2021屆高考物理23個(gè)命題熱點(diǎn)十四力學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)（解析版）

備戰(zhàn)2021年高考物理23個(gè)命題熱點(diǎn)巧練

熱點(diǎn)十四力學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)

1.（2020?濟(jì)南高三模擬）氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝有兩個(gè)光電傳感器A、B,A、B間距為&滑

塊尸上固定一遮光條，P與遮光條的總質(zhì)量為若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光

電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連?；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、2時(shí),

通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間f變化的圖象。

（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的八僅選填

或"="）時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）用螺旋測微器測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示，則4=mm.

（3）將滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼。相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放,

通過計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖乙所示。利用測定的數(shù)據(jù)，當(dāng)關(guān)系式經(jīng)￡=________________成立時(shí)，表明在

tn-rM

上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。（重力加速度為g,用題中給定的物理量符號(hào)表達(dá)）

(d\(d

【答案】(1)=(2)8.476(3)—--

<r27Vi

【解析】（1）輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的“=/2時(shí)，說明滑塊經(jīng)過兩光電門的速度相等，則氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01x47.6mm=0.476mm。由讀數(shù)規(guī)則可得"=8

mm+0.476mm=8.476mm。

⑶滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的速度分別為：V2=$若機(jī)械能守恒，則滿足：〃磔=女〃?+聞)貴一熱+

幡心即滿足群=r

2.(2021屆?云南保山高三第一次月考)某興趣小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置完成探究彈簧彈力和彈簧伸長的關(guān)

系后做拓展研究。

請(qǐng)根據(jù)如下實(shí)驗(yàn)過程，完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

(1)將輕質(zhì)彈簧懸掛于鐵架臺(tái)，測得彈簧原長及；

(2)在彈簧下端拴掛質(zhì)量為〃?的鉤碼，待系統(tǒng)靜止時(shí)，測得彈簧長度L；

(3)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,彈簧的勁度系數(shù)上=(用機(jī)、g、L表示);

(4)托起鉤碼使彈簧恢復(fù)原長，并由靜止釋放，測得彈簧拉伸的最大長度ZA發(fā)現(xiàn)于是進(jìn)一步探究彈

簧兩次伸長量xo=L—Co和x=〃一Lo之間的關(guān)系；

(5)改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組沖、x數(shù)據(jù)，作出x-xo圖象如圖乙所示；

(6)由圖乙可知a=,該小組換用不同彈簧進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)+的值相同；

(7)通過分析，該小組得出了彈簧彈性勢能的表達(dá)式：

①步驟(2)中，系統(tǒng)靜止時(shí)，鉤碼受力平衡，有"％=(用底沏表示)；

②步驟(4)中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧被拉伸到最長時(shí)的彈性勢能AEp=(用〃］、g、x表示)；

③結(jié)合步驟(6),勁度系數(shù)為k的彈簧伸長x時(shí)，對(duì)應(yīng)的彈性勢能Ep=(用k、x表示)。

【答案】⑶平(6)2⑺①Axo②mg戈③I"2

【解析】(3)由平衡條件可得：〃%=&(7.-Lo),解得：％=泮-。

L-L()

X4

(6)由圖乙可知；=5=2。

X。N

(7)①步驟(2)中，系統(tǒng)靜止時(shí)，鉤碼受力平衡，有/ng=Ho。

②步驟(4)中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧被拉伸到最長時(shí)的彈性勢能等于物體重力勢能的減小量，即AEp

=mgx。

③勁度系數(shù)為k的彈簧伸長x時(shí)，對(duì)應(yīng)的彈性勢能Ep=mgx=kx()x?

3.如圖甲、乙所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中:

(1)如果“力的平行四邊形定則”得到了驗(yàn)證，那么圖乙中cosa：cos￡=

(2)現(xiàn)將鉤碼改為兩個(gè)彈簧測力計(jì)，使橡皮筋另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套，用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，

橡皮筋與細(xì)繩套的結(jié)點(diǎn)拉至。點(diǎn)，力的示意圖如圖丙所示，現(xiàn)使B大小不變地沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過某一小角度,

相應(yīng)地使Q的大小及圖中y角發(fā)生變化.則相應(yīng)的變化可能是.

A.入一定增大

B.Q可能減小

C.Q若增大，/角一定減小

D.人若增大，y角可能增大

【答案】：(1)3:4(2)AD

【解析】：(1)由平衡知識(shí)可知，在水平方向上有3/ngcos￡=4〃?gcosa,解得cosa：cos￡=3：4.

(2)根據(jù)平行四邊形定則有：若變化如圖(a)所示，可以增大吊的同時(shí)減小y角；若變化如圖(b)所示，可以增

大外的同時(shí)增大y角；若變化如圖(c)所示，可以增大Q而保持y角不變，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤.

4.(2020?河南省高三段考)某同學(xué)利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他在打好點(diǎn)的紙帶中挑選出一

條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示。把打下的第一個(gè)點(diǎn)記作0,從0點(diǎn)后某個(gè)點(diǎn)開始，依次記為1、2、3…,

分別測出各個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離，已標(biāo)在圖乙中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期T=0.02s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

大小g=9.80m/s2,回答下列問題。

(1)這五個(gè)數(shù)據(jù)中有一個(gè)不符合測量讀數(shù)要求，該數(shù)據(jù)是(填圖乙中的數(shù)據(jù)，不用寫單位)。

(2)改正(1)中不符合測量讀數(shù)要求的數(shù)據(jù)后，通過該紙帶上的數(shù)據(jù)，可得出重物下落的加速度〃=

m/s2,)

(3)若重物的質(zhì)量為0.5kg,從開始下落到打第4個(gè)標(biāo)記點(diǎn)時(shí)，重物的機(jī)械能損失為J?(結(jié)果保留兩

位有效數(shù)字)

(4)在處理紙帶時(shí)，測出各點(diǎn)的速度v后，描繪,1(各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離)圖象如圖丙所示，若選取的重物質(zhì)量

較大而密度不是很大，所受空氣阻力會(huì)隨重物的速度增大而明顯增大，則v2-/z圖象可能是4、B、C中的

B

丙

【答案】(1)12.4(2)9.75(3)0.010(4)C

【解析】(1)根據(jù)有效數(shù)字規(guī)則可知，五個(gè)數(shù)據(jù)中，應(yīng)保留兩位小數(shù)，其中數(shù)據(jù)12.4cm不符合測量讀數(shù)要

求。

(2)根據(jù)逐差法，利用紙帶求解加速度，f=0.02s,〃=笥薩=C%7二叱兀,小二9.5,02m/s2=9.75

>?Iu\J

m/s2o

(3)重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，打第4個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的瞬時(shí)速度

為：丫4=靜=(2=47，；］怵°m/s=1.94m/s：下落過程中動(dòng)能增加量為：AEk=%潴=0.9409J；重力勢

2

能減少量為：AEP=mgh4=0.5x9.80x19.41x10-J=0.9511J；則機(jī)械能損失為：AE=AEp-AEk=O.OIOJ?

(4)空氣阻力隨重物的速度增大而明顯增大，下落相同的高度△/?時(shí)，阻力做功逐漸增大，動(dòng)能增加量減小,

速度平方的增加量減小，故C正確。

5.(2020?河南商丘高三模擬)圖甲是實(shí)驗(yàn)室測定水平面和小物塊之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，曲面AB與水平

面相切于B點(diǎn)且固定.帶有遮光條的小物塊自曲面上某一點(diǎn)釋放后沿水平面滑行最終停在C點(diǎn)，P為光電

計(jì)時(shí)器的光電門，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.

123cm

IIIIIIIIIIII?I1IIIIiiIiI

IIIT|III111III|IIIII

05101520

乙

(1)利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=cm；

(2)實(shí)驗(yàn)中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有

A.小物塊質(zhì)量相

B.遮光條通過光電門的時(shí)間I

C.光電門到C點(diǎn)的距離x

D.小物塊釋放點(diǎn)的高度

(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，同學(xué)們采用圖象法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們根據(jù)(2)測量的物理量，建立如圖所示的坐

標(biāo)系來尋找關(guān)系，其中合理的是.

1-X_1_.m

T77

0-----------；0------------；?-----------h0------------h

ABCD

【答案】：(1)1.060(2)BC(3)B

【解析】：(1)主尺的讀數(shù)是1.0cm,游標(biāo)尺上的第12條刻度線與主尺的刻度線對(duì)齊，讀數(shù)是0.05X12mm

=0.60mm,則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是10mm+0.60mm=10.60mtn=1.060cm.

(2)實(shí)驗(yàn)的原理：根據(jù)遮光條的寬度與遮光條通過光電門的時(shí)間可求得滑塊通過光電門時(shí)的速度滑塊

從8到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得一卬〃gx=0—5加2,聯(lián)立以上兩式得動(dòng)摩擦因數(shù)〃=齡.

則還需要測量的物理量是光電門P到C點(diǎn)的距離x與遮光條通過光電門的時(shí)間t,故B、C正確，A、D錯(cuò)

、口

(3)由動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，〃與產(chǎn)和x的乘積成反比，所以X-%圖線是過原點(diǎn)的直線，應(yīng)該建立《一X

坐標(biāo)系，故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.

6.(2020?河北衡水中學(xué)二模)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該裝置由水平長木板及固定在

木板一端的硬幣發(fā)射器組成，硬幣發(fā)射器包括支架、彈片及彈片釋放裝置，釋放彈片可將硬幣以某一初速

度彈出.已知一元硬幣和五角硬幣與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.將一元硬幣置于發(fā)射槽口，釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，硬幣沿著長木板中心線運(yùn)動(dòng)，在長木板中心線的

適當(dāng)位置取一點(diǎn)O,測出硬幣停止滑動(dòng)時(shí)硬幣右側(cè)到。點(diǎn)的距離.再從同一位置釋放彈片將硬幣發(fā)射出去，

重復(fù)多次，取該距離的平均值記為XI，如圖乙所示；

b.將五角硬幣放在長木板上，使其左側(cè)位于。點(diǎn)，并使其直徑與中心線重合，按步驟①從同一位置釋放彈

片，重新彈射一元硬幣，使兩硬幣對(duì)心正碰，重復(fù)多次，分別測出兩硬幣碰后停止滑行時(shí)距。點(diǎn)距離的平

均值X2和X3，如圖丙所示.

（1）為完成該實(shí)驗(yàn)，除長木板，硬幣發(fā)射器，一元及五角硬幣，刻度尺外，還需要的器材為

（2）實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量為,驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為（用測量物理量

對(duì)應(yīng)的字母表示）.

【答案】：（1）天平（2）一元硬幣的質(zhì)量如和五角硬幣的質(zhì)量小2W1^/xi-m\y[x2+

【解析】：（1）動(dòng)量為質(zhì)量和速度的乘積，該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證質(zhì)量不等的兩物體碰撞過程中動(dòng)量守恒，需測量兩物

體的質(zhì)量和碰撞前后的速度，因此除給定的器材外，還需要的器材為天平.

（2）測出一元硬幣的質(zhì)量為陽，五角硬幣的質(zhì)量為切2,一元硬幣以速度5被彈射出去后，由動(dòng)能定理可得

解得。1=的西，當(dāng)一元硬幣以速度。?與五角硬幣碰撞后，速度分別為S、S，由動(dòng)能定

理可得卬"lgX2=%?聞，2g犬3=品2必，解得?元硬幣碰后速度S=、2"gX2,五角硬幣碰后的速度為仍=

?\/2?gX3,若碰撞過程動(dòng)量守恒則需滿足如。1="，102+〃，2。3，代入數(shù)據(jù)可得1="刀'\/1+〃6伍.

7.（2020?威海模擬）利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。小車的質(zhì)量為M=200.0

g,鉤碼的質(zhì)量為帆=10.0g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電。

⑴掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀察到

(2)掛上鉤碼，按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如圖2所示。選擇某一點(diǎn)為0,依次每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)

點(diǎn)。用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離Ar,記錄在紙帶上。計(jì)算打出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度也其中打出

計(jì)數(shù)點(diǎn)"1”時(shí)小車的速度vi=m/so

仲位tcm)

圖2

⑶將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，取g=9.80m/s2,利用算出拉力對(duì)小車做的功憶利用反

=/1/丫2算出小車動(dòng)能，并求出動(dòng)能的變化量AEk。計(jì)算結(jié)果見下表。

W/X10-3J2.452.923.353.814.26

△Ek/xlO3J2.312.733.123.614.00

請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖3中作出^Ek-W圖象。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，公反總是略小于皿。某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。用題中小車

和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實(shí)際拉力F=No

【答案】(1)小車做勻速運(yùn)動(dòng)(2)0.228(3)見解析圖(4)0.093

【解析】(1)完全平衡摩擦力的標(biāo)志是輕推小車，小車做勻速運(yùn)動(dòng)。

(2)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔7=5x0.02s=0.1s

必2(2.06+2.50)x0.01

vi=0丁=OY八［m/s=0.228m/so

乙Izxu.I

(3)確定標(biāo)度，根據(jù)給出數(shù)據(jù)描點(diǎn)。作圖如圖所示。

△氏/x10,J

4.5

4.0

3.5

3.()

2.5

2.0

2.02.53.03.54.04.5

(4)從圖線上取兩個(gè)點(diǎn)(4.5,4.24),(2.15,2.0)

424—20

圖線的斜率0.953①

4.5—：2.1；5"

又有％=較=*上②

乂ekAW五貳2

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有③

根據(jù)牛頓第二定律有F=Ma?

由①②③④式解得F-0.093Ne

8.(2020?特澤模擬)如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電

門B.滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，

每次滑塊都從A處由靜止釋放.

0cm12

IlIIillIIillIIill!IillII

|Nll|IHI|Hll|IIII

05101520

乙

（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度”，如圖乙所示，則4=mm.

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門3的時(shí)間力若要得到滑塊的

加速度，還需要測量的物理量是.

（3）改變鉤碼質(zhì)量，測出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t,通過描點(diǎn)作出________（填

ue-Fna\-Fn或'質(zhì)_尸'）的線性圖象.

【答案】：（1）2.30（2）遮光條初始位置到光電門的距離〃或A、8間的距離）（3*-F

【解析】：（3）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持滑塊質(zhì)量M不變，因此有"=2aL,其中。=彳a=￡,即

味卷?居

9.在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示，并在其上取A、

B、C、D、E、F、G7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中沒有畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接周期為7

=0.02s的交流電源。他經(jīng)過測量并計(jì)算得到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打8、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下

表：

筏

d3f

4----------------------------//<—!----------------------?

速度/（m.s「）0.1220.1640.2050.2500.289

對(duì)應(yīng)點(diǎn)BCDEF

⑴計(jì)算VF的公式為VF=（用已知量字母表示）。

⑵根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為f=0,可作出v-t圖象，并求物體的加速度a=m/s2?

（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是/=51Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值

相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

【答案】⑴專法（2）0.42⑶偏小

【解析】(1)每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，故相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為f=57=0.1s?利用勻變速

直線運(yùn)動(dòng)的推論得匕=翳=篇士

(2)作出v-t圖象(圖象略)，根據(jù)圖線斜率可解得。=占0.42m/s2?

(3)如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率為51Hz>5()Hz,則實(shí)際打點(diǎn)周期變小，由&r=4尸得，加速度的測量

值與實(shí)際值相比偏小。

10.(2020?廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考改編)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)中除了需要小車、祛碼、托盤、細(xì)繩、附有定滑輪的長木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、

兩根導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶之外，還需要、。

(2)下列做法正確的是。

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行

B.在調(diào)節(jié)木板傾斜角度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有祛碼的托盤通過定滑輪拴在小車上

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D.通過增減小車上的祛碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

E.用托盤和盤內(nèi)祛碼的重力作為小車和車上祛碼受到的合外力，為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證托盤和祛

碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車上祛碼的總質(zhì)量

(3)某同學(xué)以小車和車上祛碼的總質(zhì)量的倒數(shù)如橫坐標(biāo)，小車的加速度a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出的￡

關(guān)系圖線，如圖所示。由圖可分析得出：加速度與質(zhì)量成關(guān)系(選填“正比”或“反比》圖線不過原

點(diǎn)說明實(shí)驗(yàn)有誤差，引起這一誤差的主要原因是平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角(選填“過大”或“過小”)。

【答案】⑴天平刻度尺(2)ADE(3)反比過大

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中需要用托盤和祛碼的總重力表示小車受到的拉力，需測量托盤的質(zhì)量，所以還需要天平。

實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測量紙帶上點(diǎn)跡間的距離，從而得出加速度，所以還需要刻度尺。

(2)平衡摩擦力時(shí)應(yīng)系上紙帶，不能掛托盤。調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行，A項(xiàng)

正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡摩擦力后細(xì)繩與木板平行,且托盤和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車上祛碼的總質(zhì)量時(shí)，

托盤和祛碼的總重力近似等于小車和車上硅碼受到的合外力，E項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先接通電源，后釋放小

車，使得紙帶上點(diǎn)跡多一些，以便于測量加速度，還要多測幾組數(shù)據(jù)減小偶然誤差，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過增減小

車上的祛碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，D項(xiàng)正確。

(3)4-古圖象是一條直線，說明〃與M成反比；圖象在“軸上有截距，這是平衡摩擦力時(shí)木板的傾角過大造

成的。

11.(2020?寧德質(zhì)檢)某次“探究加速度a跟物體所受合力F和質(zhì)量m的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過程是：

由源插頭

小車紙帶甩火花計(jì)時(shí)器

01__23__4__567\

(1)圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、c、。、E間的時(shí)間間隔為0.1s,

根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s］結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(2)保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶質(zhì)量，進(jìn)行多次測量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力F的變化

圖線，如圖所示。圖中直線沒有通過原點(diǎn)，其主要原因是

(3)保持沙和沙桶質(zhì)量不變，改變小車中祛碼質(zhì)量，進(jìn)行多次測量，得到小車加速度〃、質(zhì)量，"及其對(duì)應(yīng)的5

的數(shù)據(jù)如表中所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678

小車加速度

1.901.721.491.251.000.750.500.30

6f/(m-s2)

小車和祛碼質(zhì)量

0.250.290.330.400.500.711.001.67

/n/kg

，/kg―1

4.003.453.032.502.001.411.000.60

m&

a.請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中畫出圖線:

b.根據(jù)作出的**圖象可以得到的結(jié)論是

【答案】(1)0.43(2)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不充分)(3)a.如圖所示

a/(m,s-2)

b.圖線為過原點(diǎn)的宜線，表明在合外力一定時(shí)，加速度跟質(zhì)量成反比

【解析】⑴由圖中數(shù)據(jù)可知xw=2.40cm,xC￡=4.10cm,

KCE―XAC(4.10—2.40)X102,,

利用公式^x—aT-可知，a—-----森而i---------m/s-=0.43m/s2o

(2)見答案

(3)見答案

12.(2020?鄭州模擬)如圖甲所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置?，F(xiàn)有器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平。

甲乙

(1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材有

A.米尺B.0?6V直流電源

C.秒表D.0?6V交流電源

(2)某同學(xué)用圖甲所示裝置打出的一條紙帶如圖乙所示，相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.02s,根據(jù)紙帶計(jì)算出

打下。點(diǎn)時(shí)重物的速度大小為m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)采用重物下落的方法，根據(jù)公式%"=,監(jiān)/7驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是

為驗(yàn)證和滿足此要求，所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近。

⑷該同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度，作出v2-/J圖象如圖丙所示，則圖線斜率的物理意義是

丙

【答案】⑴AD(2)1.75(3)重物的初速度為零2mm(4)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊?倍

【解析】(1)通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙

帶上兩點(diǎn)間的距離，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。

(2)由圖可知CE間的距離為x=19.41cm-12.40cm=7.01cm=0.0701m,則由平均速度公式得。點(diǎn)的速度

x0.0701,..

VD~2T~()04Msxl/m/s。

(3)用公式%小二膽的時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是重物是從初速度為零開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為

50Hz,打點(diǎn)周期為0.02s,重物開始下落后，在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度/Z=&T2=1X98x0.022m=2

inm,所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm。

(4)由機(jī)械能守恒"吆〃得v1=2gh,由此可知圖象的斜率k=2go

13.在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置：

人射小球人射小球

甲乙

⑴若入射小球質(zhì)量為加，半徑為不被碰小球質(zhì)量為〃22,半徑為-2,則o

A."?i>m2，r\>r2B.m\>m^r\<ri

C.m]>m2，H=f'2D.m]<m2，n=r2

（2）若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測量工具中一定需要的是。

A.直尺B.游標(biāo)卡尺C.天平

D.彈簧測力計(jì)E.秒表

（3）設(shè)入射小球的質(zhì)量為加，被碰小球的質(zhì)量為加2,則在用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)（P為碰前入射小球落

點(diǎn)的平均位置），所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為。（用裝置圖中的字母表示）

【答案】（1）C（2）AC（3）如?0P="?「0M+，"2?0'N

【解析】（I）為防止反彈造成入射小球返回斜槽，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，即如>〃，2；為使

入射小球與被碰小球發(fā)生對(duì)心碰撞，要求兩小球半徑相同。故C正確。

（2）設(shè)入射小球?yàn)椤?，被碰小球?yàn)?,。球碰前的速度為VI，。、〃相碰后的速度分別為q'、4。由于兩球都從

同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為一個(gè)計(jì)時(shí)單位時(shí)，可以用它們平拋的水平位移表示碰撞前后的速度。

因此，需驗(yàn)證的動(dòng)量守恒關(guān)系力+他也'可表示為"?山=孫次+他X2'。所以需要直尺、天平，而無

需彈簧測力計(jì)■、秒表。由于題中兩個(gè)小球都可認(rèn)為是從槽口開始做平拋運(yùn)動(dòng)的，兩球的半徑不必測量，故

無需游標(biāo)卡尺。

（3）得出驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的結(jié)論應(yīng)為

miOP=mvOM+m2O'N..

14.（2020?長沙模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有

橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖（甲）所示。小車4后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,長

木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

小車橡皮泥,整餐.

紙帶

長木舉再

薄木片

（甲）

ABCDE

[…????

8.40十~10.50

（乙）

(1)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖(乙)所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選

段來計(jì)算A碰前的速度。應(yīng)選段來計(jì)算A和B碰后的共同速度。(以上兩空選填“3”“8。“匕?！被?/p>

-DE?')

(2)已測得小車A的質(zhì)量加=0.4kg,小車B的質(zhì)量為瓶2=0.2kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為kg-m/s,

碰后兩小車的總動(dòng)量為kg-m/s,

【答案】(1)BCDE(2)0.4200.417

【解析】(1)從題圖乙中紙帶上打點(diǎn)的情況看，8