4、（2009年福建卷）19．（1）在通用技术课上，某小组在组装潜艇模型时，需要一枚截面为外方内圆的小螺母，如图所示。现需要精确测量小螺母的内径，可选用的仪器有：

A.50等分的游标卡尺　　　　　 B. 螺旋测微器

①在所提供的仪器中应选用　　　　　　　　　 。

②在测量过程中，某同学在小螺母中空部分360°范围内选取不同的位置进行多次测量取平均值的目的是　　　　　　　　　　　　 。

答案．　①A　　 ②较小实验的偶然误差

[解析]①游标卡尺方便地测量内径、外径和深度，而螺旋测微器只能测外径。故选A。

②多次测量取平均值的目的就是减小偶然误差。

3、（2009年安徽卷）21．Ⅲ．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

　 （1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；

　 （2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、、、……；

　 （3）作出草图；

　 （4）分析图像。如果图像是一条直线，表明W∝；如果不是直线，可考虑是否存在、、等关系。

以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________。

A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……。

B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。

C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。

答案：D。

解析：本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，所以D选项是错误的。

2、（2009年全国卷Ⅱ）23．某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标约丢失了一部分，剩余部分如图2所示，图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，P₁、P₂和P₃是轨迹图线上的3个点，P₁和P₂、P₂和P₃之间的水平距离相等。

完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s²）

（1）设P₁、P₂、和P₃的横坐标分别为x₁、x₂和x₃，纵坐标分别为y₁、y₂和y₃，从图2中可读出︱y₁－ y₂︱=_________m，︱y₁－ y₃︱=__________m，︱x₁－ x₂︱=__________m（保留两位小数）。

（2）若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动，利用（1）中读取的数据，求小球从P₁运动到P₂所用的时间为___________s，小球抛出后的水平速度为___________m/s（均可用根号表示）。，

（3）已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m,设E₁和E₂分别为开始下滑时和抛也时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，×100%=_______%（保留两位有效数字）

答案（1）0.61　　 1.61　　　 0.60

（2）0.20　　　 3.0

（3）8.2

[解析]本题考查研究平抛运动的实验。由图可知P₁到P₂两点在竖直方向的间隔为6格, P₁到P₃两点在竖直方向的间隔为16格所以有=0.60m.=1.60m. P₁到P₂两点在水平方向的距离为6个格.则有=0.60m.

(2)由水平方向的运动特点可知P₁到P₂ 与P₂到P₃的时间相等,根据,解得时间约为0. 2s,则有

(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E₁=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E₂==4.5m,则根据0.082

1、（2009年全国卷Ⅰ）23．某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间，

实验步骤如下：

①　　　 用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；

②　　　 用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h₁，B点到水平桌面的垂直距离h₂；

③　　　 将滑块从A点静止释放．由光电计时器读出滑块的挡光时间t；

④　　　 重复步骤 ③ 数次，井求挡光时间的平均值

⑤　　　 利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；

⑥　　　 多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线。

（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）

①斜面倾角的余弦cosα＝ 　　　　　　　　　　；

②滑块通过光电门时的速度v ＝　　　　　　　 ；

③滑块运动时的加速度a＝　　　　　　　　　 ；

④滑块运动时所受到的摩擦阻力f＝　　　　　 ；

（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d＝　　　　　　　 　。

答案（1）① ② ③ ④

（2）3.62cm

[解析](1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示① 根据三角形关系可得到,

②根据

③根据运动学公式,有,即有

④根据牛顿第二定律,则有.

(2) 在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第2条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.2×1mm=3.62cm。

16．（13分）某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz．

（1）实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，　　　　 ，　　　　 ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，　　　　　 ；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离5及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

（3）在上车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，　　　　　　　　 做正功，

　　　　 做负功．

（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv²=v²-v²₀）,根据图线可获得的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力是　　　　　　　　　 ．

表1纸带的测量结果

[答案]（1）②接通电源、释放小车　　 断开开关

（2）5．06　　 0．49　　 （3）钩砝的重力　　 小车受摩擦阻力

（4）小车初末速度的平方差与位移成正比　 小车的质量

2009年高考物理试题分类汇编——力学实验

13、（海南卷）某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如图所示，该金属丝直径的测量值为　　　　 mm．

[答案]：2.793（2.791～2.795mm之间均可）

[解析]：测量值读数为2.5mm＋0.01mm×29.3=2.793mm。

（广东卷）

17．（上海卷）（6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，

（1）某同学的操作步骤为：

a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上

b．用米尺量得细线长度l

c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球

d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n

e．用公式计算重力加速度

按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比＿＿＿（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。

（2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T₀为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量　的物理量有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示＿＿＿＿＿＿。

[答案]：（1）偏小（2）T′（或t、n）、θ，　 T′

[解析]：单摆摆长为摆线长度与小球半径之和，因该同学将偏小的摆长代入公式计算，所得重力加速度的测量值偏小于实际值；为验证该关系式，需要测量单摆在任意摆角θ时的周期T′，根据公式与图像的函数关系式可推导得到摆角θ=0时横轴的截距为T₀。

11．（江苏卷）(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

　 (1)若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²＝　　　(用H、h表示)．

　 (2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

　　 请在坐标纸上作出s²--h关系图．

(3)对比实验结果与理论计算得到的s²--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率　　　　　 　(填“小于”或“大于”)理论值．

(4)从s²--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是　　　　 ．

答案：（1）4Hh（2）见图

（3）小于 （4）摩擦，转动（回答任一即可）

解析：（1）根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为，由平抛运动知识可求得时间为，可得.

（2）依次描点，连线，注意不要画成折线。

（3）从图中看，同一h下的s²值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。

（4）由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率（这一点，可能不少同学会考虑不到）。

（重庆卷）（1）某实验小组拟用如题22图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.

①在题22图2中，从　　　　　　　 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.

②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：　　　　 、　　　　 （写出2个即可）.

答案：①　 B　　

②摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化……

解析：本题考查匀加速运动和单摆的运动， 本题中等难度题目。要使速度和加速度方向相同，则只有B，因为B中相等时间内纸带运动的距离越来越大。用该方法测量加速度的误差主要来源有：摆长的测量。漏斗重心的变化，液体痕迹偏粗、阻力变化等。

（宁夏卷）Ⅱ.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

　　 （1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=　　　　　　　　　 　(保留三位有效数字)。

(2)回答下列两个问题：

①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　　　　 　。（填入所选物理量前的字母）

　 A.木板的长度l　　　　　　　　　　 B.木板的质量m₁

　 C.滑块的质量m₂　　　　　　　　　 D.托盘和砝码的总质量m₃

　 E.滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是　　　　　　　　　　　　　　 。

　（3）滑块与木板间的动摩擦因数＝　　　　　　　　　　 　（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数　　　　 　（填“偏大”或“偏小” ）。写出支持你的看法的一个论据：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

答案：(1)0.495~0.497m/s²

(2)①　 CD　 （1分）

(3)

解析：对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度。

3、固定读数与可动读数相加即为最终结果，1.5mm＋0.380mm=1.880mm

（天津卷）(3)某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T²图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=　　　　　　　 。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将　　　　　　　　 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

[答案]　 相同

[解析]题目考查了用单摆测重力加速度

设A、B的摆线长为L_A和L_B，摆线到重心的距离为L¹，所以A、B的两处的摆长分别为L_A＋L¹和L_B＋L¹，根据周期公式得则　 （1） 　　（2）　　　 （2）－（1）得

　 从式子中可以看出，最终的结果与重心的位置无关，所以不影响g值的测量。

（四川卷）　 I．（9分）一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1 所示。图2为光电数字计时器的示意图。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间。

　　 挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示。由图可知，

　　 （l）挡光片的宽度为_____________mm。

　　 （2）圆盘的直径为_______________cm。

　　 （3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms，则圆盘转动的角速度为_______弧度/秒（保留3位有效数字）。

解析：I　 由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读数．mm，mm=24.220cm．

圆盘转动的角速度为，而，综合两式并代入数据可得：rad/s．

（江苏卷）lO．(8分)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：

(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示． 读得直径d＝　　　ｍｍ．

解析：外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度L，如本题为1mm，再看主尺水平线对应的可动刻度n，如本题为20.0，记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm。注意的是读L时，要看半毫米刻度线是否露出，如露出，则记为1.5或2.5等。

2、读可动刻度为38.0与精确度0.01相乘得到0.380mm，