下面是范文網(wǎng)小編收集的高考物理專題練習(xí)一力學(xué)實(shí)驗(yàn)，供大家參閱。

　　高考物理專題練習(xí)一 力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1．(6 分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中。

　　(1)某次實(shí)驗(yàn)中兩彈簧測(cè)力計(jì)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(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置 O 點(diǎn)，下列說(shuō)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(xué)想知道彈簧測(cè)力計(jì)中彈簧的勁度系數(shù)，于是，他將刻度尺與彈簧測(cè)力計(jì)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(zhì)彈簧串聯(lián)起來(lái)測(cè)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_(kāi)_______ cm； (2)將質(zhì)量 50 g 的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧Ⅰ的下端，逐次記錄兩彈簧各自的伸長(zhǎng)量；所掛鉤碼的質(zhì)量m與每根彈簧的伸長(zhǎng)量x，可描繪出如圖丙所示的圖象，由圖象可計(jì)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(dāng)彈簧Ⅰ的伸長(zhǎng)量超過(guò) 17 cm 時(shí)其圖線為曲線，由此可知，掛上第________個(gè)鉤碼時(shí)，拉力已經(jīng)超過(guò)它的彈性限度，這對(duì)測(cè)量彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)________(選填“有”或“沒(méi)有”)影響(彈簧Ⅱ的彈性限度足夠大)。

　　3．(6 分)某同學(xué)用圖(a)的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，框架豎直部分上裝光電門(mén) 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(dāng)小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)光線被遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓。某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得 M、N 兩光電門(mén)對(duì)應(yīng)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(guò)光電門(mén) M 時(shí)的速度為_(kāi)_______(用物理量的符號(hào)表示)； (2)可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開(kāi)_______(用物理量的符號(hào)表示)； (3)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑如圖(c)所示，該小鋼球的直徑為_(kāi)_______cm。

　　4．(6 分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案。操作如下：

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

　　(2)已知小車質(zhì)量為 M，盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為 m，要使細(xì)線的拉力近似等于盤(pán)和砝碼和總重力，應(yīng)該滿足的條件是 m________M(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“等于”)。

　　(3)圖丙為小車質(zhì)量一定時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的小車加速度 a 與盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量 m 之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系圖象。若牛頓第二定律成立，則小車的質(zhì)量 M＝________kg。

　　5．(7 分)如圖是某小組驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)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(dǎo)軌上，通過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，光電門(mén)安裝在 B 處。測(cè)得滑塊(含遮光條和拉力傳感器)質(zhì)量為 M、鉤碼的總質(zhì)量為 m、遮光條的寬度為 d，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。當(dāng)氣墊導(dǎo)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(mén)記錄的時(shí)間為 Δt。

　　(1)實(shí)驗(yàn)中是否要求鉤碼總質(zhì)量 m 遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量 M？________(填“是”或“否”)； (2)測(cè)得 AB 之間的距離為 L，則對(duì)滑塊驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為_(kāi)_______(用以上對(duì)應(yīng)物理

　　量的符號(hào)表示)； (3)為減少實(shí)驗(yàn)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(zhì)量 C．增大滑塊的質(zhì)量 D．減少遮光條的寬度 6．(4分)如圖所示，某同學(xué)想利用滑塊在傾斜氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

　?、賹㈤L(zhǎng)為 L、原來(lái)已調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的左端墊高 H，在導(dǎo)軌上靠右側(cè) P 點(diǎn)處安裝一個(gè)光電門(mén) ②用 20 分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊上遮光條的寬度 d ③接通氣源及光電計(jì)時(shí)器，將滑塊從導(dǎo)軌靠近左端某處自由釋放。測(cè)得滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)遮光時(shí)間為 Δt。

　　閱讀上面的實(shí)驗(yàn)步驟回答下列問(wèn)題：

　　(1)實(shí)驗(yàn)中已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?g，除上述步驟中測(cè)量的物理量之外，還需測(cè)量的物理量是________。

　　A．滑塊的質(zhì)量 M B．氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度 θ C．滑塊釋放處遮光條到光電門(mén)的距離 x D．滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)光電門(mén)所用的時(shí)間 t (2)請(qǐng)用題中所給的物理量及第(1)問(wèn)中所選的物理量寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式___________________________________________________________。

　　7．(6 分)為了測(cè)量豎直方向的加速度，李明同學(xué)利用一根輕彈簧、刻度尺、鉤碼制作了一個(gè)測(cè)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(shí)指針處在 A 位置，掛質(zhì)量為 kg 鉤碼，靜止時(shí)指針處在 B 位置，并把 B 位置標(biāo)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(jī)中，發(fā)現(xiàn)指針處在刻度尺的 C 位置，則 C 位置應(yīng)標(biāo)注的加速度值為_(kāi)_______m/s 2 ；若指針處在 A、B 之間某位置，則該升降機(jī)處于________(選填“超重”或“失重”)狀態(tài)。

　　8．(6 分)某同學(xué)用如圖甲的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門(mén) 1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線跨過(guò)定滑輪與鉤碼相連。

　　(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)遮光條的寬度 d，圖乙中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_(kāi)_______cm?；瑝K在軌道上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，先后通過(guò)光電門(mén) 1、2 所用的時(shí)間分別為 t 1 、t 2 ，兩光電門(mén)間的距離為 L，用 d、t 1 、t 2 、L 表示滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度 a＝________。

　　(2)要使細(xì)線中拉力近似等于鉤碼重力，滑塊質(zhì)量 M 與鉤碼質(zhì)量 m 應(yīng)滿足________關(guān)系。

　　(3)滿足(2)后，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，斷開(kāi)氣源時(shí)，測(cè)得滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度為 a 1 ；不改變鉤碼的質(zhì)量，接通氣源，測(cè)得滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度為a 2 ，用a 1 、a 2 、g表示滑塊與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ＝________。

　　9．(8分)某興趣小組設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證彈簧彈性勢(shì)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(zhǎng)量)。

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

　　第一步：驗(yàn)證彈性勢(shì)能與形變量的關(guān)系。

　　水平放置的木板左端固定一個(gè)彈簧，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，木板與彈簧恰好接觸并靜止于 O點(diǎn)。用外力將木塊向左推至 A 點(diǎn)后釋放，木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與彈簧脫離，最終停在 B 點(diǎn)。測(cè)得 O、B 間的距離為 x 1 ，A、B 間的距離為 x 2 。重復(fù)上述過(guò)程多次。

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

　　第二步：驗(yàn)證彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)的關(guān)系 (2)通過(guò)推導(dǎo)可得材料和規(guī)格相同但長(zhǎng)度不同的彈簧，其勁度系數(shù)與彈簧的長(zhǎng)度成________比。換用不同長(zhǎng)度 L 的彈簧實(shí)驗(yàn)，保證彈簧每次有相同的形變量，測(cè)得多組 x 2 。若以 1L 為橫軸，以________為縱軸做出的圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，這就驗(yàn)證了彈簧形變量相同時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能與其勁度系數(shù)成正比的結(jié)論。

　　(3)用本實(shí)驗(yàn)提供的器材和方法________(填“能”或“不能”)驗(yàn)證彈性勢(shì)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(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O點(diǎn)，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(duì)) 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(shí)，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(dāng)彈簧Ⅰ的伸長(zhǎng)量為14 cm時(shí)，對(duì)應(yīng)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(zhǎng)量為 17 cm 時(shí)，對(duì)應(yīng)的拉力 F′＝k 1 ·Δx″＝14× N＝ N，n＝ ＝，由此可知，掛上第 5 個(gè)鉤碼時(shí)，拉力已經(jīng)超過(guò)它的彈性限度，這時(shí)，彈簧Ⅱ的圖線仍然是直線，說(shuō)明對(duì)測(cè)量彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)沒(méi)有影響。

　　答案 (1) (2)28 (3)5 沒(méi)有 3．解析 (1)利用平均速度代替瞬時(shí)速度算得小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度得，小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)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(biāo)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(shí)，由于打出的紙帶點(diǎn)跡間距逐漸減小，說(shuō)明是減速運(yùn)動(dòng)，故斜面傾角偏小，應(yīng)增大斜面傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到打出的紙帶點(diǎn)跡間距相等為止。

　　(2)以 M 和 m 系統(tǒng)為研究對(duì)象，mg＝(M＋m)a，以小車為研究對(duì)象 T＝Ma 聯(lián)立方程得 T＝MM＋m ·mg＝11＋ mM·mg＜mg，當(dāng) m?M 時(shí)，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(yuǎn)小于 (3) 5．解析 (1)拉力是直接通過(guò)傳感器測(cè)量的與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，故不需要鉤碼總質(zhì)量 m 遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量 M； (2)由于遮光條的寬度很小，通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間也很短，故遮光條通過(guò)光電門(mén)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，則通過(guò) B 點(diǎn)的速度為 v＝dΔt ，拉力做功為：W＝FL，動(dòng)能的增加量為 ΔE k ＝12 M(dΔt )2 ，故本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為 FL＝ 12 M(dΔt )2 ； (3)由公式可知，實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)自長(zhǎng)度的測(cè)量和速度的測(cè)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(zhǎng)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(guò) P 點(diǎn)時(shí)的速度 v＝dΔt ① 斜面的傾角為 θ，且 sin θ＝ HL ② 由機(jī)械能守恒定律：Mgxsin θ＝ 12 Mv2 ③ 故需要驗(yàn)證的表達(dá)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(jī)處于失重狀態(tài)。

　　答案 (1)20 (2)4 失重 8．解析 (1)游標(biāo)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(xì)線拉力，則鉤碼質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量。

　　(3)氣墊導(dǎo)軌水平，氣源斷開(kāi)時(shí)，對(duì)于滑塊有 mg－μMg＝Ma 1 ；接通電源時(shí)，對(duì)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于 m (3)a 2 －a 1g 9．解析 (1)彈簧的彈性勢(shì)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(yīng)以(x 2 －x 1 ) 2 為橫軸，以 x 2 為縱軸建立坐標(biāo)系做圖象。

　　(2)把一勁度系數(shù)為k 0 ，長(zhǎng)度為L(zhǎng) 0 的彈簧看成是由n段等長(zhǎng)的彈簧串聯(lián)組成，每段彈簧的長(zhǎng)度均為 L＝ L 0n，則各段彈簧的勁度系數(shù)為 k，對(duì)彈簧施加一拉力 F，平衡時(shí)，對(duì)整個(gè)彈簧伸長(zhǎng)量為 x 0 ，每段彈簧的伸長(zhǎng)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(zhǎng)度

　　成反比。實(shí)驗(yàn)時(shí)同第一步有 12 kx2 ＝μmgx2 ，而 k∝ 1L ，故應(yīng)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(yàn)證彈性勢(shì)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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