三年高考(2017-2019)高考物理真題分項(xiàng)匯編 專(zhuān)題18 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析)

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1、專(zhuān)題18 力學(xué)實(shí)驗(yàn)1(2019新課標(biāo)全國(guó)卷)某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長(zhǎng)木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑,打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz,紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫(huà)出。在ABCDE五個(gè)點(diǎn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是 點(diǎn),在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為 m/s(保留3位有效數(shù)字);物塊下滑的加速度大小為 m/s2(保留2位有效數(shù)字)?!敬鸢浮浚?)A (2)0.233 (3)0.75【解析】分析可知,物塊沿傾斜長(zhǎng)木板最勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),紙帶上的點(diǎn)跡,從A到E,間隔越來(lái)越大,可知,物塊跟紙帶的左端相連,紙帶上最先打出的是A

2、點(diǎn);在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)瞬間,物塊的速度;根據(jù)逐差法可知,物塊下滑的加速度。2(2019新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖(a),某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源,紙帶等?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)= (用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)整木板與水平面的夾角=30。接通電源。開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開(kāi)始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出)。重力加速度為9.8 m/s2

3、??梢杂?jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 (結(jié)果保留2位小數(shù))?!敬鸢浮浚?) (2)0.35【解析】(1)由mgsin-mgcos=ma,解得:=(2)由逐差法a= 得:SII=(76.39-31.83)10-2 m,T=0.15 s,SI=(31.83-5.00)10-2m,故a= m/s2=1.97 m/s2,代入式,得:=0.353(2019新課標(biāo)全國(guó)卷)甲乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球,乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時(shí)候拍照。已知相機(jī)每間隔0.1 s拍1幅照片。(1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息,在此實(shí)驗(yàn)中還必須使用的器材是_。

4、(填正確答案標(biāo)號(hào))A米尺B秒表C光電門(mén)D天平(2)簡(jiǎn)述你選擇的器材在本實(shí)驗(yàn)中的使用方法。答:_。(3)實(shí)驗(yàn)中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5 cm、ac=58.7 cm,則該地的重力加速度大小為g=_m/s2。(保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)A (2)將米尺豎直放置,使小球下落時(shí)盡量靠近米尺 (3)9.7【解析】此實(shí)驗(yàn)用數(shù)碼相機(jī)替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,故實(shí)驗(yàn)原理是相同的,仍然需要米尺來(lái)測(cè)量點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離;就本實(shí)驗(yàn)而言,因?yàn)槭遣煌掌?,所以是測(cè)量連續(xù)幾張照片上小球位置之間的距離;加速度求解仍然用逐差法計(jì)算,注意是bc與ab之間的距離差。4(2019北京卷)用如圖1所示裝置

5、研究平地運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出,落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時(shí),鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板,重新釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿(mǎn)足的有_。A斜槽軌道光滑B斜槽軌道末段水平C擋板高度等間距變化D每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球(2)為定量研究,建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。a取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),將鋼球靜置于Q點(diǎn),鋼球的_(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn);在確定y軸時(shí)_(選填“需要”或

6、者“不需要”)y軸與重錘線(xiàn)平行。b若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn),也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖2所示,在軌跡上取A、B、C三點(diǎn),AB和BC的水平間距相等且均為x,測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則_(選填“大于”、“等于”或者“小于”)??汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開(kāi)(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,結(jié)果用上述字母表示)。(3)為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,同學(xué)們還提出了以下三種方案,其中可行的是_。A從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱,拍攝照片,即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡B用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡 C將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,

7、鉛筆以一定初速度水平拋出,將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡(4)伽利略曾研究過(guò)平拋運(yùn)動(dòng),他推斷:從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈,如果不受空氣阻力,不論它們能射多遠(yuǎn),在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_。A在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)C在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒(5)牛頓設(shè)想,把物體從高山上水平拋出,速度一次比一次大,落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn),如果速度足夠大,物體就不再落回地面,它將繞地球運(yùn)動(dòng),成為人造地球衛(wèi)星。同樣是受地球引力,隨著拋出速度增大,物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng),請(qǐng)分析原因?!敬鸢浮浚?)BD (2)球心 需要 大于 (3)B (4)B (5)利用

8、平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡的拋物線(xiàn)和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)證明即可【解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:水平方向勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)解答。(1)本實(shí)驗(yàn)中要保證小球飛出斜槽末端時(shí)的速度為水平,即小球做平拋運(yùn)動(dòng),且每次飛出時(shí)的速度應(yīng)相同,所以只要每次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放即可,故BD正確;(2)a.平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)應(yīng)為鋼球靜置于Q點(diǎn)時(shí),鋼球的球心對(duì)應(yīng)紙上的位置,由于平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),所以在確定y軸時(shí)需要y軸與重錘線(xiàn)平行;b.由初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律即在相等時(shí)間間隔內(nèi)所通過(guò)的位移之比為可知,由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn),所以;設(shè)AB,BC間所用的時(shí)間為T(mén),豎直方向有:,水平方向有:,聯(lián)立解得:

9、;(3)A項(xiàng):從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱,由于細(xì)水柱射出后受到空氣阻力的作用,;且水的液面高的時(shí)候速度大,液面低的時(shí)候速度小,故不可行;B項(xiàng):用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時(shí)刻的位置即平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的點(diǎn),平滑連接在一起即為平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,所以此方案可行;C項(xiàng):將鉛筆垂直于豎直的白板放軒,以一定初速度水平拋出,筆尖與白紙間有摩擦阻力的作用,所以鉛筆作的不是平拋運(yùn)動(dòng),故此方案不可行;(4)由平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向運(yùn)動(dòng)可知,時(shí)間,所以只要高度相同,時(shí)間相同,故B正確;(5)由平拋運(yùn)動(dòng)可知,豎直方向:,水平方向:,聯(lián)立解得:,即拋出物體的軌跡為拋物線(xiàn),當(dāng)拋出的速度越大,在拋物線(xiàn)上某點(diǎn)的速度足以提供該點(diǎn)做

10、圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí),物體的軌跡從拋物線(xiàn)變?yōu)閳A。5(2019江蘇卷)某興趣小組用如題10-1圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理(1)有兩種工作頻率均為50 Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用:A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小,應(yīng)選擇 (選填“A”或“B”);(題10-1圖)(2)保持長(zhǎng)木板水平,將紙帶固定在小車(chē)后端,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔實(shí)驗(yàn)中,為消除摩擦力的影響,在砝碼盤(pán)中慢慢加入沙子,直到小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤(pán)中取出適量沙子,直至輕推小車(chē)觀(guān)察到小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)看法正確的同學(xué)是 (選填“甲”或“乙”);(3)消除摩擦力的影響后,在砝碼

11、盤(pán)中加入砝碼接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,松開(kāi)小車(chē),小車(chē)運(yùn)動(dòng);紙帶被打出一系列點(diǎn),其中的一段如題10-2圖所示。圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫(huà)出,紙帶上A點(diǎn)的速度vA= m/s;(題10-2圖)(4)測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量為M,再測(cè)出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L(zhǎng)小車(chē)動(dòng)能的變化量可用Ek=算出砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g;實(shí)驗(yàn)中,小車(chē)的質(zhì)量應(yīng) (選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤(pán)和沙子的總質(zhì)量,小車(chē)所受合力做的功可用W=mgL算出,多次測(cè)量,若W與Ek均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理?!敬鸢浮浚?)B (2)乙 (3)0.31(0.300.33都算對(duì)) (4)遠(yuǎn)大于【解析】(1)為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較

12、小,應(yīng)選電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器即B;(2)當(dāng)小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)有小車(chē)與木板間的摩擦為最大靜摩擦力,由于最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力,所以甲同學(xué)的看法錯(cuò)誤,乙同學(xué)的看法正確;(3)由圖可知,相鄰兩點(diǎn)間的距離約為0.62 cm,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s,所以速度為;(4)對(duì)小車(chē)由牛頓第二定律有:,對(duì)砝碼盤(pán)由牛頓第二定律有:,聯(lián)立解得:,當(dāng)時(shí),有:,所以應(yīng)滿(mǎn)足:。6(2019浙江選考)(1)在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是A在使用彈簧秤時(shí),使彈簧秤與木板平面平行B每次拉伸橡皮筋時(shí),只要使橡皮筋伸長(zhǎng)量相同即可C橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上D描點(diǎn)確定拉力方向時(shí),兩點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能大一

13、些(2)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)相同的小車(chē)放在光滑水平板上,前段各系一條細(xì)繩,繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤(pán),盤(pán)中可放重物。小車(chē)的停和動(dòng)通過(guò)用黑板擦按住小車(chē)后的細(xì)線(xiàn)和抬起來(lái)控制,如圖1所示。實(shí)驗(yàn)要求小盤(pán)和重物所受的重力近似等于使小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的力。請(qǐng)指出圖2中錯(cuò)誤之處:_。調(diào)整好裝置后,在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩小車(chē)的位移分別是x1和x2,則兩車(chē)的加速度之比為_(kāi)?!敬鸢浮浚?)AD (2)拉小車(chē)的細(xì)繩與木板沒(méi)有平衡,托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量M 【解析】(1)彈簧秤是否與木板平面平行,將會(huì)影響彈簧秤的讀數(shù),即力的大小,A正確;兩次拉橡皮筋,要使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到

14、達(dá)同一位置,并不是兩次拉橡皮筋的伸長(zhǎng)量相同,也不一定橡皮條要在兩細(xì)線(xiàn)的夾角平分線(xiàn)上,BC錯(cuò)誤;在記錄力的方向時(shí),同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些,作圖時(shí)產(chǎn)生的角度誤差會(huì)減小,D正確;(2)實(shí)驗(yàn)要求小盤(pán)和重物所受的重力近似等于使小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的力,則必須滿(mǎn)足托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量,從圖2可知托盤(pán)的質(zhì)量150 g,小車(chē)的質(zhì)量200 g,達(dá)不到要求;拉小車(chē)的細(xì)繩與木板沒(méi)有平行;兩小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,根據(jù)位移時(shí)間公式可得。7(2019浙江選考)小明做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示,懸掛在O點(diǎn)的單擺由長(zhǎng)為l的細(xì)線(xiàn)和直徑為d的小球A組成,小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B

15、發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后小球A繼續(xù)擺動(dòng),小球B做平拋運(yùn)動(dòng)。圖1 圖2(1)小明用游標(biāo)卡尺測(cè)小球A直徑如圖2所示,則d=_mm。又測(cè)得了小球A質(zhì)量m1,細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度l,碰撞前小球A拉起的角度和碰撞后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x、豎直下落高度h。為完成實(shí)驗(yàn),還需要測(cè)量的物理量有:_。(2)若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺,其周期_(選填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前單擺的周期(擺角小于5)?!敬鸢浮浚?)14.40 (2)小球B質(zhì)量m2,碰后小球A擺動(dòng)的最大角 (3)大于【解析】(1)球的直徑為d=14 mm+8 mm=14.40 mm;根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得碰撞前瞬間球A的速度(),碰撞后仍可根據(jù)

16、機(jī)械能守恒定律計(jì)算小球A的速度,所以需要小球A碰后擺動(dòng)的最大角;小球B碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得小球B的速度,要求B的動(dòng)量所以需要測(cè)量小球B的質(zhì)量;(2)黏在一起后,球的重心發(fā)生變化,如圖所示,擺長(zhǎng)發(fā)生變化,故根據(jù)單擺周期可得周期變大。8(2018江蘇卷)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量重力加速度g。細(xì)繩跨過(guò)固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪,兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實(shí)驗(yàn)操作如下:用米尺量出重錘1底端距地面的高度H;在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼;左手將重錘2壓在地面上,保持系統(tǒng)靜止釋放重錘2,同時(shí)右手開(kāi)啟秒表,在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí),記錄下落時(shí)間;重復(fù)測(cè)量3次下落時(shí)間,取其平均

17、值作為測(cè)量值t。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(1)步驟可以減小對(duì)下落時(shí)間t測(cè)量的_(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差。(2)實(shí)驗(yàn)要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多,主要是為了_。A使H測(cè)得更準(zhǔn)確B使重錘1下落的時(shí)間長(zhǎng)一些C使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2MD使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等(3)滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差?,F(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差,可以怎么做_?(4)使用橡皮泥改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并測(cè)出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0。用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量和已知量表示g,得g=_。【答案】(1)偶然 (2)B (3)在重錘1上粘上橡皮泥,調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1能觀(guān)察到其勻速下落 (4)【解析】(1)時(shí)

18、間測(cè)量是人為操作快慢和讀數(shù)問(wèn)題帶來(lái)的誤差,所以屬于偶然誤差。(2)由于自由落體的加速度較大,下落H高度的時(shí)間較短,為了減小測(cè)量時(shí)間的實(shí)驗(yàn)誤差,就要使重錘下落的時(shí)間長(zhǎng)一些,因此系統(tǒng)下降的加速度要小,所以小鉤碼的質(zhì)量要比重錘的質(zhì)量小很多。(3)為了消除滑輪的摩擦阻力,可用橡皮泥粘在重錘1上,輕拉重錘放手后若系統(tǒng)做勻速運(yùn)動(dòng),則表示平衡了阻力。(3)根據(jù)牛頓第二定律有,又,解得。9(2019北京卷)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:a安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車(chē)沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。b選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t=0),然

19、后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖2中A、B、C、D、E、F所示。c通過(guò)測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度,分別記作v1、v2、v3、v4、v5d以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),如圖3所示。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有_和_(填選項(xiàng)前的字母)。A電壓合適的50 Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺D秒表E天平(含砝碼)(2)在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫(huà)出vt圖象。(3)觀(guān)察vt圖象,可以判斷小車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其依據(jù)是_。vt

20、圖象斜率的物理意義是_。(4)描繪vt圖象前,還不知道小車(chē)是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,從理論上講,對(duì)t的要求是_(選填“越小越好”或“與大小無(wú)關(guān)”);從實(shí)驗(yàn)的角度看,選取的x大小與速度測(cè)量的誤差_(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。(5)早在16世紀(jì)末,伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí),為此他設(shè)計(jì)了如圖4所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”,反復(fù)做了上百次,驗(yàn)證了他的猜想。請(qǐng)你結(jié)合勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的知識(shí),分析說(shuō)明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的_?!敬鸢浮浚?)A C (2)如圖所示:(3)小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻變化 加速度 (4)越小越好

21、 有關(guān) (5)如果小球的初速度為0,其速度,那么它通過(guò)的位移xt2。因此,只要測(cè)量小球通過(guò)不同位移所用的時(shí)間,就可以檢驗(yàn)小球的速度是否隨時(shí)間均勻變化。【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需用交流電源;為了計(jì)算速度需要利用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度。故需要的儀器選AC(2)利用所給點(diǎn)跡描點(diǎn)連線(xiàn),得圖象,其中C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3T,縱坐標(biāo)為(3)結(jié)合圖象可以看出小球速度隨時(shí)間均勻變化,所以小球做勻加速運(yùn)動(dòng),圖象的斜率代表了運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度;(4)越小,則越接近計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,所以越小越好,計(jì)算速度需要用到的測(cè)量值,所以大小與速度測(cè)量的誤差有關(guān)。(5)如果小球的初速度為0,其速度,那么它通過(guò)的位移xt2。因此,只要測(cè)量小球通過(guò)

22、不同位移所用的時(shí)間,就可以檢驗(yàn)小球的速度是否隨時(shí)間均勻變化。(要檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的,可以檢驗(yàn)小球運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的平方成正比,利用滴水可以得到小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,并測(cè)出小球在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移,則可以驗(yàn)證。)【名師點(diǎn)睛】本題考查了速度與與時(shí)間得關(guān)系,速度沒(méi)有辦法直接測(cè)量,所以要利用物理關(guān)系轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)換成我們能夠測(cè)量的量,然后在來(lái)驗(yàn)證速度與時(shí)間得關(guān)系。10(2018新課標(biāo)全國(guó)II卷)某同學(xué)用圖(a)所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的摩擦因數(shù)??邕^(guò)光滑定滑輪的細(xì)線(xiàn)兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊之間的細(xì)線(xiàn)保持水平,在木塊上放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍

23、在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出,其中的值從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出。砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動(dòng)摩擦力f/N2.152.362.552.93回答下列問(wèn)題(1)=_N;(2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)_并繪出fm圖線(xiàn)_;(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板和木塊之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式f=_,fm圖線(xiàn)(直線(xiàn))的斜率的表達(dá)式k=_;(4)取g=9.80 m/,由繪出的fm圖線(xiàn)求得(保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)2.75 (2)如圖所示(3)(M+m)g g (4)0.40【解

24、析】描點(diǎn)連線(xiàn)時(shí)要注意讓所有點(diǎn)均勻分布在線(xiàn)上或線(xiàn)的兩邊要結(jié)合圖象坐標(biāo)整理出相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù),然后觀(guān)測(cè)斜率和截距分別代表什么。(1)指針在2.7與2.8之間,估讀為(2)描點(diǎn)畫(huà)線(xiàn)注意讓所有點(diǎn)均勻分布在線(xiàn)上或線(xiàn)的兩邊,作圖如下:(3)木塊受到的是滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的定義知把公式化簡(jiǎn)可得: 所以圖象的斜率(4)取g=9.80 m/,取圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求斜率則11(2018天津卷)某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn),所有器材有:方木板一塊,白紙,量程為5 N的彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè),橡皮條(帶兩個(gè)較長(zhǎng)的細(xì)繩套),刻度尺,圖釘(若干個(gè))。具體操作前,同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議,其中正確

25、的是_。A橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線(xiàn)在一條直線(xiàn)上B重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同C使用測(cè)力計(jì)時(shí),施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線(xiàn);讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度D用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn),白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O,力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線(xiàn)的點(diǎn),如下圖所示。其中對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是_。【答案】BC B【解析】為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有普遍性,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不應(yīng)讓橡皮條的拉力方向具有特殊的角度或位置,A錯(cuò)誤;只有每一次實(shí)驗(yàn)時(shí)用一個(gè)力和用兩個(gè)力拉的效果相同即可,即O點(diǎn)位置相同,不需要每

26、次實(shí)驗(yàn)的O點(diǎn)位置都相同,B正確;使用測(cè)力計(jì)時(shí),施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線(xiàn);讀數(shù)時(shí),視線(xiàn)應(yīng)正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度,C正確;合力可以大于任一個(gè)分力,也可以等于分力,還可以小于任一分力,D錯(cuò)誤;AD實(shí)驗(yàn)中選取的力的標(biāo)度過(guò)大,導(dǎo)致畫(huà)力時(shí),線(xiàn)段太短,不利于實(shí)驗(yàn)精確度;B圖和C圖選用的標(biāo)度相同,但C中力太小,不利于作平行四邊形,故B符合題意;【名師點(diǎn)睛】“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中需要注意:1同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是:將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉,若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉過(guò)程中,讀數(shù)相同,則可選;若讀數(shù)不同,應(yīng)另?yè)Q,直至相同為止;2在同一次實(shí)驗(yàn)中,使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí),結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同;3用兩

27、只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí),夾角不宜太大也不宜太小,在60100之間為宜。4實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)與木板平行,讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度,在合力不超過(guò)量程及橡皮條彈性限度的前提下,拉力的數(shù)值盡量大些;5細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些,便于確定力的方向不要直接沿細(xì)繩套的方向畫(huà)直線(xiàn),應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫(huà)一個(gè)點(diǎn),去掉細(xì)繩套后,再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接,即可確定力的方向;6在同一次實(shí)驗(yàn)中,畫(huà)力的圖示所選定的標(biāo)度要相同,并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度,使所作力的圖示稍大一些。12(2018新課標(biāo)全國(guó)III卷)甲、乙兩同學(xué)通過(guò)下面的實(shí)驗(yàn)測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)甲用兩個(gè)手指輕輕捏住量程為L(zhǎng)的木尺上端,讓

28、木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處,但未碰到尺),準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。(2)甲在不通知乙的情況下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L(zhǎng)1,重力加速度大小為g,則乙的反應(yīng)時(shí)間為_(kāi)(用L、L1和g表示)。(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2,L=30.0 cm,L1=10.4 cm,乙的反應(yīng)時(shí)間為_(kāi)s。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(4)寫(xiě)出一條提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議:_。【答案】 0.20 多次測(cè)量取平均值;初始時(shí)乙的手指盡可能接近尺子【解析】根據(jù)題述,在乙的反應(yīng)時(shí)間t內(nèi),尺子下落高度h=LL1,由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)

29、律,h=gt2,解得t=。代入數(shù)據(jù)得:t=0.20 s?!久麕燑c(diǎn)睛】測(cè)量反應(yīng)時(shí)間是教材上的小實(shí)驗(yàn),此題以教材小實(shí)驗(yàn)切入,難度不大。13(2018新課標(biāo)全國(guó)I卷)如圖(a),一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤(pán):一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤(pán)上方固定有一能與游標(biāo)刻度線(xiàn)準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置,簡(jiǎn)化為圖中的指針?,F(xiàn)要測(cè)量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù),當(dāng)托盤(pán)內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí),移動(dòng)游標(biāo),使其零刻度線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)指針,此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm;當(dāng)托盤(pán)內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí),移動(dòng)游標(biāo),再次使其零刻度線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)指針,標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所示,其讀數(shù)為_(kāi)cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/

30、s2,此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)N/m(保留3位有效數(shù)字)。【答案】3.775 53.7【解析】本題主要考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù),彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量、胡克定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),意在考查考生靈活運(yùn)用教材上游標(biāo)卡尺的使用和探究彈簧的伸長(zhǎng)與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力。實(shí)驗(yàn)所用的游標(biāo)卡尺精度為0.05 mm,游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第15條刻度線(xiàn)與主尺刻度線(xiàn)對(duì)齊,根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則,圖(b)所示的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3.7 cm+150.05 mm=3.7 cm+0.075 cm=3.775 cm。托盤(pán)中放有質(zhì)量為m=0.100 kg的砝碼時(shí),彈簧受到的拉力F=mg=0.1009.8 N=0.980 N,彈簧伸長(zhǎng)x=3.77

31、5 cm1.950 cm=1.825 cm=0.018 25 m,根據(jù)胡克定律,F(xiàn)=kx,解得此彈簧的勁度系數(shù)k=F/x=53.7 N/m。【名師點(diǎn)睛】解答此題常見(jiàn)錯(cuò)誤主要有:一是游標(biāo)卡尺讀數(shù)誤差,或單位搞錯(cuò)導(dǎo)致錯(cuò)寫(xiě)成37.70;二是把重力加速度按照習(xí)慣用g=10 m/s2代入計(jì)算導(dǎo)致錯(cuò)誤;三是考慮采用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算勁度系數(shù)耽誤時(shí)間。14(2017新課標(biāo)全國(guó)卷)某探究小組為了研究小車(chē)在桌面上的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車(chē)旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車(chē)。在小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌

32、面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)(1)由圖(b)可知,小車(chē)在桌面上是_(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車(chē)運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_(kāi)m/s,加速度大小為_(kāi)m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)從右向左 (2)0.19 0.037【解析】(1)小車(chē)在阻力的作用下,做減速運(yùn)動(dòng),由圖(b)知,從右向左相鄰水滴間的距離逐漸減小,所以小車(chē)在桌面上是從右向左運(yùn)動(dòng);(2)已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴,所以相鄰兩水滴間的時(shí)間間隔為:,所以A點(diǎn)位置的速度為:,根據(jù)

33、逐差法可求加速度:,解得a=0.037 m/s2。【名師點(diǎn)睛】注意相鄰水滴間的時(shí)間間隔的計(jì)算,46滴水有45個(gè)間隔;速度加速度的計(jì)算,注意單位、有效數(shù)字的要求。15(2017新課標(biāo)全國(guó)卷)某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),將畫(huà)有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上,如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外),另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí),橡皮筋處于原長(zhǎng)。(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示,F(xiàn)的大小為_(kāi)N。(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端

34、回到A點(diǎn);現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋,再次將P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀(guān)察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線(xiàn)所示的方向,由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。(i)用5 mm長(zhǎng)度的線(xiàn)段表示1 N的力,以O(shè)為作用點(diǎn),在圖(a)中畫(huà)出力F1、F2的圖示,然后按平形四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合;(ii)F合的大小為_(kāi)N,F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_(kāi)。若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。【答案】(1)4.0 (2)(i)如圖 (ii)4.0 0.05【解析】(1)由圖可知,F(xiàn)的大小為4.0 N。(2)作力F1、

35、F2的圖示,作出合力F合,F(xiàn)合長(zhǎng)為20 mm,所以F合大小為4.0 N,F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為0.05?!久麕燑c(diǎn)睛】驗(yàn)證力的平行四邊形定則中的作圖法要注意標(biāo)明:力的標(biāo)度、刻度、方向箭頭、大小和物理量名稱(chēng)。16(2017新課標(biāo)卷)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有:斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。實(shí)驗(yàn)步驟如下:如圖(a),將光電門(mén)固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置,令滑塊從斜面上方由靜止開(kāi)始下滑;當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線(xiàn)被擋光片遮住的時(shí)間t;用s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方

36、向的長(zhǎng)度,如圖(b)所示,表示滑塊在擋光片遮住光線(xiàn)的t時(shí)間內(nèi)的平均速度大小,求出;將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與中的位置相同,令滑塊由靜止開(kāi)始下滑,重復(fù)步驟、;多次重復(fù)步驟;利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出t圖,如圖(c)所示。完成下列填空:(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小,則與vA、a和t的關(guān)系式為= 。(2)由圖(c)可求得,vA= cm/s,a= cm/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【答案】(1) (2)52.1 16.3(15.816.8)【解析】(1)設(shè)擋光片末端到達(dá)光電門(mén)的速度為v,則由速度時(shí)間關(guān)系可知:,且,聯(lián)立解得:

37、;(2)由圖(c)可求得vA=52.1 cm/s,即a=16.6 cm/s2?!久麕燑c(diǎn)睛】此題主要考查學(xué)生對(duì)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的運(yùn)用能力;解題時(shí)要搞清實(shí)驗(yàn)的原理,能通過(guò)運(yùn)動(dòng)公式找到圖象的函數(shù)關(guān)系,結(jié)合圖象的截距和斜率求解未知量。17(2017天津卷)如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落,利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_。A重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C精確測(cè)量出重物的質(zhì)量D用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撒手釋放重物某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上,按正確操

38、作得到了一條完整的紙帶,由于紙帶較長(zhǎng),圖中有部分未畫(huà)出,如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn),其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出,利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_。AOA、AD和EG的長(zhǎng)度 BOC、BC和CD的長(zhǎng)度CBD、CF和EG的長(zhǎng)度 DAC、BD和EG的長(zhǎng)度【答案】AB BC【解析】重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘,減小空氣阻力,以減小誤差,故A正確;兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正,減小紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的阻力,以減小誤差,故B正確;驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理是:,重物質(zhì)量可以消掉,無(wú)需精確測(cè)量出重物的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;用手拉

39、穩(wěn)紙帶,而不是托住重物,接通電源后,撒手釋放紙帶,故D錯(cuò)誤。由EG的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打F點(diǎn)的速度vF,打O點(diǎn)的速度v1=0,但求不出OF之間的距離h,故A錯(cuò)誤;由BC和CD的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打C點(diǎn)的速度vC,打O點(diǎn)的速度v1=0,有OC之間的距離h,可以用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,故B正確;由BD和EG的長(zhǎng)度可分別求出打C點(diǎn)的速度v1和打F點(diǎn)的速度v2,有CF之間的距離h,可以來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,故C正確;AC、BD和EG的長(zhǎng)度可分別求出打BCF三點(diǎn)的速度,但BC、CF、BF之間的距離都無(wú)法求出,無(wú)法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,故D錯(cuò)誤?!久麕燑c(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。18(2017北京卷)如圖1

40、所示,用質(zhì)量為m的重物通過(guò)滑輪牽引小車(chē),使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_(選填選項(xiàng)前的字母)。A直流電源 B交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正確操作方法是_(選填選項(xiàng)前的字母)。A把長(zhǎng)木板右端墊高 B改變小車(chē)的質(zhì)量在不掛重物且_(選填選項(xiàng)前的字母)的情況下,輕推一下小車(chē),若小車(chē)拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng),表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。A計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B計(jì)時(shí)器打點(diǎn)(3)接通電源,釋放小車(chē),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),已

41、知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)。測(cè)得A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3,如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中,重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量,可認(rèn)為小車(chē)所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中,拉力對(duì)小車(chē)做的功W=_,打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v=_。(4)以v2為縱坐標(biāo),W為橫坐標(biāo),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_(kāi)。根據(jù)功與能的關(guān)系,動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子;分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系,與圖線(xiàn)斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_。(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿(mǎn)足遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件,則從理論上分析,圖4中正確反映v2W關(guān)系的是_?!敬鸢浮浚?)

42、B (2)A B (3)mgx2 (4)v2=kW,k=(4.55.0) kg1 質(zhì)量 (5)A【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器均使用交流電源,選B。(2)平衡摩擦和其他阻力,是通過(guò)墊高木板右端,構(gòu)成斜面,使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡,選A;平衡摩擦力時(shí)需要讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作,紙帶跟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間會(huì)有摩擦力,且可以通過(guò)紙帶上打出的點(diǎn)跡判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)是否為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),選B。(3)小車(chē)拖動(dòng)紙帶移動(dòng)的距離等于重物下落的距離,又小車(chē)所受拉力約等于重物重力,因此W=mgx2;小車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),因此打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為打AC段的平均速度,則。(4)由圖3可知,圖線(xiàn)斜率k4.7 kg1,即v2=4.7

43、kg1W;設(shè)小車(chē)質(zhì)量為M,根據(jù)動(dòng)能定理有,變形得,即k=,因此與圖線(xiàn)斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量。(5)若m不滿(mǎn)足遠(yuǎn)小于M,則由動(dòng)能定理有,可得,v2與W仍然成正比關(guān)系,選A?!久麕燑c(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)總存在一定的誤差,數(shù)據(jù)處理過(guò)程中,圖象讀數(shù)一樣存在誤差,因此所寫(xiě)函數(shù)表達(dá)式的比例系數(shù)在一定范圍內(nèi)即可;第(5)問(wèn)有一定的迷惑性,應(yīng)明確寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系,再進(jìn)行判斷。19(2017江蘇卷)利用如題101圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系小車(chē)的質(zhì)量為M=200.0 g,鉤碼的質(zhì)量為m=10.0 g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電(1)掛鉤碼前,為了消除摩擦力的影響,應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度,直至向左輕推

44、小車(chē)觀(guān)察到_(2)掛上鉤碼,按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如題102圖所示選擇某一點(diǎn)為O,依次每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,記錄在紙帶上。計(jì)算打出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度v,其中打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”時(shí)小車(chē)的速度v1=_m/s。(3)將鉤碼的重力視為小車(chē)受到的拉力,取g=9.80 m/s,利用W=mg算出拉力對(duì)小車(chē)做的功W利用算出小車(chē)動(dòng)能,并求出動(dòng)能的變化量。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。2.452.923.353.814.262.312.733.123.614.00請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在答題卡的方格紙上作出圖象(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,總是略小于W某同學(xué)猜想是由于小車(chē)所受拉力小于鉤碼重力造成的用題中小車(chē)和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車(chē)受到的實(shí)際拉力F=_N【答案】(1)小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng) (2)0.228(3)如圖所示 (4)0.093【解析】(1)小車(chē)能夠做勻速運(yùn)動(dòng),紙帶上打出間距均勻的點(diǎn),則表明已平衡摩擦;(2)相臨計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T(mén)=0.1 s,;(3)描點(diǎn)畫(huà)圖,如圖所示。;(4)對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律有:mg=(m+M)a,鉤碼:mgFT=ma,聯(lián)立解得繩上的拉力:?!久麕燑c(diǎn)睛】本題中的計(jì)算,要當(dāng)心數(shù)據(jù)的單位、有效數(shù)字的要求。用整體法、隔離法,根據(jù)牛頓第二定律求繩上的拉力,題目比較常規(guī),難度不大。24

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