（課標通用）高考物理二輪復習 實驗題提分技巧 熱點13 力學常規(guī)實驗（含解析）-人教版高三全冊物理試題

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1、熱點13　力學常規(guī)實驗 (建議用時：30分鐘) (見素養(yǎng)提升特訓P145) 1．(2020·湖南長沙一中開學考試)如圖所示是某同學測量勻變速直線運動的加速度時，從若干紙帶中選中的一條紙帶的一部分，他每隔4個點取一個計數(shù)點，圖上注明了各個計數(shù)點間距離的測量結果．(單位：cm) (1)為了驗證小車的運動是否為勻變速運動，該同學進行了以下計算. x2－x1 x3－x2 x4－x3 x5－x4 x6－x3 Δx的平均值 1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.58 (2)相鄰兩段各位移差與平均值最多相差______cm，即各位移差與平均值最多相差__

2、____%，由此可得出結論：__________________________________. 解析 (2)由題表可知，各位移差與平均值相差分別為0.02 cm、0.03 cm、0.04 cm、0.05 cm、0.03 cm，則可知各位移差與平均值最多相差0.05 cm；根據(jù)誤差的計算公式可得×100%＝3.2%；根據(jù)以上分析可知，在誤差允許范圍內(nèi)，小車在任意兩個連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差是相等的，小車的運動是勻變速運動． 答案 (2)0.05　3.2　在誤差允許的范圍內(nèi)，相鄰相等時間內(nèi)的位移差相等，故小車是勻變速直線運動 2．(2019·陜西寶雞模擬)如圖甲所示是某同學探究加速度與力的

3、關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B．滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放． (1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝________mm. (2)實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測量的物理量是________________． (3)改變鉤碼的質(zhì)量，測出對應的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出________(選填“t2-F”“-F”或“-F”)的線性圖象． 解析 (1)由題

4、圖乙可知，主尺的讀數(shù)是2 mm，游標尺上的第6條刻度線與主尺的刻度線對齊，讀數(shù)是0.05×6 mm＝0.30 mm，則游標卡尺的讀數(shù)是2 mm＋0.30 mm＝2.30 mm. (2)實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可以近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度，根據(jù)運動學公式，若要得到滑塊的加速度，還需要測量出的物理量是遮光條到光電門的距離L. (3)由題意可知，該實驗中保持小車質(zhì)量M不變，因此有v2＝2aL，其中v＝，a＝，則有＝2··L，解得＝·F. 答案 (1)2.30　(2)遮光條到光電門的距離L(或A、B間的距離

5、)　(3)-F 3．(2019·河北衡水中學二模)某同學用如圖甲所示的裝置來驗證動量守恒定律，該裝置由水平長木板及固定在木板一端的硬幣發(fā)射器組成，硬幣發(fā)射器包括支架、彈片及彈片釋放裝置，釋放彈片可將硬幣以某一初速度彈出．已知一元硬幣和五角硬幣與長木板間動摩擦因數(shù)相同，主要實驗步驟如下： a．將一元硬幣置于發(fā)射槽口，釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，硬幣沿著長木板中心線運動，在長木板中心線的適當位置取一點O，測出硬幣停止滑動時硬幣右側到O點的距離．再從同一位置釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，重復多次，取該距離的平均值記為x1，如圖乙所示； b．將五角硬幣放在長木板上，使其左側位于O點，并使其直徑與中心線重合

6、，按步驟a從同一位置釋放彈片，重新彈射一元硬幣，使兩硬幣對心正碰，重復多次，分別測出兩硬幣碰后停止滑行時距O點距離的平均值x2和x3，如圖丙所示． (1)為完成該實驗，除長木板，硬幣發(fā)射器，一元及五角硬幣，刻度尺外，還需要的器材為________． (2)實驗中還需要測量的物理量為____________________________，驗證動量守恒定律的表達式為__________________(用測量物理量對應的字母表示)． 解析 (1)動量為質(zhì)量和速度的乘積，該實驗要驗證質(zhì)量不等的兩物體碰撞過程中動量守恒，需測量兩物體的質(zhì)量和碰撞前后的速度，因此除給定的器材外，還需要的器材為

7、天平． (2)測出一元硬幣的質(zhì)量為m1，五角硬幣的質(zhì)量為m2，一元硬幣以速度v1被彈射出去后，由動能定理可得μm1gx1＝m1v，解得v1＝，當一元硬幣以速度v1與五角硬幣碰撞后，速度分別為v2、v3，由動能定理可得μm1gx2＝m1v，μm2gx3＝m2v，解得一元硬幣碰后速度v2＝，五角硬幣碰后的速度為v3＝，若碰撞過程動量守恒則需滿足m1v1＝m1v2＋m2v3，代入數(shù)據(jù)可得m1＝m1＋m2 答案 (1)天平　(2)一元硬幣的質(zhì)量m1和五角硬幣的質(zhì)量m2 m1＝m1＋m2 4．(2019·廣東甲子中學調(diào)研)如圖甲所示是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置，曲面AB與水

8、平面相切于B點且固定．帶有遮光條的小物塊自曲面上某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點，P為光電計時器的光電門，已知當?shù)刂亓铀俣葹間. (1)利用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝________cm. (2)實驗中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有________． A．小物塊質(zhì)量m B．遮光條通過光電門的時間t C．光電門到C點的距離x D．小物塊釋放點的高度h (3)為了減小實驗誤差，同學們采用圖象法來處理實驗數(shù)據(jù)，他們根據(jù)(2)測量的物理量，建立如圖所示的坐標系來尋找關系，其中合理的是________． 解析 (1)主尺的讀數(shù)是

9、1.0 cm，游標尺上的第12條刻度線與主尺的刻度線對齊，讀數(shù)是0.05×12 mm＝0.60 mm，則游標卡尺的讀數(shù)是10 mm＋0.60 mm＝10.60 mm＝1.060 cm. (2)實驗的原理：根據(jù)遮光條的寬度與遮光條通過光電門的時間可求得滑塊通過光電門時的速度v＝；滑塊從B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得－μmgx＝0－mv2，聯(lián)立以上兩式得動摩擦因數(shù)μ＝ .則還需要測量的物理量是光電門P到C點的距離x與遮光條通過光電門的時間t，故選項B、C正確，A、D錯誤． (3)由動摩擦因數(shù)的表達式可知，μ與t2和x的乘積成反比，所以x圖線是過原點的直線，應該建立-x坐標系，故選項B正確，A、C、D錯誤． 答案 (1)1.060　(2)BC　(3)B