(江蘇專版)2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 第一講 力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課前自測(cè)診斷卷(含解析).doc
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力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一基本儀器的使用和讀數(shù)1.考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)如圖1是用游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)的刻度圖,為20分度游標(biāo)尺,讀數(shù)為:_cm。圖2中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為:_mm。解析:20分度的游標(biāo)卡尺,精確度是0.05 mm,游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為13 mm,游標(biāo)尺上第15個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)尺讀數(shù)為150.05 mm0.75 mm,所以最終讀數(shù)為:13 mm0.75 mm13.75 mm1.375 cm。螺旋測(cè)微器的固定刻度為0.5 mm,可動(dòng)刻度為20.00.01 mm0.200 mm,所以最終讀數(shù)為0.5 mm0.200 mm0.700 mm。答案:1.3750.7002考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用和讀數(shù)(1)某實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量一根金屬絲的直徑(約0.5 mm),為了得到盡可能精確的測(cè)量數(shù)據(jù),應(yīng)從實(shí)驗(yàn)室提供的米尺、螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有10個(gè)等分刻度)中,選擇_進(jìn)行測(cè)量。(2)用游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有50個(gè)等分刻度)測(cè)定某工件的寬度時(shí),示數(shù)如圖所示,此工件的寬度為_mm。解析:(1)金屬絲的直徑約0.5 mm,而游標(biāo)卡尺精確度才0.1 mm,螺旋測(cè)微器精確度可達(dá)0.01 mm,故應(yīng)選擇螺旋測(cè)微器進(jìn)行測(cè)量。(2)由于50分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.02 mm,主尺上讀數(shù)為23 mm,游標(biāo)尺上第11格與主尺刻度對(duì)齊,故游標(biāo)尺的讀數(shù)為0.22 mm,所以工件寬度為23.22 mm。答案:(1)螺旋測(cè)微器(2)23.22考點(diǎn)二“力和運(yùn)動(dòng)”類實(shí)驗(yàn)3.考查研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)某同學(xué)利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)實(shí)驗(yàn)中,必需的措施是_。A細(xì)線必須與長(zhǎng)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(zhǎng)木板間的摩擦力(2)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)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(cè)量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB_ m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析:(1)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),為順利完成實(shí)驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)效果,細(xì)線與長(zhǎng)木板要平行,否則小車受力會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)A正確;為打的點(diǎn)盡量多些,需先接通電源,再釋放小車,選項(xiàng)B正確;本題中只要保證小車做勻變速運(yùn)動(dòng)即可,無(wú)須保證小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;同理,小車與長(zhǎng)木板間可以有不變的摩擦力,無(wú)須平衡摩擦力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故必需的措施是A、B選項(xiàng)。(2)由s4s13a1T2、s5s23a2T2、s6s33a3T2知加速度a0.80 m/s2打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB0.40 m/s。答案:(1)AB(2)0.800.404考查驗(yàn)證力的平行四邊形定則(2018天津高考)某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),所用器材有:方木板一塊,白紙,量程為5 N的彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè),橡皮條(帶兩個(gè)較長(zhǎng)的細(xì)繩套),刻度尺,圖釘(若干個(gè))。(1)具體操作前,同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議,其中正確的有_。A橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同C使用測(cè)力計(jì)時(shí),施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線;讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度D用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)的拉力(2)該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn),白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn),如下圖所示。其中對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是_。解析:(1)兩細(xì)繩套拉力的合力不一定沿兩細(xì)繩套夾角的角平分線,故A錯(cuò)誤。同一次實(shí)驗(yàn),用一個(gè)細(xì)繩套拉橡皮條和用兩個(gè)細(xì)繩套拉橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置應(yīng)相同,不同次實(shí)驗(yàn)結(jié)點(diǎn)O的位置可以不同,故B正確。為減小彈簧測(cè)力計(jì)摩擦和誤差,施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線,讀數(shù)時(shí)視線正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度,故C正確。合力可以比分力大,也可以比分力小,故D錯(cuò)誤。(2)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,測(cè)力計(jì)讀數(shù)應(yīng)適當(dāng)大一些,標(biāo)度應(yīng)適當(dāng)小一些,兩分力夾角適當(dāng)大一些,標(biāo)注細(xì)線方向的兩點(diǎn)離結(jié)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)一些。故選B。答案:(1)BC(2)B5.考查探究加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系某同學(xué)利用如圖甲所示裝置探究“加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系”,圖中裝有砝碼的小車放在長(zhǎng)木板上,左端拴有一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩,跨過(guò)固定在木板邊緣的滑輪與一砝碼盤相連。在砝碼盤的牽引下,小車在長(zhǎng)木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),圖乙是該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些連續(xù)的點(diǎn),該同學(xué)測(cè)得相鄰點(diǎn)之間的距離分別是s1、s2、s3、s4、s5、s6,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的周期為T。小車及車中砝碼的總質(zhì)量為M,砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式為a_。(2)該同學(xué)先探究合外力不變的情況下,加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下說(shuō)法正確的是_。A平衡摩擦力時(shí),要把裝有砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上,把木板不帶滑輪的一端緩慢抬起,反復(fù)調(diào)節(jié)直到紙帶上打出的點(diǎn)跡均勻?yàn)橹笲由于小車受到的摩擦力與自身重力有關(guān),所以每次改變小車質(zhì)量時(shí),都要重新平衡摩擦力C用天平測(cè)出M和m后,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可以直接用公式a求出D在改變小車質(zhì)量M時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)M的值越大,實(shí)驗(yàn)的誤差就越小(3)該同學(xué)接下來(lái)探究在質(zhì)量不變的情況下,加速度與合外力的關(guān)系。他平衡摩擦力后,每次都將小車中的砝碼取出一個(gè)放在砝碼盤中,用天平測(cè)得砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量m,并通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出加速度。得到多組數(shù)據(jù)后,繪出如圖丙所示的aF圖像,發(fā)現(xiàn)圖像是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線。圖像中直線的斜率表示_(用本實(shí)驗(yàn)中可測(cè)量的量表示)。(4)該同學(xué)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中采用的物理學(xué)思想方法為_。A理想化模型法B控制變量法C極限法D比值法解析:(1)為了減小偶然誤差,采用逐差法處理數(shù)據(jù),有:s6s33a1T2,s5s23a2T2,s4s13a3T2,為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得:a(a1a2a3)解得:a。(2)在該實(shí)驗(yàn)中,我們認(rèn)為細(xì)繩的拉力就等于小車所受的合外力,故在平衡摩擦力時(shí),細(xì)繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤,故A錯(cuò)誤。由于平衡摩擦力之后有Mgsin Mgcos ,故tan 。所以無(wú)論小車的質(zhì)量是否改變,小車所受的滑動(dòng)摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力,改變小車質(zhì)量時(shí)不需要重新平衡摩擦力,故B錯(cuò)誤。小車運(yùn)動(dòng)的加速度應(yīng)通過(guò)紙帶求出,不能通過(guò)a求出,故C錯(cuò)誤。本實(shí)驗(yàn)中,只有滿足砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車及車中砝碼的總質(zhì)量M時(shí),才能近似認(rèn)為細(xì)繩拉力等于砝碼盤和砝碼的重力,所以在改變小車質(zhì)量M時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)M的值越大,實(shí)驗(yàn)的誤差就越小,故D正確。(3)對(duì)砝碼盤和砝碼:mgFma對(duì)小車:FMa聯(lián)立得:mg(Mm)a認(rèn)為合力Fmg所以F(Mm)a即aF,aF圖像是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,直線的斜率表示。(4)該實(shí)驗(yàn)采用控制變量法,先控制砝碼盤和砝碼的總重力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,再控制小車和砝碼盤及砝碼的質(zhì)量Mm不變,研究加速度與力的關(guān)系,故選B。答案:(1)(2)D(3)(4)B考點(diǎn)三“能量和動(dòng)量”類實(shí)驗(yàn)6.探究功與速度變化的關(guān)系做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),有如圖所示的甲、乙兩套實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)兩套實(shí)驗(yàn)裝置都必須滿足的操作是_。A都需要平衡摩擦力B甲圖中橡皮筋的規(guī)格可以不同,乙圖中小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量C在接通電源的同時(shí)釋放了小車D所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都必須使用交流電源E除圖中已給出的實(shí)驗(yàn)器材和電源外,都還需要刻度尺和天平(2)用甲圖實(shí)驗(yàn)裝置打的紙帶如圖丙所示,其中AG段小車做加速運(yùn)動(dòng),GK段小車做勻速運(yùn)動(dòng),那么應(yīng)該用_(填“AG”或“GK”)段來(lái)計(jì)算小車的速度。(3)用乙圖實(shí)驗(yàn)裝置打出的紙帶如圖丁所示。某同學(xué)想利用BE段驗(yàn)證動(dòng)能定理,測(cè)出紙帶上AC間的距離s1,DF間的距離s2,BE間的距離s3。該同學(xué)用天平分別測(cè)出小車的質(zhì)量為M,鉤碼的總質(zhì)量為m。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f,從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過(guò)程中,合力對(duì)小車做的功是_,小車動(dòng)能的增量是_。(用題中的物理量符號(hào)表示)解析:(1)要確定合外力做功,所以兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力,故A正確;甲圖中橡皮筋的規(guī)格要相同,才能保證每條橡皮筋的拉力做功都相等;乙圖中小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量,鉤碼的重力近似等于小車受到的拉力,B錯(cuò)誤;要先接通電源后釋放小車,故C錯(cuò)誤;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是交流電,所以一定要接到交流電源上,故D正確;甲、乙兩套裝置都需要刻度尺,但甲裝置不需要天平,故E錯(cuò)誤。(2)小車脫離橡皮筋后做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)拉力做功全部轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能,所以應(yīng)該選用GK段來(lái)測(cè)小車的速度。(3)小車受到的合力即為鉤碼的重力,所以合外力做的功為mgs3 ,根據(jù)中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度,所以B點(diǎn)的速度為:vB,vE,則小車動(dòng)能的增加量為EkMvE2MvB2。答案:(1)AD(2)GK(3)mgs37考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶,0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打下的點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。已知m150 g,m2150 g,則(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,實(shí)驗(yàn)用交流電周期為0.02 s)(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5_m/s;(2)在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)05的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量Ek_J,為了簡(jiǎn)化計(jì)算,g取10 m/s2,則系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量Ep_J;(3)在本實(shí)驗(yàn)中,若某同學(xué)作出了v2h圖像,如圖丙所示,h為從起點(diǎn)量起的長(zhǎng)度,則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。解析:(1)利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有:v5 m/s2.4 m/s。(2)系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為:EkEk50(m1m2)v52(0.050.15)2.42 J 0.58 J,系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量為:Ep(m2m1)gh0.110(0.3840.216)J0.60 J,在誤差允許的范圍內(nèi),m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(3)由機(jī)械能守恒定律得EkEk50(m1m2)v2Ep(m2m1)gh,由于(m1m2)2(m2m1),所以得到:v2h,所以v2h圖像的斜率k,解得g9.7 m/s2。答案:(1)2.4(2)0.580.60(3)9.78考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律如圖甲所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d如圖乙所示,則d_ mm。(2)質(zhì)量為m2的滑塊2靜止放在水平氣墊導(dǎo)軌上光電門的右側(cè),質(zhì)量為m1的滑塊1從光電門的右側(cè)向左運(yùn)動(dòng),穿過(guò)光電門與滑塊2發(fā)生碰撞,隨后兩個(gè)滑塊分離并依次穿過(guò)光電門,滑塊2與導(dǎo)軌左端相碰并被粘接條粘住,待滑塊1穿過(guò)光電門后用手將它停住,兩個(gè)滑塊上固定的遮光條寬度相同,數(shù)字計(jì)時(shí)器分別記錄下滑塊1通過(guò)光電門的時(shí)間t、滑塊2和滑塊1依次通過(guò)光電門的時(shí)間t2和t1。本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)滑塊的質(zhì)量大小關(guān)系應(yīng)為_。若等式_成立,則證明兩滑塊碰撞過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒(用題中的所給的字母表示)。解析:(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d1.3 cm0.05 mm1613.80 mm。(2)滑塊1穿過(guò)光電門1的速度:v;滑塊1穿過(guò)光電門2的速度:v1;滑塊2穿過(guò)光電門2的速度:v2;若動(dòng)量守恒,則m1m1m2,即;為防止碰后m1反彈,則兩滑塊的質(zhì)量關(guān)系是m1m2。答案:(1)13.80(2)m1m2- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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