【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)四知能優(yōu)化演練 新人教版必修1

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1、知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 1．在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車來做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法中不正確的是(　　) A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上 B．連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長(zhǎng)木板保持平行 C．平衡摩擦力后，長(zhǎng)木板的位置不能移動(dòng) D．小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接電源再釋放小車 解析：選A.本題考查實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，選項(xiàng)A中平衡摩擦力時(shí)，不能將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼(或小桶)拴在小車上，A錯(cuò)；選項(xiàng)B、C、D符合正確的操作方法，B、C、D對(duì)． 2．(2020·三明模擬)用如圖3－4－9所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的

2、小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖中的直線Ⅰ，乙同學(xué)畫出的a－F圖象為圖中的直線Ⅱ.直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是(　　) 圖3－4－9 A．實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力 B．甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了 C．實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力 D．乙同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的末端抬得過高了 答案：BC 3.如圖3－4－10所示是在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的三條a－F圖線，下列說法中正確的是(　　) 圖3－4－10 A．三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)繩的拉力

3、相同 B．三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量不同 C．直線1對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量最大 D．直線3對(duì)應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量最大 解析：選BD.由F＝ma得a＝F，斜率越大，質(zhì)量越小，故B、D選項(xiàng)正確． 4．在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒有注意始終滿足M?m的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖3－4－11中的(　　) 圖3－4－11 解析：選D.在本實(shí)驗(yàn)中，小車的加速度a＝＝，則繩中的張力F＝，在研究加速度跟小車質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，保持m不變，若橫軸為1/(M＋m)，則a－圖象應(yīng)是過原點(diǎn)的直線，當(dāng)滿足M?m時(shí)，a≈，a－圖象還可以滿足圖象

4、是過原點(diǎn)的直線；當(dāng)小車的質(zhì)量變小，不滿足M?m時(shí)斜率將變小，圖象便發(fā)生彎曲．故選D. 5.(2020·臺(tái)州模擬)如圖3－4－12所示，在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過相同的時(shí)間兩車的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有(　　) 圖3－4－12 A．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x1＝2x2 B．當(dāng)m1＝m2、F1＝2F2時(shí)，x2＝2x1 C．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時(shí)，x1＝2x2 D．當(dāng)m1＝2m2、F1＝F2時(shí)，x2＝2x1 解析：選A.題中m1和m2是車

5、中砝碼的質(zhì)量，絕不能認(rèn)為是小車的質(zhì)量．當(dāng)m1＝m2時(shí)，兩車總質(zhì)量仍相等，因F1＝2F2，則a1＝2a2.由x＝at2知，A正確，B錯(cuò)誤；若m1＝2m2，兩車總質(zhì)量關(guān)系未知，故C、D不能確定． 6．(2020·陽江模擬)為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖3－4－13所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題： 圖3－4－13 (1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面

6、的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判斷調(diào)節(jié)是否到位？ 答：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)若取M＝0.4 kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是__________． A．m＝5 g　 B．m＝15 g C．m＝40 g D．m＝400 g (3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引

7、力對(duì)應(yīng)的加速度，求得的加速度的表達(dá)式為__________．(用Δt1、Δt2、D、x表示) 答案：(1)取下牽引砝碼，M放在任意位置都不動(dòng)；或取下牽引砝碼，輕推滑行器M，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄每一個(gè)光電門的光束被擋的時(shí)間Δt都相等 (2)D　(3)a＝ 7．(2020·高考重慶卷)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3－4－14所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10 m/s2.

8、 圖3－4－14 (1)為測(cè)量滑塊的加速度a，須測(cè)出它在A、B間運(yùn)動(dòng)的__________與__________，計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是__________； (2)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到a與m的關(guān)系為： a＝m－μg 他想通過多次改變m，測(cè)出相應(yīng)的a值，并利用上式來計(jì)算μ.若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的__________保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于________________________________________________________________________； (3)實(shí)驗(yàn)得到a與m的關(guān)系如圖3－4－15所示，由此可知μ＝__________(取兩位有效數(shù)字)． 圖3－4－15 解析：(1)由x＝at2，得a＝，可見要測(cè)出滑塊在A、B間的位移x和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t. (2)要使a＝m－μg是m的一次函數(shù)，必須使m＋m′保持不變，這就要求實(shí)驗(yàn)中從托盤中取出的砝碼置于滑塊上． (3)由a＝m－μg，得a＋μg＝m.取a1＝0.23 m/s2，m1＝0.064 kg；a2＝0.39 m/s2，m1＝0.068 kg.則＝，解得μ＝0.23. 答案：(1)位移　時(shí)間　a＝　(2)m＋m′　滑塊上 (3)0.23(0.21～0.25)