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;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)托盤內(nèi)沒有砝碼時(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________ cm.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為________ 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________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________,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______ 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(圖甲中未畫出)上讀出擋光條通過光電門所用的時(shí)間t. 回答下列問題: (1)由圖4乙讀出l=________ mm. (2)________(選填“有”或“沒有”)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,可見沒有必要測(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)通過光電門1的擋光時(shí)間為tA,B向右運(yùn)動(dòng)通過光電門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光電門的時(shí)間即為滑塊通過光電門時(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),分別沿相反方向畫射線,選取一定長(zhǎng)度為標(biāo)度畫上刻度; 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)用選出的物理量寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式_____________. (3)寫出可能影響驗(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)推過程時(shí)間較長(zhǎng)摩擦
14、力的沖量較大;推開后同學(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)推過程時(shí)間較長(zhǎng)摩擦力的沖量較大;推開后同學(xué)身體有轉(zhuǎn)動(dòng)等等 8.(2019年開封模擬)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(hào)表示). (3)為驗(yàn)證從A→B過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________________(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 -
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