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2020高考物理二輪 專題訓(xùn)練19 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)

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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練19 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)                     1.(1)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的描述中,正確的是(  ) A.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,拉橡皮筋的細(xì)繩應(yīng)稍長(zhǎng)一些 B.在“探究彈簧彈力與其伸長(zhǎng)量”關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,作出彈力和彈簧長(zhǎng)度的圖象也能求出彈簧的勁度系數(shù) C.在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,需要求出打點(diǎn)紙帶的平均速度 D.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,必須由v=gt求出打某點(diǎn)時(shí)紙帶的速度 2.(2020·安徽理綜·21Ⅲ)利用圖1所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高

2、度h.某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案: 圖1 a.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并測(cè)出下落時(shí)間t,通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v. b.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過(guò)v=計(jì)算出瞬時(shí)速度v. c.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v,并通過(guò)h=計(jì)算出高度h. d.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v. 以上方案中只有一種正確,正確的是________.(填入相應(yīng)的字母) 3.現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加

3、速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律.給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面(如圖2)、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺. 圖2 (1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦?shí)驗(yàn)步驟(不考慮摩擦力的影響): ①讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2,記下所用的時(shí)間t. ②用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離x,則小車的加速度a=________. ③用米尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h.設(shè)小車所受重力為mg,則小車所受的合外力F=________. ④改變________,重復(fù)上述測(cè)量. ⑤以h為橫坐標(biāo),1/t2為縱坐標(biāo),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖,如能得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線,則可驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量

4、一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律. (2)在探究如何消除上述實(shí)驗(yàn)中摩擦阻力影響的過(guò)程中,某同學(xué)設(shè)計(jì)的方案是: ①調(diào)節(jié)斜面傾角,使小車在斜面上勻速下滑.測(cè)量此時(shí)A1點(diǎn)相對(duì)于斜面底端A2的高度h0. ②進(jìn)行(1)中的各項(xiàng)測(cè)量. ③計(jì)算與作圖時(shí)用(h-h(huán)0)代替h. 對(duì)此方案有以下幾種評(píng)論意見(jiàn): A.方案正確可行. B.方案的理論依據(jù)正確,但利用所給的器材無(wú)法確定小車在斜面上是否做勻速運(yùn)動(dòng). C.方案的理論依據(jù)有問(wèn)題,小車所受摩擦力與斜面傾角有關(guān). 其中合理的意見(jiàn)是____________. 4.為了探究受到空氣阻力時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,某同

5、學(xué)采用了探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖3所示).實(shí)驗(yàn)時(shí),平衡小車與木板之間的摩擦力后,在小車上安裝一薄板,以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力. ①往砝碼盤中加入一小砝碼,在釋放小車_______________ 圖3 (選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,在紙帶上打出一系列的點(diǎn). ②從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表: 時(shí)間t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 速度v/(m·s-1) 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 請(qǐng)根據(jù)

6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖4中作出小車的v-t圖象. 圖4 ③通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,該同學(xué)認(rèn)為:隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加,小車所受的空氣阻力將變大,你是否同意他的觀點(diǎn)?請(qǐng)根據(jù)v-t圖象簡(jiǎn)要闡述理由. 5.如圖5所示,某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用此裝置測(cè)量小木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上,另一端架在某一高度的物體上,在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn).實(shí)驗(yàn)步驟如下: a.用毫米刻度尺測(cè)量A、B之間的距離L,所架物體的高度h; 圖5 b.在小物塊的后面固定好紙帶,在A處固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,使紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器; c.打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,將滑塊從A點(diǎn)外靜止釋放; d.改變所架物體的高度,

7、重復(fù)以上步驟做6次,求動(dòng)摩擦因數(shù)的平均值. 若通過(guò)紙帶測(cè)得的加速度為a,則動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=______.(用上述相關(guān)字母表示) 6.伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中,討論了自由落體運(yùn)動(dòng)和物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,提出了這樣的猜想:物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng).同時(shí)他還運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其猜想.某校物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了如圖6所示的裝置,探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng). 圖6 ①實(shí)驗(yàn)時(shí),讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑,并同時(shí)打開裝置中的閥門,使水箱中的水流到量筒中;當(dāng)滑塊碰到擋板的同時(shí)關(guān)閉閥門(整個(gè)過(guò)程中水流可視為均勻穩(wěn)定).該探究方案利用量筒中收集的

8、水量來(lái)測(cè)量________. ②下表是該小組測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù),其中s為滑塊從斜面的不同位置由靜止釋放后沿斜面下滑的距離,V為相應(yīng)過(guò)程中量筒中收集的水量.分析表中數(shù)據(jù),根據(jù)________可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論. 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3 V/mL 90 84 72 62 52 40 23.5 5.6× 10-4 5.5× 10-4 5.8× 10-4 5.5× 10-4 5.6× 10-4 5.6× 10-4 5.4×

9、 10-4 ③本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有:距離s的測(cè)量有誤差,水從水箱中流出不夠穩(wěn)定,還可能來(lái)源于__________________________等.(寫出一種即可) 7.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù),實(shí)驗(yàn)裝置如圖7所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn). 圖7 (1)圖8給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4

10、、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖8所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=________ m/s2.(保留三位有效數(shù)字). 圖8 (2)回答下列兩個(gè)問(wèn)題: ①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有______.(填入所選物理量前的字母) A.木板的長(zhǎng)度l B.木板的質(zhì)量m1 C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t ②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是______. (3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=__________(用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測(cè)量的

11、動(dòng)摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)_______________________________________________________________. 8.(2020·全國(guó)卷Ⅰ)如圖9所示,兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B,分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端,已知m1>m2,現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律. ①若選定物塊A從靜止開始下落的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量,則需要測(cè)量的物理量有__________. 圖9 A.物塊的質(zhì)量m1、m

12、2 B.物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間; C.物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時(shí)間; D.繩子的長(zhǎng)度. ②為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議: A.繩的質(zhì)量要輕; B.在“輕質(zhì)繩”的前提下,繩子越長(zhǎng)越好; C.盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng),不要搖晃; D.兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小. 以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是________. ③寫出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議:________. 答案 1.AB 2.d 3.(1)②?、踡g?、苄泵鎯A角(或h的數(shù)值) (2)C 4.①之前?、趫D象如圖所示?、弁?/p>

13、意,在v-t圖象中,速度越大時(shí),加速度越小,小車受到的合力越小,則小車受空氣阻力越大. 解析?、俅螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器要在釋放小車之前接通電源. ②選取合適的坐標(biāo)標(biāo)度,描點(diǎn)連線即可作出圖象,如圖所示. ③v-t圖象的斜率表示加速度的大小,由圖象可知,其速度越來(lái)越大,加速度越來(lái)越小,則小車所受空氣阻力越來(lái)越大. 5. 6.①時(shí)間 ②在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),是一常數(shù) ③斜面不同位置處粗糙程度不完全相同、水量測(cè)量不準(zhǔn)確、滑塊開始下滑和開始流水不同步、滑塊停止下滑和停止流水不同步等(其它答案合理的也給分) 7.(1)0.496 (2)①CD?、谔炱? (3)  偏大 忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力. 8.①AB或AC ②AC ③對(duì)同一高度進(jìn)行多次測(cè)量取平均值;或選取受力后相對(duì)伸長(zhǎng)量盡量小的繩;盡量減小滑輪的質(zhì)量、對(duì)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行潤(rùn)滑、選擇質(zhì)量相對(duì)較大的物塊

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