1、2014 年高考物理二輪復習專題 10：力學實驗配套檢測（滿分： 100 分時間： 60 分鐘）1(10 分)如圖 1011 甲、乙所示，游標卡尺的示數為_cm；螺旋測微器的示數為_mm.圖 10112(10 分)如圖 1012 所示，在“力的平行四邊形定則”的實驗探究中，某同學進行實驗的主要步驟是：將橡皮條的一端固定在木板上的 A 點，另一端拴上兩根帶有繩套的細繩，每根繩套分別連著一個彈簧測力計沿著兩個方向拉彈簧測力計，將橡皮條的活動端拉到某一

2、位置，將此位置標記為 O 點，讀取此時彈簧測力計的示數，分別記錄兩個拉力 F1、F2 的大小并標出方向；再用一個彈簧測力計將橡皮條的活動端仍拉至 O 點，記錄其拉力 F的大小和方向圖 1012(1)用一個彈簧測力計將橡皮條的活動端仍拉到 O 點，這樣做的目的是_(2)為盡可能減小實驗誤差，下列操作中正確的是_A彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行B兩細繩必須等長C標記同一細繩方向的兩點要遠些D用兩彈簧秤同時拉細繩時夾角應盡可能大3(10 分)某小組利用如圖 1013 

3、甲所示的氣墊導軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質量之間的關系(1)將滑塊從圖甲位置由靜止釋放，由數字計時器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過光電門 1、2 的時間分別為  t1、 t2；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離 x，用游標卡1尺測得遮光條寬度 d，則滑塊經過光電門 1 時的速度表達式 v1_；經過光電門 2時的速度表達式 v2_.滑塊加速度的表達式 a_.(以上表達式均用已知字母表示)如圖乙，若用 20 分度的游標卡尺測量遮光條

4、的寬度，其讀數為_mm.圖 1013(2)為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質量 M 和氣墊導軌右端高度 h(見圖甲)關于“改變滑塊質量 M 和氣墊導軌右端的高度 h”的正確操作方法是_AM 增大時，h 增大，以保持二者乘積增大BM 增大時，h 減小，以保持二者乘積不變CM 減小時，h 增大，以保持二者乘積不變DM 減小時，h 減小，以保持二者乘積減小4(10 分)某同學使用有透光狹縫的鋼條和光電計時器的裝置測量重力加速度(如圖&#

5、160;1014 甲所示)在鋼條下落過程中，鋼條擋住光源發出的光時，計時器開始計時，透光時停止計時，若再次擋光，計時器將重新開始計時實驗中該同學將鋼條豎直置于一定高度(下端 A 高于光控開關)，由靜止釋放，測得先后兩段擋光時間 t1 和 t2.(1)用游標卡尺測量 AB、AC 的長度，其中 AB 的長度如圖乙所示，其值為_ mm.甲乙22            

6、60;    t1t2圖 10141AC(2)若狹縫寬度不能忽略，則該同學利用 h gt2，xvt， v AC，g2v AC v ABt2及相關測量值得到的重力加速度值比其真實值_(填“偏大”或“偏小”)5(10 分)某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖 1015 甲所示在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器 A、B，滑塊 P 上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電

7、壓，兩光電傳感器采集數據后與計算機相連滑塊在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經過光電傳感器 A、B 時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓 U 隨時間 t 變化的圖象圖 1015(1)實驗前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的 t1_ t2(選填“>”“”或“<”)時，說明氣墊導軌已經水平(2)用螺旋測微器測遮光條寬度 d，測量結果如圖丙所示，則 d_ mm.(3)滑塊 P 用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與質量為&

8、#160;m 的鉤碼 Q 相連，將滑塊 P 由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖象如圖乙所示，若  t1、 t2 和 d 已知，要驗證滑塊和鉤碼組成的系統機械能是否守恒，還應測出_和_(寫出物理量的名稱及符號)(4)若上述物理量間滿足關系式_，則表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統機械能守恒36(10 分)某學習小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關系”。該小組已經測量了兩個光電門間的距離為 L，遮光條的寬度為 d，遮光條通過兩個光電門的時間分別為&#

9、160;t1、t2，則：（1）小車的實際加速度可以表示為_（用題中所給物理量表示）。（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可在坐標紙上畫出 aF 關系的點跡（如圖所示）。經過分析，發現這些點跡存在一些問題，產生的主要原因可能是（）。A軌道與水平方向夾角太大B軌道保持了水平狀態，沒有平衡摩擦力C所掛鉤碼的總質量太大，造成上部點跡有向下彎曲的趨勢D所用小車的質量太大，造成上部點跡有向下彎曲的趨勢7（10 分）如圖所示，在用斜槽軌道做“探究平拋運動的規律”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法作出小球做平拋運動的軌跡。（1）為了能

10、較準確地描出運動軌跡，下面列出了一些操作要求，不需要的是（）。A通過調節使斜槽的末端保持水平B每次應從同一位置由靜止釋放小球C斜槽軌道必須光滑D小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸（2）下圖中 A、B、C、D 為某同學描繪的平拋運動軌跡上的幾個點，已知方格邊長為 L。則小球的初速度 v0_；B 點的速度大小為 vB_。（重力加速度為 g）48（10 分）在探究求合力的方法時，實驗情況如圖甲所示，其中 A 為固定橡皮筋的圖釘，O 為橡皮筋與細繩的結點位置，OB 和&#

11、160;OC 為細繩，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖示。（1）圖乙中的 F 與 F兩力中，方向一定沿 AO 方向的是_。（2）關于此實驗，下列情況正確的是（）。A兩彈簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，兩個彈簧秤的拉力是分力C如果將兩個繩套換成兩根橡皮筋，那么實驗結果將不變D本實驗采用的科學方法是控制變量法9（10 分）某研究小組在“探究加速度和力、質量的關系”時，利用氣墊導軌和光電門進行實驗。氣墊導軌可以在滑塊與導軌之間形成很薄的空氣膜，從而極大地減少摩擦力的影響，滑塊的運動可以近似看成無摩擦運動。光電

12、門可以準確地記錄滑塊擋光板通過光電門的時間，從而得到滑塊通過光電門的速度，如圖所示。（1）實驗時，該小組將托盤和砝碼的重力作為滑塊所受合外力，但實際上二者只是近5似相等，請回答，二者近似相等需要滿足什么條件？_（2）滑塊擋光板寬度為 d，某次實驗時發現光電門記錄時間為 t，則滑塊通過光電門時的速度大小的表達式 v_。（3）該小組保持滑塊質量恒定，光電門的位置固定，并且始終從同一位置釋放，不斷改變砝碼的個數，并通過計算得到多組滑塊通過光電門的數據，如下表所示。v/（s·m   ）托盤砝碼總質量（g）v/（m·s1）1

13、1v2/（m2·s2）100.502.000.25200.711.410.50300.861.160.74401.010.991.02501.120.891.25601.230.811.51為了便于研究合外力與加速度的關系，該小組用托盤和砝碼的總質量代表合外力作為橫軸，請你選擇合適的物理量代表加速度作為縱軸，并利用表格中數據在坐標紙中選擇標度描點作圖。通過繪出的圖線可以得到如下結論：在滑塊質量一定時，_。（10 10 分）如圖 a 為利用氣墊導軌（滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略）“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，請結合以下實驗步驟完成填空。

14、a6b（1）將氣墊導軌放在水平桌面上，并調節至水平。（2）用天平稱出滑塊和擋光條的總質量 M，再稱出托盤和砝碼的總質量 m。用刻度尺測出兩光電門中心之間的距離 s，用游標卡尺測出擋光條的寬度 l，見圖 b，l 的讀數為_cm。（3）將滑塊移至光電門 1 左側某處，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。讀出滑塊分別通過光電門 1 和光電門 2 時的擋光時間  t1 和  t2。（4）滑塊通過光電門 1 

15、;和光電門 2 時，可以確定系統（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為 Ek1_和 Ek2_。在滑塊從光電門 1 運動到光電門 2 的過程中，系統勢能的減少量  Ep_。（已知重力加速度為 g）比較_和_，若在實驗誤差允許的范圍內相等，即可認為機械能是守恒的。7參考答案1答案：1.3456.7886.792解析：游標卡尺的示數為：13 mm0.05×9 mm13.45 mm1.345 cm.螺旋測微器的示數為：6.5 

16、mm0.01×29.0 mm6.790 mm.2答案：(1)與 F1、F2 共同作用的效果相同(2)AC解析：(1)實驗中，兩次拉至同一點 O，可知其目的為了等效替代，效果相同(2)實驗中盡可能做到，平行拉力，保證力的方向；標記過程中兩點描繪一條直線，兩點盡可能要遠點；兩彈簧夾角適中為宜答案選 A、C.çt ÷2çt ÷22x       8.15(2)BC3答案：(1)d  

17、  d t1  t2æ d ö æ d öè 2ø è 1ø小，因而可以將滑塊通過光電門時的速度近似看作不變，所以 v1   d、v2  .我們用氣墊導軌做實驗時往往忽略物體與軌道間的摩擦，所以滑塊的合力為   Mgsin   g，其中解析： 考查探究牛頓第二

18、定律實驗并綜合其他相關知識從題中看，遮光條的寬度極d t1 t2MhL 為導軌與水平面的夾角，L 為導軌長度題中要求合力不變，則選 B、C.4答案：(1)74.3(2)偏大2   2，由于狹縫不能忽略，解析：根據實驗的已知條件可知 g 的真實值應為 gv AC vt t1ABt1t2 tt122故 t>t1t2，設 tt1t2 t，則 gv AC v AB2v 

19、AC v ABt2 t  ，顯然測量值(4)mgL  (Mm)çt ÷2  (Mm)çt ÷2d2t21t222Lt21t22線運動規律，v22v212aL，解得小車的實際加速度可以表示為 a       。比真實值偏大5答案：見解析解析： (1)(2)8.474(在 8.4738.475 之間均算對)(3)滑塊質量 M兩光電門

20、間距離 L1æ d ö1æ d ö2è2ø2è1ø6答案：（1）a（2）BC解析：（1）遮光條通過兩個光電門時的速度分別為 v1d/t1，v2d/t2。根據勻變速直d2t21t212Lt2t2（2）圖線直線部分沒有過原點，產生的主要原因可能是軌道保持了水平狀態，沒有平87答案：（1）C  （2）2   Lg   41Lg衡摩擦力，選項 A 錯誤，B 

21、;正確；圖線上部彎曲產生的主要原因可能是所掛鉤碼的總質量太大，造成上部點跡有向下彎曲的趨勢。2解析：（1）因為每次都是同一個小球在同一個軌道經過同一路線，所以小球到軌道末端的速度大小區別甚微，選項 C 大可不必；（2）圖中幾個點水平方向距離都是 2L，水平方向為勻速直線運動，所以各點時間間隔相同，而小球豎直方向上為勻加速直線運動，相同時間間隔內位移增加量相同，2Lv0T， yLgT2，豎直方向 B 點位于 A、C 點的時間中2L3LLCv2Tvv2點，其豎直速度等于 A、 段豎直方向的平均速度，

22、 By2.5T， Bxv0， B v2BxvBy，利用以上公式，可解得答案。8答案：（1）F（2）C解析：（1）F 是作平行四邊形而得，F是彈簧的拉力方向。（2）兩彈簧秤的拉力不一定比橡皮筋的拉力大，A 錯誤；橡皮筋的拉力與合力的大小相等，并不是合力，兩個彈簧秤的拉力是分力，B 錯誤；如果將兩個繩套換成兩根橡皮筋，那么實驗結果將不變，C 正確；本實驗采用的科學方法是等效替代法，D 錯誤。9答案：（1）托盤和砝碼的總質量遠小于滑塊的質量（2）d/ t（3）繪出的圖線如圖所示。加速度與合外力成正比解

23、析： 將托盤和砝碼的重力作為滑塊所受合外力，二者近似相等需要滿足托盤和砝碼的總質量遠小于滑塊的質量。滑塊通過光電門時的速度大小的表達式 vd/ t。滑塊始終從同一位置釋放，做初速度為零的勻加速直線運動，v22ax，可以選擇 v2 代表加速度作為縱軸，用托盤和砝碼的總質量代表合外力作為橫軸，繪出的圖線是一傾斜直線，可以得到如下結論：在滑塊質量一定時，加速度與合外力成正比。10答案：（2）1.5502          t1   2       t21