2015年高考物理真题分类汇编--力学实验

2015年高考物理真题分类汇编——力学实验

(2015新课标I-22) . （6分）

某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）. 完成下列填空：

(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a ）所示，托盘秤的示数为1.00kg;

(2)将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图（b ）所示，该示数为______kg.

(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m, 多次从同一位置释放小车，记录各次的m 值如下表所示：

(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为是_______N,玩具小车通过最低点时的速度大小为_______m/s ,(重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字)

【答案】 （2）1.40 （2分） （4）7.9（2分） 1.4（2分）

【考点】匀速圆周运动的向心力，会正确使用的仪器测质量，知道用多次测量求平均值的方法减少。

【解析】(2)根据秤盘指针可知量程是10kg , 指针所指示数是1.4kg ; (4)记录的托盘示数各次并不相同，而多次测量求平均值可以减少误差，即=≈1.81kg, 而模拟器的质量为1.00kg , 所以小车经过凹形桥最低点时小车对桥的压力F N = g - m桥g ≈ 7.9N；径向合力提供向心力，由牛顿第二、三定律和向心力的公式有：F N -m 车g=m车v 2/R,

m 车 = 1.40kg - 1.00kg = 0.40kg, 代入数据得出小车通过最低点的速度是：v ≈1.4m/s

【2015新课标II-22】22. （6分）某学生用图（a ）琐事的实验装置测量物块与斜面的懂摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b ）所示，图中标出了5个连续点之间的距离。

（1） 物块下滑是的加速度a = m/s2；打点C 点时物块的速度V = m/s;

（2） 已知重力加速度大小为g ，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是 （填正确答案标号）

A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角

【答案】（1）3.25；1.79；(2)C

【解析】

试题分析：（1）根据纸带数据可知：加速度a =(x CD +x DE ) -(x AB +x BC ) =3. 25m /s ；24T

打点C 点时物块的速度v C =x BD =1. 79m /s 2T

（2）由牛顿第二定律得：加速度a =g sin θ-μg cos θ，所以求出动摩擦因数，还需测量的物理量是斜面的倾角。 考点：测量物块与斜面的懂摩擦因数

【2015重庆-6（1）】. （19分）

同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。

首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为x ，则乙同学的反应时间为 （重力加速度为g ）。

基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s ，则所用直尺的长度至少为 cm （g 取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的（选填“相等”或“不相等”）.

【解析】

试题分析：①在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有x -0=

80， 不相等 12gt ，解得t =； 2②反应时间最长为t =0.4s ，需要直尺的长度为x =121gt =⨯10⨯0.42=0.8m =80cm ； 22

③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16，而相等时间内的位移为1:3:5:7，故长度不相等。

考点：本题考查研究自由落体运动的规律。

（2015浙江-21）甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验

（1）图1中A 、B 、C 、D 、E 表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材_____________乙同学需在图中选用的器材___________.（用字母表示）

（2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带__________的加速度大（填①或者②），其加速度大小为____________.

【答案】（1）AB ；BDE （2）①，（52. 20. ±）m /s

2

纸带②中前第1、2点与第2、3点的位移差为三个点的位移差为

∆x 1=(31.65-29.00)-(29.00-27.40)=0.05cm

2

根据逐差法∆x =aT 2可得纸带①的加速度大，大小为a =0.1⨯10-

(0.2)2=2.5m /s 2

考点：“验证机械能守恒定律”实验；“探究加速度与力、质量的关系”实验

（2015四川-8（1））（6分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l 1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l 1＝。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5。已知每个钩码质量是50g ，挂2个钩码时，弹簧弹力F 2＝N （当地重力加速度g ＝9.8m/s2）。要得到弹簧伸长量x ，还需要测量的是 。作出F -x 曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。

【答案】25.85 0.98 弹簧的原长l 0

考点：探究弹力和弹簧伸长的关系实验

【2015山东-21】. 某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：

①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。

②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为O 1、O 2，记录弹簧秤的示数F ，测量并记录O 1、O 2间的距离（即橡皮筋的长度l ）。每次将弹簧秤示数改变0.50N ，测出所对应的l ，部分数据如下表所示：

③找出②中F =2.50N时橡皮筋两端的位置，重新记为O 、O '，橡皮筋的拉力记为F O O '。 ④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O 点，将两笔尖的位置标记为A 、B ，橡皮筋OA 段的拉力记为F OA ，OB 段的拉力记为F OB 。

图甲图乙

完成下列作图和填空：

（1）利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡）画出F —l 图线，根据图线求得l 0=_____cm。

（2）测得OA =6.00cm，OB =7.60cm，则F OA 的大小为________N。

（3）根据给出的标度，在答题卡上作出F OA 和F OB 的合力F '的图示。

（4）通过比较F '与________的大小和方向，即可得出实验结论。

【答案】（1）10.00；（2）1.80；（3）如图；（4）F OO ’

【解析】

试题分析：（1）做出F-l 图像，求得直线的截距即为l 0，可得l 0=10.00cm ；

（2）可计算弹簧的劲度系数为k =F 1=N /m =50N /m ；若OA =6.00cm，OB =7.60cm，∆x 0.02

-2则弹簧的弹力F =k ∆l =50(6.00+7.60-10.0) ⨯10N =1.8N ；则此时F OA =F =1.8N ；

（3）如图；

（4）通过比较F ’和F OO ’的大小和方向，可得出实验结论.

考点：验证力的平行四边形定则。

【2015广东-34】34．（1）（8分）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。

①请完成以下主要实验步骤：按图14（a ）安装实验器材并连接电源；竖直提起系起有重物的纸带，使重物 （填“靠近”或“远离”）计时器下端； ， ，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。

②图14（b ）和（c ）是实验获得的两条纸带，应选取 （填“b ”或“c ”）来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和 。

【考点】研究匀变速直线运动实验和验证机械能守恒定律实验改编

1靠近 先接通电源，2b 纸带与打点计时器间存在摩【答案】○待打点稳定后释放纸带 ○

擦阻力

【2015福建-19】19.(18分)

（1）（6分）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。

①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm ，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l 为 cm; ②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是 ；（填选项前的字母）

A ． 逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B ． 随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l 与弹力F 的关系图线，图线的AB 段明显偏离直线OA ，造成这种现象的主要原因是

。

【答案】：6.93cm ；A ；钩码重力超过弹簧弹力范围

【2015安徽-21(I)】（18分）

. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使得橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示，请将以下的实验操作和处理补充完整：

①用铅笔描下结点位置，记为O ；

②记录两个弹簧测力计的示数F 1和F 2，沿每条细绳的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；

③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O ，记录测力计的示数F 3，_________；

④按照力的图示要求，作出拉力F 1、F 2、F 3； ⑤根据力的平行四边形定则作出F 1、F 2的合力F ；

⑥比较________________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再进行试验。

【答案】③沿此时细绳的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线 ⑥F 和F 3

考点：考查了验证力的平行四边形实验

【2015天津-9】(2)某同学利用单摆测量重力加速度

①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是 A ．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

B ．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线

C ．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D ．摆长一定的情况下．摆的振幅尽量大

2如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m 的单摆。实验时，由于仅有量 ○

程为20 cm 、精度为1mm 的钢板刻度尺．于是他先使摆球自然下垂．在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T 1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些．再次使摆球自然下垂．用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T 2 ；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离△L 。用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g = 。

1BC ○2 【答案】○