2019年物理试题分类汇编——力学实验.pdf
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1、2019 年高考物理试题分类汇编力学实验 1、 (2019 年全国卷) 23某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置 如图。 长直平板一端放在水平桌面上,另一 端架在一物块上。 在平板上标出A、 B 两点, B 点处放置一光电门,用光电计时器记录滑 块通过光电门时挡光的时间, 实验步骤如下: 用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m; 用直尺测量A、B 之间的距离s,A 点到水平桌面的垂直距离h1,B 点到水平桌面的垂直距离 h2; 将滑块从 A 点静止释放由光电计时器读出滑块的挡光时间t; 重复步骤 数次,井求挡光时间的平均值t 利用所测数据求出摩
2、擦力f 和斜面倾角的余弦值cos ; 多次改变斜面的倾角,重复实验步骤做出f 一 cos关系曲线。 (1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g) 斜面倾角的余弦cos ; 滑块通过光电门时的速度v ; 滑块运动时的加速度a; 滑块运动时所受到的摩擦阻力f; (2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示,读得d。 答案( 1) 22 12 () cos shh s d t 2 2 2 d a st 2 12 2 2 hhd mgm sst (2)3.62cm 【解析】 (1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示根据 三角形关系可得到 22 12 (
3、) cos shh s , 根据 xd v tt 根据运动学公式 2 2 v x a ,有 2 2 v s a ,即有 2 2 2 d a st 根据牛顿第二定律sinmgfma,则有 2 12 2 2 hhd fmgm sst . (2) 在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第2 条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10 分 度,所以读数为3.6cm+0.2 1mm=3.62cm。 2、 (2019 年全国卷) 23某同学得用图1 所示装置做 “ 研究平抛运动 ” 的实验,根据实验结果在坐标纸上 描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标约丢失了一部分,剩余部分如
4、图2所示, 图 2 中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P1、P2和 P3是轨迹图线上的 3 个点, P1和 P2、P2 和 P3之间的水平距离相等。 完成下列填空: (重力加速度取9.8m/s2) (1)设 P1、P2、和 P3的横坐标分别为 x1、x2和 x3,纵坐标分别为y1、 y2和 y3,从图 2 中可读出 y1 y2=_m, y1 y3=_m, x1 x2=_m (保留两位小数) 。 h1 h2 A B s 游标尺 主尺 cm 3 4 5 0 5 10 (2)若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求小球从P1运动到 P2 所用的时间为_s,小
5、球抛出后的水平速度为_m/s(均可用根号表示) 。 , (3)已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m,设 E1和 E2分别为开始下滑时和抛也时的机械能, 则小球 从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失, 12 1 EE E 100%=_% (保留两位有效数字) 答案( 1)0.61 1.61 0.60 (2)0.20 3.0 (3)8.2 【解析】本题考查研究平抛运动的实验。由图可知P1到 P2两点在竖直方向的间隔为 6 格, P1到 P3两点在 竖直方向的间隔为16 格所以有 12 y y=0.60m. 13 yy=1.60m. P1到 P2两点在水平方向的距离为6 个格 .则 有 12
6、xx=0.60m. (2)由水平方向的运动特点可知P1到 P2与 P2到 P3的时间相等 ,根据 2 xat,解得时间约为0. 2s,则有 0 0.60 3.0/ 0.2 x vm s t (3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2= 2 0 1 2 mv=4.5m,则根 据 12 1 EE E 0.082 3、 (2019 年安徽卷) 21探究力对原来静止的物体做的功与物 体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下: ( 1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、 3W、 ; ( 2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度 1
7、 v、 2 v、 3 v、 ; ( 3)作出Wv草图; ( 4)分析Wv图像。如果Wv图像是一条直线,表明Wv;如果不是直线,可考虑是否存在 2 Wv、 3 Wv、Wv等关系。 以下关于该试验的说法中有一项不正确 ,它是 _。 水平方向 P1 P2 P3 图 2 图 1 打点计时器 纸带 橡皮筋 A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋, 并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1 条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功 为 W,用 2 条、 3 条、橡皮筋并在一起进行第2 次、第 3 次、实验时,橡皮筋对小车做的功 分别是 2W、3W、。
8、 B小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。 C某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因, 可能是没有使木板倾斜或倾角太小。 D根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计 算。 答案: D。 解析:本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度, 而不整个过程的平均速度,所以D 选项是错误的。 4、 (2019 年福建卷) 19 (1)在通用技术课上,某小组在组装潜艇模型时,需要一枚截面 为外方内圆的小螺母,如图所示。现需要精确测量小螺母的内径,可
9、选用的仪器有: A.50 等分的游标卡尺B. 螺旋测微器 在所提供的仪器中应选用。 在测量过程中,某同学在小螺母中空部分360 范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的 是。 答案A 较小实验的偶然误差 【解析】游标卡尺方便地测量内径、外径和深度,而螺旋测微器只能测外径。故选A。 多次测量取平均值的目的就是减小偶然误差。 5、 (2019 年广东物理) 15某实验小组利用拉力传感器和速度传感 器探究 “ 动能定理 ” 。如图 12,他们将拉力传感器固定在小车上,用 不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记 录通过 A、B 时的速度大小。小车中可以放置砝码。 (1)实验主
10、要步骤如下: 测量 _和拉力传感器的总质量M1; 把细线的一端固定在 拉力传感器上, 另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路; 将小车停在C 点, _,小车在细线拉动下运动,记录细线 拉力及小车通过A、B 时的速度。 在小车中增加砝码,或_,重复的操作。 (2)表 1 是他们测得的一组数据,其中 M 是 M1与小车中砝码质量之和, 22 21 vv是两个速度传感器记录 速度的平方差,可以据此计算出动能变化量E, F 是拉力传感器受到的拉力,W 是 F 在 A、 B 间所作的 功。表格中的E3_,W3_。 (结果保留三位有效数字) (3)根据表1,请在图13 中的方格纸上作出EW图线。 答
11、案:(1)小车;接通电源后释放小车;减少钩码的个数 (2)0.619;0.610 (3)图 【解析】(1)略; (2)由各组数据可见规律 22 21 1 2 Em vv, 可得 E3=0.600;观察 F-W 数据规律可得数值上 W=F/2=0.610; (3)在方格纸上作出E-W 图线如图所示 6、 (2019 年海南卷) 13某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度,读出图 中的示数,该金属圆片的直径的测量值为cm,厚度的测量值为mm。 答案 :1.240 , 1.682 (或 1.683) 【解析】 游标卡尺的读数,按步骤进行则不会出错。首先, 确定游标卡尺的精度为
12、20 分度, 即为 0.05mm, 然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数12.00mm,注意小数点后的有效数字要与精度一样,再从游标尺 上找出对的最齐一根刻线,精度格数 =0.058mm=0.40mm,最后两者相加,根据题目单位要求换算为需 要的数据, 12.00mm+0.40mm=12.40mm=1.240cm 。螺旋测微器的读数1.5mm+0.0118.2mm=1.682mm 。 7、 (2019 年江苏物理)11“ 探究加速度与物体质量、物体受力的关系” 的实验装置如图甲所示. (1) 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为0.02s. 从比
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- 2019 物理试题 分类 汇编 力学 实验
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