2020届高三二轮复习力学实验专项练习

一、实验题

1. 难度：简单

某同学用频闪照相法来研究小球的落体运动，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图(a)中1、2、3、4……所示的小球运动过程中每次曝光的位置，频闪照相机的频闪周期为T。其中小球位于位置2、3、4时球心到小球位于位置1时球心的距离分别为x₁、x₂、x₃。

(1)用游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)测量小球的直径，示数如图(b)所示，其读数为________cm。

(2)小球位于位置2时的速度为________；小球下落时的加速度大小为________。

(3)如果计算出小球的加速度小于当地的重力加速度，则可能的原因是__________________________________________________。

2. 难度：中等

在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．

（1）同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是____（填字母代号）

A．两细绳必须等长

B．弹簧秤，细绳，橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数适当大一些

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

（2）当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图1所示．这时弹簧测力计的读数可从图中读出，由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____牛和______牛．

（3）在图2的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力_____及它们的合力并利用所作图求出合力大小．_____

3. 难度：中等

某实验小组在做验证牛顿第二定律实验中．

（1）在闭合电键之前，甲同学将实验器材组装成图甲所示．请指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：____________；_____________．

（2）乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图乙所示的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出，由图中的数据可计算得小车加速度为_______m/s²．（保留两位有效数字）

（3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中放不同砝码时所对应的加速度a，以m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的关系图线，图中纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小为_____________．

4. 难度：中等

某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的实验装置．一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连．实验中改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a．

（1）实验中钩码的质量可以不需要远小于小车质量，其原因是_____．

A.小车所受的拉力与钩码的重力无关

B.小车所受的拉力等于钩码重力的一半

C.小车所受的拉力可由弹簧测力计直接测出

（2）图乙是实验中得到的某条纸带的一部分．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，由纸带数据求出小车的加速度a=____m/s²．

（3）根据实验数据绘出小车的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图像，下列图像中最符合本实验实际情况的是（______）

5. 难度：中等

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一水平的气垫导轨，导轨上A点处有一滑块，其质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连．调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触时小球恰好落地，测出每次弹簧的压缩量x，如果在B点的正上方安装一个速度传感器，用来测定滑块到达B点的速度，发现速度v与弹簧的压缩量x成正比，作出速度v随弹簧压缩量x变化的图象如图乙所示，测得v－x图象的斜率.在某次实验中，某同学没有开启速度传感器，但测出了A、B两点间的距离为L，弹簧的压缩量为x₀，重力加速度用g表示，则：

(1)滑块从A处到达B处时，滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为ΔE_k＝____________，系统的重力势能减少量可表示为ΔE_p＝______________，在误差允许的范围内，若ΔE_k＝ΔE_p则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)

(2)在实验中，该同学测得M＝m＝1kg，弹簧的劲度系数k＝100N/m，并改变A、B间的距离L，作出的x²－L图象如图丙所示，则重力加速度g＝________m/s².

6. 难度：中等

振华同学用下图所示的实验装置验证牛顿第二定律。

(1)该实验装置中有两处错误，分别是：________和________；

(2)振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后，将细绳对小车的拉力当做小车及车上砝码受到的合外力，来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”。

①实验中，砝码盘及盘内砝码的总质量m最好应为________(填选项前的字母)；

A．10g    B．50g

C．100g    D．1kg

②振华同学在验证“合外力一定时加速度与质量成反比”的实验时，用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，但他清楚地知道甲、乙图属于同一纸带，则丙、丁、戊图中属于上述纸带的是________。

③由甲、乙图可求得小车的加速度大小为________m/s²(小数点后保留两位数字)。