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)三 力學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新命題點(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)三 力學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新命題點(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)三 力學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新命題點(diǎn)（含解析）（9頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)作業(yè)三　力學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新命題點(diǎn) 1．某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(每隔0.02 s打出一個(gè)點(diǎn))研究做直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況，圖1甲所示為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶中的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)跡未畫出． 圖1 為研究小車的運(yùn)動(dòng)，此同學(xué)用剪刀把紙帶上OB、BD、DF…等各段紙帶剪下，將剪下的紙帶一端對(duì)齊，按順序貼好，如圖1乙所示．簡(jiǎn)要說明由圖1乙判斷此小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法：________________________________________________________________________________________________________

2、________________________________________. 解析：由于紙帶上OB、BD、DF…等各段都是經(jīng)過2個(gè)時(shí)間間隔的運(yùn)動(dòng)距離，如果做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則它們相鄰時(shí)間的位移增加量是相等的，紙帶寬度相同可表示相等時(shí)間，比較每段紙帶比前一段紙帶長(zhǎng)度增加量是否相等，也可以連接每段紙帶的左上角(或上方中點(diǎn)，或紙帶中點(diǎn))的點(diǎn)，看是否為一條直線來判斷，如果間距相等或者是一條直線，則運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)． 答案：連接每段紙帶的左上角(或上方中點(diǎn)，或紙帶中點(diǎn))為一條直線(或每段紙帶比前一段紙帶長(zhǎng)度增加量相等) 圖2 2．(2019年湖北調(diào)研)城市建設(shè)中常常用半徑很大

3、的圓形水泥管道作為雨水和污水的排放管道．為估測(cè)該管道的半徑，使用的器材有：小球、秒表、上表面光滑的長(zhǎng)木板．請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整： (1)將小球放在管道中，標(biāo)出小球靜止在水泥管圓弧底部的最低點(diǎn)A. (2)將長(zhǎng)木板傾斜放置在圓形管道上，_______________________. (3)讓小球從長(zhǎng)木板上端由靜止滑下，____________________. 由上述測(cè)量結(jié)果，可得圓形管道的半徑R＝________．(已知重力加速度為g) 解析：(2)將長(zhǎng)木板傾斜放置在圓形管道上，讓木板的下端置于A點(diǎn)． (3)讓小球從長(zhǎng)木板上端由靜止滑下， 用秒表測(cè)量出小球從木板的上端滑到A點(diǎn)的

4、時(shí)間t. 設(shè)木板與OA的夾角為α，則小球下滑的加速度a＝gcosα，根據(jù)2Rcosα＝at2可解得：R＝gt2. 答案：(2)讓木板的下端置于A點(diǎn) (3)用秒表測(cè)量出小球從木板的上端滑到A點(diǎn)的時(shí)間 　gt2 3．(2019年濰坊二模)某興趣小組利用如圖3所示的裝置測(cè)量重力加速度g，B為光電門．實(shí)驗(yàn)過程如下： 圖3 a．測(cè)出小球的直徑d； b．將光電門水平固定，用刻度尺測(cè)出小球在A處時(shí)球心到光電門的距離x； c．把小球從A處由靜止釋放，經(jīng)過光電門B時(shí)光電計(jì)時(shí)器可記錄小球通過光電門的遮光時(shí)間t； d．保持小球釋放位置A不變，改變光電門的位置，測(cè)得不同x對(duì)應(yīng)的遮光時(shí)間t；

5、 e．以x為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，利用測(cè)得的數(shù)據(jù)作圖，得到一條過原點(diǎn)的傾斜直線． 請(qǐng)回答下列問題： (1)小球通過光電門的速度v＝________． (2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得圖象的斜率為k，則重力加速度g＝________． (3)實(shí)驗(yàn)室提供下列小球，選________進(jìn)行實(shí)驗(yàn)最合適． A．塑料球　　　B．玻璃球　　　C．小鋼球 解析：(1)小球通過光電門的速度v＝. (2)根據(jù)v2＝2gx，得()2＝2gx，即＝x，則＝k，即g＝. (3)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇質(zhì)量較大體積較小的小鋼球，這樣可減小相對(duì)阻力大?。? 答案：(1)　(2)　(3)C 4．(2019年山東一模)某實(shí)驗(yàn)小組計(jì)

6、劃做“探究滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)”實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4甲所示． 圖4 (1)某同學(xué)打出了如圖4乙所示的一條紙帶，每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz，該滑塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________ m/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出的小車加速度a與傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖象如圖4所示，則滑塊和滑輪的總質(zhì)量為________kg.滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________．(g＝10 m/s2，結(jié)果均保留1位有效數(shù)字) 解析：(1)根據(jù)Δx＝aT2，運(yùn)用逐差法得， a＝ ＝ m

7、/s2 ＝1.95 m/s2. (2)由牛頓第二定律：2F－f＝ma， 即a＝F－，則＝＝4， 解得m＝0.5 kg；＝2，解得f＝1 N，則μ＝＝0.2. 答案：(1)1.95　(2)0.5　0.2 5．(2019年衡水模擬)為了測(cè)定滑塊M與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)將長(zhǎng)木板的一端通過轉(zhuǎn)軸固定在水平面上，另一端用墊塊墊起形成一個(gè)傾角θ，在長(zhǎng)木板的另一端固定一個(gè)定滑輪，在墊塊上安裝一個(gè)光電門，在重物m上固定一個(gè)窄擋光條，通過一條輕質(zhì)細(xì)線將重物和滑塊連接起來并繞過定滑輪，如圖5所示．現(xiàn)讓重物從某標(biāo)記位置處由靜止釋放，它牽引滑塊運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得標(biāo)記處與光電門間的距離為h，寬度為d的擋光條

8、通過光電門的時(shí)間為t，且M＝m，則滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝________.實(shí)驗(yàn)過程中h越大，實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果________ (選填“越精確”“越不精確”或“都一樣”)；在保持h不變的情況下，調(diào)節(jié)墊塊使傾角θ變大，θ越大實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果________(選填“越精確”“越不精確”或“都一樣”)． 圖5 解析：根據(jù)題意知擋光條通過光電門的速度為v＝，重物下降h的過程中mgh－Mghsinθ－μMghcosθ＝(m＋M)v2，聯(lián)立解得μ＝－.實(shí)驗(yàn)過程中h越大，擋光條過光電門的時(shí)間越短，速度測(cè)量越準(zhǔn)確，誤差越小；傾角θ越大，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度越小，擋光條經(jīng)過光電門的時(shí)間越長(zhǎng)，速度測(cè)量越不準(zhǔn)確

9、，誤差越大． 答案：－　越精確　越不精確 6．(2019年高三上饒六校聯(lián)考)利用如圖6所示的裝置可以“測(cè)定滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)”和“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”，豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速釋放，測(cè)量出小滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲)；然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點(diǎn)，再將A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體，測(cè)量出整體沿桌面滑動(dòng)的距離x2(圖乙)，圓弧軌道的半徑為R，A和B完全相同，重力加速度為g. 圖6 (1)小滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度v＝______(用R和g表示)． (2)小

10、滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(用R和x1表示)． (3)若x1和x2的比值＝________，則驗(yàn)證了A和B碰撞過程中動(dòng)量守恒． 解析：(1)A在圓弧面上運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒， 則有 mgR＝mv2，解得：v＝. (2)對(duì)A下滑的全過程由動(dòng)能定理得： mgR－μmgx1＝0，解得 μ＝. (3)如果碰撞中動(dòng)量守恒，則有 mv＝2mv′，再對(duì)碰后的A、B物體分析，由能量守恒定律可知：×2mv′2＝μ·2mgx2，解得 x2＝，故＝4.因此只要滿足＝4，即可證明動(dòng)量守恒． 答案：(1)　(2)　(3)4 7．(2019年福建四校聯(lián)考)裝有拉力傳感器的輕繩，一端固定在光滑

11、水平轉(zhuǎn)軸O，另一端系一小球，空氣阻力可以忽略．設(shè)法使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(如圖7甲)，通過拉力傳感器讀出小球在最高點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小為F1，在最低點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小為F2.某興趣小組的同學(xué)用該裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋? 圖7 (1)小明同學(xué)認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)出小球的直徑，于是他用螺旋測(cè)微器測(cè)出了小球的直徑，如圖7乙所示，則小球的直徑d＝________ mm. (2)小軍同學(xué)認(rèn)為不需要測(cè)小球的直徑，他借助最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的拉力F1、F2，再結(jié)合機(jī)械能守恒定律即可求得．小軍同學(xué)還需要測(cè)量的物理量有____________(填字母代號(hào))． A．小球的質(zhì)量m B．輕繩的長(zhǎng)度l C

12、．小球運(yùn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間T (3)根據(jù)小軍同學(xué)的思路，請(qǐng)你寫出重力加速度g的表達(dá)式________________________________________________________________________． 解析：(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為5.5 mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×19.5 mm＝0.195 mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)＋可動(dòng)刻度讀數(shù)＝5.5 mm＋0.195 mm＝5.695 mm. (2)由牛頓第二定律，在最高點(diǎn)F1＋mg＝m，而在最低點(diǎn)F2－mg＝m；再依據(jù)機(jī)械能守恒定律mv22＝mv12＋2mgr，聯(lián)立解得g＝，因此已知最高點(diǎn)和最低

13、點(diǎn)的拉力F1、F2，小軍同學(xué)只需要測(cè)量小球的質(zhì)量m，故第(2)題選A.(3)由(2)可知重力加速度g的表達(dá)式為g＝. 答案：(1)5.695(5.693～5.697均可)　(2)A (3)g＝ 8．(2019年湖南大聯(lián)考)一個(gè)噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴，某同學(xué)決定測(cè)量霧滴的噴射速度．他采用如圖8甲所示的裝置，一個(gè)直徑為d＝40 cm的紙帶環(huán)，安放在一個(gè)可以按照不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的固定轉(zhuǎn)臺(tái)上，紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A，在狹縫A的正對(duì)面畫一條標(biāo)志線，如圖8甲所示．在轉(zhuǎn)臺(tái)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中噴射油漆霧滴，當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對(duì)平行時(shí)，霧滴便通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留

14、下痕跡(若此過程轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過不到一圈)．將紙帶從轉(zhuǎn)臺(tái)上取下來，展開平放，并與毫米刻度尺對(duì)齊，如圖8乙所示． 圖8 請(qǐng)你幫該同學(xué)完成下列任務(wù)(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)： (1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標(biāo)志線的距離為s，則從圖8乙可知，其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離s1＝________ cm；速度最小的霧滴到標(biāo)志線的距離s2＝________cm. (2)如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，則這些霧滴噴射速度的計(jì)算表達(dá)式為v0＝________．(用字母表示) (3)如果以縱坐標(biāo)表示霧滴速度v0、橫坐標(biāo)表示霧滴距標(biāo)志線距離的倒數(shù)，畫出v0－圖線，如圖8丙所示，則可知轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T＝________s. 解析：(1)霧滴運(yùn)動(dòng)的路程一定，速度越大，運(yùn)行的時(shí)間越短，此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過的弧度越小，打在紙帶上的點(diǎn)距離標(biāo)志線的距離越小，所以其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離s1＝2.20 cm，速度最小的霧滴到標(biāo)志線的距離s2＝2.90 cm. (2)霧滴運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間相等，如果轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，則霧滴運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝，v＝ω＝，解得t＝，所以霧滴噴射的速度v0＝＝. (3)圖象中斜率k＝＝0.1π，可得T＝1.6 s. 答案：(1)2.2　2.9　(2)　(3)1.6 - 9 -