力学是一门独立的基础学科，下面是力学实验与创新专题练习，请考生认真练习。

1.(2015高考浙江卷)如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t.测得遮光条的宽度为x，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度，正确的措施是()

A.换用宽度更窄的遮光条

B.提高测量遮光条宽度的精确度

C.使滑块的释放点更靠近光电门

D.增大气垫导轨与水平面的夹角

解析：选A.表示的是t时间内的平均速度，遮光条的宽度x越窄，则记录遮光时间t越小，越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确.

2.(2016福建厦门质检)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F靠近小球，再转动________到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是________mm.

解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm+20.00.01 mm=6.700 mm.

答案：D H G 6.700

3.(2015高考福建卷)某同学做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验.

(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为__________ cm;

(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________________;(填选项前的字母)

A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是________________.

解析：(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，则伸长量l=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm.

(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧.

(3)AB段明显偏离OA，伸长量l不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限度造成的.

答案：(1)6.93 (2)A

(3)弹簧受到的拉力超过了其弹性限度

4.(2015河南六市二联)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.

(1)某同学用20分度的游标卡尺测量一小球的直径，示数如图甲所示，则小球的直径d=________cm.

(2)如图乙所示，弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为tA、tB.用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，用游标卡尺测得小球直径为d，当地的重力加速度为g，在误差范围内，若公式________________成立，就可以验证机械能守恒(用题中给出的物理量符号表示).

解析：(1)游标卡尺示数为10 mm+0.054 mm=10.20 mm=1.020 cm.

(2)小球在A点动能EkA=m()2，

B点动能EkB=m()2，

动能增加量：Ek=EkA-EkB=m[()2-()2]，

小球由A到B重力势能减少量Ep=mgh，

在误差允许范围内，若满足Ek=Ep，

即()2-()2=2gh，就可以验证机械能守恒.

答案：(1)1.020 (2)()2-()2=2gh

5.(2015高考山东卷)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.

实验步骤：

将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向.

如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：

F/(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 找出中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O，橡皮筋的拉力记为FOO.

在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.

完成下列作图和填空：

(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线，根据图线求得l0=________cm.

(2)测得OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，则FOA的大小为________N.

(3)根据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F的图示.

(4)通过比较F与________的大小和方向，即可得出实验结论.

解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧.如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l0=10.0 cm.

(2)橡皮筋的长度l=OA+OB=13.60 cm，由图甲可得F=1.80 N，所以FOA=FOB=F=1.80 N.

(3)利用给出的标度作出FOA和FOB的图示，然后以FOA和FOB为邻边作平行四边形，对角线即为合力F，如图乙.

(4)FOO的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F是FOA、FOB两个力的合力，所以只要比较F和FOO的大小和方向，即可得出实验结论.

答案：(1)如图甲所示 10.0(9.8、9.9、10.1均正确)

(2)1.80(1.70～1.90均正确)

(3)如图乙所示

(4)FOO

6. (2016江西南昌一模)某实验小组用图1实验装置探究合力做功与动能变化的关系.铁架台竖直固定放置在水平桌面上，将长木板一端放置在水平桌面边缘P处，另一位置放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置，长木板P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时间.

实验步骤是：

用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L，用天平测量滑块的质量m.

平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P处为轴，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置Q1，用刻度尺测出Q1到水平面的高度H.

保持P位置不变，长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上.用刻度尺量出Q1Q2的距离h1，将滑块从Q2位置由静止释放，由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1.

保持P位置不变，重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置，重复步骤数次.

.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题(已知重力加速度为g)：

(1)滑块通过光电门的速度v=________;

(2)滑块动能的变化量Ek=________;

(3)滑块克服摩擦力做的功Wf=________;

(4)合力对滑块做的功W合=________.

.某学生以铁架台竖直杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标，以滑块通过光电门的挡光时间的平方倒数为纵坐标，根据测量数据在坐标中描点画出如图2所示直线，直线延长线没有过坐标原点，其原因主要是________________.

解析：本题考查探究合力做功与动能变化的关系实验.

.(1)滑块通过光电门的速度v近似等于通过光电门时的平均速度，则v=;

(2)滑块动能的变化量Ek=mv2=m;

(3)由题意，mgcos =mgsin ，设斜面长为x，则滑块克服摩擦力做功Wf=mgcos x，联立xsin =H知，Wf=mgH;

(4)合力对滑块做的功W=mg(H+h1)-Wf=mgh1.

.由题图知，h=0时，挡光时间不为零，说明平衡摩擦力时长木板的倾角过大.

答案：.(1) (2)m (3)mgH (4)mgh1

.平衡摩擦力时倾角过大

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