第一階段 專題五 第1講

1、1(2012·新課標(biāo)全國卷)某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖1(a)所示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖(b)所示。圖(a)所示讀數(shù)為_ mm，圖(b)所示讀數(shù)為_ mm，所測金屬板的厚度為_ mm。圖1解析：圖(a)：0 mm0.01 mm×1.00.010 mm；圖(b)：6.5 mm0.01 mm×37.06.870 mm；故所測金屬板的厚度為6.870 mm0.010 mm6.860 mm。答案：0.0106.8706.8602(2012·合肥一模)甲、乙和丙三位同學(xué)做“互成角度的兩個力的合成”的實(shí)驗(yàn)，所用彈簧測力

2、計(jì)的量程為05 N，他們都把橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，橡皮條的另一端通過細(xì)繩連接彈簧測力計(jì)，用兩個彈簧測力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)，如圖2所示，此時細(xì)繩都與平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小。甲同學(xué)：F1和F2的方向互相垂直，F(xiàn)13.0 N、F23.8 N；乙同學(xué)：F1和F2方向間的夾角約為30°，F(xiàn)1F24.0 N；丙同學(xué)：F1和F2方向間的夾角約為120°，F(xiàn)1F24.0 N。這三位同學(xué)中操作不合適的是哪一位？并說明原因。圖2解析：操作不合適的是乙同學(xué)，因?yàn)樗@兩個力的合力超過了測力計(jì)刻度的最大值5 N，下面再用一個彈簧測力計(jì)拉橡皮條時，結(jié)點(diǎn)不

3、能被拉到O點(diǎn)。答案：乙同學(xué)，原因見解析3(2012·湖北八校聯(lián)考)某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”。人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動，當(dāng)人停止蹬車后，由于受到阻力作用，自行車的速度會逐漸減小至零，如圖3所示。在此過程中，阻力做功使自行車的 圖3速度發(fā)生變化。設(shè)自行車無動力后受到的阻力恒定。(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車，需要測出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s, 為了計(jì)算自行車的初速度v，還需要測量_(填寫物理量的名稱及符號)。(2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f，計(jì)算出阻力做的功及自行車的初速度。改變?nèi)送Ｖ沟跑嚂r自行車的速度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，

4、可以得到多組測量值。以阻力對自行車做功的大小為縱坐標(biāo)，自行車初速度為橫坐標(biāo)，作出Wv曲線。分析這條曲線，就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)中作出Wv圖象如圖4所示，其中符合實(shí)驗(yàn)情況的是_。圖4解析：(1)自行車所受阻力恒定，當(dāng)人停止蹬車后，自行車做勻減速運(yùn)動，故有st，因此要測出自行車的初速度v，還需測量人停止蹬車后自行車滑行的時間t。(2)由動能定理可知，W0mv2，故Wmv2，C正確。答案：(1)人停止蹬車后自行車滑行的時間t(2)C4(2012·唐山調(diào)研)某學(xué)習(xí)小組在“探究功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中采用了圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖5(1)將氣墊導(dǎo)軌接通氣泵，通

5、過調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平，檢查是否調(diào)平的方法是_。(2)如圖5乙所示，游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d_ cm；實(shí)驗(yàn)時，將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上，向后拉伸一定的距離，并做好標(biāo)記，以保證每次拉伸的距離恒定?，F(xiàn)測得掛一根橡皮條時，滑塊彈離橡皮條后，經(jīng)過光電門的時間為t，則滑塊最后勻速運(yùn)動的速度表達(dá)式為_(用字母表示)。(3)逐條增加橡皮條，記錄每次遮光條經(jīng)過光電門的時間，并計(jì)算出對應(yīng)的速度。則畫出的Wv2圖象應(yīng)是_。解析：根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，遮光條的寬度d0.5 cm10×0.005 cm0.550 cm。由速度定義可知，滑塊最后勻速運(yùn)動的速度表達(dá)式為v；由動能定理可知，Wmv2，畫出

6、的Wv2圖象應(yīng)是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線。答案：(1)將滑塊輕置于氣墊導(dǎo)軌之上，看其是否滑動(將滑塊輕置于氣墊導(dǎo)軌之上，輕推滑塊看是否勻速)，其它方法正確同樣得分。(2)0.550(3)v(4)過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線5(2012·安徽高考)圖6為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮?。圖6(1)實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_。A將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，給打點(diǎn)

7、計(jì)時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動。從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動B將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動C將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是_。AM200 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gBM200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gCM400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30

8、 g、40 gDM400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)圖7是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：sAB4.22 cm、sBC4.65 cm、sCD5.08 cm、sDE5.49 cm、sEF5.91 cm，sFG6.34 cm。已知打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a_m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)圖7 解析：(1)小車在運(yùn)動過程中受到重力、支持力、紙帶的拉力、木板對小車的摩擦力和細(xì)線拉力的作用。為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所

9、受的合力，因此應(yīng)把木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，以使重力、支持力、紙帶的拉力和摩擦力的合力為零，即小車做勻速運(yùn)動，因此在進(jìn)行這一操作時，不應(yīng)掛砂桶，小車應(yīng)連接紙帶，A、C項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)正確。(2)由于繩子的拉力不易測量，本實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶的總重力來代替繩的拉力，而砂桶做加速運(yùn)動，設(shè)加速度大小為a，則FTm(ga)，當(dāng)砂桶的加速度很小時，F(xiàn)T近似等于mg，因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使砂桶的加速度很小。只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量時，小車和砂桶的加速度才很小，繩的拉力才近似等于砂和砂桶的總重力。C項(xiàng)正確。(3)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間T0.1 s，由xaT2可得a，代入數(shù)據(jù)解得a0.42 m/s2

10、。答案：(1)B(2)C(3)0.426(2012·江蘇高考)為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖8所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)。分別測量OP、OQ的長度h和s。改變h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 (1)實(shí)驗(yàn)開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，請?zhí)岢鰞蓚€解決方法。(2)請根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出sh關(guān)系的圖象。h/(cm)20.030.040.050.060.0s/(cm)19.528.539.048.056.5 (3)實(shí)驗(yàn)測得A、B的質(zhì)量分別為m0.40 kg、M0.

11、50 kg。根據(jù)sh圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)_。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致的測量結(jié)果_(選填“偏大”或“偏小”)。解析：(1)木塊A撞到滑輪是因?yàn)槟緣KA運(yùn)動到滑輪位置時速度不為零，若使A不撞到滑輪應(yīng)減小繩子的拉力，即減小B的質(zhì)量；或增加細(xì)線的長度使木塊A的初始位置遠(yuǎn)離滑輪。(2)利用描點(diǎn)作圖法畫出sh的圖象，如圖所示。(3)在B下落h的過程中，對系統(tǒng)利用動能定理得Mghmgh(Mm)v2，B落地后以木塊A為研究對象，有mgs0mv2，代入已知數(shù)據(jù)M0.5 kg，m0.4 kg，解得sh，其圖象的斜率k，由sh圖象解得直線的斜率k，聯(lián)立解得木塊與桌面間

12、的動摩擦因數(shù)0.4。(4)由于滑輪軸有摩擦，所以(3)中表示出的摩擦力mg實(shí)際是A與桌面的摩擦力加上滑輪軸的摩擦力，即mgAmgf軸>Amg，所以滑輪的摩擦?xí)?dǎo)致的測量結(jié)果偏大。答案：(1)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長度(或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度)(2)見解析(3)0.4(4)偏大7(2012·廣東高考)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在_方向(填“水平”或“豎直”)。(2)彈簧自然懸掛，待彈簧_時，長度記為L0；彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長度依次記為L

13、1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為_。由表可知所用刻度尺的最小分度為_。圖10(3)圖10是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與_的差值(填“L0”或“Lx”)。(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)。解析：(1)彈簧的軸線必須沿重力方向，所以應(yīng)沿豎直方向。(2)由于表中測量值已經(jīng)估讀到0.1 mm，所以刻度尺的最小刻度應(yīng)是1 mm

14、。(3)因?yàn)閙0gk(LxL0)，nmgm0gk(LnL0)，整理得nmgk(LnLx)，所以橫軸應(yīng)為彈簧長度與Lx的差值。(4)從上式可以看出圖象的斜率表示k的大小，即k4.9 N/m，m01.0×102 kg10 g。答案：(1)豎直(2)靜止L31 mm(3)Lx(4)4.9108(2012·江蘇重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖11甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連?；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動，

15、遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。圖11(1)實(shí)驗(yàn)前，按通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的t1_t2(選填“>”、“”或“<”)時，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。(2)用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d_ mm。(3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示，若t1、t2和d已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測出_和_(寫出物理量的名稱及符號)。(4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。解析：(1)若氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平，滑塊做勻速直線運(yùn)動，滑