2019年高考物理二輪復習 專題強化十五 力學實驗.doc

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專題強化十五　力學實驗 本試卷共9小題，共90分，考試時間為60分鐘 1．(10分)[2018普蘭店市期末]某實驗小組在實驗室探究勻變速直線運動規(guī)律時，獲取一條做勻減速直線運動的小車牽引的紙帶，打點計時器使用交流電源的頻率是50 Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按如圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶貼在直角坐標系中，則： (1)打點計時器正常工作時，打點的時間間隔取決于________． A．交流電壓的高低 B．墨粉紙盤的大小 C．紙帶的長度 D．交流電的頻率 (2)為減小實驗誤差，通常采取隔相同點取計數(shù)點的方法，如上述實驗小組，其選取的相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為________________________________________________________________________． (3)在第二條紙帶內(nèi)中間時刻的速度是______________m/s；(計算結果保留2位有效數(shù)字) (4)由上述數(shù)據(jù)可知小車運動的加速度是________m/s2.(計算結果保留2位有效數(shù)字) 2．(10分)[2018齊齊哈爾市高三二模]用如圖所示的裝置測量物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，長木板和半圓弧體平滑連接且固定在水平面上，長木板的左端固定以光電門，長木板足夠長，讓裝有遮光片的物塊從圓弧面上某一位置下滑，物塊通過光電門時，與光電門相連的數(shù)字計時器可以記錄遮光片通過光電門的遮光時間，已知遮光片的寬度為d，重力加速度為g. (1)讓物塊從圓弧面上某處下滑，物塊通過光電門時，數(shù)字計時器記錄的時間為t，測出物塊通過光電門后在長木板上滑行的距離為x，則物塊通過光電門的速度為________，則物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為________． (2)通過改變物塊在圓弧面上開始下滑的位置，測出多組物塊通過光電門的時間t及物塊在長木板上滑行的距離x，如果要通過圖象處理數(shù)據(jù)，且要使作出的圖象是線性圖象，則當橫軸為x時，縱軸應為________(選填“t”、“t2”或)，如果作出的圖象斜率為k，則物塊與斜面體間的動摩擦因數(shù)為________． (3)關于該實驗下列說法中正確的是________． A．圓弧面越光滑越好 B．物塊每次必須在同一位置靜止開始下滑 C．遮光片寬度越小，實驗誤差越小 D．滑塊質量的按下對測量結果沒有影響 3．(10分)[2018洛陽市第一次統(tǒng)考]某同學利用如圖所示的裝置欲探究小車的加速度與合外力的關系．具體實驗步驟如下： ①按照如圖所示安裝好實驗裝置，并測出兩光電門之間的距離L ②平衡摩擦力即調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后， 使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等 ③取下細繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質量m，并記錄 ④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過光電門甲和乙的時間，并計算出小車到達兩個光電門時的速度和運動的加速度 ⑤重新掛上細繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質量，重復②～④的步驟 (1)用游標卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實驗時通過光電門甲和乙的時間分別為Δt1和Δt2，則小車加速度的表達式為a＝________. (2)關于本實驗的說法，正確的是________． A．平衡摩擦力時需要取下細繩和沙桶 B．平衡摩擦力時不需要取下細繩和沙桶 C．沙桶和沙子的總質量必須遠遠小于小車的質量 D．小車的質量必須遠遠小于沙桶和沙子的總質量 (3)若想利用該裝置測小車與木板之間的動摩擦因數(shù)μ，某次實驗中，該同學測得平衡摩擦力后斜面的傾角θ，沙和沙桶的總質量m，以及小車的質量M.則可推算出動摩擦因數(shù)的表達式μ＝________(表達式中含有m、M、θ)． 4．(10分)[2018永春一中、培元一中二次聯(lián)考]裝有拉力傳感器的輕繩，一端固定在光滑水平轉軸O上，另一端系一小球，空氣阻力可以忽略．設法使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動(如圖甲)，通過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小是F1，在最低點時繩上的拉力大小是F2.某興趣小組的同學用該裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣龋? (1)小明同學認為，實驗中必須測出小球的直徑，于是他用螺旋測微器測出了小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d＝________ mm. (2)小軍同學認為不需要測小球的直徑．他借助最高點和最低點的拉力F1、F2，再結合機械能守恒定律即可求得．小軍同學還需要測量的物理量有________(填字母代號)． A．小球的質量m B．輕繩的長度l C．小球運動一周所需要的時間T (3)根據(jù)小軍同學的思路，請你寫出重力加速度g的表達式________________________________________________________________________． 5．(10分)[2018山東煙臺一中模擬]某同學利用如圖甲裝置探究彈簧的彈性勢能EP與彈簧伸長量Δx之間的關系．實驗步驟如下： (1)用游標卡尺測量遮光條寬度d.如圖乙所示測量值d＝________mm. (2)按圖甲豎直懸掛好輕質彈簧，將輕質遮光條水平固定在彈簧下端；在立柱上固定一指針，標示出彈簧不掛重錘時遮光條下邊緣的位置，并測出此時彈簧長度x0. (3)測量出重錘質量m，用輕質細線在彈簧下方掛上重錘，測量出平衡時彈簧的長度x1，并按甲圖所示將光電門組的中心線調(diào)至與遮光條下邊緣同一高度，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，則此彈簧的勁度系數(shù)k＝________. (4)用手緩慢地將重錘向上托起，直至遮光條恰好回到彈簧原長標記指針的等高處(保持細線豎直)，迅速釋放重錘使其無初速下落，光電門組記下遮光條經(jīng)過的時間Δt，則此時重錘下落的速度v＝____________，彈簧此時的彈性勢能Ep＝____________(均用題目所給字母符號表示)． (5)換上不同質量的重錘，重復步驟3、4，計算出相關結果，并驗證彈性勢能Ep與彈簧伸長量Δx之間的關系． 6．(10分)[2018天津市十二重點中學聯(lián)考]在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條． (1)實驗操作過程中，下列哪些說法是正確的________(填字母代號)． A．將橡皮條拉伸相同長度即可 B．彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行 C．用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應盡可能大 D．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些 (2)小組同學利用坐標紙記下了橡皮條的結點位置O以及兩個彈簧秤拉力的大小和方向，如圖所示，圖中每一小格長度均代表0.5 N，則F1與F2的合力大小為________N．(保留2位有效數(shù)字) (3)實驗過程中，保持橡皮條的結點位置O不動和彈簧秤的拉力F1的方向不變，使另一個彈簧秤從圖示位置開始，沿順時針方向緩慢轉53角，關于彈簧秤示數(shù)F2的變化，下列結論正確的是________．(已知sin53＝0.8) A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．先增大后減小 D．先減小后增大 7．(10分)[2018開封三模]某同學驗證動能定理的實驗裝置如圖1所示．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一易拉罐相連，易拉罐和里面的細沙總質量為m；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t，d表示遮光片的寬度，L表示A、B兩點間的距離．滑塊與導軌間沒有摩擦，用g表示重力加速度． (1)該同學首先用游標卡尺測量了遮光片的寬度，如圖2所示，遮光片的寬度d＝________cm. (2)該同學首先調(diào)整導軌傾角，易拉罐內(nèi)盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪連接在滑塊上．讓滑塊恰好在A點靜止．剪斷細繩后，滑塊開始加速下滑，則其受到的合外力為________．(用題目中所給的物理量符號表示) (3)為驗證從A到B過程中滑塊合外力做功與動能滑塊變化的關系，需要驗證的關系式為______________________________．(用題目中所給的物理量符號表示) 8．(10分)[2018廣州二中第三次聯(lián)考]在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如圖甲、乙兩種裝置： (1)若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則要求________． A．m1>m2　r1>r2 B．m1>m2　r1m2　r1＝r2 D．m1m2. (2)碰撞前后，小球做平拋運動． 根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，碰撞前入射小球的速度 v1＝. 碰撞后入射小球的速度v2＝. 碰撞后被碰小球的速度v3＝. 根據(jù)動量守恒可知，m1v1＝m2v3＋m1v2. 小球做平拋運動的時間相同， m1OP＝m1OM＋m2O′N. 需要測量的工具有刻度尺和天平． (4)根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解初速度 v0＝＝s. 動能的增加量ΔEk＝mv＝. 重力勢能的減小量ΔEp＝mgh1. 驗證的關系式為＝mgh1，即s2＝4h1h2. 9．(2)噴水后瓶和水的總質量 (3) (4) 解析：(2)用天平測出裝滿水時瓶和水的總質量為m0，再測出噴水后瓶和水的總質量為m，則射出水的質量為(m0－m)． (3)水離開瓶口后做平拋運動， 豎直方向上，H＝gt2. 水平方向上， ＝vt. 聯(lián)立解得，v＝. (4)根據(jù)動能定理可知，擠壓一次做功 W＝mv2＝.