力学实验
【满分：110分 时间：90分钟】
1．（9分）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究。在弹性限度内，将质量为m?50g的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图1、图2中弹簧的长度L1、L2如下表所示。
已知重力加速度g?9.8m/s，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数
k? N/m（结果保留两位有效数字）。由表中数据 （填“能”或“不能”）计算出弹簧乙的
2劲度系数。 【答案】 49， 能 【解析】
考点：探究弹力和弹簧伸长的关系
【名师点睛】根据弹簧形变量的变化量，结合胡克定律求出弹簧甲的劲度系数，通过弹簧并联时的弹力的变化量和形变量的变化量可以求出弹簧并联的劲度系数，再根据k并?k甲?k乙，计算弹簧乙的劲度系数。 3．（9分）某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦．实验中该同学在砝码总质量（m＋m′＝m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．
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（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、10个质量均为100克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有 （ ）．
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低压交流电源
（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA＝1.61 cm，OB＝4.02 cm，OC＝7.26 cm，OD＝11.30 cm，OE＝16.14 cm，OF＝21.80 cm，打点计时器打点频率为50 Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v＝______m/s，此次实验滑块的加速度a＝_____m/s2.（结果均保留两位有效数字）
（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝_______.（g取10 m/s2） 【答案】 （1）BD（2）v=0.53m/s a=0.81m/s2（3）0.3 【解析】
考点：测量动摩擦因数的实验。
4．（9分）在做“练习使用打点计时器”的实验时将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车. 图乙是打出的一条清晰纸带， O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，O点和
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计数点1之间还有多个点（图中未画出），相邻计数点间的时间间隔为0.02s．在打计数点4时小车的速度
v=________m/s，小车的加速度a =_____________m/s2（保留三位有效数字）．
【答案】 v=2.30m/sa=5.00 【解析】
试题分析：做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即度
计数点4小车的速度等于3与5之间的平均速度，故图中可知
，即根据逐差法可得
，解得
；从
，故相等时间内走过的位移差为定值
，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速
5．（9分）如图所示，为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置，请完成以下问题：
（1）本实验先保证小车质量不变，探究加速度与合力的关系；再保证小车所受合力不变，探究加速度与小车质量的关系，该实验采用的研究方法为 _________ . A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法
（2）平衡摩擦力后，若小车的总质量为M，钩码总质量为m(m< （3）该实验中，保证小车所受合力不变，探究加速度与小车质量的关系，采用图像法处理数据。为了比较容易地看出加速度a与质量M的关系，应作________ . A. 图像 B. 图像 C. 图像 D. 图像 3 【答案】 B; B; B; 【解析】 【分析】 （1）该实验采用的研究方法为控制变量法；（2）运用整体法和隔离法，分析可用钩码总重力代替小车所受的拉力。（3）反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系；正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系。 【详解】 （3）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但 ，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一 条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-图象。故B正确，ACD错误；故选B. 8．（9分）如图1所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。 （1）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正确的操作方法是把长木板右端垫高，在不挂重物且_____（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。 A．计时器不打点 B．计时器打点 （2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为 4 x1、x2、x3……，如图2所示，实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W?mgx2 ，打B点时小车的速度v=________。 （3）以v2 为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v2?W 图像。由此图像可以探究动能定理，并得出实验结论，假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映v2?W 关系的是_____________ 【答案】 （1）B （2） x3?x1 （3）A 2T 5
高考物理二轮复习专题17力学实验测含解析
