《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 專題8 力學(xué)實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 專題8 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（10頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題8 力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1．(2020全國(guó)理綜) 圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示.在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”. 圖1 （1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空： ①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn). ②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼. ③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙袋，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m. ④

2、按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③. ⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，….求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a. ⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）. （2）完成下列填空： （?。┍緦?shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________. （ⅱ）設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3.a可用s1、s3和Δt表示

3、為a=__________.圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________.由此求得加速度的大小a=__________m/s2. （ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖.設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________. 解析：（1）間距相等的點(diǎn).（2）線性 （2）（i）遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量 (ii) (iii)設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以. 2．（2）（202

4、0廣東卷）某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系. ①將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在______方向（填“水平”或“豎直”） ②彈簧自然懸掛，待彈簧______時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0，彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表表： 代表符號(hào) L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 數(shù)值（cm） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為_______.由表可知所用刻度尺的

5、最小長(zhǎng)度為______. ③圖16是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與_________的差值（填“L0或L1”）. ④由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_________N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_________g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2）. 解析：①彈簧的軸線必須沿重力方向,所以應(yīng)沿豎直方向. ②由于表中測(cè)量值已經(jīng)估讀到0.1 mm,所以刻度尺的最小刻度應(yīng)是1mm. ③因?yàn)?，整理得，所以橫軸應(yīng)為彈簧長(zhǎng)度與Lx的差值. ④從上式可以看出圖象的斜率表示k的大小，即 3.(2020全國(guó)新課標(biāo)).（5分） 某同學(xué)利用

6、螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度.該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖（a）所示，測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖（b）所示.圖（a）所示讀數(shù)為_________mm，圖（b）所示讀數(shù)為_________mm，所測(cè)金屬板的厚度為_________mm. 答案：0.010, 6.870, 6.860 解析：螺旋測(cè)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(shí)，小數(shù)點(diǎn)后面應(yīng)有三位，即讀到毫米的千分位上. 4.（2020上海卷）．（8分）在“利用單擺測(cè)重力加速度：的實(shí)驗(yàn)中 （1）某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期.如圖，用一個(gè)磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放置一個(gè)磁傳感器，其軸線恰好位于單擺

7、懸掛點(diǎn)正下方.圖中磁傳感器的引出端A應(yīng)接到__________.使單擺做小角度擺動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值最大時(shí)，磁性小球位于__________.若測(cè)得連續(xù)N個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值之間的時(shí)間間隔為t，則單擺周期的測(cè)量值為__________（地磁場(chǎng)和磁傳感器的影響可忽略）. （2）多次改變擺長(zhǎng)使單擺做小角度擺動(dòng)，測(cè)量擺長(zhǎng)L及相應(yīng)的周期T.虎后，分別取L和T的對(duì)數(shù)，所得到的lgT-lgL圖線為______（填“直線”、“對(duì)數(shù)曲線”或“指數(shù)曲線”）；讀得圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為c，由此得到該地的重力加速度g＝__________. 解析：（1）數(shù)據(jù)采集器，最低點(diǎn)（或平衡位置），，（2）直線，4p2/

8、102c， 圖中磁傳感器的引出端A應(yīng)接到數(shù)據(jù)采集器，磁性小球位于最低點(diǎn)測(cè)量誤差較小，因?yàn)閠=(N-1)*T/2，所以周期T=. （2）因?yàn)?，兩邊取?duì)數(shù)的，為直線，依題意有，解得. 砂、砂桶 圖1 小車、砝碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ● □ □ □ □ 接交流電源 5.（2020安徽卷）.（18分）Ⅰ.（10分）圖1為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為.實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮? (1)試驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作

9、是 A. 將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng). B. 將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng). C. 將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng). (2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量和的選取，以下最合理的一組是 A. =200, =10、15、20、25、30、40 B. =200, =20、40、60、80、100、120 C.

10、=400, =10、15、20、25、30、40 D. =400, =20 40、60、80、100、120 （3）圖2 是試驗(yàn)中得到的一條紙帶，、、、、、、為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為=4.22 cm、=4.65 cm、=5.08 cm、=5.49 cm、=5.91 cm、=6.34 cm .已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作效率為50 Hz,則小車的加速度= m/s2 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）. A 圖2 ● ● ● ● ● ● ● B C D E F G 答案：（

11、1）B；(2)C；（3）0.42 解析：要使砂和砂桶的重力mg近似等于小車所受合外力，首先要平衡摩擦力，然后還要滿足m＜＜M.而平衡摩擦，不需掛砂桶，但要帶紙帶，故（1）選B，（2）選C.（3）用逐差法，求得. 6. （2020江蘇卷）．（10分）為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面，將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)，分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) （1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪，請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方案； （2）請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

12、作出s-h關(guān)系圖像 h（cm） 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 s（cm） 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5 （3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg，根據(jù)s-h圖像可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=__________（結(jié)果保留一位有效數(shù)字） （4）實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致μ的測(cè)量結(jié)果_________（選填“偏大”、或“偏小” 解析：（3）在B下落至臨落地時(shí)，據(jù)動(dòng)能定理，有， 在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，據(jù)動(dòng)能定理，有，解得：.將，代入得=，從圖象得斜率，即，代入上式得. 本題易

13、錯(cuò)點(diǎn)：認(rèn)為A/B末速度都為0，根據(jù)，解得. （4）滑輪組的摩擦?xí)?dǎo)致偏小，從而偏大. 7.（2020四川卷）．（17分）(1)某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng).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(shí)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(shí)松開B球，B球自由下落.A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處.測(cè)得mA=0.04 kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是____s，A球落地時(shí)的動(dòng)能是____J.（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2） 解

14、析：由自由落體運(yùn)動(dòng)公式，代入數(shù)據(jù)可知時(shí)間；根據(jù)和機(jī)械能守恒聯(lián)立可得：. 8．（2）（2020天津卷）某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素. ①他組裝單擺是，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示，這樣做的目的是 （填字母代號(hào)） A．保證擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變 B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確 C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié) D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng) 解析：用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線增加了線與懸掛處的摩擦保證擺長(zhǎng)不變；改變擺長(zhǎng)時(shí)用力拉不會(huì)將擺線拉斷，方便調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)；AC正確. ②他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情

15、況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則擺球的直徑為 mm，單擺擺長(zhǎng)為 m 解析：用10分度游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為12mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0，則擺球的直徑為12mm+0×0.1mm=12.0mm. 單擺擺長(zhǎng)為mm ③下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)遠(yuǎn)點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖像，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是 （填字母代號(hào)） 解析：?jiǎn)螖[

16、的振動(dòng)在擺角小于5度才能看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在測(cè)量周期時(shí)計(jì)時(shí)起點(diǎn)應(yīng)該選擇在平衡位置（速度大誤差小）. 根據(jù)擺角估算振幅m=8.6cm，A B振幅合理. m=25cm，C D振幅不合理錯(cuò)誤. A中振動(dòng)圖像的計(jì)時(shí)起點(diǎn)在平衡位置是合理的，B中振動(dòng)圖像的計(jì)時(shí)起點(diǎn)在正的最大位置是不合理的.答案A. 10.（2020山東卷）．（13分）某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）.從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.

17、 ①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn) 和 之間某時(shí)刻開始減速. ②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為 m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為 m/s.（保留三位有效數(shù)字）. ③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a= m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值 （填“偏大”或“偏小”）. 解析：①由于計(jì)數(shù)點(diǎn)前后的間隔距離都小于它們的間隔距離，說明計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前物塊在加速，計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后物塊在減速，則開始減速的時(shí)刻在6和7之間.答案6；7【或7；6】. ②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度等于4和6間的平均速度m/s，同理 m/s，又可解得計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為1.20 m/s. ③在減速階段cm，則加速度為m/s2.在減速階段產(chǎn)生加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受到的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值 “偏大”.