（京津魯瓊專用）2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 實驗題熱點巧練 熱點13 力學(xué)常規(guī)實驗（含解析）

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1、熱點13　力學(xué)常規(guī)實驗 (建議用時：20分鐘) 1．(2019·菏澤模擬)如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B.滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放． (1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝________mm. (2)實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是____________________． (3)改變鉤碼質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條

2、通過光電門的時間t，通過描點作出________(填“t2－F”“－F”或“－F”)的線性圖象． 2．(2019·河北衡水中學(xué)二模)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來驗證動量守恒定律，該裝置由水平長木板及固定在木板一端的硬幣發(fā)射器組成，硬幣發(fā)射器包括支架、彈片及彈片釋放裝置，釋放彈片可將硬幣以某一初速度彈出．已知一元硬幣和五角硬幣與長木板間動摩擦因數(shù)相同，主要實驗步驟如下： a．將一元硬幣置于發(fā)射槽口，釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，硬幣沿著長木板中心線運(yùn)動，在長木板中心線的適當(dāng)位置取一點O，測出硬幣停止滑動時硬幣右側(cè)到O點的距離．再從同一位置釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，重復(fù)多次，取該距離的平均值記為x1，如

3、圖乙所示； b．將五角硬幣放在長木板上，使其左側(cè)位于O點，并使其直徑與中心線重合，按步驟①從同一位置釋放彈片，重新彈射一元硬幣，使兩硬幣對心正碰，重復(fù)多次，分別測出兩硬幣碰后停止滑行時距O點距離的平均值x2和x3，如圖丙所示． (1)為完成該實驗，除長木板，硬幣發(fā)射器，一元及五角硬幣，刻度尺外，還需要的器材為________； (2)實驗中還需要測量的物理量為____________，驗證動量守恒定律的表達(dá)式為____________(用測量物理量對應(yīng)的字母表示)． 3．如圖甲、乙所示，在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中： (1)如果“力的平行四邊形定則”得到了驗證，那么圖乙

4、中cos α∶cos β＝________． (2)現(xiàn)將鉤碼改為兩個彈簧測力計，使橡皮筋另一端拴上兩個細(xì)繩套，用兩個彈簧測力計分別鉤住細(xì)繩套，橡皮筋與細(xì)繩套的結(jié)點拉至O點，力的示意圖如圖丙所示，現(xiàn)使F2大小不變地沿順時針轉(zhuǎn)過某一小角度，相應(yīng)地使F1的大小及圖中γ角發(fā)生變化．則相應(yīng)的變化可能是________． A．F1一定增大 B．F1可能減小 C．F1若增大，γ角一定減小 D．F1若增大，γ角可能增大 4．圖甲是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點且固定．帶有遮光條的小物塊自曲面上某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點，P為光電計時器的光電門

5、，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間. (1)利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝________cm； (2)實驗中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有________； A．小物塊質(zhì)量m B．遮光條通過光電門的時間t C．光電門到C點的距離x D．小物塊釋放點的高度h (3)為了減小實驗誤差，同學(xué)們采用圖象法來處理實驗數(shù)據(jù)，他們根據(jù)(2)測量的物理量，建立如圖所示的坐標(biāo)系來尋找關(guān)系，其中合理的是________． 板塊二　實驗題熱點巧練 熱點13　力學(xué)常規(guī)實驗 1．解析：(3)由題意可知，該實驗中保持滑塊質(zhì)量M不變，因此有v2＝2aL，其中v＝

6、，a＝，即＝2L，得＝·F. 答案：(1)2.30　(2)遮光條初始位置到光電門的距離L(或A、B間的距離)　(3)－F 2．解析：(1)動量為質(zhì)量和速度的乘積，該實驗要驗證質(zhì)量不等的兩物體碰撞過程中動量守恒，需測量兩物體的質(zhì)量和碰撞前后的速度，因此除給定的器材外，還需要的器材為天平． (2)測出一元硬幣的質(zhì)量為m1，五角硬幣的質(zhì)量為m2，一元硬幣以速度v1被彈射出去后，由動能定理可得μm1gx1＝m1v，解得v1＝，當(dāng)一元硬幣以速度v1與五角硬幣碰撞后，速度分別為v2、v3，由動能定理可得μm1gx2＝m1v，μm2gx3＝m2v，解得一元硬幣碰后速度v2＝，五角硬幣碰后的速度為v3＝

7、，若碰撞過程動量守恒則需滿足m1v1＝m1v2＋m2v3，代入數(shù)據(jù)可得m1＝m1＋m2. 答案：(1)天平　(2)一元硬幣的質(zhì)量m1和五角硬幣的質(zhì)量m2 m1＝m1＋m2 3．解析：(1)由平衡知識可知，在水平方向上有3mgcos β＝4mgcos α，解得cos α∶cos β＝3∶4.　 (2)根據(jù)平行四邊形定則有：若變化如圖(a)所示，可以增大F1的同時減小γ角；若變化如圖(b)所示，可以增大F1的同時增大γ角；若變化如圖(c)所示，可以增大F1而保持γ角不變，故A、D正確，B、C錯誤． 答案：(1)3∶4　(2)AD 4．解析：(1)主尺的讀數(shù)是1.0 cm，游標(biāo)尺上的

8、第12條刻度線與主尺的刻度線對齊，讀數(shù)是0.05×12 mm＝0.60 mm，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是10 mm＋0.60 mm＝10.60 mm＝1.060 cm. (2)實驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與遮光條通過光電門的時間可求得滑塊通過光電門時的速度v＝；滑塊從B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得－μmgx＝0－mv2，聯(lián)立以上兩式得動摩擦因數(shù)μ＝.則還需要測量的物理量是光電門P到C點的距離x與遮光條通過光電門的時間t，故B、C正確，A、D錯誤． (3)由動摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，μ與t2和x的乘積成反比，所以x－圖線是過原點的直線，應(yīng)該建立－x坐標(biāo)系，故B項正確，A、C、D項錯誤． 答案：(1)1.060　(2)BC　(3)B - 5 -