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1、2022年高考物理二輪復習 高考題型二 實驗1 力學實驗(一)考情題型練
1.(2018山東青島二模)下圖為驗證動量守恒定律的實驗裝置,實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球,按下面步驟進行實驗:
①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2;
②安裝實驗裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端切線水平,再將一斜面BC連接在斜槽末端;
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,標記小球在斜面上的落點位置P;
④將小球m2放在斜槽末端B處,仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放,兩球發(fā)生碰撞,分別標記小球m1、m2在斜面上的落點位置;
⑤用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端
2、B的距離。圖中M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置,從M、P、N到B點的距離分別為sM、sP、sN。依據(jù)上述實驗步驟,請回答下面問題:
(1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應滿足m1 m2(選填“>”“=”或“<”);?
(2)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中 點,m2的落點是圖中 點;?
(3)用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示,只要滿足關系式 ,就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的;?
(4)若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞,用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示,只需比較 與 是否相等即可。?
2.
(2018江蘇卷)某同學利用
3、如圖所示的實驗裝置來測量重力加速度g。細繩跨過固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪,兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實驗操作如下:
①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H;
②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼;
③左手將重錘2壓在地面上,保持系統(tǒng)靜止。釋放重錘2,同時右手開啟秒表,在重錘1落地時停止計時,記錄下落時間;
④重復測量3次下落時間,取其平均值作為測量值t。請回答下列問題:
(1)步驟④可以減小對下落時間t測量的 (選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差。?
(2)實驗要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多,主要是為了 。?
A.使H測得更準確
B.使重錘1下落的時間長一些
C.
4、使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2M
D.使細繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等
(3)滑輪的摩擦阻力會引起實驗誤差。現(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差,可以怎么做?
(4)使用橡皮泥改進實驗后,重新進行實驗測量,并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0。用實驗中測量的量和已知量表示g,得g= 。?
3.(2018華南師大附中三模)如圖所示,某小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正,受到壓力時讀數(shù)為負。A連接質(zhì)量不計的細繩,并可沿固定的圓弧形軌道移動。B固定不動,通過光滑鉸鏈連接一輕桿,將細繩連接在桿右端O點構成支架,調(diào)整使得O點位于圓弧
5、形軌道的圓心處,保持桿沿水平方向。隨后按如下步驟操作:
①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ;
②對兩個傳感器進行調(diào)零;
③用另一繩在O點懸掛住一個鉤碼,記錄兩個傳感器讀數(shù);
④取下鉤碼,移動傳感器A,改變θ角,重復上述步驟①②③④,得到圖示數(shù)據(jù)表格a。
(1)根據(jù)表格a,可知A傳感器對應的是表中的力 (選填“F1”或“F2”),并求得鉤碼質(zhì)量為 kg(保留一位有效數(shù)字);?
(2)換用不同鉤碼做此實驗,重復上述實驗步驟,得到數(shù)據(jù)表格b。則表格b中30°所對應的F2空缺處數(shù)據(jù)應為 N;?
表格a
F1/N
1.001
0.580
…
1.002
6、
…
F2/N
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
表格b
F1/N
1.103
…
…
F2/N
…
…
θ
30°
60°
…
(3)(單選)實驗中,讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形(而不是其他的形狀)軌道移動的主要目的是 。?
A.方便改變A傳感器的讀數(shù)
B.方便改變B傳感器的讀數(shù)
C.保持輕桿右端O的位置不變
D.方便改變細繩與桿的夾角θ
實驗1 力學實驗(一)
1.答案 (1)> (2)M N
(3)m1=m1+m2
(4)m1sP m1sM+m2S
7、N
解析 (1)為了防止入射球碰后反彈,一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量;
(2)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運動,所以碰撞后m1球的落地點是M點,m2球的落地點是N點;
(3)碰撞前,小球m1落在圖中的P點,設其水平初速度為v1。小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點在圖中的M點,設其水平初速度為v1',m2的落點是圖中的N點,設其水平初速度為v2。設斜面BC與水平面的傾角為α,
由平拋運動規(guī)律得:
sMsin α=gt2,sMcos α=v1't
解得:v1'=
同理可解得:v1=,v2=,
所以只要滿足:m1v1=m2v2
8、+m1v1',
即:m1=m1+m2,則說明兩球碰撞過程中動量守恒;
如果滿足小球的碰撞為彈性碰撞,則應滿足:m1m1v1'2+m2
代入以上速度表達式可知,應滿足公式為:m1sP=m1sM+m2sN;
故需要驗證:m1sP和m1sM+m2sN相等。
2.答案 (1)偶然
(2)B
(3)在重錘1上粘上橡皮泥,調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1能觀察到其勻速下落。
(4)
解析 (1)多次測量取平均值可以減小偶然誤差。
(2)對重錘1受力分析:(M+m)g-FT=(M+m)a ①
對重錘2受力分析:FT-Mg=Ma ②
聯(lián)立①②可得a=g
當m?M時,a?g
由H=at2
9、得t=
當a很小時,t就較大,便于測量時間t并減小誤差,故選B。
(3)在重錘1上粘上橡皮泥,調(diào)整橡皮泥的質(zhì)量,直至重錘能做勻速直線運動。
(4)對重錘1:(M+m+m0)g-FT1=(M+m+m0)a ①
對重錘2:FT2-Mg=Ma ②
FT1=FT2+m0g ③
H=at2 ④
聯(lián)立①②③④得:g=。
3.答案 (1)F1 0.05 (2)-0.955 (3)C
解析 (1)因繩子只能提供拉力,故A傳感器對應的是表中力F1,對節(jié)點O受力分析有F1sin 30°=mg,解得m=0.05 kg;
(2)對于O點,受力平衡,O點受到F1、F2和鉤碼向下的拉力,根據(jù)幾何關系可知,
F2=F1cos 30°=1.103×=0.955 N,
因為B受到的是壓力,所以F2空缺處數(shù)據(jù)應為-0.955 N。
(3)實驗中,讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形軌道移動的主要目的是:保持輕桿右端O的位置不變,從而保證OB水平,故選C。
2022年高考物理二輪復習 高考題型二 實驗1 力學實驗(一)考情題型練
