2019年高考物理復(fù)習(xí)專(zhuān)題六物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題跟蹤訓(xùn)練14力學(xué)實(shí)驗(yàn)

專(zhuān)跟訓(xùn)(十四力實(shí)1．(2018·安徽省示范高中聯(lián)考利用圖示裝置可以做多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)．(1)用此裝置做“研究勻變速直運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)選“需要”或“不需要”)平衡小車(chē)和木板間的摩擦力．(2)用此裝置做“探究加速度與量的關(guān)\”實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變小車(chē)質(zhì)量后，________(選填“需要”或“不需要\重平衡摩擦力．(3)用此裝置做“探究功與動(dòng)能化的關(guān)\”實(shí)驗(yàn)了盡可能準(zhǔn)確不掛鉤碼平衡摩擦力時(shí)，小車(chē)后________(選“需”或“不需\”)定紙帶．[解析](1)用裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)力并不影響小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故不需要平衡摩擦力(2)用此置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，改變小車(chē)質(zhì)量，重力沿木板向下的分力仍等于滑動(dòng)摩擦力，則不需要重新平衡摩擦力(3)利用此裝置探究功與速度變化的關(guān)系時(shí)為盡可能準(zhǔn)確平衡摩擦力時(shí)不掛鉤碼，但小車(chē)后面需要固定紙帶紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間也有摩擦力．[答案](1)不要(2)不需要(3)要2．(2018·全國(guó)卷)如圖a)一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤(pán)；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成尺豎直固定在彈簧左邊盤(pán)上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針．

現(xiàn)要測(cè)量圖a)中彈簧的勁度系．當(dāng)托盤(pán)內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950cm當(dāng)托盤(pán)內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針尺示數(shù)如(b)示讀數(shù)為_(kāi)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s，彈簧的度系數(shù)________N/m(保留位有數(shù))．[解析]實(shí)所用的游標(biāo)卡尺最小分度為0.05，游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第條度與主尺刻度線對(duì)齊，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，題圖(b)所示游卡尺讀數(shù)為3.7cm＋15×0.05mm3.7＋0.075＝托盤(pán)中放有質(zhì)量為＝0.100kg的碼時(shí)，彈簧受到的拉力F＝＝0.100×9.8N0.980N，彈簧伸長(zhǎng)量為＝3.775cm－1.950＝F1.825，據(jù)胡克定律F＝kx，得此彈簧的勁度系數(shù)＝＝53.7N/m.x[答案]3.775±0.00553.7±0.13(2018·全國(guó)卷)某同學(xué)用(a)示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連輪和木塊間的細(xì)線保持水平木上方放置砝碼慢向左拉動(dòng)水平放置的木板木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小．某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在表中給出，其中f的可從(中彈簧秤的示數(shù)讀出.砝碼的質(zhì)量m

0.05

0.10

0.15

0.200.25滑動(dòng)摩擦力f

2.15

2.36

2.55

f

2.93

回答下列問(wèn)題：(1)＝________N；(2)在圖c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f－圖；(3)與m木塊質(zhì)量、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)及力加速大小之的關(guān)系式為f＝________，－圖直線的斜率的表達(dá)式為k＝________；(4)?。?.80m/s，由繪出的－線求得μ＝________.(保留2位效數(shù)字[解析](1)對(duì)簧秤進(jìn)行讀數(shù)得2.75．(2)圖象上添(0.05kg,2.15、(0.20kg,2.75N)這兩個(gè)點(diǎn)，畫(huà)一條直，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)如答圖所(3)實(shí)驗(yàn)原理可得f＝μ(＋m)f－圖的斜率為k＝g.(4)根圖象求出k＝3.9N/kg，代入數(shù)據(jù)得μ＝0.40.[答案](1)2.75(2)如圖所示(3)μ(M＋)μ(4)0.40

tt4石莊質(zhì)檢一)小明同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中紅外線發(fā)射器、接收器可記錄小球的擋光時(shí)間．小明同學(xué)進(jìn)行了如下操作：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑圖乙所示，則小球的直徑________mm.(2)該小球質(zhì)量為直徑為D現(xiàn)小球從紅外線的正上方h處自下落記小球擋光時(shí)間t已知重力加速度為，則小球下落過(guò)程中動(dòng)能增加量的表達(dá)式________；力勢(shì)能減少量的表達(dá)式________(用所給字母表)(3)改變小球下落高度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能的增加量總是小于重力勢(shì)能的減少量，你認(rèn)為可能的原因是_____________(少寫(xiě)出一條．[解析]

(1)根螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則，小球的直徑為15mm＋0.220mm＝mm.(2)由小球直徑較小以小球擋光時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度據(jù)度的定d1義，小球下落高時(shí)速度大小v＝.小下落過(guò)程中動(dòng)能增加量的表達(dá)式為ΔE＝mv21＝能減少量的表達(dá)式為ΔE＝.(3)球下落過(guò)程中動(dòng)能增加量總是小于重2力勢(shì)能減少量的可能原因是空氣阻力對(duì)小球做負(fù)功．[答案]～15.221可

1(2)＝m2

Δ＝mgh(3)空阻力對(duì)球做負(fù)功5(2018·昆明市高三摸)某組的同學(xué)通過(guò)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證在性限度內(nèi)，1勁度系數(shù)為的彈簧從形變量為x到恢原長(zhǎng)的過(guò)程中做功為＝kx”的結(jié)論．2(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將一輕彈簧放置在水平氣墊軌的左端，彈簧左端固定，讓彈簧處于自然狀態(tài)．在彈簧下面的氣墊導(dǎo)軌上水平固定一把刻度尺度尺的零刻度線與彈簧的左端剛好對(duì)齊時(shí)彈簧右端在刻度尺上對(duì)應(yīng)的示數(shù)為，圖甲所示．B．用彈簧測(cè)力計(jì)拉著彈簧右端平向右緩慢移動(dòng)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F時(shí)彈簧右端在刻度尺上對(duì)應(yīng)的示數(shù)為x如圖乙所示(彈的形變?cè)趶椥韵薅?此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______．C．水平氣墊導(dǎo)軌的右端合適置安裝一個(gè)光電門(mén)(電門(mén)與彈簧最左端的距離大于x)如圖丙所示．D．用天平測(cè)得小(帶有遮光條的質(zhì)量為m用螺旋測(cè)微器測(cè)得遮光條寬度d的果如圖丁所示，則＝________mm.

tx－Δttx－ΔtE．把小車(chē)置于氣墊導(dǎo)軌上，向推小車(chē)使彈簧壓縮一段距(彈簧與小車(chē)未拴接)，此時(shí)彈簧右端在刻度尺上對(duì)應(yīng)的示數(shù)為如圖丙(彈簧的形變?cè)趶椥韵薅?由靜止釋放小車(chē)，測(cè)得小車(chē)通過(guò)光電門(mén)時(shí)的遮光時(shí)間為_(kāi)_______(用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量符號(hào)表)．

Δ.車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小為(2)在驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若________________(實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表1示，可驗(yàn)證彈力做的功W＝2

的結(jié)論．(3)同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中有如下論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法________．A．遮光條的寬度越小越好B．把氣墊導(dǎo)軌左端墊起適當(dāng)高來(lái)平衡摩擦力C．計(jì)算彈簧勁度系數(shù)時(shí)，多次量取平均值D．向左推小車(chē)壓縮彈簧時(shí)，彈形變量越大越好[解析](1)由意知，彈簧的原長(zhǎng)為x，彈測(cè)力計(jì)拉著彈簧緩慢向右移動(dòng)至x置時(shí)彈伸長(zhǎng)了Δx＝x－根據(jù)胡克定律有F＝·Δx＝kx－x)因彈簧的勁度系F數(shù)為k＝；螺旋測(cè)微器的數(shù)由兩部分構(gòu)成，即固定讀數(shù)＋可動(dòng)讀數(shù)，所＝2.5mmx＋17.0×0.01mm2.670mm；于遮光條較窄，因此可以用小車(chē)通過(guò)遮光條的平均速度來(lái)d代替通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，所以有＝.(2)小車(chē)的動(dòng)能是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái)，由能Δ11量守恒知，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若·(－＝m明彈力做的功2－21為W＝kx2

.(3)遮條的寬度適當(dāng)?shù)男∮欣跍p小實(shí)驗(yàn)誤差，但并不是越小越好，因?yàn)閷挾忍?huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差增大項(xiàng)A錯(cuò)誤氣墊導(dǎo)軌時(shí)不需要再平衡摩擦力項(xiàng)B錯(cuò)；計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)時(shí)多次測(cè)有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差選項(xiàng)正在際操作時(shí)向推小車(chē)壓縮彈簧時(shí)，彈簧形變量太大，彈簧可能無(wú)法完全恢復(fù)原狀，選項(xiàng)錯(cuò)誤Fd[答案](1)B．D．2.670E.11(2)·()m2－2

(3)C

ff6．現(xiàn)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)動(dòng)量守恒定律．在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上兩滑塊滑A右側(cè)有一彈簧片左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)(圖中未畫(huà)出)紙帶相連滑塊B側(cè)也帶有一彈簧片面固定一遮光片電時(shí)(未完全畫(huà)出可以記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m＝0.310滑塊B的量m0.108，光片的寬度＝1.00，點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f＝Hz.將光電門(mén)固定在滑塊的側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰．碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為＝3.500，碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示．碰撞前后總動(dòng)量之差若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值(||×100%)最大為5%，實(shí)驗(yàn)是否碰前總動(dòng)量在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫(xiě)出運(yùn)算過(guò)程．Δ[解析]按義，滑塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小＝①Δ式中為塊在很短時(shí)間Δt內(nèi)過(guò)的路程．設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為，1Δ＝＝0.02②Δ可為很短．設(shè)滑塊在撞前后瞬時(shí)速度大小分別為v.將②式和題圖乙所給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入①式得v＝2.00m/s③，v0.970