（新課標(biāo)）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題強(qiáng)化訓(xùn)練12 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）

專題強(qiáng)化訓(xùn)練(十二)一、實(shí)驗(yàn)題(共14個(gè)小題，110每題6分，共60分，1114每題10分共40分，滿分100分)1某同學(xué)用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量金屬圓管的內(nèi)、外直徑，游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖a和圖b所示由圖可讀出，圓管內(nèi)壁的直徑為_ cm，圓管外壁的直徑為_ cm；由此可計(jì)算出金屬圓管橫截面的面積答案2.232.98解析圖a中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22 mm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為3×0.1 mm0.3 mm，所以最終讀數(shù)為：22 mm0.3 mm22.3 mm2.23 cm.圖b中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為29 mm，游標(biāo)尺上第8個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為8×0.1 mm0.8 mm，所以最終讀數(shù)為：29 mm0.8 mm29.8 mm2.98 cm.2“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖(1)圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_A理想實(shí)驗(yàn)法B等效替代法C控制變量法(3)本實(shí)驗(yàn)中以下說法正確的是_A兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行D把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間夾角必須取90°答案(1)F(2)B(3)C解析(1)由圖可以看出，F(xiàn)是平行四邊形的對(duì)角線，所以F是根據(jù)平行四邊形作出的理論值，那么F就是用一彈簧測(cè)力計(jì)拉出實(shí)際值，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與AO的方向在同一條直線上，所以方向一定沿AO方向的是F.(2)本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)拉力的作用效果和一個(gè)拉力的作用效果相同，采用的科學(xué)方法是等效替代法，故選B項(xiàng)(3)通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條時(shí)，并非要求兩細(xì)繩等長(zhǎng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩細(xì)線拉橡皮條時(shí)，只要確保拉到同一點(diǎn)即可，不一定橡皮條要在兩細(xì)線的夾角平分線上，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行，同時(shí)讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度，故C項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)只要使兩次效果相同就行，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向沒有限制，故D項(xiàng)錯(cuò)誤3在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙兩種裝置：(1)若采用乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是_A直尺 B天平C彈簧測(cè)力計(jì) D秒表(2)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則在用甲裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置)，所得的結(jié)論為(用裝置中的字母表示)_答案(1)AB(2)m1OPm1OMm2ON解析(1)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由hgt2得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拋出點(diǎn)的高度h相同，則它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，需要驗(yàn)證：m1v1m1v1m2v2，則：m1v1tm1v1tm2v2t，得m1x1m1x1m2x2，由圖所示可知，需要驗(yàn)證：m1OPm1OMm2ON，因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量有：入射小球的質(zhì)量，被碰小球的質(zhì)量，入射小球碰前平拋的水平位移，入射小球碰后平拋的水平位移，被碰小球碰后平拋的水平位移，測(cè)量水平位移需要用直尺，測(cè)質(zhì)量需要天平，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材是A、B.(2)由(1)可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：m1OPm1OMm2ON.4利用氣墊導(dǎo)軌研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求物體運(yùn)動(dòng)加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示，主要的實(shí)驗(yàn)步驟：(1)滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌0刻度可讀出，在拉力作用下由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)量滑塊經(jīng)過兩光電門的時(shí)間t，測(cè)量光電門之間的距離s；(2)只移動(dòng)光電門1，改變s，多次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下；實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456s/m1.2001.0000.8000.6000.400t/s1.030.720.540.410.290.18/(m·s1)1.671.851.952.072.2(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算、描點(diǎn)，在圖b中作出t圖根據(jù)數(shù)據(jù)分析，回答下列問題：導(dǎo)軌標(biāo)尺的最小分度為_ cm，讀出如圖所示兩光電門之間的距離s1，并計(jì)算_ m/s，假設(shè)圖線的斜率為k，縱坐標(biāo)截距為b，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為_ m/s2，作出圖象，求出本次測(cè)量的加速度大小為_ m/s2.答案11.362k2.29解析由圖可知，標(biāo)尺的最小分度為1 cm，如圖所示兩光電門之間的距離s1140 cm1.40 m；因?yàn)閠11.03 s，那么 m/s1.36 m/s，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式sat2，則有at，因假設(shè)圖線的斜率為k，縱坐標(biāo)截距為b，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為a2k，根據(jù)點(diǎn)然后平滑連線，如圖所示：由圖可知，a2× m/s22.29 m/s2；因此測(cè)量的加速度大小為2.29 m/s2.5如圖甲所示是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置其步驟如下：a易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，接紙帶，合理調(diào)整木板傾角，使小車沿木板勻速下滑b取下輕繩和易拉罐，測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M.c取下細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)O為打下的第一點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重力加速度為g.步驟c中小車受到的合力為_為驗(yàn)證從OC過程中小車受到的合力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出BD間的距離為x0，OC間距離為x1，則C點(diǎn)的速度為_需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_(用所測(cè)物理最的符號(hào)表示)答案(1)mg(2)mgx1解析小車勻速下滑時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力為零；撤去拉力后，其余力不變，故合力等于撤去的拉力；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度，故vC，動(dòng)能增量為：MvC2，合力做的功為：mgx1.6圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用t表示在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，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)按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m.按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟.在每條紙帶上清晰的部分，設(shè)5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，.求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a.以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出m關(guān)系圖線若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_關(guān)系(填“線性”或“非線性”)(2)完成下列填空：本實(shí)驗(yàn)中，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，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3.a可用s1、s3和t表示為a_圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1_ mm，s3_ mm.由此求得加速度的大小a_ m/s2.圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_，小車的質(zhì)量為_答案(1)等間距線性(2)小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量24.047.01.125解析(1)在平衡摩擦力時(shí)，小吊盤中不放物塊，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)器打出一系列等間距的點(diǎn)，則此時(shí)說明小車做勻速運(yùn)動(dòng)；由牛頓第二定律：Fma可知：·m，在F一定時(shí)，與m成正比，故與m成線性關(guān)系(2)探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠(yuǎn)小于小車和車中砝碼的總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于小吊盤和盤中物塊受到的重力，認(rèn)為小車受到的拉力不變由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論xat2可知加速度為：a；由圖示刻度尺可知：s1(3.651.25) cm2.40 cm24.0 mm，s3(12.007.30) cm4.70 cm47.0 mm，由圖示紙帶可知：t0.02×5 s0.1 s，加速度為：a m/s21.125 m/s.設(shè)小車質(zhì)量為M，由牛頓第二定律得：F(Mm)a則m.由圖3圖象可知：k，則小車受到的拉力F為；b，將F代入，解得小車的質(zhì)量M為.7用圖甲的裝置測(cè)量木塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，所用木塊的質(zhì)量與重物的質(zhì)量相等若測(cè)得木塊的加速度為a，g表示重力加速度，則：(1)動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為_(用題中物理量的符號(hào)表示)實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖乙所示AE為5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)距離如圖已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50 Hz，可求得：(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)打下D點(diǎn)時(shí)木塊的速度為vD_ m/s；(3)運(yùn)動(dòng)過程中木塊的加速度為a_ m/s2.答案(1)1(2)0.975(3)3.15解析(1)設(shè)木塊質(zhì)量和重物質(zhì)量均為m，對(duì)重物據(jù)牛頓第二定律：mgTma，對(duì)木塊有Tmgma，聯(lián)立解得：1；(2)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度，故vDCE m/s0.975 m/s；根據(jù)位移差公式xaT2得：加速度a m/s23.15 m/s2.8某實(shí)驗(yàn)小組采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶和力的傳感器的示數(shù)來研究加速度和力的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)已經(jīng)平衡了摩擦力，輕滑輪的摩擦不計(jì)，用M表示小車的質(zhì)量，用m表示砂桶和砂子的總質(zhì)量(1)實(shí)驗(yàn)中，一定要進(jìn)行的操作是_A用天平測(cè)出m的大小B小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源后釋放小車C改變砂桶中砂子的質(zhì)量，打出幾條紙帶D為減小誤差，要保證m遠(yuǎn)小于M(2)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，通過紙帶計(jì)算出的加速度為縱坐標(biāo)，畫出的aF圖象如圖乙所示，則可求出小車的質(zhì)量M_ kg.答案(1)BC(2)0.25解析(1)本題中拉力可以由力傳感器測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，故B項(xiàng)正確；改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故C項(xiàng)正確故選B、C兩項(xiàng)(2)對(duì)aF圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，力傳感器的示數(shù)為：FF合故小車質(zhì)量為：m kg0.25 kg.9利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有一裝有長(zhǎng)方形擋光片的滑塊，總質(zhì)量為M，滑塊左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩和一質(zhì)量為m的小球相連導(dǎo)軌上的B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量擋光片經(jīng)過光電門的時(shí)間t.實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊由A處?kù)o止釋放，用L表示A、B兩點(diǎn)間的距離，d表示擋光片的寬度(1)某次實(shí)驗(yàn)導(dǎo)軌的傾角為，設(shè)重力加速度為g，則滑塊從A點(diǎn)到通過B點(diǎn)時(shí)m和M組成的系統(tǒng)的動(dòng)能增加量Ek_，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量Ep_，在誤差允許的范圍內(nèi)，若EkEp，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒(2)設(shè)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)的速度為v，某同學(xué)通過改變A、B間的距離L，測(cè)得傾角37°時(shí)滑塊的v2L的關(guān)系如圖乙所示，并測(cè)得M0.5m，則重力加速度g_ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)mgLMgLsin(2)9.6解析(1)由題意，滑塊經(jīng)過點(diǎn)B時(shí)速度為：vB，故系統(tǒng)的動(dòng)能增加量為：Ek(mM)；系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量為：EpmgLMgLsin.(2)m和M組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：mgLMgLsin(mM)v2，整理得：v2L，結(jié)合圖象可得：，得：g9.6 m/s2.10橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，彈力F與伸長(zhǎng)量x成正比，即Fkx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量(1)在國(guó)際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是_AN BmCN/m DN/m2(2)有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y.首先利用刻度尺測(cè)出橡皮筋未受拉力時(shí)的長(zhǎng)度L，然后用螺旋測(cè)微器測(cè)出橡皮筋的直徑d，如圖乙所示，則d_ mm.(3)作出橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的關(guān)系圖象，該圖象為一條傾斜的直線，其斜率為k0，則該橡皮筋的楊氏模量Y_(用k0、d、L表示)答案(1)D(2)5.695(3)解析(1)根據(jù)表達(dá)式kY得：Y，已知k的單位是N/m，L的單位m，S的單位是m2，所以Y的單位是N/m2，故D項(xiàng)正確，A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤故選D項(xiàng)(2)螺旋測(cè)微器固定部分讀數(shù)為5.5 mm，轉(zhuǎn)動(dòng)部分讀數(shù)為19.5，故讀數(shù)為：5.5 mm19.5×0.01 mm5.695 mm.(3)根據(jù)Fk(ll0)可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，根據(jù)kY可知Y；其中橫截面積：S解得：Y.11如下圖，把兩個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的金屬球a、b用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，置于水平桌面上，兩球到桌邊距離相等燒斷細(xì)線，觀察兩球的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，可以驗(yàn)證兩球相互作用過程中動(dòng)量是否守恒(1)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是_A桌面到水平地面的高度HB小球a、b的質(zhì)量ma、mbC小球a、b的半徑rD小球a、b離開桌面后空中飛行的時(shí)間tE記錄紙上O1點(diǎn)到a球落地點(diǎn)A的距離O1A，O2點(diǎn)到b球落地點(diǎn)B的距離O2B(2)用測(cè)得的物理量驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是_(3)事實(shí)證明，空氣阻力對(duì)球的運(yùn)動(dòng)影響可以忽略，但本實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)質(zhì)量大的球的動(dòng)量略小于質(zhì)量小的球的動(dòng)量，造成這一結(jié)果的原因是_答案(1)BE(2)maO1AmbO2B(3)摩擦力對(duì)質(zhì)量大的球的沖量大解析(1)以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mbvbmava0，小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于球的半徑相等、拋出點(diǎn)高度相同，球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等，則：mbvbtmavat0，即：mbO2BmaO1A0，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：maO1AmbO2B，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量與小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移故選B、E兩項(xiàng)；(2)由(1)可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：maO1AmbO2B；(3)小球與彈簧脫離后在桌面上運(yùn)動(dòng)過程受到摩擦力fmg的作用，小球質(zhì)量m越大，小球受到的阻力越大，桌面對(duì)質(zhì)量大的球的沖量大，小球離開桌面時(shí)，質(zhì)量大的球的動(dòng)量小于質(zhì)量小的球的動(dòng)量12利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度b，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出b_mm.(2)滑塊通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可表示為_(3)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為Ek_，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為Ep_，在誤差允許的范圍內(nèi)，若EkEp，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒(4)在上次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2d圖象如圖丙所示，并測(cè)得Mm，則重力加速度g_ m/s2.答案(1)3.85(2)(3)gd(4)9.6解析(1)寬度b的讀數(shù)為：3 mm17×0.05 mm3.85 mm；(2)由于光電門的寬度b很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度滑塊通過光電門B速度為：vB；(3)滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量為Ek(Mm)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為：EpmgdMgdsin30°(m)gd，比較Ep和Ek，若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可認(rèn)為機(jī)械能是守恒的(4)根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有：(Mm)v2gd，則v22×gd.若v2d圖象，則圖線的斜率：k2×g，由圖象可知：k，則有g(shù)×，代入數(shù)據(jù)解得g9.6 m/s2.13利用如圖1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)系小車的質(zhì)量為M200.0 g，鉤碼的質(zhì)量為m10.0 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，直至向左輕推小車觀察到_(2)掛上鉤碼，按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如圖2所示選擇某一點(diǎn)為O，一次每隔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x，記錄在紙帶上計(jì)算打出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v，其中打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”時(shí)小車的速度v1_ m/s.(3)將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，取g9.80 m/s2，利用Wmgx算出拉力對(duì)小車做的功W.利用EkMv2算出小車動(dòng)能，并求出動(dòng)能的變化量Ek.計(jì)算結(jié)果見下表W/(×103 J)2.452.923.353.814.26Ek/(×103 J)2.312.733.123.614.00請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖3的方格紙上作出EkW圖象(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ek總是略小于W.某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實(shí)際拉力F_答案(1)小車做勻速運(yùn)動(dòng)(2)0.228(3)如下圖所示(4)0.093 N解析(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，直至向左輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力達(dá)到平衡(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)1的瞬時(shí)速度v10.228 m/s.(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出EkW圖象如答案圖所示(4)對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a，則小車受到的實(shí)際拉力F N0.093 N.14(2018·課標(biāo)全國(guó))某同學(xué)用圖a所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)跨過光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧測(cè)力計(jì)相連，滑輪和木塊之間的細(xì)線保持水平，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)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)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f4的值從圖b中彈簧測(cè)力計(jì)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/N2.152.362.55f42.93回答下列問題：(1)f4_ N；(2)在圖c的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出fm圖線；(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f_，fm圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k_；(4)取g9.80 m/s2，由繪出的fm圖線求得_(保留2位有效數(shù)字)答案(1)2.75(2)如解析圖所示(3)(Mm)gg(4)0.40解析(1)指針在2.7與2.8之間，估讀為2.75 N；(2)描點(diǎn)畫線注意讓所有點(diǎn)均勻分布在線上或線的兩邊，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f(Mm)g.把公式化簡(jiǎn)可得：f(Mm)gmMg所以圖象的斜率kg.(4)取g9.80 m/s2，取圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求斜率k3.9，則0.40.17