2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 高考題型二 實(shí)驗(yàn)2 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)考情題型練.doc

實(shí)驗(yàn)2力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)1.(2018安徽蚌埠一質(zhì)檢)某同學(xué)利用圖甲所示的裝置探究“外力一定時(shí),加速度與質(zhì)量的關(guān)系”。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電源,小車的質(zhì)量未知。(1)實(shí)驗(yàn)之前要平衡小車所受的阻力,具體的步驟是,吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)。(2)按住小車,在吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,并在小車中放入質(zhì)量已知的砝碼,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí),小車所受的拉力近似不變,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和應(yīng)滿足的條件是。(3)打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,得到如圖乙所示的紙帶,圖示為五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離(單位:cm),則小車的加速度a= m/s2。(結(jié)果保留兩位小數(shù))(4)改變小車中的砝碼質(zhì)量多次試驗(yàn),得到不同的紙帶,記錄砝碼的質(zhì)量m,并根據(jù)紙帶求出不同的m對(duì)應(yīng)的加速度a,以m為橫坐標(biāo),1a為縱坐標(biāo),做出1a-m關(guān)系圖線如圖丙所示,設(shè)圖中直線的斜率為k,縱軸上的截距為b,若牛頓第二定律成立,則小車的質(zhì)量為。2.(2018河南駐馬店質(zhì)檢)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,某同學(xué)用a、b兩個(gè)半徑相同的小球,按照以下步驟研究彈性正碰實(shí)驗(yàn)操作:在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于緊靠槽口處,使小球a從斜槽軌道上固定點(diǎn)處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;將木板水平向右移動(dòng)一定距離并固定,再使小球a從固定點(diǎn)處由靜止釋放,撞到木板上。重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的落點(diǎn)圈在里面,其圓心就處于小球落點(diǎn)的平均位置,得到痕跡B;把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球a仍從固定點(diǎn)處由靜止釋放,和小球b相碰后,重復(fù)多次,并使用與第二步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩個(gè)小球落點(diǎn)的平均位置,得到兩球撞在木板上痕跡A和C。(1)為了保證在碰撞過(guò)程中a球不反彈,a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1m2。(選填“大于”“小于”或“等于”)(2)完成本實(shí)驗(yàn),必須測(cè)量的物理量有。A.小球a開(kāi)始釋放的高度hB.木板水平向右移動(dòng)的距離lC.A球和B球的質(zhì)量m1、m2D.O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離y1、y2、y33.(2018山東濟(jì)南一中模擬)某同學(xué)利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)實(shí)驗(yàn)中,必要的措施是。A.平衡小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力B.先接通電源再釋放小車C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D.細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行(2)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫出)。s1=3.59 cm,s2=4.42 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm。則小車的加速度a= m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB= m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49 Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。實(shí)驗(yàn)2力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)1.答案 (1)間隔均勻(2)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(3)3.25(4)bk解析 (1)平衡摩擦力后,用手輕撥小車,小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間隔均勻的點(diǎn)。(2)設(shè)小車質(zhì)量為M,車上砝碼質(zhì)量為m,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和為m2,小車所受拉力為F,對(duì)小車和砝碼受力分析,由牛頓第二定律可得F=(M+m)a;對(duì)吊盤和盤中物塊受力分析,由牛頓第二定律可得m2g-F=m2a;解得:F=M+mM+m+m2m2g,化簡(jiǎn)得:F=11+m2M+mm2g,當(dāng)m2M時(shí),改變車上砝碼質(zhì)量m,小車所受拉力近似不變。故為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí),小車所受的拉力近似不變,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(3)打點(diǎn)周期T=0.02 s,小車的加速度a=x3+x4-(x1+x2)4T2=(3.78+3.65)-(3.52+3.39)40.02210-2 m/s2=3.25 m/s2(4)認(rèn)為拉力不變,則a=FM+m,化簡(jiǎn)得:1a=MF+mF。圖中直線的斜率為k,縱軸上的截距為b,則k=1F,b=MF,解得:M=bk。2.答案 (1)大于(2)D解析 (1)根據(jù)彈性碰撞公式可知,只有入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,彈性碰撞后才不會(huì)反彈,所以選大于。(2)小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)其水平位移為L(zhǎng),則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t=Lv0,小球的豎直位移:y=12gt2,解得v0=Lg2y,所以選D。3.答案 (1)BD(2)0.7880.401(3)偏大解析 (1)研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,小車的質(zhì)量與鉤碼的質(zhì)量大小,及小車與長(zhǎng)木板間的摩擦力,對(duì)于實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響;細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行,且先接通電源再釋放小車,故BD正確,AC錯(cuò)誤。(2)每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出,故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=50.02=0.1 s;根據(jù)逐差法可知,物體的加速度為:a=(s3+s4)-(s2+s1)4T2=(5.97+5.19)10-2-(4.42+3.59)10-24(0.1)2=0.788 m/s2。B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC間的平均速度:vB=xAC2T=(3.59+4.42)10-220.1 m/s=0.401 m/s。(3)如果在某次實(shí)驗(yàn)中,交變電流的頻率為49 Hz,f<50 Hz,那么實(shí)際打點(diǎn)周期變大,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=aT2得,測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏大。