物理设计实验题高考题。
完成下列空白:(重力加速度)
(1)设、和的横坐标为，纵坐标分别为、和。从图2中我们可以读出= _ _ _ _ _ _ _①_ _ _ _ _ m，= _ _ _ _ _ _ _ m，= _ _ _ _ _ _ _③_ _ _ _ _ _ m。
(2)如果已经测量出球被抛出后在水平方向上匀速运动。利用(1)中读入的数据，发现球运动所用的时间为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _秒，球被抛出后的水平速度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
(3)经测量，球向前下落的高度为0.50米..设和分别为球开始滑动时和抛出时的机械能，则球从开始到抛出过程中机械能的相对损耗为= _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _%(保留两位有效数字)。
解析:本题考查学习平抛运动的实验。从图中可以看出，P1两点与P2的垂直间距为6个正方形，P1两点与P3的垂直间距为16个正方形，因此有= =0.60m. =1.60m. P1两点与P2的水平距离为6个正方形。
(2)根据水平方向的运动特征，从P1到P2的时间等于从P2到P3的时间。根据，求解时间约为0。2s，所以有
(3)设投掷点为零势能，则下落开始时的机械能为E1=mgh=mg/2，投掷时的机械能为E2= =4.5m，按0.082。
问题2。(研究加速度与力的关系)实验装置显示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”。
(1)本实验必须采用控制变量法，保持_ _ _ _ _ _ _ _不变，取钩码上的重力为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，用DIS测量小车的加速度。
(2)改变钩码数，多次重复测量。在一个实验中，可以根据测得的数据画出a-F关系图(如图)。
(1)分析此图的OA段可知，实验结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
(2)(选择题)此图AB段明显偏离直线。该错误的主要原因是
A.电车和轨道之间有摩擦力。b .导轨保持水平。
C.钩子代码的总质量太大。d .使用的汽车质量过大。
解析:(1)因为要探究加速度与力的关系，所以要保持车的总质量不变，钩码上的重力作为作用在车上的外力；(2)由于OA段的a-F关系是一条倾斜的直线，在质量不变的情况下，加速度与外力成正比；根据实验原理，实际上可以看出，AB段明显偏离直线是由于未能M > M >；& gtm造成的
问题3。(验证平行四边形法则)一个同学在家里尝试验证平行四边形法则。他找了三根一模一样的橡皮筋(遵循虎克定律)和几个小东西，还有一个刻度尺、一个三角形、一支铅笔、一根细绳、白纸和钉子，设计了如下实验:两根橡皮筋的一端分别系在墙上的两个钉子A和B上，另一端与第二根橡皮筋相连，节点为o。
(1)为了完成实验，有必要进行以下操作。
A.测量绳子的长度
B.测量橡皮筋的原始长度
c、测量悬挂重物后橡皮筋的长度。
d、记录悬挂重物后节点O的位置。
(2)钉子位置固定后，要利用现有设备，改变条件再进行实验，可采用的方法是
解析:①BCD；②更换不同的小砝码。
问题4。(力的功与物体速度的关系)探究力对一个原始静止物体所做的功与该物体所获得的速度之间的关系。实验装置如图所示，实验的主要过程如下:
(1)尽量让橡皮筋做w，2W，3W，...；
(2)分析点计时器播放的纸带，找出
下车的速度，，，...；
(3)制作草图；
(4)分析图像。如果图像是一条直线，则表示∝；如果不是直线，考虑是否存在∝、∝、∝等关系。
下列关于实验的说法中，不正确的是_ _ _ _ _ _ _ _ _。
A.在这个实验中，我们试图让橡皮筋做w，2W，3W，…采用的方法是选择相同的橡皮筋，并在每次实验中保持橡皮筋的拉伸长度一致。当用1根橡皮筋进行实验时，橡皮筋对汽车做的功为w，当用2、3、……根橡皮筋一起进行第二、三、……个实验时，橡皮筋对汽车做的功分别为2W、3W、……个。
B.汽车在运动中会受到阻力，补偿的方法可以使板子适当倾斜。
C.一个同学在一次实验中得到了录音纸带。纸带上打孔的点，两头密，中间稀。出现这种情况的原因可能是板子没有倾斜或者倾斜角度太小。
D.根据记录纸带上打孔的点，求小车获得速度的方法是计算纸带上第一个点到最后一个点的距离。
解析:本实验的目的是探究橡皮绳所做的功与物体获取速度的关系。这个速度是指橡胶绳完成做功时的速度，而不是整个过程的平均速度，所以D选项是错误的。
问题5。(测量重力加速度)如图所示，将点计时器固定在铁架上，使重物带动纸带从静止状态自由下落，通过这个装置可以测量重力和速度。
(1)所需设备包括打点计时器(带电线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架子和带夹子的重物，此外还有设备在(填写字母代码)。
A.DC电源，天平和砝码B. DC电源，毫米级
C.交流电源，天平和砝码d .交流电源，毫米级
②通过制作图像，可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确性。为了使图线的斜率等于重力加速度，不仅可以做v-t像，还可以做像。纵轴表示，横轴表示。
分析:①点定时器需要连接交流电源。重力加速度与物体质量无关，不要用秤和砝码。要计算速度，需要测量相邻计数之间的距离，需要一个刻度，选择d。
(2)通过公式，比如画一个图像，它的斜率也等于重力加速度。
问题6。(决定弹簧的刚度系数)在弹性极限内，弹簧的弹力与弹簧伸长(或缩短)的长度之比，称为弹簧的刚度系数。为了测量一根轻弹簧的刚度系数，有同学进行了如下实验设计:如图所示，在垂直向下的均匀磁场中，水平固定两根平行的金属导轨，金属杆ab与导轨接触良好。水平放置的轻弹簧一端固定在O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动过程中，弹簧垂直于金属杆，金属杆垂直于导轨，弹簧的变形始终在弹性限度内。通过减小金属杆与导轨之间的摩擦力，在弹簧变形较大时读数，可以忽略摩擦力对实验结果的影响。
请根据要求帮助学生解决实验中涉及的两个问题。
(1)帮助学生完成实验设计。请用低压DC电源()、滑动变阻器()、电流表()和开关()设计一个电路图，画在图中虚线框内，并正确连接到导轨的C端和D端。
(2)若已知导轨间距离为d，已知均匀磁场的磁感应强度为b，电路正确连接后，闭合开关使金属棒随挡板缓慢移动。当挡板移开，金属杆静止时，测量通过金属杆的电流为I1，记录金属杆的位置，关闭开关，测量弹簧对应的长度为x 1；改变滑动变阻器的阻值，当金属棒再次静止时，测得通过金属棒的电流为I2，对应的弹簧长度为x2，则弹簧的刚度系数为k = _ _ _ _ _ _ _ _ _。
解析:①低压DC电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串联在CD两点之间，如右图所示。
②设弹簧原始长度为L0，应用虎克定律:k (x1-l0) = bi1d，k (x2-l0) = bi2d。
两个表达式相减得到k (x1-x2) = b (i1-I2) d，得到k =；
问题7。(验证机械能守恒定律)如图所示，质量为m1和m2的两个小块A和B，系在一根跨天车的软绳两端，已知M1 > M2。现在这个装置用来验证机械能守恒定律。
(1)如果所选的块A是在从静止下落的过程中测量的，那么要测量的物理量是_ _ _ _ _ _ _ _。
(1)块体m1的质量，m2；
(2)块A的下落距离和下落该距离所用的时间；
(3)块B的下落距离和下落该距离所用的时间；
④绳子的长度。
(2)为了提高实验结果的准确性，一组学生对这个实验提出了以下建议:
(1)绳子的质量应轻；
②在“轻绳”的前提下，绳子越长越好；
(3)尽量保证木块只在垂直方向运动，不晃动；
(4)两块质量之差应尽可能小。
以上建议中，真正有助于提高准确率的是_ _ _ _ _ _ _ _。
(3)写一个上面没有提到的，有利于提高实验结果准确性的建议:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
解析:(1)通过连接两个物体A和B验证机械能守恒定律，不仅验证了系统的势能变化和动能变化是否相等，还验证了A和B连在一起，A下落的距离一定等于B上升的距离；A和B的速度总是相等的，所以不需要测量绳子的长度和B上升的距离和时间。(2)如果不能忽略绳子的质量，A和B组成的系统的一部分势能会转化为绳子的动能，给机械能守恒定律的验证带来误差；如果物体摆动，两个物体的速度不同，给计算系统的动能带来误差；绳子的长度应该等于两个木块的质量差。(3)多次取平均值可以减少测量误差，绳子的伸长量越小越好，可以降低高度测量的精度。
法律摘要:这是一个验证性实验。要求根据物理规律选取待测物理量，判断如何利用实验方法减小实验误差。掌握各种实验方法是解决问题的关键。
问题8。(螺旋千分尺读数)有个同学用螺旋千分尺测量一根铜线的直径。千分尺显示铜线的直径是_ _ _ _ _毫米.
解析:螺旋千分尺固定刻度部分的读数为4.5mm，活动刻度部分的读数为0.093mm，所以测得的铜线直径为4.593 mm..
规律总结:螺旋千分尺的读数是高考的常见考点，采用“定尺+动尺=读数”的方法。
问题9。(探究弹性与弹簧伸长量的关系)一个同学和你一起探究弹性与弹簧伸长量的关系，测量弹簧的刚度系数k。方法是将待测弹簧的一端固定在铁架上，然后将最小刻度为毫米的刻度尺垂直放在弹簧的一侧，使弹簧另一端的指针刚好落在刻度尺上。弹簧自然下垂时，指针指示的刻度值记为L0，弹簧下端挂50g重物时，指针指示的刻度值记为l 1；当弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度值记为L2；……;当悬挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度值被记录为L2。
(1)下表记录了该生测得的六个数值，其中两个在记录时是错误的，其代表符号为和。
测量记录表:
代表符号L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
刻度值/厘米1.70 3.40 5.10 8.60 10.3 12.1
②实验中未测量L3和L2。请根据上图将这两个测量值填入记录表中。
(3)为了充分利用测得的数据，学生按照以下方法逐一计算测得值的差值，分别计算三个差值:
。
请给出第四个区别:da = = cm。
(4)根据上述差值，每增加50g重量，可计算出弹簧的平均伸长量。使用d1，d2，d3，d4。
表达式为:=，
代入数据得到= cm。
⑤计算弹簧的刚度系数k = n/m。(g = 9.8m米/秒2)
分析:读数时要估计一位数，所以L5和L6两个数值记录错误。根据实验原理，可以得出以下问题的结果。答案:(2)1l5l 626.85(6.84-6.86)14.05(14.04-14.06)。
③ 7.20(7.18-7.22) ④ 1.75 ⑤28
规律总结:本题考查基本仪器(量表)的使用和基本测试方法(微分法)的应用。这是对高中物理实验基本能力的一次考查，值得关注。