下面是范文網(wǎng)小編收集的高考物理專題練習一力學實驗，供大家參閱。

　　高考物理專題練習一 力學實驗 1．(6 分)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中。

　　(1)某次實驗中兩彈簧測力計的讀數(shù)分別為 F 1 ＝ N，F(xiàn) 2 ＝ N，如圖甲所示，F(xiàn) 1 和 F 2的合力大小 F 合 ＝________N(保留三位有效數(shù)字)。

　　現(xiàn)保持 F 2 方向不變，減小 F 1 和 F 2 的夾角，為了使橡皮條的結點拉到同樣的位置 O 點，下列說法正確的是________。

　　圖甲 A．F 1 一定減小 B．F 1 一定增大 C．F 2 一定減小 D．F 2 一定增大 (2)某同學想知道彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)，于是，他將刻度尺與彈簧測力計平行放置，如圖乙所示，他根據(jù)圖中信息得出了彈簧的勁度系數(shù) k＝________N/m(保留兩位有效數(shù)字)。

　　圖乙 2．(6 分)把兩根輕質彈簧串聯(lián)起來測量它們各自的勁度系數(shù)，如圖甲所示。

　　(1)未掛鉤碼之前，指針 B 指在刻度尺如圖乙所示的位置上，記為________ cm； (2)將質量 50 g 的鉤碼逐個掛在彈簧Ⅰ的下端，逐次記錄兩彈簧各自的伸長量；所掛鉤碼的質量m與每根彈簧的伸長量x，可描繪出如圖丙所示的圖象，由圖象可計算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù) k Ⅱ ＝________ N/m；(取重力加速度 g＝ m/s 2 ) (3)圖丙中，當彈簧Ⅰ的伸長量超過 17 cm 時其圖線為曲線，由此可知，掛上第________個鉤碼時，拉力已經(jīng)超過它的彈性限度，這對測量彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)________(選填“有”或“沒有”)影響(彈簧Ⅱ的彈性限度足夠大)。

　　3．(6 分)某同學用圖(a)的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣?，框架豎直部分上裝光電門 M 和 N，其旁豎一刻度尺，零刻度線在上端；框架水平部分用電磁鐵吸住一小鋼球。切斷電源，小鋼球由靜止下落，當小球經(jīng)過光電門時光線被遮擋，光電傳感器會輸出高電壓。某次實驗中，測得 M、N 兩光電門對應的刻度分別為 x 1 、x 2 ，傳感器的輸出電壓波形如圖(b)所示，小球的直徑為 d，則：

　　(1)小球經(jīng)過光電門 M 時的速度為________(用物理量的符號表示)； (2)可求得當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______(用物理量的符號表示)； (3)用游標卡尺測量小鋼球的直徑如圖(c)所示，該小鋼球的直徑為________cm。

　　4．(6 分)在“探究加速度與力、質量的關系的實驗”時，采用了如圖甲所示的實驗方案。操作如下：

　　(1)平衡摩擦力時，若所有的操作均正確，打出的紙帶如圖乙所示，應________(填“減小”或“增大”)木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，起到紙帶上打出的點跡________為止。

　　(2)已知小車質量為 M，盤和砝碼的總質量為 m，要使細線的拉力近似等于盤和砝碼和總重力，應該滿足的條件是 m________M(填“遠小于”、“遠大于”或“等于”)。

　　(3)圖丙為小車質量一定時，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的小車加速度 a 與盤和砝碼的總質量 m 之間的實驗關系圖象。若牛頓第二定律成立，則小車的質量 M＝________kg。

　　5．(7 分)如圖是某小組驗證動能定理的實驗裝置，在滑塊上安裝一遮光條與拉力傳感器，把滑塊放在水平氣墊導軌上，通過定滑輪的細繩與鉤碼相連，光電門安裝在 B 處。測得滑塊(含遮光條和拉力傳感器)質量為 M、鉤碼的總質量為 m、遮光條的寬度為 d，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。當氣墊導軌充氣后，將滑塊在圖示A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為 F，光電門記錄的時間為 Δt。

　　(1)實驗中是否要求鉤碼總質量 m 遠小于滑塊質量 M？________(填“是”或“否”)； (2)測得 AB 之間的距離為 L，則對滑塊驗證動能定理的表達式為________(用以上對應物理

　　量的符號表示)； (3)為減少實驗誤差，可采取的方法是( ) A．增大 AB 之間的距離 B．減少鉤碼的總質量 C．增大滑塊的質量 D．減少遮光條的寬度 6．(4分)如圖所示，某同學想利用滑塊在傾斜氣墊導軌上的運動來驗證機械能守恒定律。實驗步驟如下：

　?、賹㈤L為 L、原來已調(diào)至水平的氣墊導軌的左端墊高 H，在導軌上靠右側 P 點處安裝一個光電門 ②用 20 分度的游標卡尺測量滑塊上遮光條的寬度 d ③接通氣源及光電計時器，將滑塊從導軌靠近左端某處自由釋放。測得滑塊通過光電門時遮光時間為 Δt。

　　閱讀上面的實驗步驟回答下列問題：

　　(1)實驗中已知當?shù)刂亓铀俣葹?g，除上述步驟中測量的物理量之外，還需測量的物理量是________。

　　A．滑塊的質量 M B．氣墊導軌的傾斜角度 θ C．滑塊釋放處遮光條到光電門的距離 x D．滑塊從開始運動至到達光電門所用的時間 t (2)請用題中所給的物理量及第(1)問中所選的物理量寫出本實驗驗證機械能守恒的表達式___________________________________________________________。

　　7．(6 分)為了測量豎直方向的加速度，李明同學利用一根輕彈簧、刻度尺、鉤碼制作了一個測量加速度的裝置。如圖所示，輕彈簧上端固定在豎直放置的刻度尺的零刻度線處，下端不掛鉤碼時指針處在 A 位置，掛質量為 kg 鉤碼，靜止時指針處在 B 位置，并把 B 位置標為加速度的 0 刻度值，g 取 10m/s 2 。

　　(1)彈簧的勁度系數(shù) k＝________N/m。

　　(2)將該裝置懸掛在豎直上升的升降機中，發(fā)現(xiàn)指針處在刻度尺的 C 位置，則 C 位置應標注的加速度值為________m/s 2 ；若指針處在 A、B 之間某位置，則該升降機處于________(選填“超重”或“失重”)狀態(tài)。

　　8．(6 分)某同學用如圖甲的裝置來測定滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù)。在氣墊導軌上安裝了兩個光電門 1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線跨過定滑輪與鉤碼相連。

　　(1)用游標卡尺測遮光條的寬度 d，圖乙中游標卡尺讀數(shù)為________cm?；瑝K在軌道上做勻加速運動時，先后通過光電門 1、2 所用的時間分別為 t 1 、t 2 ，兩光電門間的距離為 L，用 d、t 1 、t 2 、L 表示滑塊運動的加速度 a＝________。

　　(2)要使細線中拉力近似等于鉤碼重力，滑塊質量 M 與鉤碼質量 m 應滿足________關系。

　　(3)滿足(2)后，調(diào)整氣墊導軌水平，斷開氣源時，測得滑塊在軌道上運動的加速度為 a 1 ；不改變鉤碼的質量，接通氣源，測得滑塊在軌道上運動的加速度為a 2 ，用a 1 、a 2 、g表示滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù) μ＝________。

　　9．(8分)某興趣小組設計了如下的實驗，驗證彈簧彈性勢能的公式E p ＝ 12 kx2 ，式中k是勁度系數(shù)，x 是形變量(壓縮量或伸長量)。

　　提供的器材：刻度尺、木板、木塊、長度不同的彈簧(材料和規(guī)格相同)若干。

　　第一步：驗證彈性勢能與形變量的關系。

　　水平放置的木板左端固定一個彈簧，彈簧處于原長狀態(tài)，木板與彈簧恰好接觸并靜止于 O點。用外力將木塊向左推至 A 點后釋放，木塊在運動過程中與彈簧脫離，最終停在 B 點。測得 O、B 間的距離為 x 1 ，A、B 間的距離為 x 2 。重復上述過程多次。

　　(1)若以________為橫軸，以 x 2 為縱軸做出的圖象為過原點的直線，就驗證了彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比的結論。

　　第二步：驗證彈性勢能與勁度系數(shù)的關系 (2)通過推導可得材料和規(guī)格相同但長度不同的彈簧，其勁度系數(shù)與彈簧的長度成________比。換用不同長度 L 的彈簧實驗，保證彈簧每次有相同的形變量，測得多組 x 2 。若以 1L 為橫軸，以________為縱軸做出的圖象為過原點的直線，這就驗證了彈簧形變量相同時，彈簧的彈性勢能與其勁度系數(shù)成正比的結論。

　　(3)用本實驗提供的器材和方法________(填“能”或“不能”)驗證彈性勢能公式中的系數(shù) 12 。

　　參考答案 1．解析 (1)如圖所示，由余弦定理可得：

　　F 合 ＝ F 2 1 ＋F 2 2 －2F 1 F 2 cos 60°＝ N；現(xiàn)保持 F 2 方向不變， 減小 F 1 和F 2 的夾角，為了使橡皮條的結點拉到同樣的位置O點，如圖所示，可知：F 2 逐漸減小，F(xiàn) 1 先減小后增大。(2)在刻度尺上選取刻度，由胡克定律可知：k＝－ ×102 N/m＝ N/m≈59 N/m。

　　答案 (1)(～ 均對) C (2)59(59±1) 2．解析 (1)刻度尺讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位，指針示數(shù)為 cm； (2)由圖象中的數(shù)據(jù)可知，彈簧Ⅱ的形變量為 Δx＝ cm 時，拉力：F＝4×× N＝ N 根據(jù)胡克定律知：k 2 ＝FΔx ＝×10－ 2 N/m＝28 N/m； (3)由圖象中的數(shù)據(jù)可知，當彈簧Ⅰ的伸長量為14 cm時，對應的拉力是 N，所以其勁度系數(shù)：k 1 ＝FΔx′＝×10－ 2 N/m＝14 N/m，彈簧Ⅰ的伸長量為 17 cm 時，對應的拉力 F′＝k 1 ·Δx″＝14× N＝ N，n＝ ＝，由此可知，掛上第 5 個鉤碼時，拉力已經(jīng)超過它的彈性限度，這時，彈簧Ⅱ的圖線仍然是直線，說明對測量彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)沒有影響。

　　答案 (1) (2)28 (3)5 沒有 3．解析 (1)利用平均速度代替瞬時速度算得小球經(jīng)過光電門時的速度得，小球經(jīng)過光電門時的速度為v M＝dΔt 1 ，v N ＝dΔt 2 ； (2)根據(jù)速度－位移公式得，(v 2 N －v 2 M )＝2g(x 2 －x 1 )，則重力加速度 g＝d 22（x 2 －x 1 ） (1Δt 2 2 －1Δt 2 1 )； (3)游標卡尺的讀數(shù)為 4 mm＋×8 mm＝ mm＝ cm。

　　答案 (1)dΔt 1 (2)d 22（x 2 －x 1 ） (1Δt 2 2 －1Δt 2 1 ) (3) 4．解析 (1)平衡摩擦力時，由于打出的紙帶點跡間距逐漸減小，說明是減速運動，故斜面傾角偏小，應增大斜面傾角，反復調(diào)節(jié)，直到打出的紙帶點跡間距相等為止。

　　(2)以 M 和 m 系統(tǒng)為研究對象，mg＝(M＋m)a，以小車為研究對象 T＝Ma 聯(lián)立方程得 T＝MM＋m ·mg＝11＋ mM·mg＜mg，當 m?M 時，分母近似等于 1，則 T≈mg。

　　(3)根據(jù) mg＝(M＋m)a 變式為 1a ＝Mg ·1m ＋1g 由題意知 k＝ Mg ，b＝1g ，所以 M＝kb 。

　　由圖象可知 k＝ －－0＝，b＝，所以 M＝ kg。

　　答案 (1)增大 間距相等 (2)遠小于 (3) 5．解析 (1)拉力是直接通過傳感器測量的與小車質量和鉤碼質量大小無關，故不需要鉤碼總質量 m 遠小于滑塊質量 M； (2)由于遮光條的寬度很小，通過光電門的時間也很短，故遮光條通過光電門的平均速度可以表示瞬時速度，則通過 B 點的速度為 v＝dΔt ，拉力做功為：W＝FL，動能的增加量為 ΔE k ＝12 M(dΔt )2 ，故本實驗中驗證動能定理的表達式為 FL＝ 12 M(dΔt )2 ； (3)由公式可知，實驗誤差來自長度的測量和速度的測量，為減小誤差可以讓 AB 之間的距離 L 增大或減小遮光片的長度，故 A、D 正確。

　　答案 (1)否 (2)FL＝ 12 M(dΔt )2 (3)AD 6．解析 物塊經(jīng)過 P 點時的速度 v＝dΔt ① 斜面的傾角為 θ，且 sin θ＝ HL ② 由機械能守恒定律：Mgxsin θ＝ 12 Mv2 ③ 故需要驗證的表達式：2gxH＝d 2Δt 2 L④ 答案 (1)C (2)2gxH＝d 2Δt 2 L 7．解析 (1)由胡克定律得 mg＝kx AB ，所以彈簧的勁度系數(shù) k＝20 N/m。

　　(2)由牛頓第二定律得 kx AC －mg＝ma，解得 a＝4 m/s 2 。若指針處在 A、B 之間，彈簧彈力小于鉤碼重力，可知升降機處于失重狀態(tài)。

　　答案 (1)20 (2)4 失重 8．解析 (1)游標卡尺的讀數(shù)為 2 mm＋ mm×5＝ mm＝ cm；根據(jù) v 2 2 －v 2 1 ＝2aL 可得 a＝ d22L (1t 2 2－ 1t 2 1 )。

　　(2)若鉤碼的重力近似等于細線拉力，則鉤碼質量應遠遠小于滑塊的質量。

　　(3)氣墊導軌水平，氣源斷開時，對于滑塊有 mg－μMg＝Ma 1 ；接通電源時，對滑塊有 mg＝Ma 2 ，聯(lián)立解得 μ＝ a 2 －a 1g。

　　答案 (1) d 22L (1t 2 2 －1t 2 1 ) (2)M 遠遠大于 m (3)a 2 －a 1g 9．解析 (1)彈簧的彈性勢能 E p ＝ 12 k(x 2 －x 1 )2 ，由能量守恒 Ep ＝ μ mgx 2 ，由以上兩式得 x 2 ＝k2μmg (x 2 －x 1 )2 ，故應以(x 2 －x 1 ) 2 為橫軸，以 x 2 為縱軸建立坐標系做圖象。

　　(2)把一勁度系數(shù)為k 0 ，長度為L 0 的彈簧看成是由n段等長的彈簧串聯(lián)組成，每段彈簧的長度均為 L＝ L 0n，則各段彈簧的勁度系數(shù)為 k，對彈簧施加一拉力 F，平衡時，對整個彈簧伸長量為 x 0 ，每段彈簧的伸長量為 x，且 x 0 ＝nx，由胡克定律得 x 0 ＝ Fk 0 ，x＝Fk ，聯(lián)立以上各式得 k＝L 0 k 0L，即彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的長度

　　成反比。實驗時同第一步有 12 kx2 ＝μmgx2 ，而 k∝ 1L ，故應以 x 2 為縱軸做出圖象。

　　(3)因不能得到 E p 的具體數(shù)值，故不能驗證彈性勢能公式中的系數(shù) 12 。

　　答案 (1)(x 2 －x 1 ) 2 (2)反 x 2 (3)不能

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