2020高考物理二輪 專題訓練19 力學實驗(二)

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1、2020高考物理二輪專題訓練19　力學實驗(二) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(1)下列有關實驗的描述中，正確的是(　　) A．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，拉橡皮筋的細繩應稍長一些 B．在“探究彈簧彈力與其伸長量”關系的實驗中，作出彈力和彈簧長度的圖象也能求出彈簧的勁度系數 C．在“探究功與速度變化的關系”實驗中，需要求出打點紙帶的平均速度 D．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須由v＝gt求出打某點時紙帶的速度 2．(2020·安徽理綜·21Ⅲ)利用圖1所示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高

2、度h．某班同學利用實驗得到的紙帶，設計了以下四種測量方案： 圖1 a．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v＝gt計算出瞬時速度v． b．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v＝計算出瞬時速度v． c．根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h＝計算出高度h． d．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v． 以上方案中只有一種正確，正確的是________．(填入相應的字母) 3．現要驗證“當質量一定時，物體運動的加

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：一傾角可以調節(jié)的長斜面(如圖2)、小車、計時器一個、米尺． 圖2 (1)填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟(不考慮摩擦力的影響)： ①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t． ②用米尺測量A1與A2之間的距離x，則小車的加速度a＝________． ③用米尺測量A1相對于A2的高度h．設小車所受重力為mg，則小車所受的合外力F＝________． ④改變________，重復上述測量． ⑤以h為橫坐標，1/t2為縱坐標，根據實驗數據作圖，如能得到一條過原點的直線，則可驗證“當質量

4、一定時，物體運動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驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學設計的方案是： ①調節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑．測量此時A1點相對于斜面底端A2的高度h0． ②進行(1)中的各項測量． ③計算與作圖時用(h－h(huán)0)代替h． 對此方案有以下幾種評論意見： A．方案正確可行． B．方案的理論依據正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動． C．方案的理論依據有問題，小車所受摩擦力與斜面傾角有關． 其中合理的意見是____________． 4．為了探究受到空氣阻力時，物體運動的速度隨時間的變化規(guī)律，某同

5、學采用了探究“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗裝置(如圖3所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力． 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”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點． ②從紙帶上選取若干計數點進行測量，得出各計數點的時間t與速度v的數據如下表： 時間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 請根據

6、實驗數據在圖4中作出小車的v－t圖象． 圖4 ③通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據v－t圖象簡要闡述理由． 5．如圖5所示，某學習小組的同學用此裝置測量小木塊與木板之間的動摩擦因數．長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，在平板上標出A、B兩點．實驗步驟如下： a．用毫米刻度尺測量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處固定好打點計時器，使紙帶穿過打點計時器； c．打開打點計時器，將滑塊從A點外靜止釋放； d．改變所架物體的高度，

7、重復以上步驟做6次，求動摩擦因數的平均值． 若通過紙帶測得的加速度為a，則動摩擦因數為μ＝______．(用上述相關字母表示) 6．伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動．同時他還運用實驗驗證了其猜想．某校物理興趣小組依據伽利略描述的實驗方案，設計了如圖6所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動． 圖6 ①實驗時，讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當滑塊碰到擋板的同時關閉閥門(整個過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、水量來測量________． ②下表是該小組測得的有關數據，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為相應過程中量筒中收集的水量．分析表中數據，根據________可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結論． 次數 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本實驗誤差的主要來源有：距離s的測量有誤差，水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于__________________________等．(寫出一種即可) 7．物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數，實驗裝置如圖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，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點． 圖7 (1)圖8給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4

10、、5、6、7是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個計時點(圖中未標出)，計數點間的距離如圖8所示．根據圖中數據計算的加速度a＝________ m/s2．(保留三位有效數字)． 圖8 (2)回答下列兩個問題： ①為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有______．(填入所選物理量前的字母) A．木板的長度l B．木板的質量m1 C．滑塊的質量m2 D．托盤和砝碼的總質量m3 E．滑塊運動的時間t ②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是______． (3)滑塊與木板間的動摩擦因數μ＝__________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實值相比，測量的

11、動摩擦因數________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個論據_______________________________________________________________． 8．(2020·全國卷Ⅰ)如圖9所示，兩個質量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1>m2，現要利用此裝置驗證機械能守恒定律． ①若選定物塊A從靜止開始下落的過程中進行測量，則需要測量的物理量有__________． 圖9 A．物塊的質量m1、m

12、2 B．物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時間； C．物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時間； D．繩子的長度． ②為提高實驗結果的準確程度，某小組同學對此實驗提出以下建議： A．繩的質量要輕； B．在“輕質繩”的前提下，繩子越長越好； C．盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃； D．兩個物塊的質量之差要盡可能?。? 以上建議中確實對提高準確程度有作用的是________． ③寫出一條上面沒有提到的對提高實驗結果準確程度有益的建議：________． 答案 1．AB　2．d　3．(1)②?、踡g?、苄泵鎯A角(或h的數值)　(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，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打點計時器要在釋放小車之前接通電源． ②選取合適的坐標標度，描點連線即可作出圖象，如圖所示． ③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來越大，加速度越來越小，則小車所受空氣阻力越來越大． 5． 6．①時間　②在實驗誤差范圍內，是一常數 ③斜面不同位置處粗糙程度不完全相同、水量測量不準確、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?、贏C ③對同一高度進行多次測量取平均值；或選取受力后相對伸長量盡量小的繩；盡量減小滑輪的質量、對滑輪轉動軸進行潤滑、選擇質量相對較大的物塊