2012年高考物理试题分类汇编(4) - 力学实验（含详解）

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2012年高考物理试题分类汇编：力学实验

1．(2012全国理综).（11分）

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，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。 ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，?。求出与不同m相

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对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标反比，则

11

为纵坐标，在坐标纸上做出?m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成aa

1与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。 a（2）完成下列填空：

（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。

（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。

【解析与答案】（1）间距相等的点。（2）线性 （2）（i）远小于m

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(ii)a?s3?s1s3?s1 ?2(5?t)250(?t)2s1?3.68?1.25?2.43cm

s3?12.00?7.28?6.72cm

s3?s1(6.72?2.43)?10?2a???2.15m/s. 222(5?t)2?(5?0.02)(iii)设小车的质量为m'，则有F?(m?m')a，变形得

11m'1?m?,所以?m图象的斜率为aFFa111m'b?k，所以作用力F?，?m图象的截距为?b，所以m'?。 FkFka①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）

②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表： 代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 2．（2）（2012广东卷）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

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文库 数值（cm） 5 25.35 27.35 29.30 31.333.4 5 35.30 37.40 39.3表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______。由表可知所用刻度尺的最小长度为______。 ③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L1”）。

④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重加速度取9.8m/s2）。 答案：

. (2) ①竖直 ②稳定 L3 1mm ③ L0

④ 4.9 10

3.(2012全国新课标).（5分）

某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。

可力横

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[答案]0.010, 6.870, 6.860

[解析]螺旋测微器又叫千分尺，精确度为0.01mm，故读数应以mm为单位时，小数点后面应有三位，即读到毫米的千分位上。

4.（2012上海卷）．（8分）在“利用单摆测重力加速度：的实验中

（1）某同学尝试用DIS测量周期。如图，用一个磁性小球代替 下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁 接到__________。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，__________。若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，为__________（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。

原先的摆球，在单摆传感器的引出端A应磁性小球位于则单摆周期的测量值周期T。虎后，分别取线”或“指数曲线”）；

（2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长L及相应的 L和T的对数，所得到的lgT-lgL图线为______（填“直线”、“对数曲 答案：

读得图线与纵轴交点的纵坐标为c，由此得到该地的重力加速度g＝ A __________。

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