2020高考物理二輪 專題訓(xùn)練19 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)

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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練19　力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(1)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是(　　) A．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，拉橡皮筋的細(xì)繩應(yīng)稍長(zhǎng)一些 B．在“探究彈簧彈力與其伸長(zhǎng)量”關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，作出彈力和彈簧長(zhǎng)度的圖象也能求出彈簧的勁度系數(shù) C．在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，需要求出打點(diǎn)紙帶的平均速度 D．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，必須由v＝gt求出打某點(diǎn)時(shí)紙帶的速度 2．(2020·安徽理綜·21Ⅲ)利用圖1所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高

2、度h．某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案： 圖1 a．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并測(cè)出下落時(shí)間t，通過(guò)v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v． b．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過(guò)v＝計(jì)算出瞬時(shí)速度v． c．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過(guò)h＝計(jì)算出高度h． d．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v． 以上方案中只有一種正確，正確的是________．(填入相應(yīng)的字母) 3．現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加

3、速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面(如圖2)、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺． 圖2 (1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦?shí)驗(yàn)步驟(不考慮摩擦力的影響)： ①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t． ②用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離x，則小車的加速度a＝________． ③用米尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h．設(shè)小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F＝________． ④改變________，重復(fù)上述測(cè)量． ⑤以h為橫坐標(biāo)，1/t2為縱坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖，如能得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則可驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量

4、一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律． (2)在探究如何消除上述實(shí)驗(yàn)中摩擦阻力影響的過(guò)程中，某同學(xué)設(shè)計(jì)的方案是： ①調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑．測(cè)量此時(shí)A1點(diǎn)相對(duì)于斜面底端A2的高度h0． ②進(jìn)行(1)中的各項(xiàng)測(cè)量． ③計(jì)算與作圖時(shí)用(h－h(huán)0)代替h． 對(duì)此方案有以下幾種評(píng)論意見： A．方案正確可行． B．方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無(wú)法確定小車在斜面上是否做勻速運(yùn)動(dòng)． C．方案的理論依據(jù)有問(wèn)題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關(guān)． 其中合理的意見是____________． 4．為了探究受到空氣阻力時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同

5、學(xué)采用了探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖3所示)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力． ①往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_______________ 圖3 (選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)． ②從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表： 時(shí)間t/s 0 0．50 1．00 1．50 2．00 2．50 速度v/(m·s－1) 0．12 0．19 0．23 0．26 0．28 0．29 請(qǐng)根據(jù)

6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖4中作出小車的v－t圖象． 圖4 ③通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，該同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)根據(jù)v－t圖象簡(jiǎn)要闡述理由． 5．如圖5所示，某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用此裝置測(cè)量小木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在某一高度的物體上，在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)步驟如下： a．用毫米刻度尺測(cè)量A、B之間的距離L，所架物體的高度h； 圖5 b．在小物塊的后面固定好紙帶，在A處固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器； c．打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將滑塊從A點(diǎn)外靜止釋放； d．改變所架物體的高度，

7、重復(fù)以上步驟做6次，求動(dòng)摩擦因數(shù)的平均值． 若通過(guò)紙帶測(cè)得的加速度為a，則動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝______．(用上述相關(guān)字母表示) 6．伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中，討論了自由落體運(yùn)動(dòng)和物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)．同時(shí)他還運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其猜想．某校物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)了如圖6所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)． 圖6 ①實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑，并同時(shí)打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉閥門(整個(gè)過(guò)程中水流可視為均勻穩(wěn)定)．該探究方案利用量筒中收集的

8、水量來(lái)測(cè)量________． ②下表是該小組測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面的不同位置由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應(yīng)過(guò)程中量筒中收集的水量．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)________可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論． 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3 V/mL 90 84 72 62 52 40 23.5 5.6× 10－4 5.5× 10－4 5.8× 10－4 5.5× 10－4 5.6× 10－4 5.6× 10－4 5.4×

9、 10－4 ③本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有：距離s的測(cè)量有誤差，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來(lái)源于__________________________等．(寫出一種即可) 7．物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖7所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)． 圖7 (1)圖8給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4

10、、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝________ m/s2．(保留三位有效數(shù)字)． 圖8 (2)回答下列兩個(gè)問(wèn)題： ①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有______．(填入所選物理量前的字母) A．木板的長(zhǎng)度l B．木板的質(zhì)量m1 C．滑塊的質(zhì)量m2 D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t ②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是______． (3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實(shí)值相比，測(cè)量的

11、動(dòng)摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)_______________________________________________________________． 8．(2020·全國(guó)卷Ⅰ)如圖9所示，兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端，已知m1>m2，現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． ①若選定物塊A從靜止開始下落的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有__________． 圖9 A．物塊的質(zhì)量m1、m

12、2 B．物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間； C．物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間； D．繩子的長(zhǎng)度． ②為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議： A．繩的質(zhì)量要輕； B．在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長(zhǎng)越好； C．盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃； D．兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能?。? 以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是________． ③寫出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：________． 答案 1．AB　2．d　3．(1)②　③mg?、苄泵鎯A角(或h的數(shù)值)　(2)C 4．①之前　②圖象如圖所示?、弁?/p>

13、意，在v－t圖象中，速度越大時(shí)，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大． 解析　①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要在釋放小車之前接通電源． ②選取合適的坐標(biāo)標(biāo)度，描點(diǎn)連線即可作出圖象，如圖所示． ③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來(lái)越大，加速度越來(lái)越小，則小車所受空氣阻力越來(lái)越大． 5． 6．①時(shí)間?、谠趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，是一常數(shù) ③斜面不同位置處粗糙程度不完全相同、水量測(cè)量不準(zhǔn)確、滑塊開始下滑和開始流水不同步、滑塊停止下滑和停止流水不同步等(其它答案合理的也給分) 7．(1)0.496　(2)①CD?、谔炱? (3)　 偏大　忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力． 8．①AB或AC　②AC ③對(duì)同一高度進(jìn)行多次測(cè)量取平均值；或選取受力后相對(duì)伸長(zhǎng)量盡量小的繩；盡量減小滑輪的質(zhì)量、對(duì)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行潤(rùn)滑、選擇質(zhì)量相對(duì)較大的物塊