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1、2022年高考物理復(fù)習(xí) 導(dǎo)航卷十一 力學(xué)實驗
1.(xx·江蘇單科,11)小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則。
(1)實驗記錄紙如圖甲所示,O點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置,兩彈簧測力計共同作用時,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點;一個彈簧測力計拉橡皮筋時,拉力F3的方向過P3點。三個力的大小分別為:F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N.請根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力。
圖甲
(2)仔細分析實驗,小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化,影響實驗結(jié)果。他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到
2、相同長度,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同,于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響。
實驗裝置如圖乙所示,將一張白紙固定在豎直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O點,下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動N,在白紙上記錄下N的軌跡。重復(fù)上述過程,再次記錄下N的軌跡。
兩次實驗記錄的軌跡如圖丙所示。過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點,則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為________。
(3)根據(jù)(2)中的實驗,可以得出的實驗結(jié)果有哪些?________(填寫選項前的字母)
A.橡皮筋的長度與受到的拉力成正比
B.兩次受到的拉力相同時,橡皮筋第2次
3、的長度較長
C.兩次被拉伸到相同長度時,橡皮筋第2次受到的拉力較大
D.兩次受到的拉力相同時,拉力越大,橡皮筋兩次的長度之差越大
(4)根據(jù)小明的上述實驗探究,請對驗證力的平行四邊形定則實驗提出兩點注意事項。
圖甲
2.(xx·江蘇單科,11)某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律。實驗裝置如圖甲所示,打點計時器的電源為50 Hz的交流電。
(1)下列實驗操作中,不正確的有________。
A.將銅管豎直地固定在限位孔的正下方
B.紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面
C.用手捏緊磁鐵保持靜止,然后輕輕地松開讓磁鐵下落
D.在
4、磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源
(2)該同學(xué)按正確的步驟進行實驗(記為“實驗①”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開始下落的一段,確定一合適的點為O點,每隔一個計時點取一個計數(shù)點,標(biāo)為1,2,…,8。用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到O點的距離,記錄在紙帶上,如圖乙所示。
圖乙
計算相鄰計時點間的平均速度,粗略地表示各計數(shù)點的速度,抄入下表。請將表中的數(shù)據(jù)補充完整。
位置
1
2
3
4
5
6
7
8
(cm/s)
24.5
33.8
37.8
____
39.5
39.8
39.8
39.8
(3)分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知:
5、在這段紙帶記錄的時間內(nèi),磁鐵運動速度的變化情況是__________________;磁鐵受到阻尼作用的變化情況是___________________________________________________________________。
(4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復(fù)上述實驗操作(記為“實驗②”),結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同。請問實驗②是為了說明什么?對比實驗①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論?___________________________________________________________________
_
6、__________________________________________________________________。
3.(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅱ,22)某同學(xué)用圖(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示,圖中標(biāo)出了五個連續(xù)點之間的距離。
(1)物塊下滑時的加速度a=______ m/s2,打C點時物塊的速度v=______ m/s;
(2)已知重力加速度大小為g,為求出動摩擦因數(shù),還必須測量的物理量是________(填正確答案標(biāo)號)。
A.物塊的質(zhì)量
7、B.斜面的高度
C.斜面的傾角
4.(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ,22)某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20 m)。
完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00 kg;
(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為________ kg;
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè),此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所
8、示:
序號
1
2
3
4
5
m(kg)
1.80
1.75
1.85
1.75
1.90
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為________ N;小車通過最低點時的速度大小為________ m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
5.(xx·浙江理綜,21)甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗證機械能守恒定律”實驗,乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。
圖甲
(1)圖甲中A、B、C、D、E表示部分實驗器材,甲同學(xué)需在圖中選用的器材________;乙同學(xué)需在圖中選用的器材________。(用字母
9、表示)
圖乙
(2)某同學(xué)在實驗室選齊所需器材后,經(jīng)正確操作獲得如圖乙所示的兩條紙帶①和②。紙帶________的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小為________。
6.(xx·山東理綜,21)某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟:
①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向。
②如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N,測出所對
10、應(yīng)的l,部分數(shù)據(jù)如下表所示:
F(N)
0
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
l(cm)
l0
10.97
12.02
13.00
13.98
15.05
③找出②中F=2.50 N時橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O、O′,橡皮筋的拉力記為FO O′。
④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB。
完成下列作圖和填空:
(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F-l圖線,根據(jù)圖線求得l0=________cm。
(2)測得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則FOA的大小為________N。
(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,作出FOA和FOB的合力F′的圖示。
(4)通過比較F′與________的大小和方向,即可得出實驗結(jié)論。