2021高考物理二輪專題復習專題強化練10　力學實驗

1、PAGE 5 -專題強化練10力學實驗1.(1)用游標卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示測量方法正確的是_(選填“甲”或“乙”)(2)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，圖丙所示的示數(shù)為_ mm.2.“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置如圖甲所示，小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行先平衡摩擦力，當小車在2條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W；當用4條、6條、8條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出(1)在實驗準備的過程中，小王整理了一些實驗器材，如圖乙所示，還缺少的器材是_(2)該同學

2、在實驗過程中，應平衡摩擦力；應選長短、粗細一樣的橡皮筋若干；每次實驗都讓小車從同一地點由靜止釋放以上操作對“實驗中每條橡皮筋做相同的功”這一要求有幫助的是_(填序號)(3)分析打點計時器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3、vn，作出W v圖象則下列圖象符合實際的是_3.如圖(a)，某同學設計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50 Hz的交流電源，紙帶等回答下列問題：(1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)_(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)(2)某次實驗時，調整木板與水平面的夾角使30.接通電源

3、，開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖(b)所示圖中的點為計數(shù)點(每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出)重力加速度為9.80 m/s2.可以計算出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_(結果保留2位小數(shù))42020陜西漢中九校聯(lián)考在探究加速度與力關系的實驗中，小明同學設計了如圖甲所示(俯視圖)的實驗方案：將兩個小車放在水平木板上，前端分別系一條細線跨過定滑輪與砝碼盤相連，后端各系一細線(1)平衡摩擦力后，在保證兩小車質量相同、盤中砝碼質量不同的情況下，用一黑板檫把兩條細線同時按在桌子上，抬起黑板擦時兩小車同時開始運動，按下黑板擦時兩小車同時停下來小車前

4、進的位移分別為x1、x2，由xeq f(1,2)at2，知eq f(a1,a2)eq f(x1,x2)，測出砝碼和砝碼盤的總質量m1、m2，若滿足_，即可得出小車的質量一定時，其加速度與拉力成正比的結論若小車的總質量符合遠大于砝碼和砝碼盤的總質量的需求，但該實驗中測量的誤差仍然較大，其主要原因是_.(2)小軍同學換用圖乙所示的方案進行實驗：在小車的前方安裝一個拉力傳感器，在小車后面固定紙帶并穿過打點計時器由于安裝了拉力傳感器，下列操作要求中不需要的是_(填選項前的字母)A.測出砝碼和砝碼盤的總質量B.將木板墊起適當角度以平衡摩擦力C.跨過滑輪連接小車的細線與長木板平行D.砝碼和砝碼盤的總質量遠

5、小于小車和傳感器的總質量(3)測出小車質量M并保持不變，改變砝碼的質量分別測得小車加速度a與拉力傳感器示數(shù)F，利用測得的數(shù)據(jù)在坐標紙中畫出a F圖線A如圖丙；若小軍又以eq f(1,M)為斜率在圖象上畫出圖線B如圖丙，利用圖象中給出的信息，可求出拉力傳感器的質量為_5.2020江蘇徐州模擬(1)某同學想利用圖(甲)所示裝置，驗證滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒，該同學認為只要將摩擦力平衡掉就可以了你認為該同學的想法_(選填“正確”或“不正確”)(2)另一同學用一傾斜的固定氣墊導軌來驗證機械能守恒定律如圖(乙)所示，質量為m1的滑塊(帶遮光條)放在A處，由跨過輕質定滑輪的細繩與質量為m2的鉤碼相連

6、，導軌B處有一光電門，用L表示遮光條的寬度，x表示A，B兩點間的距離，表示氣墊導軌的傾角，g0表示重力加速度氣泵正常工作后，將滑塊由A點靜止釋放，運動至B，測出遮光條經過光電門的時間t，該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減少量表示為_，動能的增加量表示為_若系統(tǒng)機械能守恒，則eq f(1,t2)與x的關系式為eq f(1,t2)_(用題中已知量表示)實驗時測得m1475 g，m255 g，遮光條寬度L4 mm，sin 0.1，改變光電門的位置，滑塊每次均從A點釋放，測量相應的x與t的值，以eq f(1,t2)為縱軸，x為橫軸，作出的圖象如圖(丙)所示，則根據(jù)圖象可求得重力加速度g0為_ m/

7、s2(計算結果保留兩位有效數(shù)字)若g0與當?shù)刂亓铀俣萭近似相等，則可驗證系統(tǒng)機械能守恒專題強化練10力學實驗1解析：(1)題圖甲中夾小球的兩個測量爪為外測量爪，測物體的外徑，所以甲正確(2)由螺旋測微器的讀數(shù)方法，可知金屬絲的直徑d6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm.答案：(1)甲(2)6.7002解析：(1)還缺少的器材是交流電源和刻度尺(2)平衡摩擦力是在實驗之前，對“實驗中每條橡皮筋做相同的功”這一要求沒有幫助應選長短、粗細一樣的橡皮筋若干，保證每條橡皮筋彈力相同，故對“實驗中每條橡皮筋做相同的功”這一要求有幫助每次實驗都讓小車從同一地點由靜止釋放，保證位移相同，故對“

8、實驗中每條橡皮筋做相同的功”這一要求有幫助(3)功與速度的平方成正比，所以圖象應為D.答案：(1)交流電源和刻度尺(2)(3)D3解析：(1)對鐵塊，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin mgcos ma，解得eq f(gsin a,gcos ).(2)利用逐差法可得aeq f(76.3931.8331.835.00102,90.12) m/s21.97 m/s2，由于30，g9.80 m/s2，則0.35.答案：(1)eq f(gsin a,gcos )(2)0.354解析：(1)由位移公式xeq f(1,2)at2知，小車從靜止開始做勻加速直線運動時，時間相等的情況下加速度與位移成正比，根據(jù)牛頓第

9、二定律有小車質量一定時，加速度與拉力成正比，拉力是用砝碼及砝碼盤的總重力代替的(即加速度與砝碼及砝碼盤總重力成正比)，所以若滿足eq f(m1,m2)eq f(x1,x2)，則加速度與拉力大小成正比；若小車的總質量遠大于砝碼和砝碼盤的總質量，但該實驗中測量的誤差仍然較大，分析實驗中客觀原因，則應是位移測量出現(xiàn)了問題，比如黑板擦按下后小車不會立刻停下(2)若安裝了拉力傳感器，則拉力不需要測量了，當然也不必滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車和傳感器的總質量；也不必測出砝碼和砝碼盤的總質量(是用它們的總重力代替拉力的)，但仍需平衡摩擦力，細線要與長木板平行(3)根據(jù)牛頓第二定律有aeq f(1,m)

10、F，對圖象A有a0eq f(1,Mm)F0，可得拉力傳感器的質量為meq f(F0,a0)M.答案：(1)eq f(m1,m2)eq f(x1,x2)黑板擦按下后小車不會立刻停下，測量的位移不是實際加速位移(2)AD(3)eq f(F0,a0)M5解析：(1)機械能守恒的條件只有重力或彈力做功，平衡摩擦力時，是用重力的分力等于摩擦力，但此時系統(tǒng)受到摩擦力，故摩擦力對系統(tǒng)做功，機械能不守恒；故該同學的想法不正確(2)滑塊由A到B的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減小量為Epm2g0 xm1g0 xsin ，經過光電門時的速度為veq f(L,t)，則動能的增加量為Ekeq f(1,2)(m1m2)v2eq f(1,2)(m1m2)eq blc(rc)(avs4alco1(f(L,t)2；若系統(tǒng)機械能守恒，則有EpEk，聯(lián)立解得，eq f(1,t2)eq f(2m2m1sin g0 x,m1m2L2)由上述公式可得，圖象中的斜率keq