2014高考物理大二輪第12講力學(xué)實(shí)驗(yàn)考前適考素能特訓(xùn).doc

2014高考物理大二輪考前適考素能特訓(xùn)：第12講力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.2012新課標(biāo)全國卷(8分)某同學(xué)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.解析：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0.01 mm，讀出甲、乙兩圖的數(shù)值分別是0.010 mm、6.870 mm，算出金屬板的厚度為6.860 mm.答案：0.0106.8706.86022013金版原創(chuàng)卷八(8分)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作主要步驟如下：A. 在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B. 用圖釘把橡皮筋的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮筋的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C. 用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；D. 按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E. 只用一只彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮筋使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按照同一標(biāo)度作出這個力F的圖示；F. 比較力F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號是_(2)如圖為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖，則圖中的_是力F1和F2的合力理論值，_是力F1和F2的等效合力的實(shí)際測量值(3)如果某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中測出F1>F2的同時，還用量角器測量出F1和F2的夾角為75，然后做出如下的幾個推斷，其中正確的是_A. 將F1轉(zhuǎn)動一定的角度，可以使合力F的方向不變B. 將F2轉(zhuǎn)動一定的角度，可以使合力F的方向不變C. 保持F1的大小和方向，將F2逆時針轉(zhuǎn)動30，可以使合力F的大小和方向都不變D. 只有保持F1和F2的大小不變，同時轉(zhuǎn)動一定的角度，才可能使合力F的大小和方向都不變解析：(1)步驟C中沒有記下力的方向，步驟E中沒有說明把結(jié)點(diǎn)拉到相同的位置(2)等效合力在方向上沒有誤差，一定在AO方向上(3)由平行四邊形定則易知AB正確，CD錯誤答案：(1)CE(2)FF(3)AB3(10分)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)(1)在安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持_狀態(tài)(2)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線由此圖線可得該彈簧的原長x0_cm，勁度系數(shù)k_N/m.(3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一個彈簧測力計，當(dāng)彈簧測力計上的示數(shù)如圖丙所示時，該彈簧的長度x_cm.解析：(1)安裝刻度尺時，必須使刻度尺豎直放置(2)由Fx圖象知，彈簧原長x04 cmk N/m50 N/m.(3)由圖丙知，彈簧測力計示數(shù)為3.0 N則x0.06 m6 cm則xx0x10 cm答案：(1)豎直(2)450(3)1042013長沙一模(10分)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究小車質(zhì)量不變時其加速度與力的關(guān)系，該小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計了一套如圖所示的裝置，圖中A為小車，B為打點(diǎn)計時器，C為力傳感器，P為小桶(內(nèi)有砂子)，M是一端帶有定滑輪的水平放置的足夠長的木板(1)要順利完成該實(shí)驗(yàn)，除圖中實(shí)驗(yàn)儀器和低壓交流電源(含導(dǎo)線)外，還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是_(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)(2)按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砂桶和砂子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？_(填“是”或“否”)(3)已知交流電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖所示，圖中相鄰計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出，則計時器打點(diǎn)D時，紙帶的速度大小vD_m/s, 由該紙帶可求得小車的加速度a_m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)解析：(1)因小車受到拉力可由力傳感器來測量，故還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是刻度尺；(2)平衡好摩擦力后，設(shè)力傳感器的示數(shù)為F，對小車有：FMa，故不要求砂桶和砂子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；(3)相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔t0.025 s0.1 s，由xat2可得小車的加速度a0.90 m/s2；計時器打點(diǎn)C時，紙帶的速度vCBD0.60 m/s，則vDvCat(0.600.900.1) m/s0.69 m/s.答案：(1)刻度尺(2)否(3)0.690.905(14分)某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖1所示的裝置，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系提供的器材有：氣墊導(dǎo)軌、滑塊(總質(zhì)量為M，左端裝有遮光板)、光電門(配接數(shù)字計時器)、米尺、鐵架臺實(shí)驗(yàn)中，測出導(dǎo)軌頂端A與光電門所在位置B的距離為L，導(dǎo)軌頂端距B的高度為h.(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光板的寬度d，如圖2所示，則d_mm；(2)實(shí)驗(yàn)中為了測量多組數(shù)據(jù)，在滑塊上多次添加砝碼(砝碼質(zhì)量為m)，為使滑塊受到的合外力保持不變，應(yīng)調(diào)節(jié)_，使_保持不變；(3)圖3為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量設(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_命題意圖：本題主要考查探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)與探究能力解析：(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d3 mm50.05 mm3.25 mm.(2)設(shè)氣墊導(dǎo)軌傾角為，則F(Mm)gsin(Mm)g，要使F不變，可調(diào)節(jié)h使(Mm)h不變(3)根據(jù)牛頓第二定律有F(mM)a，變形得m，所以m圖象的斜率為k，所以作用力F，m圖象的截距為b，所以M.答案：(1)3.25(2)高度h(Mm)h(3)62013蘇北四市二調(diào)(15分)某課外活動小組利用豎直上拋運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(1)某同學(xué)用20分度游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，讀數(shù)如圖甲所示，小球直徑為_cm.圖乙所示彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為2.55 ms、5.15 ms，由此可知小球通過光電門A、B時的速度分別為vA、vB，其中vA_m/s.(2)用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較_是否相等，就可以驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒(用題目中涉及的物理量符號表示)(3)通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小球通過光電門A的時間越短，(2)中要驗(yàn)證的兩數(shù)值差越大，試分析實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是_解析：(1)由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法d主尺讀數(shù)游標(biāo)尺的讀數(shù)，注意分度，讀得小球直徑為1.020 cm，小球通過光電門可近似認(rèn)為做勻速直線運(yùn)動，所以vA4 m/s；(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒時，要看動能的減少量是否等于勢能的增加量，即gh；(3)小球通過A的時間越短，意味著小球的速度越大，而速度越大受到的空氣阻力就越大，損失的能量越多，動能的減少量和勢能的增加量差值越大答案：(1)1.0204(4.0或4.00也對)(2)gh和(3)小球上升過程中受到空氣阻力的作用，速度越大，所受阻力越大72013海淀模擬(17分)實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究外力對滑塊做功與滑塊動能變化的關(guān)系(1)實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平氣源供氣后，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？答：_.(2)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d_cm；實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間t0.624102s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為_m/s(保留3位有效數(shù)字)在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、_和_(文字說明并用相應(yīng)的字母表示)(3)本實(shí)驗(yàn)中，外力對滑塊做功W的表達(dá)式為_，滑塊(和遮光條)動能變化量Ek2Ek1的表達(dá)式為_通過幾次實(shí)驗(yàn)，若兩者在誤差允許的范圍內(nèi)相等，從而說明合外力對滑塊做功等于滑塊動能變化量(4)本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要因素：_.解析：(1)將滑塊輕放到導(dǎo)軌上，氣源供氣后，滑塊與導(dǎo)軌之間會形成一層很薄的氣體層，使滑塊懸浮導(dǎo)軌上，滑塊若能靜止，則說明滑塊所受合力為零，導(dǎo)軌水平(2)d1.5 cm120.05 mm1.560 cm；vd/t2.50 m/s；計算滑塊與遮光條的動能，需要知道其質(zhì)量M；計算外力對滑塊做的功，需要知道滑塊運(yùn)動的距離L.(3)本實(shí)驗(yàn)中，滑塊受的拉力為mg，故外力對滑塊做的功WmgL；滑塊與遮光條的初動能為零，故其動能變化量等于末動能EkM()2.(4)本實(shí)驗(yàn)按鉤碼的重力等于滑塊受的拉力，實(shí)際上鉤碼的重力略大于滑塊受的拉力，滑輪的軸受到阻力等原因，而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差答案：(1)將滑塊輕放到導(dǎo)軌上，看滑塊是否能靜止，若靜止，說明軌道水平(2)1.5602.50滑塊與遮光條的質(zhì)量M光電門與滑塊在運(yùn)動起點(diǎn)時遮光條之間的距離L(3)mgLM()2(4)鉤碼重力大于滑塊受到的拉力、滑輪的軸受到的阻力等82013合肥一模(18分)為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案：A第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動，如圖甲所示B第二步保持木板的傾角不變，將打點(diǎn)計時器安裝在木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動，打出紙帶，如圖乙所示試回答下列問題：(1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計時器打A點(diǎn)時滑塊速度vA_，打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時滑塊速度vB_.(2)已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功，還必須測出這一過程滑塊_(寫出物理量名稱及符號)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合_.(3)測出滑塊運(yùn)動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功以及vA、vB、vC、vD、vE.以v2為縱軸，以W為橫軸建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出v2W圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M_.解析：(1)由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度得vA；vB.(2)因整個系統(tǒng)在圖甲中勻速運(yùn)動，撤去重錘后，滑塊下滑時受到的合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x就可得各個力所做的功，并且合外力做的功為mgx.(3)由動能定理可得WMv2，若描點(diǎn)作出的v2W圖象是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，直線斜率為k，滑塊質(zhì)量M.答案：(1)(2)下滑的位移xmgx(3)