2023高考物理二輪復(fù)習(xí)-專題限時集訓(xùn)(十一)專題十一-力學(xué)實驗配套作業(yè)(解析版-新課標(biāo))

專題限時集訓(xùn)(十一)[專題十一力學(xué)實驗](時間：45分鐘)1．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11－1甲所示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖乙所示．圖甲讀數(shù)為______mm，圖乙讀數(shù)為________mm，所測金屬板的厚度為________mm.甲乙圖11－12．關(guān)于高中物理實驗，下列說法中不正確的是()A．利用打點計時器“研究勻變速直線運動規(guī)律”的實驗中，可以利用紙帶打出的點跡間接測得物體的運動速度B．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，要使力的作用效果相同，只需橡皮條具有相同的伸長量C．在“驗證牛頓第二定律”實驗中，采用了控制變量的實驗方法D．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，應(yīng)該先接通電源后釋放重物3．某實驗小組設(shè)計了如圖11－2甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力f的關(guān)系圖線，如圖乙所示．則滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m＝________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝_________．(重力加速度g取10m/s2甲乙圖11－24．某同學(xué)在做“研究勻變速直線運動”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖11－3所示的一條紙帶，已知打點計時器使用電源頻率為50Hz，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，則紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為______s．如果用x1、x2、x3、x4、x5、x6來表示從O點開始各相鄰兩個計數(shù)點間的距離，用T表示兩相鄰記數(shù)點的時間間隔，則該勻變速直線運動的加速度的表達式為a＝______________(用符號寫出表達式，不要求計算)．打F點時物體的速度大小為vF＝________m/s.(保留3位有效數(shù)字)圖11－3圖11－45．某物理興趣小組采用如圖11－4所示的裝置深入研究平拋運動．質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影．用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落．A球落到地面N點處，B球落到地面P點處．測得mA＝0.04kg，mB＝0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是________s，A球落地時的動能是________J．(忽略空氣阻力，g取6．在“探究彈簧彈力和伸長量的關(guān)系”實驗中，采用如圖11－5甲所示的實驗裝置，利用鉤碼的重力對彈簧提供恒定的拉力．實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度．(1)有一個同學(xué)通過以上實驗，已經(jīng)把6組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描出，請作出F－L圖象；(2)請根據(jù)你作的圖象得出該彈簧的原長L＝________cm，勁度系數(shù)k＝________N/m；(3)根據(jù)該同學(xué)的實驗情況，請你幫助他設(shè)計一個記錄實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)的表格(不必填寫實驗測得的具體數(shù)據(jù))；(4)該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置進行測量，與通常將彈簧懸掛進行比較：優(yōu)點是：______________________________________________________；缺點是：_________________________________________________________.甲乙圖11－57．“探究動能定理”的實驗裝置如圖11－6所示．當(dāng)小車在1條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0.當(dāng)用2條、3條、4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2W0、3W0、4W0……每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出．關(guān)于該實驗，下列說法正確的是()圖11－6A．某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點，兩端密、中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因，可能是木板傾角過大B．當(dāng)小車速度達到最大時，小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處C．應(yīng)選擇紙帶上點距均勻的一段計算小車的最大速度D．應(yīng)選擇紙帶上第一點到最后一點的一段計算小車的最大速度8．某實驗小組在實驗室做“驗證牛頓運動定律”實驗：(1)甲同學(xué)在物體所受合外力不變時，改變物體的質(zhì)量，得到數(shù)據(jù)如下表所示．實驗次數(shù)物體質(zhì)量m(kg)物體的加速度a(m/s2)物體質(zhì)量的倒數(shù)eq\f(1,m)(kg－1)10.200.785.0020.400.382.5030.600.251.6740.800.201.2551.000.161.00①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在如圖11－7所示的坐標(biāo)中描出相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)點，并作出a－eq\f(1,m)圖象．圖11－7②由a－eq\f(1,m)圖象，你得出的結(jié)論為________________________________________．③物體受到的合力大約為________．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)乙同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變對小車的拉力，由實驗數(shù)據(jù)作出的a—F圖象如圖11－8所示，則該圖象中圖線不過原點的原因是：________________，小車的質(zhì)量為__________kg.(保留兩位有效數(shù)字)圖11－89．為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖11－9甲所示的器材，A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為力傳感器，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取5個點，分別測量這5個點到0點之間的距離，并計算出它們與0點之間的速度平方差Δv2(Δv2＝veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))，填入下表：點跡x/cmΔv2/(m2·s－2)0//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23甲乙圖11－9請以Δv2為縱坐標(biāo)，以x為橫坐標(biāo)在圖乙中作出Δv2—x圖象．(2)若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為________(3)若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于力傳感器讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍．你認(rèn)為主要原因是__________________________________________.專題限時集訓(xùn)(十一)1．0.0106.8606.850[解析]螺旋測微器又叫千分尺，精確度為0.01mm，故讀數(shù)應(yīng)以mm為單位時，小數(shù)點后面應(yīng)有三位，即讀到毫米的千分位上．根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)＝固定刻度＋可動刻度×0.01mm，圖甲讀數(shù)為0.010mm，圖乙讀數(shù)為6.860mm，所測金屬板的厚度為6.860mm－2．B[解析]在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，要使力的作用效果相同，橡皮條具有相同的伸長量，且拉伸方向相同，選項B錯誤．3．0.50.2[解析]本題圖象不過原點是因為實驗過程沒有平衡摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有F－μmg＝ma，則加速度a＝eq\f(F,m)－μg，所以圖象斜率k＝eq\f(1,m)，縱軸截距b＝－μg，結(jié)合圖象得總質(zhì)量m＝eq\f(1,k)＝0.5kg，動摩擦因數(shù)μ＝－eq\f(b,g)＝0.2.4．0.1eq\f(（x4＋x5＋x6）－（x1＋x2＋x3）,（3T）2)1.60[解析]打點計時器每隔0.02s打一個點，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為T＝5×0.02s＝0.1s，由(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，得a＝eq\f(（x4＋x5＋x6）－（x1＋x2＋x3）,（3T）2)；打D點時物體的速度大小為vD＝eq\f(（10.81＋12.70）×10－2,2×0.1)m/s＝1.176m/s，打E點時物體的速度大小為vE＝eq\f(（15.10＋12.70）×10－2,2×0.1)m/s＝1.390m/s，由vE＝eq\f(vD＋vF,2)，得vF＝1.60m/s.5．0.50.66[解析]B球做自由落體運動，有hBP＝eq\f(1,2)gt2，代入數(shù)據(jù)可知時間t＝0.5s；A球做平拋運動，水平方向有xMN＝v0t，豎直方向有h＝eq\f(1,2)gt2，由動能定理有mAghBP＝Ek－eq\f(1,2)mAveq\o\al(2,0)，聯(lián)立解得Ek＝0.66J.6．(1)如圖所示(2)520(3)如表所示(4)避免彈簧自身所受的重力對實驗的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間的摩擦產(chǎn)生誤差次數(shù)123456彈力F/N長度L/×10－2[解析](1)如圖所示；(2)F－L圖象在橫軸上的截距表示彈簧原長，圖象的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，由圖象知L0＝5cm，k＝20N/m7．C[解析]木板傾角過大時，相鄰兩點之間的間隔會越來越大，選項A錯誤；當(dāng)小車速度達到最大時，橡皮筋處于原長或處于松弛狀態(tài)，小車不一定在兩鐵釘?shù)倪B線處，選項B錯誤；本實驗平衡阻力后，橡皮筋做功結(jié)束后小車做勻速直線運動，選項C正確，選項D錯誤．8．(1)①如圖所示②在物體所受合外力不變時，物體的加速度與質(zhì)量成反比③0.16N(2)木板傾角過大(或平衡摩擦力過度)2.0[解析](1)①a—eq\f(1,m)圖象如圖所示；②在物體所受合外力不變時，物體的加速度與質(zhì)量成反比；③由牛頓第二定律F＝ma得，a＝F·eq\f(1,m)，即圖線的斜率等于小車所受的合外力．(2)由圖象可得拉力等于零時，加速度不等于零，故木板傾角過大(或平衡摩擦力太過)；由牛頓第二定律F＝ma得，a＝F·eq\f(1,m)，即圖線的斜率等于小車質(zhì)量的倒數(shù)，小車質(zhì)量大小為m＝eq\f(4,2.25－0.25)kg＝2.0kg