高考物理二輪復(fù)習(xí) 訓(xùn)練13 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第13講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)
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訓(xùn)練13力學(xué)實(shí)驗(yàn)1(12分)某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(1)實(shí)驗(yàn)中,必要的措施是_A細(xì)線必須與長木板平行B先接通電源再釋放小車C小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量D平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實(shí)驗(yàn)時將打點(diǎn)計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn),圖中未畫出)s13.59 cm,s24.41 cm,s35.19 cm,s45.97 cm,s56.78 cm,s67.64 cm.則小車的加速度a_m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計時器在打B點(diǎn)時小車的速度vB_m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析:本題主要考查研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律實(shí)驗(yàn)、紙帶數(shù)據(jù)處理及其相關(guān)知識點(diǎn),意在考查學(xué)生對研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律實(shí)驗(yàn)操作的掌握情況和數(shù)據(jù)處理能力(1)利用長木板、小車、打點(diǎn)計時器等研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律,在實(shí)驗(yàn)中,必要的措施是:細(xì)線必須與長木板平行;先接通電源,再釋放小車;不需要平衡摩擦力,不需要滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量因此正確選項(xiàng)是AB.(2)由xaT2,T0.10 s和逐差法可得小車的加速度a0.80 m/s2.利用勻變速直線運(yùn)動在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,可得打點(diǎn)計時器打出B點(diǎn)時小車的速度vB0.40 m/s.答案:(1)AB(2)0.800.402(12分)(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量某物體的長度如圖甲所示,由圖可知其長度為_mm.(2)用螺旋測微器測量某物體的直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑為_mm.解析:(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,讀數(shù)為50 mm30.05 mm50.15 mm(2)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則,讀數(shù)為4.5 mm20.00.01 mm4.700 mm答案:(1)50.15(2)4.7003(14分)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示所用每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力實(shí)驗(yàn)時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度L0,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測出相應(yīng)的彈簧總長度L.(實(shí)驗(yàn)時彈簧沒有超出彈性限度)(1)某同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中,請作出FL圖線(2)由圖線可得該彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.解析:(1)做一條直線,使盡可能多的點(diǎn)在直線上,不在直線上的點(diǎn)均勻分布在兩側(cè)如圖所示(2)彈簧的勁度系數(shù)等于圖象的斜率,k40 N/m.答案:(1)見解析圖(2)40(2)4(14分)圖甲是“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作如下:(1)彈簧測力計A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M,測量_并記錄為F.(2)彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置(如圖甲),此時需記下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩測力計的示數(shù)F1、F2以及_.(3)某同學(xué)已在圖乙紙上作出F1、F2的圖示,請根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F.(4)改變兩細(xì)線的夾角,重復(fù)做幾次實(shí)驗(yàn)若F的方向近似在_方向上,且大小近似等于F,則平行四邊形定則得以驗(yàn)證解析:(1)只掛重物M于測力計A上,測量重物M的重力(2)用測力計B拉結(jié)點(diǎn)O,平衡后應(yīng)記錄O點(diǎn)的位置、兩測力計的示數(shù)F1、F2以及Oa、Ob、Oc三段細(xì)線的方向(3)用作圖法求出F1、F2的合力如圖所示(4)通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),只要F的方向近似在Oc方向上,且大小近似等于F,則力的平行四邊形定則得以驗(yàn)證答案:(1)M的重力(2)細(xì)線Oa、Ob、Oc的方向(3)見解析圖(4)細(xì)線Oc5(16分)某同學(xué)用圖示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律質(zhì)量均為M的物體A、B通過細(xì)繩連在一起,物體B上放置質(zhì)量為m的金屬片C,在其正下方h處固定一個圓環(huán),P1、P2是相距為d的兩個光電門釋放后,系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動,當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時,金屬片C被擱置在圓環(huán)上,數(shù)字計時器測出物體B通過P1、P2的時間為t.(1)物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v_.(2)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證下面_(填正確選項(xiàng)的序號)等式成立,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;AmghMv2BmghMv2Cmgh(2Mm)v2Dmgh(Mm)v2(3)本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除了圖中器材和刻度尺、電源外,還需要_解析:(1)根據(jù)平均速度等于瞬時速率,則有:物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v.(2)由題意可知,系統(tǒng)A、B、C減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)增加的動能,得:mghMghMgh(2Mm)v2,得:mgh(2Mm)v2,故選C.(3)由mgh(2Mm)v2知除了刻度尺、光電門、數(shù)字計時器外,還需要天平測出金屬片的質(zhì)量答案:(1)(2)C(3)天平6(16分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊A與木板間的動摩擦因數(shù)長木板水平固定,細(xì)線跨過定滑輪與滑塊A、重錘B相連將細(xì)線拉直,測出B離地面的高度h,將重錘從h高處靜止釋放,B落地后,測出A在木板上滑動的距離x;改變B釋放高度重復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456h/cm10.015.020.025.030.035.0x/cm14.722.430.337.644.952.4(1)若測得A的質(zhì)量mA3 kg,B的質(zhì)量mB1 kg,A和B間細(xì)線的長度L112.0 cm,木板的長度l98.0 cm,要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模陨纤膫€量中沒有必要測量的是_(用物理量的符號表示)(2)作出x隨h變化的圖象(3)由圖象并結(jié)合(1)中所測數(shù)值求得滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_解析:(1)由題意可知,B距地面的高度h,A在木板上滑行的距離x,A、B的質(zhì)量mA、mB.從靜止釋放讓它們運(yùn)動到B著地,根據(jù)動能定理得mBghmAgh(mAmB)v2從B著地到A停在木板上,根據(jù)動能定理得mAv2mAg(xh)由解得可知沒有必要測量L和l.(2)作出x隨h變化的圖象如圖所示(3)由得xh根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到圖象中直線的斜率k由圖得k1.5代入數(shù)據(jù)得1.5解得0.2答案:(1)L、l(2)見解析圖(3)0.27(16分)探究小組利用傳感器研究小球在擺動過程中的機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器,可記錄小球在擺動過程中各時刻的拉力值小球半徑、擺線的質(zhì)量和擺動過程中擺線長度的變化可忽略不計實(shí)驗(yàn)過程如下:(1)測量小球質(zhì)量m,擺線長L.(2)將小球拉離平衡位置某一高度h處無初速度釋放,在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為F,小球擺到最低點(diǎn)時的動能表達(dá)式為_(用上面給定物理量的符號表示)(3)改變高度h,重復(fù)上述過程,獲取多組擺動高度h與對應(yīng)過程的拉力最大值F的數(shù)據(jù),在Fh坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線如圖2所示(4)通過描點(diǎn)連線,發(fā)現(xiàn)h與F成線性關(guān)系,可證明小球擺動過程中機(jī)械能守恒(5)根據(jù)Fh圖線中數(shù)據(jù),可知小球質(zhì)量m_kg,擺線長L_m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,重力加速度g10 m/s2)答案:(2)(Fmg)L(5)0.100.80- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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