高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 考前回扣篇 倒計時第4天 力學(xué)實驗檢測-人教版高三物理試題

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1、倒計時第4天力學(xué)實驗A主干回顧B精要檢索1實驗要點分類實驗名稱常考要點探究性實驗研究勻變速直線運動數(shù)據(jù)處理方法：(1)公式法：v、xaT2；(2)圖象法：vt圖象加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系控制變量法的應(yīng)用、圖象的處理以及實驗的注意事項驗證性實驗驗證機械能守恒定律用自由落體實驗，知道如何從紙帶的數(shù)據(jù)中確定Ep和Ek力的平行四邊形定則彈簧測力計的使用注意事項及讀數(shù)、力的圖示、根據(jù)平行四邊形定則求出合力2.物理量的測量方法待測量測量工具方法說明長度刻度尺毫米刻度尺精度為1 mm，讀數(shù)時應(yīng)估讀到0.1 mm游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法：測量值主尺上指示的毫米數(shù)精度游標(biāo)尺對齊的格數(shù)精度： mm,10分度的游標(biāo)

2、卡尺精度為0.1 mm,20分度的游標(biāo)卡尺精度為0.05 mm,50分度的游標(biāo)卡尺精度為0.02 mm，游標(biāo)卡尺不估讀螺旋測微器讀數(shù)方法：測量值主尺上指示的毫米數(shù)(注意半毫米刻線是否露出)精度轉(zhuǎn)動圓筒上與主尺中心刻線所對應(yīng)刻度值(注意刻度值要估讀)精度：螺旋測微器精度為0.01 mm時間打點計時器tnT(n表示打點的時間間隔的個數(shù)，T表示打點周期)打點周期與所接交流電周期相同光電計時器光電計時器能自動記錄擋光時間，顯示在讀數(shù)窗口力彈簧測力計力的大小精度指針指示的格數(shù)(注意估讀)速度打點紙帶若紙帶做勻變速直線運動，則打某點時的瞬時速度等于對應(yīng)的平均速度頻閃照相(利用等時間間隔照片信息記錄物體在不

3、同時刻的位置)同上光電門v0(d表示滑塊上擋光片的寬度，t表示擋光片擋光時間)由于擋光片的寬度很小，在這里可用平均速度表示其瞬時速度加速度打點紙帶(頻閃照相)若紙帶做勻變速直線運動，則a或a光電門若紙帶做勻變速直線運動，則a(v1、v2分別表示通過光電門測得的滑塊在t1、t2兩個時刻的速度，t表示對應(yīng)的時間間隔)C.考前熱身1利用如圖1裝置可以做力學(xué)中的許多實驗：(1)以下說法正確的是_圖1A用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設(shè)法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響B(tài)用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)繩與滑軌平行C用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，每次改變砝

4、碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，需要重新平衡摩擦力D用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，應(yīng)使砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)本裝置中要用到打點計時器，如圖2所示為實驗室常用的兩種計時器，其中b裝置用的電源要求是_ab圖2 A交流220 VB直流220 VC交流46 VD直流46 V(3)在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖3，已知打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A點時小車的瞬時速度為_m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖3【解析】(1)小車與滑軌間存在的摩擦力不會影響小車做勻變速直線運動，故不需要平衡

5、摩擦力，A項錯誤；為保持小車所受拉力方向不變，需要調(diào)整滑輪高度使連接小車的細(xì)繩與滑軌平行，B項正確；平衡摩擦力后，mgsin mgcos ，即tan ，即只需要調(diào)整好軌道傾角即可，與砝碼與砝碼盤總質(zhì)量無關(guān)，C項錯誤；FMmg，所以為確保小車所受拉力近似等于砝碼盤和盤內(nèi)砝碼總重力，盤及盤內(nèi)砝碼總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量，D項正確(2)b為電磁打點計時器，使用46 V低壓交流電源，C項正確；a為電火花打點計時器，使用交流220 V電源(3)紙帶中A點的瞬時速度等于以它為中間時刻某段位移的平均速度，即vA m/s0.53 m/s.【答案】(1)BD(2)C(3)0.53(0.510.53均對)2某同學(xué)

6、利用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器，探究輕彈簧彈性勢能與形變量的關(guān)系如圖4甲所示，氣墊導(dǎo)軌上有很多小孔，氣泵輸入壓縮空氣，從小孔中噴出，會使質(zhì)量為0.5 kg的滑塊與導(dǎo)軌之間有一層薄的空氣，使二者不接觸從而大大減小阻力一端固定有輕彈簧的滑塊在導(dǎo)軌上滑行，當(dāng)通過數(shù)字計時器時，遮光片擋住光源，與光敏管相連的電子電路就會記錄遮光時間t.圖4(1)接通氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，使其剛好能夠勻速運動，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平(2)使用10分度游標(biāo)卡尺測量滑塊上遮光片寬度如圖乙所示，讀出其寬度為d_ cm.(3)壓縮彈簧記錄其壓縮量(4)釋放滑塊，滑塊離開彈簧后通過數(shù)字計時器，計時器顯示時間t.(5)多次重復(fù)步驟(

7、3)和(4)，將數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)表格中，并計算出滑塊相應(yīng)的動能彈簧壓縮量x(cm)1.002.003.004.005.00遮光時間t(ms)57.528.419.114.411.5滑塊的動能Ek(J)0.0100.0410.0910.160(6)由機械能守恒定律可知，滑塊的動能等于釋放滑塊時彈簧的勢能(7)表格中彈簧壓縮量為5.00 cm時，滑塊動能為_ J(結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字)(8)由表格中數(shù)據(jù)可知，彈簧的彈性勢能與其形變量的關(guān)系為_【解析】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11 mm，十分度卡尺精確度為0.1 mm，游標(biāo)尺上第5刻度線與主尺刻度線對齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為0.5 mm，所以遮光片寬度為11

8、.5 mm1.15 cm.彈簧壓縮量為5 cm時，遮光片通過光電門的瞬時速度為v，滑塊的動能Ekmv2，代入已知數(shù)據(jù)解得Ek0.250 J，由機械能守恒定律可知，滑塊的動能等于釋放滑塊時彈簧的彈性勢能，比較第一、三行數(shù)據(jù)可知，彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比【答案】(2)1.15(7)0.250(8)彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比3用落體法驗證機械能守恒定律的實驗中，打點計時器的打點頻率為50 Hz，重力加速度為9.8 m/s2.(1)運用公式mv2mgh時，對實驗條件的要求是重錘由靜止出發(fā)，為達到此目的，所選擇的紙帶第1、2兩點間的距離應(yīng)接近_(2)若實驗中所用重錘的質(zhì)量m1 kg

9、，打點紙帶如圖5所示，則打下B點時，重錘的動能Ek_J；從開始下落至打下B點，重錘的重力勢能的減少量Ep_J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖5(3)由上述實驗可得出的結(jié)論是_【解析】(1)用公式mv2mgh驗證機械能守恒定律時，對實驗條件的要求是紙帶上打下第1點時，重錘的初速度為零，打點計時器的打點頻率為50 Hz，打點周期為0.02 s，重錘開始下落后，在第一個打點周期內(nèi)下落的高度為hgT29.8(0.02)2 m2 mm，所以所選擇的紙帶第1、2兩點間的距離應(yīng)接近2 mm.(2)由題圖，利用勻變速直線運動規(guī)律，有vB m/s0.58 m/s，打下B點時重錘的動能EkBmv0.168 J；從開始下

10、落至打下B點，重錘的重力勢能的減少量Epmgh19.80.017 6 J0.172 J.(3)由以上數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘下落過程中機械能守恒【答案】(1)2 mm(2)0.1680.172(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機械能守恒4某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖6甲為實驗裝置簡圖，打點計時器每隔0.02 s打一個點，紙帶上每兩個打印點取一個計數(shù)點甲乙圖6(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為_m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)(2)有一位同學(xué)通過實驗測量作出了圖7中的A圖線，另一位同學(xué)通過實驗測出了如圖7中的B圖線試分析：圖7A圖線上部彎曲的原因是_；B圖線在縱軸上有截距的原因是_【解析】(1)因為xCExACa(2T)2，所以a m/s23.2 m/s2.(2)隨著鉤碼質(zhì)量的不斷增加，將不再滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量這一要求平衡摩擦力時，長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端墊得過高，導(dǎo)致形成斜面的傾角過大【答案】見解析