（通用版）2020高考物理三輪沖刺 高考熱點排查練熱點12 力學(xué)實驗（含解析）

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1、熱點12　力學(xué)實驗 1．(2019·河北唐山市第一次模擬)利用圖1甲所示實驗裝置“探究做功與物體動能變化的關(guān)系”，圖甲中1、2是光電計時器的光電門，光電計時器可記錄滑塊上的遮光片P通過光電門的時間，實驗時光電門1固定，光電門2位置可以改變．(重力加速度大小為g) 圖1 (1)為了計算滑塊通過光電門的速度，先用游標卡尺測量遮光片的寬度如圖乙，遮光片的寬度d＝________mm； (2)用天平測量出遮光片和滑塊的總質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，將滑塊用輕繩與鉤碼連接，調(diào)節(jié)木板左端墊片的位置，輕推滑塊，若滑塊通過光電門1、2所用的時間相等，說明滑塊勻速運動； (3)不掛鉤碼，滑塊從光

2、電門1左側(cè)位置釋放，記錄遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2，用刻度尺測量兩個光電門的距離L，滑塊從光電門1運動到光電門2的過程，外力做功為__________，動能變化量為______________(用t1、t2、d、M、m、L和g表示)，并進行比較； (4)改變光電門2及滑塊的釋放位置，多次重復(fù)實驗； (5)利用圖象處理相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，探究做功與物體動能變化的關(guān)系． 答案　(1)4.30　(3)mgL　M 解析　(1)游標卡尺的讀數(shù)為： d＝4mm＋6×0.05mm＝4.30mm； (3)掛鉤碼時，整體勻速下滑，不掛鉤碼時，滑塊受到的外力大小等于鉤碼的重力，即大小為mg，則

3、外力的功為：W＝mgL；通過光電門1的瞬時速度為：v1＝， 通過光電門2的瞬時速度為：v2＝ 則動能變化量為： ΔEk＝Mv－Mv＝M. 2．(2019·貴州部分重點中學(xué)3月聯(lián)考)如圖2所示，某同學(xué)利用圖示裝置做“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實驗．在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊通過繞過兩個滑輪的細繩與彈簧測力計相連，實驗時改變鉤碼的質(zhì)量，讀出彈簧測力計的不同示數(shù)F，不計細繩與滑輪之間的摩擦力． 圖2 (1)根據(jù)實驗原理圖，本實驗__________(選填“需要”或“不需要”)將帶滑輪的氣墊導(dǎo)軌右端墊高，以平衡摩擦力；實驗中__________

4、(選填“一定要”或“不必要”)保證鉤碼的質(zhì)量遠小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量；實驗中__________(選填“一定要”或“不必要”)用天平測出所掛鉤碼的質(zhì)量；滑塊(含遮光條)的加速度__________(選填“大于”“等于”或“小于”)鉤碼的加速度． (2)某同學(xué)實驗時，未掛細繩和鉤碼，接通氣源，推一下滑塊使其從軌道右端向左運動，發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間，該同學(xué)疏忽大意，未采取措施調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，繼續(xù)進行其他實驗步驟(其他實驗步驟沒有失誤)，則該同學(xué)作出的滑塊(含遮光條)加速度a與彈簧測力計拉力F的圖象可能是__________(填圖象下方的字母)． (3)若該同學(xué)作出

5、的a－F圖象中圖線的斜率為k，則滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為________________． 答案　(1)不需要　不必要　不必要　大于 (2)C　(3) 解析　(1)此實驗用氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌水平時滑塊與導(dǎo)軌之間可認為無摩擦力，所以不需要墊高氣墊導(dǎo)軌的一端平衡摩擦力；滑塊受到的拉力可以用彈簧測力計測出，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量，也不需要用天平測出所掛鉤碼的質(zhì)量；因鉤碼掛在動滑輪上，則滑塊的加速度是鉤碼加速度的2倍，即滑塊(含遮光條)的加速度大于鉤碼的加速度． (2)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間，說明滑塊做減速運動，導(dǎo)軌的左端偏高，則加外力時，需到達一

6、定的值才能使滑塊加速運動，則作出的滑塊(含遮光條)加速度a與彈簧測力計拉力F的圖象可能是C. (3)根據(jù)a＝(F－F0)，則＝k，解得M＝. 3．(2019·四川宜賓市第二次診斷)某實驗小組利用圖3所示器材測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)． 實驗步驟： ①用彈簧測力計測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G； ②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細繩和固定在墻上的彈簧測力計相連，如圖1甲所示．在A端向右水平拉動木板，待彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F； ③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②. 圖3 實驗數(shù)據(jù)如下表所示： 次數(shù) 力 1 2 3 4 5 6 G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標紙上作出F－G圖線． (2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)． (3)在A端向右水平拉動木板的速度大小對動摩擦因數(shù)的測量________(選填“會”或“不會”)產(chǎn)生影響． 答案　(1)如圖所示 (2)0.39～0.41　(3)不會 4