2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 高考題型研究 課時(shí)作業(yè)二 力學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)命題點(diǎn)（含解析）

《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 高考題型研究 課時(shí)作業(yè)二 力學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)命題點(diǎn)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 高考題型研究 課時(shí)作業(yè)二 力學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)命題點(diǎn)（含解析）（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)作業(yè)二　力學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)命題點(diǎn) 1．(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)如圖1(a)，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤(pán)；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤(pán)上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針． 圖1 現(xiàn)要測(cè)量圖1(a)中彈簧的勁度系數(shù)．當(dāng)托盤(pán)內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤(pán)內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖1(b)所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______ cm.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______ N/m(保

2、留3位有效數(shù)字)． 解析：標(biāo)尺的游標(biāo)為20分度，精確度為0.05 mm，游標(biāo)的第15個(gè)刻度與主尺刻度對(duì)齊，則讀數(shù)為37 mm＋15×0.05 mm＝37.75 mm＝3.775 cm. 彈簧形變量x＝(3.775－1.950)cm＝1.825 cm， 砝碼平衡時(shí)，mg＝kx， 所以勁度系數(shù)k＝＝ N/m≈53.7 N/m. 答案：3.775　53.7 2．(2018年高考·天津卷)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)

3、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

4、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)B 3．(2019年高三煙臺(tái)模擬)A、B兩位同學(xué)做“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)． 圖2 (1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖2甲所示，打出了一條紙帶如圖2乙所示，計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50 Hz，從比較

5、清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車的加速度為_(kāi)_______m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)． (2)兩同學(xué)各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到如圖2丙中A、B兩條直線，圖線斜率為_(kāi)_______，則A、B兩同學(xué)用的小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的關(guān)系為μA________μB(選填“大于”“小于”或“等于”)． 解析：(1)利用Δx＝aT2，a＝＝m/s2＝0.15 m/s2. (2)當(dāng)沒(méi)有平衡摩擦力時(shí)有：F－f＝ma，故a＝－μg，即圖線斜率為，縱軸截距的大小為μg，觀察圖線可知μA＞μB. 答案

6、：(1)0.15　(2)小車質(zhì)量的倒數(shù)　大于 4．(2019年河南模擬)如圖3下面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都用到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． ①運(yùn)用裝置丙可以完成“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn) ②運(yùn)用裝置丙可以完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn) ③運(yùn)用裝置甲完成“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn) ④運(yùn)用裝置乙完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn) 圖3 (1)運(yùn)用裝置丙完成“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦阻力． (2)如圖丁為某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的部分，若所用交流電的頻率為50 Hz，圖中刻度尺的最小分度為1 mm，請(qǐng)問(wèn)該條紙帶是以四個(gè)

7、實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)________(填實(shí)驗(yàn)的代碼①②③④)得到的． (3)由如圖丁的測(cè)量，打C點(diǎn)時(shí)紙帶對(duì)應(yīng)的速度為_(kāi)_____ m/s(保留3位有效數(shù)字)． 解析：(1)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小車存在阻力，對(duì)其規(guī)律的研究沒(méi)有影響，因此不需要平衡摩擦力． (2)根據(jù)推論公式Δx＝aT2可以判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并求出加速度a＝≈9.80 m/s2，由加速度大小可知，紙帶屬于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)得到的． (3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度， vC＝＝ m/s＝1.50 m/s. 答案：(1)不需要　(2)④　(3)1.50(1.49～1.5

8、2均可) 5．(2019年齊魯名校協(xié)作體聯(lián)考)某同學(xué)利用傾斜氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖4甲所示．其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖4 a．用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖4乙所示； b．讀出導(dǎo)軌標(biāo)尺的總長(zhǎng)L0，并用直尺測(cè)出導(dǎo)軌標(biāo)尺在豎直方向的高度H0； c．讀出滑塊釋放處擋光條與光電門中心之間的距離s； d．由靜止釋放滑塊，從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖甲中未畫(huà)出)上讀出擋光條通過(guò)光電門所用的時(shí)間t. 回答下列問(wèn)題： (1)由圖4乙讀出l＝________ mm. (2)________(選填“有”或“沒(méi)有”)必要用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M. (3

9、)多次改變光電門位置，即改變距離s，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出隨s的變化圖象，如圖4丙所示，當(dāng)已知量t0、s0、l、H0、L0和當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭滿足表達(dá)式＝________時(shí)，可判斷滑塊下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒． 解析：(1)游標(biāo)尺上共有20小格，精確度為0.05 mm，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l＝8 mm＋0.05×4 mm＝8.20 mm. (2)欲驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即Mgssinθ＝M()2， θ為氣墊導(dǎo)軌與水平面間的夾角，只需驗(yàn)證gssinθ＝()2，可見(jiàn)沒(méi)有必要測(cè)量滑塊和擋光條的總質(zhì)量M. (3)由幾何知識(shí)得sinθ＝， 當(dāng)s＝s0，t＝t0時(shí)，有＝. 答案：(1)8.20　(2

10、)沒(méi)有　(3) 6．(2019年?yáng)|北二模)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦．我們可以用兩個(gè)光電門以及滑塊A和B來(lái)探究動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖5 a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平 c．給B一個(gè)水平向左的初速度，記錄B通過(guò)光電門2的擋光時(shí)間為tB d．B與靜止在導(dǎo)軌上的A發(fā)生碰撞后，A向左運(yùn)動(dòng)通過(guò)光電門1的擋光時(shí)間為tA，B向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)光電門2的擋光時(shí)間為tB′ (1)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得滑塊B上遮光條的寬度為dB，

11、還應(yīng)測(cè)量的物理量是____________________． (2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出關(guān)系式__________________成立，即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律． 解析：(1)由于滑塊上遮光條的寬度除以滑塊通過(guò)光電門的時(shí)間即為滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度，所以還應(yīng)測(cè)量的物理量是滑塊A上遮光條的寬度dA. (2)由于系統(tǒng)水平方向所受合外力為0，故系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，在碰撞前系統(tǒng)的動(dòng)量為mB，取向左為正方向，故在碰撞后系統(tǒng)的動(dòng)量為mA－mB，則根據(jù)動(dòng)量守恒有：mB＝mA－mB，即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律． 答案：(1)滑塊A上遮光條的寬度dA (2)mB＝mA－mB 7．(2019年保定一模

12、)幾個(gè)同學(xué)在旱冰場(chǎng)閑聊時(shí)說(shuō)起了滑旱冰的物理學(xué)知識(shí)，于是大家想要粗略驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)好方案后按下列步驟進(jìn)行： a．在寬闊水平的場(chǎng)地上選取兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為原點(diǎn)，分別沿相反方向畫(huà)射線，選取一定長(zhǎng)度為標(biāo)度畫(huà)上刻度； b．兩個(gè)同學(xué)穿好旱冰鞋分別站立在一個(gè)原點(diǎn)上，對(duì)推，旁邊同學(xué)用智能手機(jī)跟拍； c．改變對(duì)推人數(shù)，比如一方兩個(gè)同學(xué)相互抱住，另一方一個(gè)同學(xué)，旁邊同學(xué)拍下運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景； d．選取同學(xué)的運(yùn)動(dòng)軌跡基本沿著射線的視頻，從視頻中得到一些相關(guān)數(shù)據(jù)． 請(qǐng)回答： (1)要完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，選出下列你認(rèn)為需要用到的數(shù)據(jù) ________． A．本地重力加速度g B．對(duì)推雙方的質(zhì)量m1、m2 C．對(duì)

13、推雙方滑行的標(biāo)度數(shù)目n1、n2 D．互推過(guò)程的時(shí)間 E．旱冰鞋與地面之間的摩擦因數(shù)μ (2)用選出的物理量寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式_____________． (3)寫(xiě)出可能影響驗(yàn)證的某一個(gè)因素____________________. 解析：(1)要驗(yàn)證的關(guān)系是：m1v1＝m2v2；而v1＝，v2＝，即m1＝m2，即m1＝m2.則需要用到的數(shù)據(jù)是：對(duì)推雙方的質(zhì)量m1、m2以及對(duì)推雙方滑行的標(biāo)度數(shù)目n1、n2，故選B、C. (2)用選出的物理量寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m1＝m2. (3)可能影響驗(yàn)證的因素：雙方旱冰鞋與地面間的摩擦因數(shù)不同；地面平整程度不同；對(duì)推過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)摩擦

14、力的沖量較大；推開(kāi)后同學(xué)身體有轉(zhuǎn)動(dòng)等等． 答案：(1)BC　(2)m1＝m2 (3)雙方旱冰鞋與地面間的摩擦因數(shù)不同；地面平整程度不同；對(duì)推過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)摩擦力的沖量較大；推開(kāi)后同學(xué)身體有轉(zhuǎn)動(dòng)等等 8．(2019年開(kāi)封模擬)某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖6甲所示．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一易拉罐相連，易拉罐和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為m；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間為t，d表示遮光片的寬度，L表示A、B兩點(diǎn)間的距離．滑塊與導(dǎo)軌間沒(méi)有摩擦，用g表示重力

15、加速度． 圖6 (1)該同學(xué)首先用游標(biāo)卡尺測(cè)量了遮光片的寬度，如圖6乙所示，遮光片的寬度d＝________cm. (2)該同學(xué)首先調(diào)整導(dǎo)軌傾角，易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用細(xì)繩通過(guò)滑輪連接在滑塊上．讓滑塊恰好在A點(diǎn)靜止．剪斷細(xì)繩后，滑塊開(kāi)始加速下滑，則其受到的合外力為_(kāi)_______(用題目中所給的物理量符號(hào)表示)． (3)為驗(yàn)證從A→B過(guò)程中滑塊所受合外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)_______________(用題目中所給的物理量符號(hào)表示)． 解析：(1)寬度d＝(11＋0.4)mm＝11.4 mm＝1.14 cm. (2)由于滑塊在A點(diǎn)靜止，因此滑塊的下滑分力等于易拉罐及細(xì)沙的總重力mg，又由于斜面與滑塊間無(wú)摩擦，因此滑塊下滑時(shí)，其受到的合外力等于mg. (3)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該驗(yàn)證mgL＝Mv2，而到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度v＝，代入可得mgL＝M()2. 答案：(1)1.14　(2)mg　(3)mgL＝M - 9 -