2014高考物理 力学实验设计与探究考前提分专练.docVIP

力学实验的设计与探究 (限时：45分钟) 1．(2013·山东·21(1))图1甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm. 图1 答案　A　11.30 解析　游标卡尺测量钢笔帽的内径时，使用内测脚，故填“A”，该游标卡尺的最小分度为0.05 mm，游标尺的第6个刻度线与主尺上的某刻线对齐，所以读数为11 mm＋0. 05 mm×6＝11.30 mm. 2．(2013·浙江·21)如图2所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点． 图2 (1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为________； (2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为____，纸带①和②上c、e两点间的平均速度①________②(填“大于”、“等于”或“小于”)； (3)图中________(填选项)． A．两条纸带均为用装置甲实验所得 B．两条纸带均为用装置乙实验所得 C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得 D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得 答案　(1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm，有效数字位数要正确) (2)1.125 m/s或1.25 m/s(±0.05 m/s，有效数字位数不作要求)　小于 (3)C 解析　(1)纸带①中b、c间距为6.00 cm－3.90 cm＝2.10 cm；纸带②中b、c间距为6.50 cm－4.10 cm＝2.40 cm； (2)纸带①中c、e两点间的平均速度为①＝＝1.125 m/s；纸带②中c、e两点间的平均速度为②＝＝1.25 m/s；可知纸带①、②上c、e两点间的平均速度①小于②； (3)由纸带数据可知，纸带①的加速度几乎恒定，纸带②的加速度不恒定，故选项C正确． 3．(2013·江苏·11)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图3所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落……这样，就可测出多个小球下落的总时间． 图3 (1)在实验中，下列做法正确的有________． A．电路中的电源只能选用交流电源 B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方 C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度 D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时 (2)实验测得小球下落的高度H＝1.980 m,10个小球下落的总时间T＝6.5 s．可求出重力加速度g＝________m/s2.(结果保留两位有效数字) (3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法． (4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？请推导说明． 答案　(1)BD　(2)9.4　(3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值　(4)见解析 解析　(1)无论是交流电还是直流电，电磁铁都可以具有磁性而正常工作，A错；要满足实验条件，M必须在电磁铁的正下方，B正确；考虑到实验实际情况，应从小球下边缘到M点的距离作为小球下落的高度，则C错；敲击M的同时开始计时是准确的，D正确．(2)由公式H＝gt2、t＝，计算得g＝9.4 m/s2.(3)本题关键是准确计时，因此采用累加法计时，同时适当增加小球下落的高度可以减小误差，多次测量求平均值是减小偶然误差常用的方法．(4)由H1＝g2和H2＝g2，可解得g＝从而消除Δt对实验结果的影响． 4． 根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验． 图4 (1)如图4甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端B连接两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码(每个钩码重1 N)，调整滑轮的位置，稳定后结点B位于O处，记下________和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码． (2)如图乙所示，取某单位长度表示1 N，用力的图示作出两条轻绳的拉力F1和F2；再用一个弹簧测力计把结点B也拉至O处，记下测力计的读数F′＝________ N，取下测力计． (3)在图丙中作出F1和F2的合力F及拉力F′的图示． (4