2019版高考物理二輪復習 高考題型二 實驗1 力學實驗(一)考情題型練.doc

實驗1力學實驗(一)1.(2018山東青島二模)下圖為驗證動量守恒定律的實驗裝置,實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球,按下面步驟進行實驗:用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2;安裝實驗裝置,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,標記小球在斜面上的落點位置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,分別標記小球m1、m2在斜面上的落點位置;用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離。圖中M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置,從M、P、N到B點的距離分別為sM、sP、sN。依據(jù)上述實驗步驟,請回答下面問題:(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1m2(選填“>”“=”或“<”);(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中點,m2的落點是圖中點;(3)用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示,只要滿足關(guān)系式,就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的;(4)若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞,用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示,只需比較與是否相等即可。2.(2018江蘇卷)某同學利用如圖所示的實驗裝置來測量重力加速度g。細繩跨過固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪,兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實驗操作如下: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,同時右手開啟秒表,在重錘1落地時停止計時,記錄下落時間;重復測量3次下落時間,取其平均值作為測量值t。請回答下列問題:(1)步驟可以減小對下落時間t測量的(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差。(2)實驗要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多,主要是為了。A.使H測得更準確B.使重錘1下落的時間長一些C.使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2MD.使細繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等(3)滑輪的摩擦阻力會引起實驗誤差?，F(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差,可以怎么做?(4)使用橡皮泥改進實驗后,重新進行實驗測量,并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0。用實驗中測量的量和已知量表示g,得g=。3.(2018華南師大附中三模)如圖所示,某小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正,受到壓力時讀數(shù)為負。A連接質(zhì)量不計的細繩,并可沿固定的圓弧形軌道移動。B固定不動,通過光滑鉸鏈連接一輕桿,將細繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架,調(diào)整使得O點位于圓弧形軌道的圓心處,保持桿沿水平方向。隨后按如下步驟操作:測量繩子與水平桿的夾角AOB=;對兩個傳感器進行調(diào)零;用另一繩在O點懸掛住一個鉤碼,記錄兩個傳感器讀數(shù);取下鉤碼,移動傳感器A,改變角,重復上述步驟,得到圖示數(shù)據(jù)表格a。(1)根據(jù)表格a,可知A傳感器對應(yīng)的是表中的力(選填“F1”或“F2”),并求得鉤碼質(zhì)量為kg(保留一位有效數(shù)字);(2)換用不同鉤碼做此實驗,重復上述實驗步驟,得到數(shù)據(jù)表格b。則表格b中30所對應(yīng)的F2空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)為N;表格aF1/N1.0010.5801.002F2/N-0.868-0.2910.8653060150表格bF1/N1.103F2/N3060(3)(單選)實驗中,讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形(而不是其他的形狀)軌道移動的主要目的是。A.方便改變A傳感器的讀數(shù)B.方便改變B傳感器的讀數(shù)C.保持輕桿右端O的位置不變D.方便改變細繩與桿的夾角實驗1力學實驗(一)1.答案 (1)>(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,都做平拋運動,所以碰撞后m1球的落地點是M點,m2球的落地點是N點;(3)碰撞前,小球m1落在圖中的P點,設(shè)其水平初速度為v1。小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點在圖中的M點,設(shè)其水平初速度為v1,m2的落點是圖中的N點,設(shè)其水平初速度為v2。設(shè)斜面BC與水平面的傾角為,由平拋運動規(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代入以上速度表達式可知,應(yīng)滿足公式為:m1sP=m1sM+m2sN;故需要驗證:m1sP和m1sM+m2sN相等。2.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能觀察到其勻速下落。(4)2(2M+m+m0)Hmt2解析 (1)多次測量取平均值可以減小偶然誤差。(2)對重錘1受力分析:(M+m)g-FT=(M+m)a對重錘2受力分析:FT-Mg=Ma聯(lián)立可得a=mg2M+m=12Mm+1g當mM時,ag由H=12at2得t=2Ha當a很小時,t就較大,便于測量時間t并減小誤差,故選B。(3)在重錘1上粘上橡皮泥,調(diào)整橡皮泥的質(zhì)量,直至重錘能做勻速直線運動。(4)對重錘1:(M+m+m0)g-FT1=(M+m+m0)a對重錘2:FT2-Mg=MaFT1=FT2+m0gH=12at2聯(lián)立得:g=2(2M+m+m0)Hmt2。3.答案 (1)F10.05(2)-0.955(3)C解析 (1)因繩子只能提供拉力,故A傳感器對應(yīng)的是表中力F1,對節(jié)點O受力分析有F1sin 30=mg,解得m=0.05 kg;(2)對于O點,受力平衡,O點受到F1、F2和鉤碼向下的拉力,根據(jù)幾何關(guān)系可知,F2=F1cos 30=1.10332=0.955 N,因為B受到的是壓力,所以F2空缺處數(shù)據(jù)應(yīng)為-0.955 N。(3)實驗中,讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形軌道移動的主要目的是:保持輕桿右端O的位置不變,從而保證OB水平,故選C。