1、2021 届高三 8 月全国名校模拟物理试题分类汇编：力学试验 1 1、 （、 （20212021北京市北大附中高三上学期北京市北大附中高三上学期 8 8 月调研）月调研）在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学 利用打点计时器打出了多条纸带，并从中取出一条进行研究，如图所示。设 0 点为计数起点，相邻两计数 点之间的时间间隔为 0.1s。回答下列问题： (1)计数点 1与起始点 0的距离为_cm； (2)打计数点 1 时物体的瞬时速度大小为_m/s； (3)物体的加速度大小为_m/s2。 【答案】 (1). 3 (2). 0.4 (3). 2 【解析】 (1)1由于匀变速直线运动在
2、连续相等的时间内位移之差为常数，即 3212111 15 888xxsxxss 解得 1 3cms (2)2根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得 1 0.08 m/s=0.4m/s 2 0.1 v (3)3根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小 2 2132 0.02mxxxxxaT 解得 22 0.02 m/s2m/s 0.01 a 2 2、 （、 （20212021广东省惠州市高三上学期第一次调研测试）广东省惠州市高三上学期第一次调研测试）某同学用图 1 所示的装置研究小车做匀变速直线运 动的特点。 （1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带、复
3、写纸） 、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必 须使用的是_（选填选项前的字母） 。 A刻度尺 B秒表 C天平 D弹簧测力计 （2）下列实验步骤的正确顺序是_（用字母填写） 。 A关闭电源，取下纸带 B将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 C把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 D接通电源后，放开小车 （3）实验中获得的一条纸带如图 2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D若干个计数点，利用 实验数据计算出打点时小车的速度v，以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图 3所示的v t图象。根据图象 求出小车的加速度 a=_ 2 m/s（保留 3 位有效数字） 。 【答案】 (1).
4、A (2). CBDA (3). 1.44 【解析】 （1）1A需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故 A 需要； B打点计时器有计时功能，所以不需要秒表，故 B不需要； C本实验是研究匀变直线运动特点，只让小车做匀加速即可，不需要测量质量，所以天平不需要，故 C 不需要； D本实验是研究匀变直线运动的特点，只让小车做匀加速即可，不需要测量力，所以弹簧测力计不需要， 故 D 不需要。 故选 A。 （2）2根据实验原理以及实验过程，先安装仪器，然后接通电源放开小车进行实验，最后关闭电源，取下 纸带数据处理，则下列实验步骤的正确顺序是 DCBA。 （3）3根据图像可得 22 0.720 m/
5、s1.44m/s 0.50 v a t 3 3、（、（20212021安徽省定远县育才中学高三上学期安徽省定远县育才中学高三上学期 8 8 月月考）月月考）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得 到一条用电火花计时器打下的纸带如下图所示，并在其上取了 A、B、C、D、E、F、G 共 7 个计数点，每相 邻两个计数点间还有 4 个点图中没有画出，电火花计时器接 220 V、50 Hz 交流电源。 (1)设电火花计时器的频率为 f，计算 F 点的瞬时速度 vF的公式为 vF_； (2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打 B、C、D、E、F 各点时物体的瞬时速度如下表。以 A 点对应的 时刻
6、为 t0，试在下图所示坐标系中合理地选择标度，作出 v-t 图象，并利用该图象求出物体的加速度 a_m/s2；(保留两位有效数字） (3)如果当时电网中交变电流的电压变成 210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相 比_。 （填“偏大”“偏小”或“不变”） 【答案】 （1） 64 10 dd T （2）如图所示； 2 0.4/m s（3）不变 【解析】 （1）每相邻两个计数点间还有 4 个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔 T=5T，根 据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得 6464 2 10 F dddd v TT （2）作出 vt 图象
7、如图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线 两侧 由速度时间图象的斜率表示加速度，得： 22 0.30.1 /0.4/ 0.5 v am sm s t （3）电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变 4 4、 （、 （20212021黑龙江哈尔滨六中高三上学期开学测试）黑龙江哈尔滨六中高三上学期开学测试）如图 1 所示，某同学设计了一个测量滑块与木板间的 动摩擦因数的实验装置，装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，滑块右端固定一个 动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动 （1
8、）实验得到一条如图 2 所示的纸带，相邻两计数点之间的时间间隔为 0.1s，由图中的数据可知，滑块运 动的加速度大小是_m/s2 （计算结果保留两位有效数字） （2）读出弹簧测力计的示数 F，处理纸带，得到滑块运动的加速度 a；改变钩码个数，重复实验以弹簧 测力计的示数 F 为纵坐标，以加速度 a 为横坐标，得到的图象是纵轴截距为 b 的一条倾斜直线，如图 3 所 示已知滑块和动滑轮的总质量为 m，重力加速度为 g，忽略滑轮与绳之间的摩擦则滑块和木板之间的动 摩擦因数 =_ 【答案】 (1). （1）2.4； (2). （2） 2b mg 【解析】 (1)加速度为 22 2 0.1920.09
9、61 m/s2.4m/s 44 0.01 BDOB xx a T . (2)滑块受到的拉力 T为弹簧秤示数的两倍，即：T=2F,滑块受到的摩擦力为：f=mg,由牛顿第二定律可得： T-f=ma,解得力 F与加速度 a 的函数关系式为: 22 mmg Fa ,由图象所给信息可得图象截距为： 2 2 mg b ,解得 2 = b mg . 5 5、 （、 （20212021广西省钦州市一中高三上学期开学考试）广西省钦州市一中高三上学期开学考试）在“探究求合力的方法”实验中，某同学用两把弹簧秤 将橡皮筋的端点拉到点 O，作出这两个拉力 F1、F2 的图示（图甲） ，然后用一把弹簧秤将橡皮筋的端点仍
10、然拉到 O，弹簧秤示数 F 如图乙所示 （1）弹簧秤的示数 F_N； （2）请帮他在图甲中画出力 F 的图示（图中 a 为记录 F 方向时所记录的一点） ； （ ） （3）该同学用虚线把 F 的箭头末端分别与 F1、F2 的箭头末端连起来他观察图形后受到了 启发你认 为他紧接着应进行的两个实验步骤是_ （A） 整理实验器材 （B） 提出求合力方法的猜想 （C） 改变 F1、F2 的大小和方向，重复上述实验 （D） 与同学交流讨论实验结果，得出结论 【答案】 (1). 2.8 (2). 见解析 (3). BC 【解析】 （1）1弹簧秤的最小刻度为 0.2N，可知弹簧秤的示数 F=2.8N （2）
11、2根据图示法作出 F 的图示，如图所示 （3）3用虚线把 F 的箭头末端分别与 F1、F2的箭头末端连起来观察图形后受到了启发提出求合力 方法的猜想，然后改变 F1、F2的大小和方向，重复上述实验，故 BC 正确 6 6、 （、 （20212021北京市首都师大附中高三上学期开学考试）北京市首都师大附中高三上学期开学考试）用图 1所示的实验装置研究加速度与物体受力、物 体质量之间的关系。 (1)研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下： a.用天平测出小车的质量 m0。 b.安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。 c.在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细
12、绳方向与木板平行。 d.接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。 e.保持砂和桶的总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量 m，并做好记录，重复步骤 d。 f.求出每条纸带对应的加速度并填入表中； 在坐标纸上建立坐标系， 描点作图， 以研究加速度与质量的关系。 综合上述实验步骤，请你完成以下任务： 实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是_。 A小车后面不能拖纸带 B系在小车的细绳上不能悬挂小桶 C打点计时器必须接通电源 图 2 所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为 T=0.10s，由图
13、中数据可计算 出小车的加速度 a=_m/s2。 （结果保留 2位有效数字） 若实验中砂和桶的总质量为 m ，则从理论分析可得砂和桶的总重力 m g 与细绳对小车的拉力 F 的大小关 系为 m g _F（选填“略大于”、“等于”或“略小于”） 。 (2)某同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉 力。如图 3 所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细 绳方向与木板平行。 请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”） 。 步骤 是否有必要 调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力 _ 控制
14、砂和桶的总质量应远小于小车和车内 砝码的总质量 _ 【答案】 (1). BC (2). 1.1 (3). 略大于 (4). 有必要 (5). 没必要 【解析】 (1)1A平衡摩擦力时研究对象是小车，是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量， 故平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器，以平衡由于纸带与打点计时器之间的摩擦而 产生的摩擦阻力，故 A 错误； B平衡摩擦时，小车不受外力作用下做匀速直线运动，所以不挂上小桶，故 B正确； C打点计时器必须接通电源，纸带上打的点均匀，说明小车做匀速运动，刚好平衡摩擦力，故 C正确。 故选 BC。 2根据逐差法得小车的加速度 2 2
15、 1.1m/s (2 ) CEAC xx a T 3因为小桶向下做加速运动，处于失重状态，所以砂和桶的总重力 m g 略大于细绳对小车的拉力 F。 (2)45用无线力传感器来测量小车受到的拉力时，力传感器可以读数绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码 质量远小于小车质量；但仍要平衡摩擦力。 7 7、（、（20212021安徽省定远县育才中学高三上学期安徽省定远县育才中学高三上学期 8 8 月月考）月月考）某同学想测出济南当地的重力加速度 g，并验证 机械能守恒定律为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所 示） ，在靠近铝棒下端的一侧固定电动机 M，使电动机转轴处于
16、竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔 N， 借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线启动电 动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线图乙是实验时在铝 棒上所留下的墨线， 将某条合适的墨线 A 作为起始线， 此后每隔 4 条墨线取一条计数墨线， 分别记作 B、 C、 D、 E 将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准 A， 此时 B、 C、 D、 E 对应的刻度依次为 14 68cm、 39 15cm、 7341cm、11746cm已知电动机的转速为 3 000r/min求： （1）相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为 s
17、（2）由实验测得济南当地的重力加速度为 m/s 2 （结果保留三位有效数字） （3）该同学计算出画各条墨线时的速度 v，以为纵轴，以各条墨线到墨线 A 的距离 h 为横轴，描点连 线，得出了如图丙所示的图象，在误差允许的范围内据此图象能验证机械能守恒定律，但图线不过原点的 原因是 【答案】01；979；A 点对应的速度不为零 【解析】（1）电动机的转速为 3000 r/min=50r/s，可知相邻两条墨线的时间间隔为 002s，每隔 4 条墨 线取一条计数墨线，则相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为 01s； （2）xBC=3915-1468cm=2447cm，xCD=7341-3915cm=3426cm，xDE=11746-7341cm=4405cm， 可知连续相等时间内的位移之差x=979cm，根据x=gT 2得， （3）图线不过原点的原因是 A 点对应的速度不为零
