2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 6.13 力學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)作業(yè)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 6.13 力學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)作業(yè) 1.如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間Δt.測(cè)得遮光條的寬度為Δx，用近似代表滑塊通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度．為使更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是(　　) A．換用寬度更窄的遮光條 B．提高測(cè)量遮光條寬度的精確度 C．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門 D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角 解析：實(shí)質(zhì)上是滑塊通過(guò)光電門時(shí)的平均速度，所以要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將遮光條的寬度減小一些，所以B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤，A項(xiàng)正確． 答案：A 2．在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律

2、”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)后，通過(guò)計(jì)算得到了小車做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各計(jì)時(shí)時(shí)刻的速度，如表所示. 位置編號(hào) 0 1 2 3 4 5 時(shí)間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度v/(m·s－1) 0.38 0.63 0.88 1.12 1.38 1.63 (1)分析表中數(shù)據(jù)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，小車做________運(yùn)動(dòng)． (2)如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源實(shí)際頻率為49 Hz，而該同學(xué)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)以50 Hz計(jì)算，這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)． (3)由于此次實(shí)驗(yàn)的原始紙帶沒(méi)有保存

3、，另一同學(xué)想估算小車從位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x＝(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1) m＝……那么，該同學(xué)得到的位移________(填“大于”“等于”或“小于”)實(shí)際位移，為了使計(jì)算位移的誤差盡可能小，你認(rèn)為采取什么方法更合適？(不必算出具體數(shù)據(jù))__________________________． 解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可以看出，小車的速度在相等的時(shí)間間隔內(nèi)的增加量在誤差允許的范圍內(nèi)相等，故小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(2)因?yàn)檎鎸?shí)的頻率偏小，故真實(shí)的打點(diǎn)時(shí)間間隔比0.02 s大，計(jì)算加速度時(shí)使用的公式a＝中T比真實(shí)值小

4、，故算出的a與真實(shí)值相比偏大．(3)由x的表達(dá)式可以看出該同學(xué)是用每0.1 s內(nèi)的初速度來(lái)計(jì)算勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移之和，應(yīng)比實(shí)際的勻加速運(yùn)動(dòng)的位移小，為了使計(jì)算位移的誤差盡可能小，用小車從位置0到位置5的過(guò)程中的平均速度乘以總時(shí)間求位移更合適，即x＝t總． 答案：(1)勻加速直線　(2)偏大　(3)小于　用小車從位置0到位置5的過(guò)程中的平均速度乘總時(shí)間求位移更合適，即x＝t總． 3.某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)． ①圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Δl為________ cm

5、； ②本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是________；(填選項(xiàng)前的字母) A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 ③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是____________________________． 解析：①Δl＝14.66 cm－7.73 cm＝6.93 cm ②應(yīng)逐一增掛鉤碼，不能隨意增減，A項(xiàng)正確． ③彈簧下端鉤碼對(duì)彈簧的拉力過(guò)大，

6、使彈簧形變量超過(guò)了彈簧的彈性限度，彈簧的伸長(zhǎng)量不再是線性變化． 答案：①6.93　②A?、鄢^(guò)彈簧的彈性限度 4．在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上打的點(diǎn)計(jì)算出來(lái)． 圖1 (1)一組同學(xué)在做驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地得到加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與________的圖象． 　 圖2 圖3 (2)如圖2所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)

7、據(jù)作出的a－F圖象，此圖象說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是________． (3)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a－F圖象，如圖3所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同？________. 解析：(1)由于a∝，所以a－圖象應(yīng)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，數(shù)據(jù)處理時(shí)常作出a與的關(guān)系圖象．(2)當(dāng)F為零時(shí)已經(jīng)有加速度了，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度．(3)a－F圖象的斜率表示，斜率不同，說(shuō)明小車及車中砝碼的總質(zhì)量不同，即車中砝碼的質(zhì)量不同． 答案：(1)　(2)平衡摩擦力過(guò)度　(3)小車及車中砝碼的總質(zhì)量(或車中砝碼的質(zhì)量) 5.某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．已知

8、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，物塊下滑過(guò)程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離． 　 圖(a )圖(b) (1)物塊下滑時(shí)的加速度a＝________ m/s2，打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v＝________ m/s； (2)已知重力加速度大小為g，為求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還必須測(cè)量的物理量是________(填正確答案標(biāo)號(hào))． A．物塊的質(zhì)量　B．斜面的高度　C．斜面的傾角 解析：(1)利用逐差法求得加速度 a＝＝3.25 m/s2；利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律知打C點(diǎn)時(shí)速度v＝＝1.79 m/s.(2)根據(jù)牛頓第二

9、定律，可得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，即μ＝，選項(xiàng)C正確． 答案：(1)3.25　1.79　(2)C 6.某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電． 圖1 (1)下列實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的是________． A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方 B．紙帶穿過(guò)限位孔，壓在復(fù)寫紙下面 C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落 D．在磁鐵下落的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 (2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(記為“實(shí)驗(yàn)①”)，將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點(diǎn)為O

10、點(diǎn)，每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)為1,2，…，8.用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，記錄在紙帶上，如圖2所示． 圖2 計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度，粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，抄入下表．請(qǐng)將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整. 位置 1 2 3 4 5 6 7 8 (cm/s) 24.5 33.8 37.8 ____ 39.5 39.8 39.8 39.8 (3)分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi)，磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的變化情況是________；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是________． (4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重

11、復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作(記為“實(shí)驗(yàn)②”)，結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同。請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)②是為了說(shuō)明什么？對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論？ 解析：(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故實(shí)驗(yàn)中必須保證小磁鐵除受重力、磁力外不受其他力的作用，故銅管需豎直地固定在限位孔正下方以保證磁鐵在下落過(guò)程中不與銅管摩擦與碰撞，A正確．紙帶穿過(guò)限位孔可以保證紙帶的正確方位，置于復(fù)寫紙下面可以保證打點(diǎn)清晰，B正確．釋放紙帶前應(yīng)手提紙帶上端使紙帶豎直，小磁鐵靜止，故C錯(cuò)誤．釋放小磁鐵前應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待其工作穩(wěn)定后方可放開紙帶，D錯(cuò)誤．(2)由圖2可得4＝ cm/s＝39.0 cm/s.(3)由表中數(shù)據(jù)可以看出，磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度在相等時(shí)間內(nèi)的增量逐漸減小，最終保持39.8 cm/s的速度不變，即磁鐵運(yùn)動(dòng)中加速度逐漸減小，最終為零，則由mg－f＝ma知阻尼作用逐漸增大直到等于重力．(4)見答案． 答案：(1)CD　(2)39.0　(3)逐漸增大到39.8 cm/s　逐漸增大到等于重力　(4)為了說(shuō)明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用．磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用