2019-2020年高考物理 考點匯總 考點7 力學實驗.doc
2019-2020年高考物理 考點匯總 考點7 力學實驗1.(xx安徽理綜T21(I)圖甲為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小.(1)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行.接下來還需要進行的一項操作是()A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動B.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是()A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)圖乙是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為:sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08 cm、sDE=5.49 cm、sEF=5.91 cm、sFG=6.34 cm.已知打點計時器的工作頻率為50 Hz,則小車的加速度a= m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).【解題指南】解答本題時要注意以下兩點:(1)實驗中應注意分析誤差來源及減小誤差的方法.(2)利用紙帶求加速度時應用位移逐差法.【解析】(1)要使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,應將長木板遠離定滑輪的一端墊起,使小車所受重力沿木板向下的分力與小車及紙帶所受摩擦力平衡,即選項B正確.(2)要使砂和砂桶的總重力的大小作為細線對小車拉力的大小,必須使m M,只有選項C符合這個要求(3)小車的加速度為: ,其中t=0.1s,代入數(shù)據(jù)得:a=0.42m/s2【答案】(1)B(2)C(3)0.422.(xx江蘇物理T11)為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù),小亮設計了如圖所示的裝置進行實驗.實驗中,當木塊A位于水平桌面上的O點時,重物B剛好接觸地面.將A拉到P點,待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點.分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復上述實驗,分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù).(1)實驗開始時,發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪.請?zhí)岢鰞蓚€解決方法.(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s -h關(guān)系的圖象.h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5(3)實驗測得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40 kg、M=0.50kg.根據(jù)s-h圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)=.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實驗中,滑輪軸的摩擦會導致的測量結(jié)果(選填“偏大”或“偏小”).對A全程用動能定理確定h和s的關(guān)系利用圖象斜率代入求解【解題指南】解答本題第(3)問時可按以下思路分析: 【解析】(1)B減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和AB的動能,A 釋放后會撞到滑輪,說明B減少的勢能太多,轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少,可以通過減小B的質(zhì)量;增加細線的長度(或增大A 的質(zhì)量;降低B的起始高度)解決。(2)由表中數(shù)據(jù)作s-h圖像如下:(3)由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得:,又A、B 的質(zhì)量分別為m = 0.40kg、M =0.50kg,可知,在s -h 圖象上任取一組數(shù)據(jù)代入可以求得。(4)若考慮滑輪軸的摩擦,有一部分機械能轉(zhuǎn)化成滑輪軸的內(nèi)能,實際計算時忽略了這部分能量,由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能比實際變大,所以測量結(jié)果偏大?!敬鸢浮?1)減小B的質(zhì)量;增加細線的長度 (或增大A 的質(zhì)量;降低B的起始高度) (2)見解析圖 (3)0. 4 (4)偏大3.(xx新課標全國卷T22)某同學利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖甲所示,測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖乙所示。圖甲所示讀數(shù)為_mm,圖乙所示讀數(shù)為_mm,所測金屬板的厚度為_mm。【解題指南】解答本題應注意以下兩點:(1) 螺旋測微器的讀數(shù)由兩部分組成.(2) 讀數(shù)時應注意估讀一位.【解析】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法:螺旋測微器的讀數(shù)值=固定刻度值+可動刻度0.01mm,讀出a、b兩圖的讀數(shù)值分別是0.010mm、6.870mm;并算出金屬板的厚度為6.860mm.【答案】0.010;6.870;6.8604.(xx.山東理綜T21(1))某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50Hz.通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點和 之間某時刻開始減速.計數(shù)點5對應的速度大小為m/s,計數(shù)點6對應的速度大小為m/s.(保留三位有效數(shù)字)物塊減速運動過程中加速度的大小為a=m/s2,若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值(選填“偏大”或“偏小”).【解題指南】解答本題應把握以下四點:(1) 判斷減速不能根據(jù)相鄰計數(shù)點之間的距離增大或減小.(2) 利用一段時間內(nèi)的平均速度表示中間時刻的瞬時速度.(3) 根據(jù)公式求物體的加速度的大小.(4) 正確分析摩擦力的來源,判斷動摩擦因數(shù)偏大還是偏小.【解析】(1)由于計數(shù)點6之前相鄰計數(shù)點之間距離之差約為2cm,而6、7之間的距離比5、6之間的距離只大1.27cm,故可判斷物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速.計數(shù)點5對應的速度v5=1.00m/s. 紙帶加速過程中的加速度,則計數(shù)點6對應的速度為.物塊做減速運動時的加速度大小為2.00m/s2.由牛頓第二定律得:mg=ma,所以,由于除去物塊與桌面間有摩擦力,紙帶還受到摩擦力的作用,故計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值偏大.【答案】67(或76)1.001.202.00偏大5.(xx廣東理綜T34(2)某同學探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。將彈簧懸掛在鐵架臺上,將刻度尺固定在彈簧一側(cè),彈簧軸線和刻度尺都應在_方向(填“水平”或“豎直”)彈簧自然懸掛,待彈簧_時,長度記為L0,彈簧下端掛上砝碼盤時,長度記為Lx;在砝碼盤中每次增加10g砝碼,彈簧長度依次記為L1至L6,數(shù)據(jù)如下表表:代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范,代表符號_。由表可知所用刻度尺的最小長度為_。如圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖,縱軸是砝碼的質(zhì)量,橫軸是彈簧長度與_的差值(填“L0或L1”)。由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_N/m;通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度取9.8m/s2)?!窘忸}指南】本題要注意測量儀器的精度及正確讀數(shù),同時要注意利用圖像法求解問題的幾個重要的物理量,例如斜率、截距等等?!窘馕觥繙y量彈簧的長度時應在豎直方向.測量儀器是10分度的需要估讀到最小精度的下一位,則此刻度尺的最小精度應為1mm,故L3讀數(shù)錯誤。 橫軸表示的是彈簧的形變量,故為彈簧長度與 L0的差值。由得圖像的斜率,故k=4.9N/m,掛了砝碼盤后彈簧伸長了2cm,由知其質(zhì)量為10g?!敬鸢浮控Q直 穩(wěn)定 L3 1mm L0 4.9 10g6.(xx海南單科T14)一水平放置的輕彈簧,一端固定,另一端與一小滑塊接觸,但不粘連;初始時滑塊靜止于水平氣墊導軌上的O點,如圖(a)所示?,F(xiàn)利用此裝置探究彈簧的彈性勢能Ep與其被壓縮時長度的改變量x的關(guān)系。先推動小滑塊壓縮彈簧,用米尺測出x的數(shù)值;然后將小滑塊從靜止釋放。肜計時器測出小滑塊從O點運動至氣墊導軌上另一固定點A所用時間t。多次改變x值及其對應的t值如下表所示。(表中的1/t值是根據(jù)t值計算得出的)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(b)中的方格紙上作出圖線。(2)回答下列問題:(不要求寫出計算或推導過程)已知點(0,0)在圖線上,從圖線看,是什么關(guān)系?從理論上分析,小滑塊剛脫離彈簧時的動能Ek與是什么關(guān)系(不考慮摩擦力)?當彈簧長度改變量為x時,彈性勢能Ep與相應的Ek是什么關(guān)系?綜合考慮以上分析,Ep與x是什么關(guān)系?【解題指南】彈簧壓縮量x越大,彈性勢能越大,滑塊脫離彈簧時獲得的動能越大,滑塊從O運動到A的時間t越小。壓縮量x與滑塊從O運動到A的時間t有一定的關(guān)系?!窘馕觥浚?)描點,作直線,如圖所示(2)滑塊運動到O點過程,彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,機械能守恒,即壓縮x時的彈性勢能Ep等于滑塊在O點時的動能Ek,滑塊在O點的右邊做勻速直線運動,設OA=l,則運動速度,即從圖線可看出,與x成正比關(guān)系(或線性關(guān)系);滑塊脫離彈簧時的動能,所以Ek與()2成正比;彈簧壓縮量為x時,Ep=Ek;彈性勢能Ep與()2成正比,而與x成正比,所以Ep與x2成正比。【答案】(1)-x圖線如圖所示:(2)與x成正比關(guān)系;Ek與()2成正比;Ep=Ek;Ep與x2成正比。