通用版2017高考物理二轮复习第1部分核心突破专题5物理实验第1讲力学实验演练

1．(2016·杭州质检)某同学为探究求合力的方法，做了如图所示的实验．ABCD为竖直平板，E、F两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计．第一次实验中，当装置平衡时，绳子的结点在O处，拉力的方向和钩码的位置如图所示．第二次实验时，仅把右侧滑轮的位置移动到图中的G点，待稳定后，∠EOF将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)，绳子结点O的位置将 C .

A．竖直向下移动 B．水平向右移动 C．沿EO方向移动

D．沿FO方向移动

解析：仅将滑轮移动到G点，由于三力大小不变，向下的拉力方向不变，所以另外两个拉力方向不变，左侧拉力仍然沿EO方向，O点沿EO方向移动．

2．(2016·乌鲁木齐诊断三)如图所示的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系．光滑斜槽轨道固定在水平桌面上，将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份，使AB＝

BC＝CD＝DE＝EF.让小球每次从不同等分点处静止释放，最后落在水平地面上．

(1)实验中，若小球从F点释放运动至斜槽水平位置的过程中，外力做功为W，则小球从B释放运动至斜槽水平位置的过程中，外力做的功为 .

5(2)实验中，小球每次在斜槽上运动的长度记作L，小球做平抛运动的水平位移记作x，通过五组数据描点作出L－x的图像是一条过原点的直线．设小球运动到斜槽底端时的速度为v，可以判断，外力做功W与__v__(填“v”“v”或“v”)成正比．若斜槽的倾角为θ，小球抛出点距地面的高度为H，则图象的斜率为

1

(用H、θ表示)．

4Hsin θ

2

2

2

W解析：(1)由题意知，小球在下滑过程中受恒定外力，在A、B、C、D、E、F6个点中，

AFWAB＝，所以小球从B点释放运动至斜槽水平位置的过程中，由W＝Fs知外力做的功为. 5

5

1

12122

(2)由动能定理知W＝mv－0，即外力做功W与v成正比，根据mgLsin θ＝mv、x＝

22

vt，可得L＝

1，所以L＝，斜率k＝.

2gtsin θ4Hsin θ4Hsin θ

2

x2x2

3．(2016·南昌模拟)某小组用图甲所示器材测量重力加速度的大小．实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成．通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度，求重力加速度．回答下列问题：

(1)实验中保持A不动，沿杆向下移动B，测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t，经多次实验绘出与t关系图象如图乙所示．由图乙可知，重力加速度g与图象的斜率k和关系为g＝__2k__，重力加速度的大小为__9.60～9.80__m/s.

(2)若另一小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，则与t和函数关系

2

hthth1式为 ＝vB－gt (已知小球经过B点速度为vB)

t212

解析：(1)根据自由落体运动的公式h＝vAt＋gt，

2

h1

整理得＝vA＋gt，所以g＝2k，

t2

Δt

由图象得，g＝2＝9.70 m/s.

Δt12h1

(2)根据题意h＝vBt－gt，整理得＝vB－gt.

2t2

4．(2016·北京卷)利用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．

h 2

甲

①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__A__. A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量与势能变化量 C．速度变化量与高度变化量

②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是__AB__.

A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)

③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．

已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEP＝__－mghB__，动能变化量ΔEk＝

mhC－hA2

. 28T

乙

④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是__C__. A．利用公式v＝gt计算重物速度 B．利用公式v＝2gh计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法

⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描述v－h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否

3

2

正确．

该同学的判断依据不正确．

在重物下落h的过程中，若阻力f恒定， 12f2

根据mgh－fh＝mv－0⇒v＝2g－h可知，

2m

v2－h图象就是过原点的一条直线．要想通过v2－h图像的方法验证机械能是否守恒，

还必须看图像的斜率是否接近2g.

解析：①机械能守恒过程中，动能和势能相互转化，所以本实验需要比较重物下落过程中两点间的动能和势能变化量，A正确；②电磁打点计时器需要交流电源，数据处理时需要利用刻度尺测量纸带上的距离，A、B正确，本实验不需要测量重物的质量，所以不需要天平；③重力势能的变化量等于B点的动能，B的速度为v＝

hC－hA12

，则动能为ΔEk＝mv＝2T2

mhC－hA2

；④实验中存在空气阻力和摩擦阻力的原因，实际速度小于理论速度，所以动28T能的增加量比重力势能的减小量要小，C正确．

4