《備考指南一輪 物理 》課件-實(shí)驗6

第五章實(shí)驗六知識鞏固練習(xí)1．(2020屆天津名校模擬)某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動，以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系．此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計時器及配套的電源、刻度尺、小車、鉤碼、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實(shí)驗裝置如圖所示．(1)若要完成該實(shí)驗，還需要的一個實(shí)驗器材是__________________．(2)實(shí)驗開始時，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是________(填字母代號)．A．避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動B．可使打點(diǎn)計時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力(3)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些．這一情況可能是下列哪些原因造成的________(填字母代號)．A．在接通電的同時釋放了小車B．小車釋放時離打點(diǎn)計時器太近C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D．鉤碼做勻加速運(yùn)動，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力【答案】(1)天平(2)D(3)CD【解析】(1)根據(jù)本實(shí)驗的實(shí)驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測量小車的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點(diǎn)的距離和用天平測得小車的質(zhì)量，即還需要天平．(2)實(shí)驗過程中，為減小誤差，提高實(shí)驗的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車的合力，故D正確，A、B、C錯誤．(3)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些，從功能關(guān)系看出：該實(shí)驗一定有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即實(shí)驗中有存在摩擦力沒有被平衡掉；另外，該實(shí)驗要求，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故C、D正確，A、B錯誤．2．(2019年浙江四模)某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗裝置探究合外力與速度的關(guān)系．一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，用輕繩繞過定滑輪及動滑輪將滑塊與彈簧測力計相連．實(shí)驗中改變動滑輪下懸掛的鉤碼個數(shù)，進(jìn)行多次測量，記錄彈簧測力計的示數(shù)F，并利用速度傳感器測出從同一位置P由靜止開始釋放的滑塊經(jīng)過速度傳感器時的速度大小v，用天平測出滑塊的質(zhì)量m，用刻度尺測出P與速度傳感器間的距離s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，滑輪的質(zhì)量都很?。?1)實(shí)驗中鉤碼的質(zhì)量______(填“需要”或“不需要”)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．(2)根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作出v2－F圖像，下列圖像最符合實(shí)際情況的是______．(3)根據(jù)實(shí)驗已測得數(shù)據(jù)及v2－F圖像，________(填“能”或“不能”)測出滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)．【答案】(1)不需要(2)B(3)能【解析】(1)實(shí)驗中鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，因為滑塊所受的拉力可由彈簧測力計直接測出．(2)由Fs－μmgs＝eq\f(1,2)mv2－0可得v2＝eq\f(2s,m)F－2μgs，當(dāng)m、s、μ一定時，v2與F為線性關(guān)系，且v＝0時F＞0，B正確．(3)由v2－F圖像讀出橫軸截距b，則b＝μmg，得μ＝eq\f(b,mg).綜合提升練習(xí)3．(2019年汕頭名校模擬)某學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的實(shí)驗裝置探究“動能定理”．他們在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門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．甲乙(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm.(2)下列實(shí)驗要求中不必要的一項是__________(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)．A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門B間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行(3)實(shí)驗時保持滑塊的質(zhì)量M和A、B間的距離L不變，改變鉤碼質(zhì)量m，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點(diǎn)作出線性圖像，研究滑塊動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出的圖像是______(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)．A．t－F圖像 B．t2－F圖像C．eq\f(1,t2)－F圖像 D．eq\f(1,t)－F2圖像【答案】(1)2.25(2)A(3)C【解析】(1)由圖知第5條刻度線與主尺上某刻度對齊，d＝2mm＋5×0.05(2)拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量無關(guān)，故選項A不必要；應(yīng)使A位置與光電門B間的距離適當(dāng)大些，有利于減小誤差，故選項B是必要的；應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，保持拉線方向與木板平面平行，這樣拉力才等于合力，故選項C、D是必要的．本題選不必要的，故選A．(3)根據(jù)牛頓第二定律得a＝eq\f(F,m)，那么eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d