2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)實(shí)驗提能專訓(xùn).doc

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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)實(shí)驗提能專訓(xùn)實(shí)驗題(本題共10小題，共100分)1(8分)在用電火花計時器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗中，如圖所示是一條記錄小車運(yùn)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出(電源頻率為50 Hz)(1)根據(jù)運(yùn)動學(xué)有關(guān)公式可求得：vB1.38 m/s，vC_m/s，vD3.90 m/s；(保留三位有效數(shù)字)(2)若利用求得的數(shù)值作出小車的vt圖線(以打A點(diǎn)時開始計時)，將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是0.10 m/s，此速度的物理意義是_答案：(1)2.64(2)從A點(diǎn)開始計時，小車的速度為0.10 m/s解析：(1)電源頻率為50 Hz，則周期為0.02 s，相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，則可知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間為0.1 s，利用勻變速直線運(yùn)動的推論可知平均速度等于中間時刻的瞬時速度：vC m/s2.64 m/s.(2)vt圖象延長線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是：打點(diǎn)計時器打下計時點(diǎn)A時紙帶對應(yīng)的速度，小車的速度為0.10 m/s.2(xx安徽名校聯(lián)考)(8分)在“驗證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗中，某小組利用如圖甲所示的裝置完成實(shí)驗，橡皮條的一端C固定在木板上，用兩只彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)(1)則下列敘述正確的是()A該實(shí)驗中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置C實(shí)驗中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大D在實(shí)驗中，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計的刻度線(2)對數(shù)據(jù)處理后得到如圖乙所示的圖線，則F與F兩力中，方向一定沿CO方向的是_答案：(1)BD(2)F解析：(1)AO和BO的拉力與CO的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，A錯誤；實(shí)驗中兩次拉伸橡皮條，注意將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，以保證兩次操作中CO的拉力是相同的，則選項B正確；如果AO和BO的夾角適當(dāng)，則兩個分力可以將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，若夾角過大，則兩拉力不一定能將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，所以選項C錯誤；彈簧測力計與木板平行以便保證各力在同一平面內(nèi)，正對彈簧測力計的刻度線讀數(shù)可以減小偶然誤差，因此D正確(2)由題圖乙知，F(xiàn)是二力用平行四邊形定則合成所得，F(xiàn)是用一個力拉橡皮條時的外力，故一定與CO共線的是F.3(xx湖北八校二聯(lián))(8分)如圖為“測量彈簧勁度系數(shù)”的實(shí)驗裝置圖，彈簧的上端固定在鐵架臺上，下端裝有指針及掛鉤，指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺現(xiàn)在測得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時指針在刻度尺上的讀數(shù)如下表：鉤碼數(shù)n012345刻度尺讀數(shù)xn(cm)2.624.175.707.228.8410.43已知所有鉤碼的質(zhì)量可認(rèn)為相同且m050 g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8 m/s2.請回答下列問題：(1)請根據(jù)表格數(shù)據(jù)計算出彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)考慮到在沒有掛鉤碼時彈簧自身有重量，測量的勁度系數(shù)與真實(shí)值相比較_(填“偏大”、“偏小”或“沒有影響”)答案：(1)31或32(2)沒有影響解析：利用題目中表格數(shù)據(jù)可畫出Fx的圖象，求圖線斜率可得彈簧的勁度系數(shù)k31或32 N/m.由圖表可知，不掛鉤碼時的彈簧長度就相當(dāng)于原長了，在描繪Fx圖象時，彈簧的自身重量不影響勁度系數(shù)4(xx吉林省吉林市質(zhì)量檢測)(10分)測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖的裝置，圖中長木板水平固定(1)實(shí)驗過程中，電火花計時器應(yīng)接在交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使_(2)已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)_.(3)如圖所示為木塊在水平木板上帶動紙帶運(yùn)動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個計時點(diǎn)未畫出從紙帶上測出s13.20 cm，s24.52 cm，s58.42 cm，s69.70 cm.則木塊加速度大小a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)細(xì)線與長木板平行(或“細(xì)線水平”)(2)(3)1.3解析：(1)為了使細(xì)線的拉力方向與木塊運(yùn)動方向相同，應(yīng)調(diào)整細(xì)線與長木板平行(2)根據(jù)牛頓第二定律，對砝碼盤和砝碼整體有：mgFma，對木塊有：FMgMa，聯(lián)立兩方程得.(3)利用逐差法得a m/s21.3 m/s2.5(xx山東泰安一模)(10分)用如圖所示的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，帶滑輪的長木板和彈簧測力計均水平固定(1)實(shí)驗時，一定要進(jìn)行的操作是()A小車靠近打點(diǎn)計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)B改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶C用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量D為了減小誤差，實(shí)驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的aF圖象可能正確的是()(3)若給出的aF圖象的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_答案：(1)AB(2)a(3)解析：(1)本實(shí)驗進(jìn)行操作時，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器，且先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時要記錄彈簧測力計的示數(shù)，為了減小實(shí)驗誤差，應(yīng)改變砂和砂桶質(zhì)量，多打出幾條紙帶，A、B正確；由于裝置中連接有彈簧測力計，能測出繩上的拉力，故不用測出砂和砂桶的質(zhì)量，C錯誤；當(dāng)砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，砂和砂桶的重力近似等于小車的拉力，由于裝置中的彈簧測力計能測出繩上的拉力，故本實(shí)驗中不再用滿足此關(guān)系，D錯誤(2)對小車根據(jù)牛頓第二定律有2FFfMa，則aF，所以圖線a正確(3)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式得k，所以M.6(10分)某課外活動小組利用豎直上拋運(yùn)動驗證機(jī)械能守恒定律 甲 乙(1)某同學(xué)用20分度游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，讀數(shù)如圖甲所示，小球直徑為_cm.圖乙所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通過光電門A、B時的速度分別為vA、vB，其中vA_m/s.(2)用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較_(用題目中涉及的物理量符號表示)是否相等，就可以驗證機(jī)械能是否守恒(3)通過多次實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，小球通過光電門A的時間越短，(2)中要驗證的兩數(shù)值差越大，試分析實(shí)驗中產(chǎn)生誤差的主要原因是_答案：(1)1.0204(2)gh(3)見解析解析：(1)由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法d主尺讀數(shù)游標(biāo)尺的讀數(shù)，注意分度值，讀得小球直徑為1.020 cm，小球通過光電門可近似認(rèn)為做勻速直線運(yùn)動，所以vA4 m/s；(2)在驗證機(jī)械能守恒定律時，要看動能的減少量是否等于勢能的增加量，即gh；(3)小球通過A的時間越短，意味著小球的速度越大，而速度越大受到的空氣阻力越大，損失的能量越多，動能的減少量和勢能的增加量差值越大7(xx湖北襄州一中四校聯(lián)考)(10分)某物理小組的同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗器材測定重力加速度，實(shí)驗器材有：底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器(其中光電門1更靠近小球釋放點(diǎn))，小球釋放器(可使小球無初速釋放)、網(wǎng)兜實(shí)驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運(yùn)動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h.(1)使用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖所示，則小球直徑為_cm.(2)改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系為h_.(3)根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作出 t圖線，若圖線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度的大小為_答案：(1)1.170(2)vtgt2(3)2k解析：(1)卡尺讀數(shù)為：整數(shù)精度格數(shù)(以毫米為單位)(2)從光電門1到2的過程中，用逆向思維的方法列出位移表達(dá)式：hvt(g)t2vtgt2.(3)由上一問可推導(dǎo)出 t之間的函數(shù)關(guān)系為vgt，可知kg，所以g2k.8(12分)用圖甲所示裝置來探究動能定理：將一傾斜氣墊導(dǎo)軌固定在水平桌面上，帶擋光片的滑塊置于導(dǎo)軌頂點(diǎn)A處，其總質(zhì)量為M.導(dǎo)軌上有一光電門，可測擋光片通過光電門的擋光時間t.頂點(diǎn)A到導(dǎo)軌底端B點(diǎn)的距離為d，A與B的高度差為h，擋光片寬度為b，A與光電門的距離為s，重力加速度為g.分析下列問題：甲乙(1)以滑塊、擋光片為一系統(tǒng)實(shí)驗時讓滑塊從頂點(diǎn)A由靜止釋放，當(dāng)滑塊剛通過光電門時，合外力對系統(tǒng)做的功為W_，系統(tǒng)動能的增加量為Ek_(用題目中給出的字母表示)(2)改變光電門的位置，每次實(shí)驗都讓滑塊從同一點(diǎn)A由靜止下滑，然后分別測出滑塊與光電門之間的距離s與擋光片通過光電門的時間t.最后根據(jù)實(shí)驗中的數(shù)據(jù)得到了如圖乙所示的s圖象根據(jù)所作的圖象分析，該圖象_(填“可以”或“不可以”)驗證動能定理，理由是_(只需列出相關(guān)的理論表達(dá)式即可)答案：(1)MgsM2(2)可以s解析：(1)滑塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)重力對系統(tǒng)做的功為WMgs通過光電門瞬間滑塊和擋光片的速度為v，系統(tǒng)動能的增加量EkM2.(2)若系統(tǒng)滿足WEk，即MgsM2，則有s，可見s，所以該圖象可以驗證動能定理9(12分)為了驗證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器M通過G1、G2光電門時，光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄，滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩光電門中心間的距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m，細(xì)繩不可伸長且其質(zhì)量可以忽略，重力加速度為g.該同學(xué)想在水平的氣墊導(dǎo)軌上，只利用以上儀器，在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗證機(jī)械能守恒定律，請回答下列問題：(1)實(shí)驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺母，使氣墊導(dǎo)軌水平請在以下空白處填寫實(shí)驗要求在不增加其他測量器材的情況下，調(diào)水平的步驟是：取下牽引砝碼m，接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母，若滑行器M放在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置都能保持靜止，或者輕推滑行器M，M分別通過光電門G1、G2的時間_，則導(dǎo)軌水平；(2)當(dāng)氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平后，在接下來的實(shí)驗操作中，以下操作合理的是_；A擋光片的寬度D應(yīng)盡可能選較小的B選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應(yīng)遠(yuǎn)小于滑行器和擋光片的總質(zhì)量MC為了減小實(shí)驗誤差，光電門G1、G2的間距x應(yīng)該盡可能大一些D用來牽引滑行器M的細(xì)繩可以與導(dǎo)軌不平行(3)在每次實(shí)驗中，若表達(dá)式_(用M、g、m、t1、t2、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機(jī)械能守恒定律成立答案：(1)(在誤差允許的范圍內(nèi))相等(2)AC(3)mgx(Mm)2(Mm)2解析：(1)由題意可知M分別通過兩個光電門的時間相等，即表示軌道水平(2)由題意可得，擋光片越小，速度計算越精確，選項A正確；考慮到m的作用，不需要m遠(yuǎn)小于M，選項B錯誤；光電門間距更大一些，距離測量誤差會減小，速度差距更大，誤差會減小，選項C正確；牽引滑行器的細(xì)繩應(yīng)當(dāng)與導(dǎo)軌平行，選項D錯誤(3)要使機(jī)械能守恒，以M和m為研究對象，可知需要公式mgx(Mm)2(Mm)2.10(12分)某實(shí)驗小組利用如圖甲所示的裝置來探究“合外力一定時物體的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”(1)用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則其寬度d_mm.(2)實(shí)驗中，將軌道左端適當(dāng)墊起，在不掛小桶時，如果小車_，則表示已平衡好阻力(3)測出兩個光電門中心之間的距離為L，將小車從圖示位置靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門A的時間t1和經(jīng)過光電門B的時間t2，則小車加速度的表達(dá)式a_.(用以上字母表示)(4)保持合力不變，改變小車的質(zhì)量，將測得的實(shí)驗數(shù)據(jù)記入下表為了更直觀地分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，請在坐標(biāo)圖中作出相應(yīng)的圖象.m/g250300400500600800a/(ms2)0.950.820.620.500.430.32/kg14.003.332.502.001.671.25(5)由圖得出實(shí)驗結(jié)論：_.答案：(1)5.8(2)經(jīng)過兩個光電門的時間相等(3)(4)如圖所示(5)在誤差允許的范圍內(nèi)，加速度與質(zhì)量成反比解析：本題考查了合外力一定時物體的加速度與其質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗，將力學(xué)的一些實(shí)驗都融合在了一起，難度較小(1)游標(biāo)卡尺的主尺為5 mm，游標(biāo)尺為80.1 mm0.8 mm，故其寬度d5.8 mm；(2)平衡摩擦力時，當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動時，即小車經(jīng)過兩個光電門的時間相等時，表示已經(jīng)平衡好了摩擦力；(3)根據(jù)vv2aL，得小車的加速度a；(4)以為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、連線、作圖即可；(5)由圖可以看出，圖象是一條直線，即加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，即在誤差允許的范圍內(nèi)，加速度與質(zhì)量成反比