2018年高考物理真题分类汇编专题14：力学实验_试卷库

1、甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：

(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。

甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L₁ ，重力加速度大小为g ，则乙的反应时间为（用L、L₁和g表示）。

(2)已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s² ， L=30.0 cm，L₁=10.4 cm，乙的反应时间为 s。（结果保留2位有效数字）

(3)写出一条提高测量结果准确程度的建议：。

2、某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g ．细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤．实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t ．

请回答下列问题

(1)步骤④可以减小对下落时间t测量的（选填“偶然”或“系统”）误差．

(2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了______． (2)

A . 使H测得更准确 B . 使重锤1下落的时间长一些 C . 使系统的总质量近似等于2M D . 使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等

(3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差．现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做 ?

(4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m₀ ．用实验中的测量量和已知量表示g ，得g= ．

3、

(1)质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是 m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×10³N，则子弹射入木块的深度为 m。

(2)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有。

A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上

B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同

C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度

D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力

②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O ，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是。

(3)某同学用伏安法测定待测电阻R_x的阻值（约为10 kΩ），除了R_x ，开关S、导线外，还有下列器材供选用：

A．电压表（量程0~1 V，内阻约10 kΩ）

B．电压表（量程0~10 V，内阻约100 kΩ）

C．电流表（量程0~1 mA，内阻约30 Ω）

D．电流表（量程0~0.6 A，内阻约0.05 Ω）

E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）

F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）

G．滑动变阻器R₀（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）

①为使测量尽量准确，电压表选用，电流表选用，电源选用。（均填器材的字母代号）；

②画出测量R_x阻值的实验电路图。

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是。

4、用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

主要实验步骤如下：

a.安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。

b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t=0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。

c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作D₁、D₂、D₃、D₄、D₅……

d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐系，在坐标纸上描点，如图3所示

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有和 (填选项前的字母)。
(1)

A . 电压合适的50Hz交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 刻度尺 D . 秒表 E . 天平(含砝码)

(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像。

(3)观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是。v-t图像斜率的物理意义是。

(4)描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 $\text{[math]}$ 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是（选填“越小越好”或“与大小无关”)：从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差 (选填“有关”或“无关”)。

(5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。

5、如图（a），一弹簧上端固定支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。

现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为 cm。当地的重力加速度大小为9.80m’s² ，此弹簧的劲度系数为 N/m（保留3位有效数字）。

6、某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数，跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力大小.某次实验所得数据在下表中给出，其中 $\text{[math]}$ 的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出.