2016年高考物理真题分类：十二、力学实验Word版含解决方案.doc

2016年高考物理试题分类汇编：十二、力学实验 1. （全国新课标I卷，22）（5分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有和。打出纸带的一部分如图（b）所示。 该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。 (1) 若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为______________，打出C点时重物下落的速度大小为_____________，重物下落的加速度大小为_____________。 (2)已测得当地重力加速度大小为，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%，由此推算出为__________。 【答案】⑴，，；⑵40 【解析】⑴由于重物匀加速下落，各相邻点之间时间间隔相同，因此点应是从运动到的过程的中间时刻，由匀变速直线运动的推论可得： 点的速度等于段的平均速度，即 由于，故 同理可得 匀加速直线运动的加速度 故 ① ⑵重物下落的过程中，由牛顿第二定律可得： ② 由已知条件 ③ 由②③得 代入①得：，代入数据得 2.（全国新课标II卷，22）（6分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能． 图a ⑴ 实验中涉及到下列操作步骤： ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块 ③接通打点计时器电源 ④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是 （填入代表步骤的序号）． ⑵ 图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为 ．比较两纸带可知， （填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大． 图b 【答案】⑴④①③② ⑵1.29 M 【解析】：⑴略 ⑵脱离弹簧后物体应该匀速直线运动，则 由能量守恒可知，物体的末动能越大，则弹簧被压缩时的弹性势能越大， 则 3. （全国新课标III卷，23）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。途中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下： （1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车9（和钩码）可以在木板上匀速下滑。 （2）将n（依次取n=1,2,3,4,5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。 （3）对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。 n 1 2 3 4 5 0.20 0.58 0.78 1.00 （4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量一定是=时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。 （5）利用a–n图像求得小车（空载）的质量为_______kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m·s–2）。 （6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项钱的标号） A．a–n图线不再是直线 B．a–n图线仍是直线，但该直线不过原点 C．a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大 【答案】（3）0.39（4）如图所示（5）0.45（6）BC 【解析】（3）因为小车做初速度为0的匀加速直线运动，故将（2,0.78）代入可得 根据描点法可得如图所示图线 （4）根据描点法可得如图所示图线 （5）根据牛顿第二定律可得，代入m=0.010kg，n=1、2、3、4、5，以及相应的加速度求可得 （6）若不平衡摩擦力，则满足F-f=ma的形式，所以直线不过原点，但仍是直线，A错B对；随着n的增大，小车的总质量在增大，斜率变大，C正确； 4.（北京卷，21（2）） （2）利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。 ①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的。 动能变化量与势能变化量 A. 速度变化量和势能变化量 B. 速度变化量和高度变化量 ②除带夹子的重物、