1、力学实验【满分：110 分 时间：90 分钟】1（9 分）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图 1 对弹簧甲进行探究，然后把原长相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图 2 进行探究。在弹性限度内，将质量为 的钩码逐个挂在弹簧下端，分别50mg测得图 1、图 2 中弹簧的长度 、 如下表所示。1L2已知重力加速度 ，要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数29.8/gms（结果保留两位有效数字）。由表中数据 （填“能”或“不能”）计算出弹簧乙k/N的劲度系数。【答案】 49， 能【解析】考点：探究弹力和弹簧伸长的关系【名师点睛】根据弹簧形变量的变化量，结合胡克定律求出弹簧甲的劲度系数，通
2、过弹簧并联时的弹力的变化量和形变量的变化量可以求出弹簧并联的劲度系数，再根据 ，计算弹簧乙的劲度系数。 k甲 乙并3 （9 分）某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中 A 为滑块，B 和 C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及 它们之间的摩擦实验中该同学在砝码总质量（mmm 0）保持不变的条件下，改变 m 和 m的大小，测出不同 m 下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数（1）该同学手中有电磁打点计时器、纸带、10 个质量均为 100 克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有 （ ）
3、 A秒表 B毫米刻度尺 C天平 D低压交流电源（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图所示，从清晰的 O 点开始，每隔 4 个点取一计数点（中间 4 个点没画出） ，分别记为 A、B、C、D、E、F，各计数点到 O 点的距离为 OA1.61 cm，OB4.02 cm，OC7.26 cm，OD11.30 cm，OE16.14 cm，OF21.80 cm，打点计时器打点频率为 50 Hz，则由此纸带可得到打 E 点 时滑块的速度 v_m/s，此次实验滑块的加速度 a_m/s 2.（结果均保留两位有效数字）（3）在实验数据处理中，该同学以 m 为横轴，以系统 的加速度 a 为纵轴，绘制了如图
4、所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数 _.（g 取 10 m/s2）【答案】 （1）BD（2）v=0.53m/s a=0.81m/s2（3）0.3【解析】考点：测量动摩擦因数的实验。4 （9 分）在做“练习使用打点计 时器”的实验时将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车. 图乙是打出的一条清晰纸带， O 点是打下的第一个点，1、2、3、4、5 是连续的计数点， O 点和计数点 1 之间还有多个点（图中未画出） ，相邻计数点间的时间间隔为 0.02s在打计数点 4 时小车的速度 v=_m/s，小车的加速度 a =_m/s2（保留三位有效数字） 【答 案】 v
5、=2.30m/sa=5.00【解析】试题分析：做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即 ，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度计数点 4 小车的速度等于 3 与 5 之间的平均速度，故 ；从图中可知 ，故相等时间内走过的位移差为定值，即根据逐差法可得 ，解得5 （9 分）如图所示，为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置，请完成以下问题：（1）本实验先保证小车质量不变，探究加速度与合力的关系；再保证小车所受合力不变，探究加速度与小车质量的关系，该实验采用的研究方法为 _ .A.等效替代法 B.控制变
6、量法 C.理想模型法（2）平衡摩擦力后，若小车的总质量为 M，钩码总质量为 m(mm2(2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 m1多次从斜轨上 S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 ，然后，把被碰小球 m1静置于轨道的末端，再将入射球 m1从斜轨 S 位置静止释放，与小球 m2相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_(填选项的符号)A用天平测量两个小球的质量 m1、 m2B测量小球 m1开始释放高度 hC测量抛出点距地面的高度 HD分别找到 m1、 m2相碰后平均落地点的位置 M、 NE测量平抛射程 (3)若两球相碰前后的动量守恒，则其表
7、达式可表示为_(用(2)中测量的量表示)；【答案】 BCD ADE 【解析】【分析】在验证动量守恒定律的实验中，运用 平抛运动的知识得出碰撞前后两球的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度根据实验的原理确定需要测量的物理量【详解】（2）根据动量守恒得，m 1v0=m1v1+m2v2，两球碰撞前后均做平抛运动，根据 x=vt 可以，由于时间相同，则 x 与 v 成正比，则要验证的关系 可表示为： m1OP=m1OM+m2ON，所以要分别找到 m1、 m2相碰后平均落地点的位置 M、 N，从而测量线段 OM、OP、ON 的长度外，同时还需要测量的物理量是小球 1 和小球 2 的质量
8、 m1、m 2故选 ADE.（3）若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式可表示为 m1OP=m1OM+m2ON；【点睛】解决本题的关键掌握实验的原理，以及实验的步骤，在验证动量守恒定律实验中，无需测出速度的大小，可以用位移代表速度同时，在运用平抛运动的知识得出碰撞前后两球 的速度，因为下落的时间相等，则水平位移代表平抛运动的速度 12 （10 分）在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”的实验中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量(滑轮质量不计)(1)在平衡摩擦力后，依据优化后的实验方案，实验中_(选填“一定要
9、”或“不必要”)保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M；(2)该同学在实验中得到如图 a)所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s 2(结果保留三位有效数字).(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的 a-F 图像是一条过原点的直线，如图(b)所示，若直线的斜率为 k，则小车的质量为_。【答案】 不必要 2.00 【解析】【详解】【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项， 小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对 a-F 图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数
