专题训练六
一、力学实验
1．(2020·福建卷)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7.73 cm；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Δl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Δl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
____________________________________________________________________．
解析：(1)图乙中读数为14.66 cm，因此弹簧的伸长Δl＝14.66 cm－7.73 cm＝6.93 cm；(2)为了能通过图象反映弹簧伸长与所加拉力的关系，所加拉力应逐渐变化，不能随意地增大，选A；(3)图丙中图线AB段明显弯曲突变，说明AB段不再遵守胡克定律，超出了弹簧的弹性限度．
答案：(1)6.93 (2)A (3)超过弹簧的弹性限度
2．(2020·重庆市期末)为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数，按以下步骤进行：
a．将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上标
记弹簧自由端位置O，将小木块接触弹簧自由端(不拴接)并使其缓慢移至A位置，如图甲所示．
b．将小木块从静止开始释放，小木块运动至B位置静止．
c．将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐，如图乙所示．固定木板P，使小木块接触弹簧自由端(不拴接)并使其缓慢移至C位置，使OC＝OA.将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面D处，O′为O点在水平地面的竖直投影点．若已经测得OB距离为L，OO′间竖直高度为h.小木块可看作质点，不计空气阻力．
(1)为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量是：__________________________________________________________________.
(2)写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：μ＝___________________. 11
解析：由动能定理，μmgL＝mv2，x＝vt，h＝gt2
22x2
联立解得：μ＝
4Lh
x2
答案：(1)O′到D点的距离x (2)
4Lh
3．(2020·河南郑州一模)为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲中所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：
(1)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响应采取的做法是( )
A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 C．使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D．使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
(2)在实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距s1、s2 、s3、 s4 、s5 、s6已量出，则小车加速度的表达式为a＝_______________________________________________________；
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图丙所示．图线__________(选填“①”或“②”)是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m＝____kg.
解析：(1)为了消除小车与木板之间摩擦力的影响应采取的做法，使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，选项C正确．
（s6＋s5＋s4）－（s1＋s2＋s3）
(2)由逐差法求加速度，得：a＝.(3)图线①在F
9T2
＝0时，a＝2 m/s≠0，说明平衡摩擦力时，倾角过大，所以图线①是在轨道倾斜的1
情况下得到的．由图象斜率k＝2可得小车及车中的砝码总质量m＝＝0.5 kg.
k
答案：(1)C (2)(3)① 0.5
（s6＋s5＋s4）－（s1＋s2＋s3）
9T2
2
4．(2020·山东卷)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将弹簧测力计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测力计的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧测力计示数改变0.50 N，则出所对应的l，部分数据如下表所示：
F/N 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/cm l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FO 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FO A，OB段的拉力记为FO B.
完成下列作图和填空：
(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝______cm.
(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则FOA的大小为______N.
(3)根据给出的标度，在图中作出FOA和FOB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．
解析：(1)由胡克定律知，橡皮筋的弹力与橡皮筋长度间的关系为F＝k(l－l0)．当F＝0时，l＝l0，所以图线与横轴的交点坐标表示橡皮筋的原长；(2)可知橡皮筋的长度l＝OA＋OB＝13.60 cm，由图线可读得弹力F＝1.80 N；(4)F′为理论值，FOO′为实际值．
答案：(1)如图甲所示 10.0(9.8、9.9、10.1均正确) (2)1.80(1.70～1.90均正确) (3)如图乙所示 (4)FOO′
5．(2020·山西晋中晋商四校联考)(1)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定．
①在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量____________(填写物理量的名称及符号)．
②设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出Wv 曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出Wv图象如图所示，其
2020届高三物理二轮复习 专题训练六
