2013高考物理 真题分类解析 专题14 力学实验

专题十四、力学实验

1．（2013高考浙江理综第21题）如图所示，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。

(1)任选一条纸带读出b、c两点间的距离为 ；

(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v① v②(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

1为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得 C．纸带○

1为用装置乙实验所得．纸带②为用装置甲实验所得 D．纸带○

1 2.10cm，或② 2.40cm。 答案：(1) ○

（2）1.13m/s，1.25m/s。 小于 （3）C

1读出b、c两点间的距离为2.10cm，选择纸带②读出b、c两点间解析：(1)选择纸带○

的距离为2.40cm。

1读出c、e两点间的距离为4.52cm，求出c、e两点间的平均速度大小为(2)选择纸带○

v=

4.522?0.02×10m/s=1.13m/s。

-2

选择纸带②读出c、e两点间的距离为5.00cm。求出c、e两点间的平均速度大小为

v=

5.002?0.02×10m/s=1.25m/s。

-2

1做匀加速运动，纸带②做加速度逐渐减小的（3）分析纸带上的点距离可以看出，纸带○

1为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得，加速运动最后做匀速运动，所以带○选项C正确。 2.（18分）

（1）（2013高考福建理综第19（1）题）（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）： ①下列说法哪一项是正确的 。（填选项前字母） A．.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B．.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s（保留三位有效数字）。 答案：①C②0.653

解析：①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,，平衡摩擦力时要去掉细线另一端的钩码。为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，选项AB错误。实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项C正确。 ②打B点时小车的瞬时速度大小为v=3.（13分）

（1）（2013高考山东理综第21（1）题）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。

18.59-5.532?0.10×10m/s=0.653m/s。

-2

答案：A 11.30

解析：测量内径应该用游标卡尺的A，测量外径应该用游标卡尺的B，测量深度应该用游标卡尺的C。该钢笔帽的内径为11mm+0.5×6mm=11.30mm。

4（2013高考四川理综第8题）（2）（11分）

如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

①为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做___________运动。 ②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、

C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg.

请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek，补填表中空格（结果保留至少小数点后第四位）。

W/J 0——B O—C O—D O—E O—F 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 ?Ek/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△Ek，与理论推导结果一致。 ③实验前已测得托盘的质量7.7×10kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_________kg(g取9.8m/s,结果保留至小数点后第三位) (2)①匀速直线 ②0.1115 0.1105 ③0.015

2

-3

解析：在O—F过程中，小车所受合外力做的功W=F·OF=0.2×0.5575J=0.1115J。打F点时速度v=

-2

2

66.77-45.752?0.1×10m/s，小车动能的变化△Ek=

-2

12mv=

2

12×0.2×（

66.77-45.752?0.1×

10）J= 0.1105J。根据实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg可知，小车质量不是远大于托盘和砝码质量之和.由mg-F=ma，F=Ma可得m=

MFMg?F=0.02273kg，即托盘和砝

码质量之和为0.02222kg，该组同学放入托盘中的砝码质量应为△m=0.02273kg-7.7×10kg=0.015kg。

5．(8分) （2013高考上海物理第28题）如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移。

保持水平槽口距底板高度h＝0.420m不变。改变小球在

斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中。

(1) 由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成＿＿＿＿关系，与＿＿

＿＿无关。

-3

v0(m/s) 0.741 t(ms) d(cm)

292.7 21.7 1.034 293.0 30.3 1.318 292.8 38.6 1.584 292.9 46.4 (2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理=2hg?2?0.42010?289.8ms，发现理论值

与测量值之差约为3ms。经检查，实验及测量无误，其原因是＿＿＿＿。

(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竞发现测量值t′依然大于自己

?，但二者之差在3－7ms之间，且初速度越大差值越小。对实验装置的安得到的理论值t理装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是＿＿＿＿。 答案：（1）正比 h