《（通用版）2020版高考物理三輪沖刺 高考題型二 專項(xiàng)練1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2020版高考物理三輪沖刺 高考題型二 專項(xiàng)練1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）（10頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專項(xiàng)練1力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.下圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球,按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2;安裝實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平,再將一斜面BC連接在斜槽末端;先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置P;將小球m2放在斜槽末端B處,仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩球發(fā)生碰撞,分別標(biāo)記小球m1、m2在斜面上的落點(diǎn)位置;用毫米刻度尺測(cè)出各落點(diǎn)位置到斜槽末端B的距離。圖中M、P、N點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過程中記下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置,從M、P、N到B點(diǎn)的距離分別為sM、sP、sN
2、。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)回答下面問題:(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1m2(選填“”“=”或“(2)MN(3)m1sP=m1sM+m2sN(4)m1sPm1sM+m2SN解析 (1)為了防止入射球碰后反彈,一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量;(2)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運(yùn)動(dòng),所以碰撞后m1球的落地點(diǎn)是M點(diǎn),m2球的落地點(diǎn)是N點(diǎn);(3)碰撞前,小球m1落在圖中的P點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1。小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)在圖中的M點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v1,m2的落點(diǎn)是圖中的N點(diǎn),設(shè)其水平初速度為v2。設(shè)斜面BC與水平面的傾角為,由平
3、拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:sMsin=12gt2,sMcos=v1t解得:v1=gsM(cos)22sin同理可解得:v1=gsP(cos)22sin,v2=gsN(cos)22sin,所以只要滿足:m1v1=m2v2+m1v1,即:m1sP=m1sM+m2sN,則說明兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒;如果滿足小球的碰撞為彈性碰撞,則應(yīng)滿足:12m1v12=12m1v12+12m2v22代入以上速度表達(dá)式可知,應(yīng)滿足公式為:m1sP=m1sM+m2sN;故需要驗(yàn)證:m1sP和m1sM+m2sN相等。2.答案 (1)平衡摩擦力(2)沒有(3)C(4)Fx2=12Mx3-x12T2解析 (1)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的
4、拉力、支持力和摩擦力,要使細(xì)線的拉力等于其合力,則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力;(2)由于有力傳感器測(cè)量繩的拉力,則沒必要使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量,即對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響;(3)由題可知,小車的合力即為力傳感器的示數(shù),由紙帶可求得小車運(yùn)動(dòng)某段距離時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,由原理F合x=12Mv2-12Mv02,所以一定要測(cè)量的物理量為小車的質(zhì)量,故C正確;(4)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,拉力對(duì)小車做的功W=Fx2,B點(diǎn)的速度vB=x3-x12T,小車動(dòng)能的增加量Ek=12MvB2=12Mx3-x12T2,探究結(jié)果的表達(dá)式是:Fx2=12Mx3-x12T2。3.答案 (1)0.96(2)B(3)
5、小于解析 (1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為:0.9cm,游標(biāo)尺上第6個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,游標(biāo)讀數(shù)為0.16mm=0.6mm,所以最終讀數(shù)為:0.96cm;(2)利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度,故:v=Dt根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有:mgh=12mv2,那么關(guān)于v2-h的圖象應(yīng)該是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,故B正確;(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得鋼球通過光電門的平均速度等于這個(gè)過程中中間時(shí)刻速度,所以鋼球通過光電門的平均速度小于鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度。4.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)
6、,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=0.02s,小車的加速度a=x3+x4-(x1+x2)4T2=(3.78+3.65)-(3.52
7、+3.39)40.02210-2m/s2=3.25m/s2(4)認(rèn)為拉力不變,則a=FM+m,化簡得: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。5.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,及小車與長木板間的摩擦力,對(duì)于實(shí)驗(yàn)沒有影響;細(xì)線必須與長木板平行,且先接通電源再釋放小車,故BD正確,AC錯(cuò)誤。(2)每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出,故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=50.02=0.1s;根據(jù)逐差法可知,物體的加速度為:a=(s3+s4)-(s2+s1)4T2=(
8、5.97+5.19)10-2-(4.42+3.59)10-24(0.1)2=0.788m/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)10-220.1m/s=0.401m/s。(3)如果在某次實(shí)驗(yàn)中,交變電流的頻率為49Hz,f50Hz,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。6.答案 (1)F10.05(2)-0.955(3)C解析 (1)因繩子只能提供拉力,故A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1,對(duì)節(jié)點(diǎn)O受力分析有F1sin30=mg,解得m=0.05kg;(2)對(duì)于O點(diǎn),受力平衡,O點(diǎn)受到F1、F2和鉤碼向下
9、的拉力,根據(jù)幾何關(guān)系可知,F2=F1cos30=1.10332=0.955N,因?yàn)锽受到的是壓力,所以F2空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)為-0.955N。(3)實(shí)驗(yàn)中,讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形軌道移動(dòng)的主要目的是:保持輕桿右端O的位置不變,從而保證OB水平,故選C。7.答案(1)移去(2)ABD(3)d2-2d19T2解析(1)平衡摩擦力時(shí),移去鉤碼,長木板右端用墊塊抬高,調(diào)至適當(dāng)高度,接通電源,輕推小車,使紙帶上打出的點(diǎn)間距相等。(2)當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí),可以認(rèn)為小車所受的合力等于鉤碼的重力,故A正確。開始實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將砝碼放入小車,使得鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,故B正確;小車內(nèi)放入砝碼后,不需要重新平衡摩擦力,故C錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)探究加速度與力的關(guān)系,需保持小車的總質(zhì)量不變,所以不需要測(cè)出小車的質(zhì)量,故D正確。故選:ABD。(3)根據(jù)d2-d1-d1=a(3T)2得,加速度a=d2-2d19T2。10
（通用版）2020版高考物理三輪沖刺 高考題型二 專項(xiàng)練1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）
