2019年高考物理復習專題六物理實驗專題跟蹤訓練14力學實驗

專跟訓(十四力實1．(2018·安徽省示范高中聯(lián)考利用圖示裝置可以做多個力學實驗．(1)用此裝置做“研究勻變速直運動”實驗時選“需要”或“不需要”)平衡小車和木板間的摩擦力．(2)用此裝置做“探究加速度與量的關\”實驗時，改變小車質(zhì)量后，________(選填“需要”或“不需要\重平衡摩擦力．(3)用此裝置做“探究功與動能化的關\”實驗了盡可能準確不掛鉤碼平衡摩擦力時，小車后________(選“需”或“不需\”)定紙帶．[解析](1)用裝置研究勻變速直線運動時力并不影響小車做勻變速直線運動，故不需要平衡摩擦力(2)用此置探究加速度與質(zhì)量的關系時，改變小車質(zhì)量，重力沿木板向下的分力仍等于滑動摩擦力，則不需要重新平衡摩擦力(3)利用此裝置探究功與速度變化的關系時為盡可能準確平衡摩擦力時不掛鉤碼，但小車后面需要固定紙帶紙帶與打點計時器間也有摩擦力．[答案](1)不要(2)不需要(3)要2．(2018·全國卷)如圖a)一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤；一標尺由游標和主尺構成尺豎直固定在彈簧左邊盤上方固定有一能與游標刻度線準確對齊的裝置，簡化為圖中的指針．

現(xiàn)要測量圖a)中彈簧的勁度系．當托盤內(nèi)沒有砝碼時，移動游標，使其零刻度線對準指針，此時標尺讀數(shù)為1.950cm當托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的碼時，移動游標，再次使其零刻度線對準指針尺示數(shù)如(b)示讀數(shù)為_當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s，彈簧的度系數(shù)________N/m(保留位有數(shù))．[解析]實所用的游標卡尺最小分度為0.05，游標卡尺上游標第條度與主尺刻度線對齊，根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則，題圖(b)所示游卡尺讀數(shù)為3.7cm＋15×0.05mm3.7＋0.075＝托盤中放有質(zhì)量為＝0.100kg的碼時，彈簧受到的拉力F＝＝0.100×9.8N0.980N，彈簧伸長量為＝3.775cm－1.950＝F1.825，據(jù)胡克定律F＝kx，得此彈簧的勁度系數(shù)＝＝53.7N/m.x[答案]3.775±0.00553.7±0.13(2018·全國卷)某同學用(a)示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)過光滑定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧秤相連輪和木塊間的細線保持水平木上方放置砝碼慢向左拉動水平放置的木板木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動摩擦力的大小．某次實驗所得數(shù)據(jù)在表中給出，其中f的可從(中彈簧秤的示數(shù)讀出.砝碼的質(zhì)量m

0.05

0.10

0.15

0.200.25滑動摩擦力f

2.15

2.36

2.55

f

2.93

回答下列問題：(1)＝________N；(2)在圖c)的坐標紙上補齊未畫的數(shù)據(jù)點并繪出f－圖；(3)與m木塊質(zhì)量、木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)及力加速大小之的關系式為f＝________，－圖直線的斜率的表達式為k＝________；(4)?。?.80m/s，由繪出的－線求得μ＝________.(保留2位效數(shù)字[解析](1)對簧秤進行讀數(shù)得2.75．(2)圖象上添(0.05kg,2.15、(0.20kg,2.75N)這兩個點，畫一條直，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側(cè)如答圖所(3)實驗原理可得f＝μ(＋m)f－圖的斜率為k＝g.(4)根圖象求出k＝3.9N/kg，代入數(shù)據(jù)得μ＝0.40.[答案](1)2.75(2)如圖所示(3)μ(M＋)μ(4)0.40

tt4石莊質(zhì)檢一)小明同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中紅外線發(fā)射器、接收器可記錄小球的擋光時間．小明同學進行了如下操作：(1)用螺旋測微器測小球的直徑圖乙所示，則小球的直徑________mm.(2)該小球質(zhì)量為直徑為D現(xiàn)小球從紅外線的正上方h處自下落記小球擋光時間t已知重力加速度為，則小球下落過程中動能增加量的表達式________；力勢能減少量的表達式________(用所給字母表)(3)改變小球下落高度，多次重復實驗，發(fā)現(xiàn)小球動能的增加量總是小于重力勢能的減少量，你認為可能的原因是_____________(少寫出一條．[解析]

(1)根螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則，小球的直徑為15mm＋0.220mm＝mm.(2)由小球直徑較小以小球擋光時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度據(jù)度的定d1義，小球下落高時速度大小v＝.小下落過程中動能增加量的表達式為ΔE＝mv21＝能減少量的表達式為ΔE＝.(3)球下落過程中動能增加量總是小于重2力勢能減少量的可能原因是空氣阻力對小球做負功．[答案]～15.221可

1(2)＝m2

Δ＝mgh(3)空阻力對球做負功5(2018·昆明市高三摸)某組的同學通過設計如下實驗來驗證在性限度內(nèi)，1勁度系數(shù)為的彈簧從形變量為x到恢原長的過程中做功為＝kx”的結(jié)論．2(1)部分實驗步驟如下：A．將一輕彈簧放置在水平氣墊軌的左端，彈簧左端固定，讓彈簧處于自然狀態(tài)．在彈簧下面的氣墊導軌上水平固定一把刻度尺度尺的零刻度線與彈簧的左端剛好對齊時彈簧右端在刻度尺上對應的示數(shù)為，圖甲所示．B．用彈簧測力計拉著彈簧右端平向右緩慢移動，當彈簧測力計的示數(shù)為F時彈簧右端在刻度尺上對應的示數(shù)為x如圖乙所示(彈的形變在彈性限度)此彈簧的勁度系數(shù)為________．C．水平氣墊導軌的右端合適置安裝一個光電門(電門與彈簧最左端的距離大于x)如圖丙所示．D．用天平測得小(帶有遮光條的質(zhì)量為m用螺旋測微器測得遮光條寬度d的果如圖丁所示，則＝________mm.

tx－Δttx－ΔtE．把小車置于氣墊導軌上，向推小車使彈簧壓縮一段距(彈簧與小車未拴接)，此時彈簧右端在刻度尺上對應的示數(shù)為如圖丙(彈簧的形變在彈性限度)由靜止釋放小車，測得小車通過光電門時的遮光時間為________(用實驗中所測物理量符號表)．

Δ.車經(jīng)過光電門時的速度大小為(2)在驗誤差允許的范圍內(nèi)，若________________(實驗中所測物理量的符號表1示，可驗證彈力做的功W＝2

的結(jié)論．(3)同學們在實驗過程中有如下論，其中對減小實驗誤差有益的說法________．A．遮光條的寬度越小越好B．把氣墊導軌左端墊起適當高來平衡摩擦力C．計算彈簧勁度系數(shù)時，多次量取平均值D．向左推小車壓縮彈簧時，彈形變量越大越好[解析](1)由意知，彈簧的原長為x，彈測力計拉著彈簧緩慢向右移動至x置時彈伸長了Δx＝x－根據(jù)胡克定律有F＝·Δx＝kx－x)因彈簧的勁度系F數(shù)為k＝；螺旋測微器的數(shù)由兩部分構成，即固定讀數(shù)＋可動讀數(shù)，所＝2.5mmx＋17.0×0.01mm2.670mm；于遮光條較窄，因此可以用小車通過遮光條的平均速度來d代替通過光電門的瞬時速度，所以有＝.(2)小車的動能是彈性勢能轉(zhuǎn)化而來，由能Δ11量守恒知，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，若·(－＝m明彈力做的功2－21為W＝kx2

.(3)遮條的寬度適當?shù)男∮欣跍p小實驗誤差，但并不是越小越好，因為寬度太小會導致測量誤差增大項A錯誤氣墊導軌時不需要再平衡摩擦力項B錯；計算彈簧的勁度系數(shù)時多次測有利于減小實驗誤差選項正在際操作時向推小車壓縮彈簧時，彈簧形變量太大，彈簧可能無法完全恢復原狀，選項錯誤Fd[答案](1)B．D．2.670E.11(2)·()m2－2

(3)C

ff6．現(xiàn)利用如圖甲所示的裝置驗動量守恒定律．在圖甲中，氣墊導軌上兩滑塊滑A右側(cè)有一彈簧片左側(cè)與打點計時(圖中未畫出)紙帶相連滑塊B側(cè)也帶有一彈簧片面固定一遮光片電時(未完全畫出可以記錄遮光片通過光電門的時間．實驗測得滑塊A的質(zhì)量m＝0.310滑塊B的量m0.108，光片的寬度＝1.00，點計時器所用交流電的頻率f＝Hz.將光電門固定在滑塊的側(cè)，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰．碰后光電計時器顯示的時間為＝3.500，碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示．碰撞前后總動量之差若實驗允許的相對誤差絕對值(||×100%)最大為5%，實驗是否碰前總動量在誤差范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律？寫出運算過程．Δ[解析]按義，滑塊運動的瞬時速度大小＝①Δ式中為塊在很短時間Δt內(nèi)過的路程．設紙帶上打出相鄰兩點的時間間隔為，1Δ＝＝0.02②Δ可為很短．設滑塊在撞前后瞬時速度大小分別為v.將②式和題圖乙所給實驗數(shù)據(jù)代入①式得v＝2.00m/s③，v0.970