2012高考物理试题精选分类解析（十三）力学验证性实验

本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。 2012高考物理试题精选分类解析（十三）力学验证性实验 1.（10分）（2012·浙江理综）在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。 为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到实验数据如下表： 弹力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量x(10-2m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.68 5.58 6.42 用作图法求得该弹簧的劲度系数k= N/m； (2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为 N,同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合； （3）由图得到F合= N。 1.【答案】：（1）53 （2）2.10 （3）3.3 【解析】画出弹力F随伸长量x变化关系图象，由图象斜率可得该弹簧的劲度系数k=53N/m；作出两个力的图示，根据平行四边形定则，得出这两个共点力的合力F合=3.3N。 2.（10分）（2012·安徽理综）图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。 (1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是 A. 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。 B. 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。 C. 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。 (2)实验中要进行质量和M的选取，以下最合理的一组是 A. M=20 g,m=10g、15 g、20、25 g、30 g、40 g B. M =200 g, m=20 g、40 g、60、80 g、100 g、120 g C. M =400 g, m=10 g、15 g、20、25 g、30 g、40 g D. M =400 g, m=20 g、40 g、60、80 g、100 g、120 g （3）图2 是实验中得到的一条纸带，、、、、、、为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22 cm、=4.65 cm、=5.08 cm、=5.49 cm、=5.91 cm、=6.34 cm 。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，,则小车的加速度a= m/s2 （结果保留2位有效数字）。 2.【答案】（1）B（2）C（3）0.42 【解析】实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是：将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。选项A正确。实验中要进行质量和M的选取，要M远大于m，最合理的一组是C。由T=0.02s×5=0.1s，△x=aT2和逐差法可得小车的加速度a=0.42m/s2。 【考点定位】此题考查“验证牛顿第二定律”的实验。 3.（2012·全国理综）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_____的点。 ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。 ④按住小 ... ...