2013年高考物理 实验精选百题解析 专题10 力学创新实验

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1、2013年高考物理实验精选百题解析专题10力学创新实验1、（8分）（2013上海市13校联考）随着环保节能意识的增强，自行车重新成为短途出行的重要交通工具，它不仅能保护环境，节约能源，而且相比走路感觉更“省力”。某同学想通过简单的器材，包括“台秤、卷尺和秒表”，验证是否“省力”。他认为是否“省力”需比较同等条件下人所消耗的能量多少。（1）步骤一：估测一个人沿直线步行距离s所消耗的能量E1。他认为人步行消耗的主要能量用于克服重力做功，运用上述器材，他测量了“人的质量m、腿长L、步幅d”；运用上述物理量符号可得E1=__

2、______________（写表达式）（2）（单选题）一个体重为60kg普通高中男生，步行100米，消耗能量约（）A.8JB.80JC.800JD.8000J（3）步骤二：估测一个人骑自行车沿直线前进距离s所消耗的能量E2。他假定人骑自行车前进时阻力不变。他测量了“人和车的总质量M，骑车匀速前进距离s1和对应的时间t”，他还可以测___________________________________（写出一个物理量及相应符号），运用上述物理量符号可得E2=______________（写表达式）。最后比较E1和E2

3、，即可验证是否“省力”。以测停止蹬车后人和自行车滑行的距离s2，骑车匀速前进速度v=s1/t，由动能定理，E2-fs1=Mv2，fs2=Mv2，联立解得：E2=。2．（6分）（2013上海市闵行区二模）某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图a所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的有效宽度为d（d很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为。⑵调节h的大

4、小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了寻找反映vA和h的函数关系，请选择适当的数据处理方法，并写出处理后数据间的函数关系________________。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合你找出的函数关系，不计一切摩擦，根据守恒规律得出此杆转动时动能的表达式Ek=（请用数字、质量m、速度vA表示。）组次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.003、（12分）（2013湖南省长沙市模拟）彭仁合作学习小组共同探究家中水龙头的滴水情

5、况。当水龙头拧得较小时，可以控制水一滴一滴地滴落到地面上，小组发现：第一滴水碰地的同时，第二滴水刚好从水龙头处下落。为了测算水滴下落的平均速度，同学们找来了秒表和卷尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时。当他们听到某一水滴滴在地上声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。（1）水滴在空中运动的平均速度的表达式为；（2）测得h=1m，当数到n=20时秒表的示数t=8.7s，则水滴下落的平均速度为=m/s；（3）

6、为了进一步探究水滴下落的平均速度和下落高度的关系，大家又做了以下实验：找来一块挡板，让水滴落在挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得总是在前一滴水滴到挡板上的同时，后一滴水刚好开始下落。计时方法仍和上面一样。从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)。请选取合适的坐标轴，标上数据和单位，作出相应的图象，并根据图象写出平均速度和下落高度的函数关系为。次数123456高度h(m)0.20.30.40.50.60.8平均速度v(m/s)0.971.191.381.5

7、41.681.95（2）代入数据，水滴下落的平均速度为==2.1m/s；（3）分析表格中数据关系。可得2与h成正比，画出2---h图象，根据图象写出平均速度和下落高度的函数关系为2=（4.6—4.9）h。4．（10分）（浙江省台州市2013年高三年级调考试题）某学习小组为了探究物体受到空气阻力时运动速度随时间的变化规律，他们采用了“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置（如图所示）。实验时（1）为了平衡小车运动中与木板之间的阻力。应该采用下面所述的▲方法（选填A、B、C、D）。A．逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板

8、上保持静止B．逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动C．逐步调节木板的倾斜程度，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀D．以上操作均可以薄板打点计时器小车（第21题图）砝码（2）平衡了小车与木板间的阻力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车▲（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在