二輪復(fù)習(xí)能力提升演練11　力學(xué)實(shí)驗(yàn)中?？嫉?個(gè)問題

1、2014高考物理二輪復(fù)習(xí)能力提升演練11力學(xué)實(shí)驗(yàn)中?？嫉?個(gè)問題1讀出圖1117甲、乙中給出的螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為_mm，游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_cm.圖11172在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m200 g的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖1118所示O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間9.8 m/s2，那么圖1118(1)計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，甲同學(xué)用veq oal(2,B)2gsOB，乙同學(xué)用vBeq f(sAC,2T).其中所選擇方法正

2、確的是_(填“甲”或“乙”)同學(xué)(2)同學(xué)丙想根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算重物和紙帶下落過程中所受的阻力，為此他計(jì)算出紙帶下落的加速度為_m/s2，從而計(jì)算出阻力f_N.(3)若同學(xué)丁不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點(diǎn)之后的紙帶能否實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的目的？_.(填“能”或“不能”)3圖1119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(duì)小車?yán)Φ拇笮?1)實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是 ()圖1119A將長(zhǎng)

3、木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)B將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(dòng)C將長(zhǎng)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(dòng)(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 gCM

4、400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gDM400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)圖1120是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)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(shí)器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度大小a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖1120 圖11214為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)

5、計(jì)了如圖1121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(shí)，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(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)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(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法_(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出sh關(guān)系的圖象.h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m0.40 kg、M0.50 kg.根據(jù)sh圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)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(cè)量

6、結(jié)果_(選填“偏大”或“偏小”)5某探究小組利用如圖1122甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是否守恒在斜槽軌道的末端安裝一個(gè)光電門B，調(diào)節(jié)激光束與球心等高，斜槽末端水平地面上依次鋪有白紙、復(fù)寫紙，讓小球從斜槽上固定位置A點(diǎn)無初速釋放，通過光電門后落在地面的復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊印重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，測(cè)得小球通過光電門的平均時(shí)間為2.50103 s計(jì)算保留三位有效數(shù)字(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑如圖乙所示，則小球直徑為d_cm，由此可知小球通過光電門的速度vB_m/s；(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得軌道離地面的高度h0.441 m，小球的平均落點(diǎn)P到軌道末端正下方O點(diǎn)的距離x0.591 m，則由平拋運(yùn)動(dòng)計(jì)算小球的平

7、拋初速度v0_m/s；(3)實(shí)驗(yàn)只要滿足_，就可以認(rèn)為，在誤差允許范圍內(nèi)，平拋運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是守恒的圖11226在探究“恒力做功和物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如圖1123所示則圖1123(1)該實(shí)驗(yàn)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，在安裝時(shí)首先要_，其次鉤碼和小車還需要滿足的條件是_.(2)實(shí)驗(yàn)中，除位移、速度外，還需要測(cè)出的物理量有_.(3)在上述實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz.某同學(xué)打出的一段紙帶如圖1124所示，則小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為_m/s.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖1124 圖11257在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，將橡皮條的一

8、端固定在豎直放置的木板上，另一端系上兩根細(xì)繩OA、OB，O為兩細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩OA跨過釘在木板上的光滑的釘子C，下端掛重力已知的鉤碼，細(xì)繩OB用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住，如圖1125所示，可以通過改變鉤碼的個(gè)數(shù)和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力調(diào)整橡皮條與兩細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)O的位置(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是_A兩細(xì)繩的夾角必須成90，以便于算出兩細(xì)繩的合力B橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C在使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意使彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行D只用彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩拉橡皮條時(shí)結(jié)點(diǎn)O到達(dá)的位置應(yīng)與用鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉時(shí)相同(2)圖中OC與橡皮條延長(zhǎng)線的夾角為，細(xì)繩OB與橡皮條延

9、長(zhǎng)線的夾角為，且90，下列操作正確的是_A增加鉤碼個(gè)數(shù)后，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)減小，同時(shí)減小彈簧測(cè)力計(jì)的拉力B增加鉤碼個(gè)數(shù)后，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)增大，同時(shí)增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力C保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，將釘子向左移動(dòng)一些，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)增大，同時(shí)增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力D保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，將釘子向左移動(dòng)一些，為使結(jié)點(diǎn)位置不變，應(yīng)減小，同時(shí)增大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力8在科學(xué)探究活動(dòng)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)為探究物體做直線運(yùn)動(dòng)過程中x隨t變化的規(guī)律，某實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得到表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).物體運(yùn)動(dòng)的起止點(diǎn)所測(cè)的物理量測(cè)量次數(shù)12345AB時(shí)間t(s)0.891.241.521.

10、761.97時(shí)間二次方t2(s2)0.791.542.313.103.88位移x(m)0.250.500.75圖11251.001.25 現(xiàn)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在如圖1126所示的坐標(biāo)系中，縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標(biāo)度作出關(guān)系圖線圖1126同時(shí)請(qǐng)你根據(jù)圖線，分析得出物體從AB的過程中x隨t2變化的關(guān)系式是_.參考答案：訓(xùn)練11力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常考的3個(gè)問題1解析本題考查螺旋測(cè)微器與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)螺旋測(cè)微器固定刻度部分讀數(shù)為5.0 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為0.485 mm，故讀數(shù)為5.485 mm；游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為41 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.20 mm，所以游標(biāo)卡尺讀數(shù)為41.20 mm4.12

11、0 cm.答案5.4854.1202解析本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)(1)由于紙帶與限位孔之間有摩擦，故重物下落時(shí)的加速度小于重力加速度，利用vBeq f(sAC,2T)計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法正確(2)根據(jù)yBCyABaT2可得a9.5 m/s2，由牛頓第二定律可得mgfma，解得f0.06 N.(3)根據(jù)EpEk即重物重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量可知，能實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的目的答案(1)乙(2)9.50.06(3)能3解析(1)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于小車所受的合外力，則需要平衡摩擦力，并使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行平衡摩擦力的方法是只讓小車牽引紙帶

12、(撤去砂及砂桶)，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并墊高長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源工作如果打出紙帶上的點(diǎn)跡分布均勻，則說明小車做勻速運(yùn)動(dòng)故選項(xiàng)B正確、選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤(2)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于砂及砂桶的總重力，則Mm，且盡可能地多做幾組故選項(xiàng)C最合理(3)根據(jù)題意，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T0.1 s，根據(jù)saT2，得，sDEsAB3a1T2sEFsBC3a2T2sFGsCD3a3T2所以小車的加速度aeq f(a1a2a3,3)eq f(sDEsEFsFGsABsBCsCD,9T2)0.42 m/s2.答案(1)B(2)C(3)0.424解析(1)A釋放后

13、撞到滑輪是因?yàn)锽對(duì)A做的功過多或A克服摩擦力做功少，若要不撞滑輪則可減少B對(duì)A做的功或增大摩擦力做的功，方法有減小B的質(zhì)量或減小h(B下落的高度)；增大A的質(zhì)量或增大O到滑輪的距離；亦可增加細(xì)線長(zhǎng)度，任選兩法即可(2)見下圖(3)設(shè)A到O點(diǎn)時(shí)速度為v，則PO段有：v202a1h，OQ段有：0v22a2s，故sh圖象的斜率keq f(s,h)eq f(a1,a2)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知：在PO段：Mgmg(Mm)a1，得a1eq f(Mgmg,Mm)，OQ段：mgma2，a2g，將a1、a2代入keq f(a1,a2)可得：eq f(M,kMmm)，由圖象得出keq f(39,40)，代入上式可得0

14、.4.(4)因滑輪軸摩擦產(chǎn)生的效果相當(dāng)于A與桌面間摩擦力比實(shí)際的大，即導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大答案(1)減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長(zhǎng)度(或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度)(2)見解析圖(3)0.4(4)偏大5解析以斜槽末端為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，則小球平拋的初動(dòng)能就等于小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能，也就等于小球落地時(shí)的機(jī)械能(認(rèn)為是守恒的)，因此以平拋運(yùn)動(dòng)計(jì)算得到的初動(dòng)能(初速度)如果近似等于用光電門測(cè)得初動(dòng)能(初速度)，則可認(rèn)為此過程機(jī)械能守恒(1)d0.50 cm；vBeq f(d,t)eq f(0.005 0,2.50103) m/s2.00 m/s；(2)由平拋運(yùn)動(dòng)得xv0t，heq f(1,2)gt2，解得v

15、0 x eq r(f(g,2h)1.97 m/s答案(1)0.502.00(2)1.97(3)勢(shì)能減少量動(dòng)能增加量6解析(1)本實(shí)驗(yàn)在安裝儀器時(shí)首先要平衡摩擦力，其次為減小實(shí)驗(yàn)誤差，由牛頓第二定律可知mg(Mm)a，即aeq f(mg,Mm)，只有當(dāng)Mm時(shí)，aeq f(mg,M).(2)由(1)可以看出實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量為鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量(3)由紙帶上對(duì)應(yīng)點(diǎn)可以讀出小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)veq f(x,T)eq f(28 mm,0.02 s)1.40 m/s.答案(1)平衡小車與木板之間的摩擦力鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)鉤碼的重力和小車的總質(zhì)量(3)1.407解析(1)兩細(xì)繩的拉力大小是用作圖法求得的不是計(jì)算出來的，兩細(xì)繩的夾角沒有必要成90，同時(shí)，橡皮條也沒有必要與兩繩夾角的平分線在同一直線上，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)與木板平面平行是為了保證所有力在同一平面內(nèi)，選項(xiàng)C正確；兩次拉動(dòng)的結(jié)果都是使橡皮條伸長(zhǎng)到O點(diǎn)，作用效果相同，選項(xiàng)D正確(2)O點(diǎn)受到細(xì)繩OA的拉力F1、細(xì)繩OB的拉力F2和橡皮條的拉力F3的作用三力平衡，則F1與F2的合力F3F3，方向與F3的方向相反如圖甲所示，增加鉤碼的個(gè)數(shù)時(shí)，細(xì)繩OA的拉