2018版高三物理一轮复习 专题8 力学实验（含2012年高考真题）.docVIP

专题8 力学实验 1．(2012全国理综) 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”. 图1 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点. ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码. ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m. ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③. ⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1，s2，….求出与不同m相对应的加速度a. ⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）. （2）完成下列填空： （ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________. （ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和Δt表示为a=__________.图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________.由此求得加速度的大小a=__________m/s2. （ⅲ）图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________. 解析：（1）间距相等的点.（2）线性 （2）（i）远小于小车和砝码的总质量 (ii)  (iii)设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以. 2．（2）（2012广东卷）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系. ①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”） ②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表： 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 数值（cm） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______.由表可知所用刻度尺的最小长度为______. ③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L1”）. ④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）. 解析：①弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向. ②由于表中测量值已经估读到0.1 mm,所以刻度尺的最小刻度应是1mm. ③因为，整理得，所以横轴应为弹簧长度与Lx的差值. ④从上式可以看出图象的斜率表示k的大小，即 3.(2012全国新课标).（5分） 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示.图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm. 答案：0.010, 6.870, 6.860 解析：螺旋测微器又叫千分尺，精确度为0.01mm，故读数应以mm为单位时，小数点后面应有三位，即读到毫米的千分位上. 4.（2012上海卷）．（8分）在“利用单摆测重力加速度：的实验中 （1）某同学尝试用DIS测量周期.如图，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方.图中磁传感器的引出端A应接到__________.使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于__________.若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为__________（地磁场和磁传感器的影响可忽略）. （2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长L及相应的周期T.虎后，分别取L和T的对数，所得到的lgT-lgL图线为______（填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”）；读得图线与纵轴交点的纵坐标为c，由此得到该地的重