2019物理浙江加試題精準練實驗題部分精練5-6

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精精練5探究單擺周期與擺長的關(guān)系精練6探究碰撞中的不變量1。加試題小鄭同學想在家里做用單擺測定重力加速度的實驗，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小約為3cm、外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設(shè)計的實驗步驟是:圖1A．將石塊用細線系好，結(jié)點為M，將細線的上端固定于O點（如圖1所示）B．用刻度尺測量OM間細線的長度l作為擺長C．將石塊拉開一個約為5°的偏角，然后由靜止釋放D．從石塊擺到最低點時開始計時，測出石塊再經(jīng)過最低點30次的總時間t，由T＝eq\f(t，30）得出周期（1）該同學以上實驗步驟中有錯誤的是________（填寫序號)．(2）根據(jù)單擺周期公式推導可得重力加速度的表達式為________；若該同學用OM的長作為擺長代入上述公式（其他錯誤已糾正）,這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值________（填“大于”“小于”或“等于")真實值；若該同學改變擺長，進行多次測量，先通過描點法作出T2－l圖象，再利用圖象的斜率來求解重力加速度,則用OM間細線的長度作為擺長將使重力加速度的測量值________(填“大于"“小于"或“等于”）真實值．2。加試題(2018·金華市十校聯(lián)考)某同學用實驗的方法探究影響單擺周期的因素．(1）下列關(guān)于單擺實驗的操作,正確的是________．A．擺球運動過程中擺角應大于30°B．擺球到達平衡位置時開始計時C．擺球應選用泡沫小球D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動（2)正確組裝單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺量出從懸點到擺球最底端的長度L＝0。9990m，再用游標卡尺測出擺球直徑，結(jié)果如圖2所示，則該擺球的直徑為________mm，單擺擺長l為________m.圖2圖3（3）實驗中，測出不同擺長l對應的周期值T,作出T2－l圖象，如圖3所示，已知圖線上A、B兩點的坐標分別為(x1,y1)、(x2，y2），可求出g＝________。3.加試題用單擺測定重力加速度的實驗中：（1)實驗時用10分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖4所示,該擺球的直徑d＝________mm；圖4(2)發(fā)現(xiàn)測出的重力加速度值偏小，這可能是由于(）A．測量周期T時,把N次全振動的次數(shù)誤數(shù)為N－1次B．錯把擺線長當成擺長C．把擺球直徑和擺線長度之和當作了擺長D．測量過程懸點松動導致擺線長度變化題．（1)現(xiàn)已提供了以下器材：鐵架臺、夾子、毫米刻度尺、游標卡尺、細線．為了完成實驗，還必須從圖5中挑選出一些實驗器材，其名稱是________________．圖5圖6(2)甲、乙兩組同學將單擺按如圖6所示的方式懸掛,比較合理的是________（填“甲”或“乙”）．5.加試題(1）兩個同學分別利用清華大學和廣東中山大學的物理實驗室,各自在那里用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2－L圖象，如圖7所示．在中山大學的同學所測實驗結(jié)果對應的圖線是________（選填“A”或“B”)．圖7(2）在清華大學做實驗的同學還利用計算機繪制了a、b兩個擺球的振動圖象，如圖8所示．關(guān)于a、b兩個擺球的振動圖象，下列說法正確的是________．圖8A．a(chǎn)、b兩個單擺的擺長相等B．b擺的振幅比a擺小C．a(chǎn)擺的機械能比b擺大D．在t＝1s時有正向最大加速度的是a擺6。加試題某同學用如圖9甲所示裝置做“探究碰撞中的不變量”的實驗．先將a球從斜槽軌道上某固定點由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的右端靜止放置，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙上,重復10次．(a球質(zhì)量大于b球質(zhì)量）圖9(1）本實驗必須測量的物理量有________;A．斜槽軌道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的質(zhì)量ma、mbC．a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差hD．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間tE．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離eq\x\to(OA)、eq\x\to（OB）、eq\x\to（OC)（2）放上被碰小球后，兩小球碰后是否同時落地？______(填“是”或“不是”）；如果不是同時落地，對實驗結(jié)果有沒有影響？______（填“有”或“無”）;（3)為測定未放小球b時，小球a落點的平均位置，把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點對齊，如圖乙所示給出了小球a落點附近的情況，由圖可得OB距離應為______cm;(4）按照本實驗方法，驗證動量守恒的驗證式是_________________________________________________________________________________________________________。（用測量的物理量表示）7。加試題氣墊導軌是一種常用的實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上,滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖10所示（彈簧的長度忽略不計），實驗步驟如下:圖10a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mBb．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡鎖鎖定，靜止放置在氣墊導軌上d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1e．按下電鈕放開卡鎖,同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時,記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2(1)實驗中還應測量的物理量是____________________．(2）利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是________________，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________（寫出一條即可）．8.加試題某同學設(shè)計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A撤去外力后使之做勻速直線運動,然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動．他設(shè)計的裝置如圖11甲所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力．圖11（1)若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距(已標在圖上）．A為運動的起點，則應選________段來計算A碰前的速度．應選________段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．(2)已測得小車A的質(zhì)量為m1＝0。4kg，小車B的質(zhì)量為m2＝0.2kg，則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s,碰后兩小車的總動量為________kg·m/s.9。加試題如圖12是用來驗證動量守恒的實驗裝置，彈性球1用細線懸掛于O點，O點下方桌子的邊緣有一豎直立柱．實驗時,調(diào)節(jié)懸點，使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2右端接觸且兩球等高．將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上．釋放球1,當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞，碰后球1向左最遠可擺到B點,球2落到水平地面上的C點．測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒．現(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為a、B點離水平桌面的距離為b、C點與桌子邊沿間的水平距離為c.此外：圖12(1)還需要測量的量是______________、_____________和________________________．（2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒的表達式為__________________________．(忽略小球的大?。┐鸢妇?．（1)BD（2)g＝eq\f（4π2l,T2)小于等于解析(1）擺長應為O點到石塊重心之間的距離,選項B錯誤;石塊再經(jīng)過最低點30次的時間為t，則周期T＝eq\f(t，15），選項D錯誤．(2）由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f（l,g)）得，g＝eq\f（4π2l,T2）。若該同學用OM作擺長,則擺長偏小，測得的重力加速度偏?。O(shè)石塊重心到M點的距離為r，則實際擺長為l＋r，T2－l圖象的斜率k＝eq\f(T\o\al（2，

2）－T\o\al(1,

2),l2＋r－l1－r)＝eq\f（T\o\al（2,

2）－T\o\al(1，

2)，l2－l1)，所以2．（1）BD(2)12。0(3）0。9930（2)eq\f（4π2，y2－y1）（x2－x1)解析（1）擺球運動過程中擺角應小于10°，否則就不是簡諧運動，選項A錯誤;擺球到達平衡位置時，即最低點開始計時，選項B正確；擺球應選用質(zhì)量大,體積較小的球，不能選泡沫球,選項C錯誤；保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動,選項D正確．m。(3）根據(jù)單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f（l,g)）,即T2＝eq\f(4π2l,g),又y1＝eq\f（4π2，g)x1，y2＝eq\f（4π2,g）x2.聯(lián)立解得：g＝eq\f（4π2,y2－y1）（x2－x1)．3．（1）9。8(2）ABDmm＋0.8mm＝9.8mm；（2）根據(jù)T＝2πeq\r(\f(L,g))可得：g＝eq\f（4π2L,T2)，測量周期T時，把N次全振動的次數(shù)誤數(shù)為N－1次,測得的周期偏大,則測得的重力加速度值偏小,選項A正確；錯把擺線長當成擺長，則擺長的測量值偏小，重力加速度測量值偏小,選項B正確；把擺球直徑和擺線長度之和當作了擺長，則擺長偏大，則測得的重力加速度值偏大,選項C錯誤；測量過程懸點松動導致擺線長度變長,測得的周期偏大，故測得的重力加速度值偏小，選項D正確．4．（1)停表、鐵球(2）甲5．（1)A（2）D解析(1)根據(jù)單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(L，g)），得:T2＝eq\f(4π2，g)L，所以T2－L圖象的斜率k＝eq\f(4π2，g）,重力加速度隨緯度的升高而增大，g越大，斜率越小，廣東中山大學的物理實驗室緯度低，g值小，斜率大,故中山大學的同學所測實驗結(jié)果對應的圖線是A。（2）由題圖知，兩擺周期不同，故擺長不同，所以A錯誤;b擺的振幅比a擺大，故B錯誤；因不知擺球質(zhì)量的大小，故不能確定機械能的大小，所以C錯誤；在t＝1s時a擺在負的最大位移處，有正向最大加速度，b擺在平衡位置，加速度為0，所以D正確．6．（1）BE（2)不是無(3)45。91(45。87~45。95）（4)maeq\x\to(OB）＝maeq\x\to（OA)＋mbeq\x\to（OC）解析（1）要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量,所以要測量兩個小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替．所以需要測量的量為：小球a、b的質(zhì)量ma、mb，記錄紙上O點到A、B、C各點的距離eq\x\to（OA)、eq\x\to（OB）、eq\x\to(OC)，故選B、E.（2）b球被碰飛出后，a球還要在水平段運動，因此,b球先落地，但由于兩球平拋運動時間相同，故不影響實驗結(jié)果．（3)小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，都做平拋運動,所以未放被碰小球時小球a的落地點為B點，由圖可知OB距離應為45。91cm；（4）B為碰前小球a的落點位置，A為碰后小球a的落點位置，C為碰后小球b的落點位置，碰撞前小球a的速度為：v1＝eq\f(\x\to(OB），\r(\f(2H,g）)），碰撞后小球a的速度為:v2＝eq\f(\x\to(OA）,\r（\f(2H，g）)),碰撞后小球b的速度為:v3＝eq\f（\x\to(OC),\r(\f（2H，g)))，若mav1＝mbv3＋mav2，則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入可得：maeq\x\to（OB)＝maeq\x\to(OA)＋mbeq\x\to(OC）.7．(1)B的右端至D板的距離L2（2）mAeq\f（L1,t1)－mBeq\f(L2,t2）＝0(或eq\f（mAL1，t1）＝eq\f(mBL2,t2）)測量時間、距離等存在誤差（或氣墊導軌不水平，合理即正確）8．(1)BCDE(2)0.4200.417解析(1）從分析紙帶上打點的情況看，BC段既表示小車做勻速運動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準確地描述小車A在碰撞前的運動情況，應選用BC段計算小車A碰前的速度．從CD段打點的情況看，小車的運動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運動穩(wěn)定,故應選用DE段計算A和B碰后的共同速度．(2)小車A在碰撞前速度v0＝eq\f（\x\to（BC）,5T)＝eq\f（10.50×10－2，5×0。02）m/s＝1.050m/s小