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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練18 力學(xué)實驗(一)
1.(2020·天津理綜)用螺旋測微器測量某金屬絲直徑的結(jié)果如圖1所示.該金屬絲的直徑是________ mm.
圖1
2.在某一力學(xué)實驗中,打出的紙帶如圖2所示,相鄰計數(shù)點的時間間隔是T.測出紙帶各計數(shù)點之間的距離分別為x1、x2、x3、x4,為使由實驗數(shù)據(jù)計算的結(jié)果更精確些,加速度的平均值為a=________;打下C點時的速度vC=________.
圖2
3.在利用自由落體驗證機械能守恒定律時,某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖3所示,其中O是起始點(打點計時器打O點時,物體恰好開始下落),A、B、C是打點計時器連
2、續(xù)打下的3個點,已知打點計時器使用的交流電源頻率為50 Hz,該同學(xué)用毫米刻度尺測得O到A、B、C各點的距離分別為9.51 cm、12.42 cm、15.70 cm.若下落物體的質(zhì)量為0.1 kg,該同學(xué)用它在OB段的運動來驗證機械能守恒定律,則該過程物體重力勢能的減少量為______J,動能的增加量為________ J(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字,已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8 m/s2).
圖3
4.在驗證機械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量m=1 kg的重錘自由下落,在紙帶上打出了一系列的點,如圖4所示,O點為打點計時器所打的第一個點,相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02 s,長度單位是cm,g取
3、9.8 m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)求:
①打點計時器打下記數(shù)點B時,物體的速度vB=______;
圖4
②從點O到打下記數(shù)點B的過程中,物體重力勢能的減小量ΔEp=________,動能的增加量ΔEk=__________;
③根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=________.
④即使在實驗操作規(guī)范,數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)處理很準確的前提下,該實驗測得的ΔEp也一定略大于ΔEk,這是實驗存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因____________________________________________________________
4、____________ .
5.(2020·安徽卷)①在測定金屬電阻率的實驗中,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖5所示,讀數(shù)為______ mm.
圖5 圖6
②在用單擺測定重力加速度的實驗中,用游標為20分度的游標卡尺測量擺球的直徑,示數(shù)如圖6所示,讀數(shù)為______ cm.
6.(2020·重慶卷)某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度,電源頻率f=50 Hz在紙帶上打出的點中,選出零點,每隔4個點取1個計數(shù)點,因保存不當,紙帶被污染,如圖7所示,A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點,僅能讀出其中3
5、個計數(shù)點到零點的距離:
xA=16.6 mm xB=126.5 mm xD=624.5 mm
若無法再做實驗,可由以上信息推知:
圖7
①相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為________ s;
②打C點時物體的速度大小為________ m/s;(取2位有效數(shù)字)
③物體的加速度大小為______.(用xA、xB、xD和f表示)
7.(2020·天津卷)在探究合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩,實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條.
①實驗對兩次拉伸橡皮條的要求
6、中,下列哪些說法是正確的( )
A.將橡皮條拉伸相同長度即可
B.將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度
D.將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置
②同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差有益的說法是( )
A.兩細繩必須等長
B.彈簧秤、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C.用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
D.拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些
8.在研究勻變速直線運動的實驗中,某實驗小組用打點計時器打出了一條較理想的紙帶,如圖8所示.打點計時器接在f=50 Hz的交變電流電源上,紙帶上A、B、C、D、E是連續(xù)的5
7、個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間有四個點未標出,測出AB、BC、CD、DE長度分別為x1=7.93 cm、x2=9.51 cm、x3=11.15 cm、x4=12.73 cm.為減小實驗誤差,甲、乙兩同學(xué)分別采用兩種方法計算加速度,解答下列問題.
圖8
①甲同學(xué)的計算方法是
a1=,則a1=________ m/s2;
②乙同學(xué)的計算方法是a2=,則a2=________ m/s2;
③兩種方法相比較,較好的是哪位同學(xué),并簡要說明理由.
9.某同學(xué)利用如圖9所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,弧形軌道末端水平,離地面的高度為H.將鋼球從軌道的不同高度h處由靜止釋放,鋼球的落點距軌道
8、末端的水平距離為x.
圖9 圖10
①若軌道完全光滑,x2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足x2=______(H 、h表示)
②該同學(xué)經(jīng)實驗測量得到一組數(shù)據(jù),如下表所示:
請在圖10所示坐標紙上作出x2-h(huán)關(guān)系圖.
h/(10-1 m)
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
x2/(10-1 m2)
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78
③對比實驗結(jié)果與理論計算得到的x2-h(huán)關(guān)系圖線(圖中已畫出),自同一高度靜止釋放的鋼球,水平拋出的速率______(選填“小于”或“大于”)理論值.
④從x2
9、-h(huán)關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著,你認為造成上述偏差的可能原因是________.
10.如圖11所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可以測定重力加速度.
①所需器材有打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需( )
A.直流電源、天平及砝碼
B.直流電源、毫米刻度尺 圖11
C.交流電源、天平及砝碼
D.交流電源、毫米刻度尺
②通過作圖的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實驗的準確程度.為使圖線的斜率等于重
10、力加速度,除作v-t圖象外,還可作________圖象,其縱軸表示的是________,橫軸表示的是________.
答案
1.1.706(1.704~1.708均可)
2.
3.0.122 0.120
4.(1)①0.97 m/s?、?.48 J 0.47 J
③9.8 m/s2?、苤劐N和紙帶都受到阻力的作用,因此機械能有損失
5.①0.617(0.616~0.619都不正確)
②0.675
6.①0.1 s?、?.5?、?
7.①BD?、贐D
8.①1.60(1.6也正確)?、?.61 ③乙同學(xué)的方法更好,因為甲同學(xué)的做法使得紙帶上x2、x3兩段所提供的有效信息在計算過程中被約掉了,相當于沒有用到.
9.①4Hh?、谌鐖D所示 ③小于?、苣Σ?,鋼球轉(zhuǎn)動(任一項即可)
10.①D ②-h(huán),速度二次方的二分之一,重物下落的高度