 （2）将砝码挂在弹簧秤下，记下砝码质量m，并记下电梯启动和停止时弹簧秤的读数F （3）F－mg=±ma 4.为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图2所示.用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时： 图2 （1）需要测定的物理量是_____________________； （2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=_________. 解析:由机械能守恒定律可知Ep=mv02，因v0==，故有Ep=s2. 答案：（1）桌面高度h，球落点与飞出点间水平距离s，钢球质量m （2）s2 5.某山高耸入云，两登山运动员想估算一下山顶到山脚的高度，但他们没有带尺，也没有手表等计时装置.他们开动脑筋，在背包上抽出一根较长的细线，两人合作在山脚和山顶各做了一次实验，便估算出了山的高度.（设他们的身体状况没有因为登山活动而改变，山脚的重力加速度为g0＝9.8 m/s2），请同学们回答： （1）实验原理：__________________________； （2）实验步骤：__________________________； （3）如何计算山高? ________________________________________________________. 答案：（1）利用单摆测重力加速度，再利用万有引力定律由重力加速度的值与测点到地心距离的关系求出高度 （2）用细线拴住一小石子做成单摆，在山顶和山脚各做一次测重力加速度的值的实验，步骤为： ①甲、乙开始做实验后，甲摸脉搏，脉搏跳动的时间间隔为Δt，并记脉搏的次数，乙数单摆全振动的次数. ②设在山脚下甲脉搏跳动n1次时，单摆恰好全振动N1次，则有 n1Δt=N1T1=N1·2π 同理，在山顶有：n2Δt=N2·2π. ③由上面的两个关系式有： =（）2（）2 ④由万有引力定律和牛顿第二定律可推得： g= g0= 所以有（）2=（）2 所以h=R （3）h=R 6.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的.在实验室中我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和质量均为M的滑块A和B做验证动量守恒定律的实验，如图3所示实验步骤如下： 图3 （1）在A