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第1頁(yè)(共1頁(yè))2025年高考備考高中物理個(gè)性化分層教輔尖子生篇《力學(xué)實(shí)驗(yàn)》一.選擇題(共10小題)1.(2024春?湖南期末)關(guān)于高中物理實(shí)驗(yàn)中用到的思想方法,下列說(shuō)法不正確的是()A.圖甲為著名的伽利略斜面實(shí)驗(yàn),應(yīng)用了理想實(shí)驗(yàn)的方法 B.圖乙為研究加速度a和合外力F、質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn),主要應(yīng)用了控制變量的方法 C.圖丙為探究合力與分力的關(guān)系實(shí)驗(yàn),主要應(yīng)用了極限的思想方法 D.圖丁為卡文迪什通過(guò)扭秤測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn),應(yīng)用了放大的思想方法2.(2024春?宿遷期末)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶,后接通電源 B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔可以不在同一豎直線上 C.用v=2g?計(jì)算某點(diǎn)速度D.某條紙帶開(kāi)頭一段點(diǎn)跡不清晰,該紙帶也能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律3.(2024春?西城區(qū)校級(jí)期末)向心力演示儀可以探究影響向心力大小的因素。它通過(guò)皮帶傳動(dòng)改變兩輪的轉(zhuǎn)速,讓兩輪上的實(shí)心小球(體積相同)同時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng),然后通過(guò)連動(dòng)裝置使安放在圓盤(pán)中心套筒中的彈簧產(chǎn)生形變,利用標(biāo)尺露出的格數(shù)來(lái)反映向心力的大小。下列說(shuō)法中正確的是()A.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 B.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處 C.探究向心力大小與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 D.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處4.(2024春?鎮(zhèn)江期末)某同學(xué)用圖甲所示的向心力演示器來(lái)探究“勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力與質(zhì)量的關(guān)系”,擋板A、B、C到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為1:2:1。塔輪自上而下有三層,左右每層半徑如圖乙所示。下列關(guān)于兩小球放置位置及傳動(dòng)皮帶所套塔輪的層數(shù)正確的是()A.擋板A和C處,塔輪第一層 B.擋板B和C處,塔輪第一層 C.擋板A和C處,塔輪第二層 D.擋板B和C處,塔輪第三層5.(2024春?海淀區(qū)校級(jí)期末)用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離(擺長(zhǎng))L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t,得到單擺周期T,用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出T2﹣L圖象,也可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)作出的T2﹣L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都過(guò)原點(diǎn),圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對(duì)于圖線b,下列分析正確的是()A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次 C.圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值 D.圖線c對(duì)應(yīng)的g值等于圖線b對(duì)應(yīng)的g值6.(2024春?順義區(qū)期末)如圖為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。用小錘擊打金屬片,A球水平飛出做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)B球做自由落體運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.兩球位移相同 B.兩球同時(shí)落地 C.兩球運(yùn)動(dòng)的加速度不相同 D.兩球落地時(shí)速度大小相同7.(2024春?順義區(qū)期末)若采用如圖實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,兩小球半徑相同,質(zhì)量分別為mA、mB,且mA>mB。實(shí)驗(yàn)時(shí),不放小球B,讓小球A從固定的斜槽上E點(diǎn)自由滾下,在水平面上得到一個(gè)落點(diǎn)位置;將小球B放置在斜槽末端,讓小球A再次從斜槽上E點(diǎn)自由滾下,與小球B發(fā)生正碰,在水平面上又得到兩個(gè)落點(diǎn)位置。多次重復(fù)上述步驟,M、N、P三點(diǎn)為平均落點(diǎn)位置。下列說(shuō)法正確的是()A.需用秒表測(cè)定小球在空中飛行的時(shí)間 B.OM+ON>OP C.如果mAON=mA?OP+mB?OM,則表明此碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D.用半徑盡可能大的圓把所有落點(diǎn)圈起來(lái),這個(gè)圓的圓心可視為小球的平均落點(diǎn)8.(2024?鹽都區(qū)校級(jí)三模)某同學(xué)利用如圖所示的裝置做《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)》,已知兩球的質(zhì)量分別為m1、m2(且m1>m2),關(guān)于實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的()(填選項(xiàng)前的字母)A.如果M是m2的落點(diǎn),則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必有錯(cuò)誤 B.斜槽軌道必須很光滑 C.實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的是m1?OP=m2?O'M+m1?ON D.實(shí)驗(yàn)需要秒表、天平、圓規(guī)等器材9.(2024?樟樹(shù)市模擬)某高速公路自動(dòng)測(cè)速裝置如圖甲所示,雷達(dá)向汽車(chē)駛來(lái)的方向發(fā)射脈沖電磁波,相鄰兩次發(fā)射時(shí)間間隔為t。當(dāng)雷達(dá)向汽車(chē)發(fā)射電磁波時(shí),在顯示屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波;在接收到反射回來(lái)的無(wú)線電波時(shí),在顯示屏上呈現(xiàn)出第二個(gè)尖形波。根據(jù)兩個(gè)波在顯示屏上的距離,可以計(jì)算出汽車(chē)至雷達(dá)的距離。顯示屏如圖乙所示,根據(jù)圖中t1、t、t2的意義,結(jié)合光速c,則汽車(chē)車(chē)速為()A.v=c(B.v=c(C.v=c(D.v=10.(2024春?河?xùn)|區(qū)期末)A和B是完全相同的兩個(gè)小球,在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,用小錘打擊彈性金屬片后,A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球被松開(kāi),自由下落。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是()A.兩球落地時(shí)的速度大小相同 B.小錘打擊力越大,A球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng) C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩球做功相同 D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,A小球速度的變化量大于B小球二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024春?克州期末)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,兩球的質(zhì)量分別為m1、m2(m1>m2),下列說(shuō)法正確的是()A.需要用秒表測(cè)時(shí)間 B.斜槽軌道必須光滑 C.M是質(zhì)量為m1的小球的落點(diǎn) D.可用m1(多選)12.(2024春?朝陽(yáng)區(qū)期末)如圖所示,是探究向心力大小F與質(zhì)量m、角速度ω和圓周運(yùn)動(dòng)半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可使兩側(cè)變速塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤(pán)上,可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力由擋板對(duì)小球的支持力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y(cè)力筒下降露出標(biāo)尺。下列說(shuō)法正確的是()A.根據(jù)標(biāo)尺露出的等分標(biāo)記,可粗略計(jì)算出兩小球所受向心力的比值 B.探究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持質(zhì)量m和半徑r相同 C.利用該裝置只能探究向心力大小F與m、ω和r之間的關(guān)系 D.利用本實(shí)驗(yàn)可初略得到F與m、ω和r之間的關(guān)系為F∝mrω2(多選)13.(2024春?南昌期末)某實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,研究重物從靜止開(kāi)始下落過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,在紙帶打下的一系列點(diǎn)中,O為起點(diǎn),取OA段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):重物重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量。造成這一結(jié)果可能的原因是()A.接通電源前釋放了紙帶 B.重物下落的過(guò)程中存在摩擦力和空氣阻力 C.重物落地后反彈或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓過(guò)大 D.末位置的瞬時(shí)速度計(jì)算錯(cuò)誤(多選)14.(2024春?花都區(qū)期中)在做探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)時(shí),入射球a與被碰球b的質(zhì)量分別為m1、m2,小球的落地點(diǎn)如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.兩球半徑應(yīng)相等,且m1>m2 B.讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰,每次都要使m1從斜槽上相同位置滾下 C.要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1D.要驗(yàn)證的表達(dá)式是m(多選)15.(2024?新鄭市校級(jí)三模)某同學(xué)用單擺測(cè)量學(xué)校的重力加速度大小,他通過(guò)改變擺長(zhǎng)L,測(cè)出幾組對(duì)應(yīng)的周期T,并作出T2﹣L圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.應(yīng)選用質(zhì)量小、體積也小的小球做實(shí)驗(yàn) B.應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) C.圖像不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是擺長(zhǎng)測(cè)量值偏大 D.通過(guò)作出T2﹣L圖像處理數(shù)據(jù)來(lái)求得重力加速度,可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差三.填空題(共5小題)16.(2024?衡陽(yáng)縣校級(jí)開(kāi)學(xué))如圖所示為研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)打出的一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,則打下標(biāo)號(hào)2、3兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為s,小車(chē)的加速度大小為m/s2。17.(2024春?瀏陽(yáng)市校級(jí)期末)某興趣小組用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了下列探究:①在一端帶有定滑輪的水平長(zhǎng)木板上固定A、B兩個(gè)光電門(mén),測(cè)得兩光電門(mén)A、B之間的距離為x;滑塊上有遮光片,遮光片的寬度為d;②砂桶中加入砂子,用天平測(cè)得砂和砂桶的質(zhì)量m,并保證滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量;③用跨過(guò)定滑輪的輕繩將滑塊與砂桶相連,調(diào)節(jié)滑輪高度使輕繩水平;④將滑塊從緊靠光電門(mén)A處由靜止釋放,讀出滑塊上遮光片通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間t;⑤改變砂和砂桶的質(zhì)量m,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測(cè)得m、t的多組數(shù)據(jù);⑥在坐標(biāo)系中作出m?1已知重力加速度大小為g,若把砂和砂桶所受重力作為滑塊受到的拉力,根據(jù)圖像信息可知:物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,滑塊質(zhì)量為。18.(2024春?藍(lán)田縣期末)在一個(gè)未知星球上研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。拍下了小球做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多張照片,經(jīng)合成照片如(乙)圖。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置,已知連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s,照片大小如圖中坐標(biāo)所示,又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際的長(zhǎng)度之比為1:4,則:(1)該星球表面的重力加速度為m/s2,小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是m/s。(2)若已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地=1:4,則該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星:M地=,第一宇宙速度之比v星:v地=。(g地取10m/s2)19.(2024春?順義區(qū)期末)某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究影響向心力大小的因素,已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1:2:1,變速塔輪自上而下按如圖2所示三種組合方式,左右每層半徑之比由上至下分別為1:1,2:1和3:1。探究向心力大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí),選擇兩個(gè)質(zhì)量不同的小球,分別放在擋板的(選填“A”或“B”)和擋板C處,傳動(dòng)皮帶調(diào)至變速塔輪的第層(填“一”、“二”或“三”)。20.(2024春?杭州期末)高中階段用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)有很多:(1)某同學(xué)選用如圖1所示的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,則應(yīng)按(選填“甲”、“乙”或“丙”)圖中的方法連接電源。(2)利用圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置做相關(guān)的力學(xué)實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是。A.探究“速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,需要補(bǔ)償阻力B.探究“加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,需要補(bǔ)償阻力C.利用該實(shí)驗(yàn)裝置,補(bǔ)償阻力后能用來(lái)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)四.解答題(共5小題)21.(2024春?越秀區(qū)期末)某實(shí)驗(yàn)小組利用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。?)為了較準(zhǔn)確地測(cè)量重力加速度的值,以下四種單擺組裝方式,應(yīng)選擇。(填序號(hào))(2)如圖甲所示為該同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)用秒表記錄的單擺50次全振動(dòng)所用時(shí)間,由圖可知該次實(shí)驗(yàn)中秒表讀數(shù)t=s;(3)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量不同擺長(zhǎng)及對(duì)應(yīng)的周期,用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出擺長(zhǎng)與周期平方的圖像如乙所示,則重力加速度的大小為m/s2(π2取9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(4)若測(cè)定g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn)值大,造成的原因可能是。A.直接將擺線的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)LB.誤將49次全振動(dòng)記為50次C.擺線上端懸點(diǎn)未固定,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加了22.(2024春?嘉定區(qū)校級(jí)期末)在“用單擺測(cè)量重力加速度大小”的實(shí)驗(yàn)中:由于某同學(xué)沒(méi)有找到小鐵球,于是他用小鐵塊來(lái)代替小鐵球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于鐵塊形狀不規(guī)則,無(wú)法測(cè)出擺長(zhǎng),他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方法:先測(cè)出使用某一長(zhǎng)度擺線時(shí)單擺的周期T1,然后將單擺的擺線縮短△l,再測(cè)出對(duì)應(yīng)的周期T2。他(填“能”或“不能”)求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如果能,?qǐng)寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式,如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由:。23.(2024春?楊浦區(qū)期末)彈簧是一種利用彈性來(lái)工作的機(jī)械零件,在科技生產(chǎn)和日常生活中有很多用處。(1)一個(gè)連續(xù)的正弦縱波由裝在一根非常長(zhǎng)的彈簧的一端的振源沿彈簧發(fā)出,波源頻率為20Hz,彈簧上任一質(zhì)點(diǎn)的振幅為0.45cm,任何時(shí)刻相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置間距離為24cm。則該縱波的波速為m/s,彈簧上任一質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.9cm的路程需用時(shí)s。(2)某同學(xué)準(zhǔn)備自制一個(gè)彈簧秤,他把彈簧上端懸掛在一固定力傳感器上(力傳感器測(cè)量方向已調(diào)整至豎直)。未懸掛重物前用刻度尺測(cè)得彈簧自然下垂的長(zhǎng)度為5.00cm,力傳感器讀數(shù)為0.196N。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的重物,待穩(wěn)定后用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度L,并記錄相應(yīng)的力傳感器讀數(shù)F。①請(qǐng)根據(jù)F﹣L圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)完成F﹣L圖線;②該彈簧的勁度系數(shù)k=N/m;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)③用該彈簧秤測(cè)量一重物,力傳感器讀數(shù)為3.00N,則重物的質(zhì)量m=kg。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)用圖示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。固定在水平桌面上、內(nèi)壁光滑的直玻璃管內(nèi)有一壓緊的彈簧,此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng),其右側(cè)放置一小球A。右端管口放置一小球B,將彈簧釋放后球A向右運(yùn)動(dòng),與彈簧分離,與球B發(fā)生碰撞后兩球從管口飛出。圖中O點(diǎn)是小球從管口飛出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,xA是球A落地點(diǎn),xB是球B落地點(diǎn)。測(cè)量O、xA兩點(diǎn)間距離為xA,O、xB兩點(diǎn)間距離為xB,管口到地面的高度為h。重力加速度為g。①球A、球B在空中飛行時(shí)間。A.相同B.不同②球B出管口的初速度vB=;(將兩球視作質(zhì)點(diǎn))③(不定項(xiàng)選擇)撤去放置在管口的球B,將彈簧壓緊到長(zhǎng)度仍為L(zhǎng),右側(cè)放置球A,將彈簧釋放,球A匕出管口后落地,落地點(diǎn)為P(圖中未標(biāo)出)。為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,還需要測(cè)量的物理量有;A.球A的質(zhì)量mAB.球B的質(zhì)量mBC.彈簧的原長(zhǎng)L0D.OP兩點(diǎn)間距離xP④若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式應(yīng)滿足(用本題中測(cè)量的物理量符號(hào)表示)。24.(2024?蘇州三模)某組同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的方案:用粗細(xì)均勻的細(xì)桿拼組成一矩形框,使其從某一高處豎直下落,下落的過(guò)程中,框擋住光源發(fā)出的光時(shí),計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí),透光時(shí)停止計(jì)時(shí),再次擋光,計(jì)時(shí)器再次計(jì)時(shí),測(cè)得先后兩段擋光時(shí)間分別為t1和t2。(1)對(duì)于矩形框的制作,甲同學(xué)選擇了一塑料細(xì)桿,乙同學(xué)選擇了一金屬細(xì)桿,從提高實(shí)驗(yàn)精度的角度看,你認(rèn)為(選填“甲”或“乙”)的選擇較好;(2)某同學(xué)測(cè)量金屬桿的直徑d1,如圖乙所示,其值為mm;(3)該同學(xué)利用v1=d1t1、v2(4)本實(shí)驗(yàn)在下面的操作中,你認(rèn)為正確的是。A.釋放時(shí)框的下沿必須與光電門(mén)在同一高度B.釋放時(shí)框的下沿可以在光電門(mén)上方一定距離處C.擋板下落時(shí)框如果沒(méi)有保持豎直狀態(tài),對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響(5)有同學(xué)提出細(xì)桿直徑較大可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,若本實(shí)驗(yàn)忽略其他因素的影響,僅考慮直徑較大對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響,本實(shí)驗(yàn)得出的重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量的關(guān)系為ΔEpΔEk(選填“>”“<”或者“=”)。25.(2024?馬鞍山三模)某實(shí)驗(yàn)小組想利用水流在重力作用下的粗細(xì)變化估測(cè)重力加速度大小。如圖甲所示,水龍頭出口豎直向下,流出的水在重力作用下速度越來(lái)越大,水流的橫截面積會(huì)越來(lái)越小。水龍頭單位時(shí)間流出水的體積為Q,用游標(biāo)卡尺在相距h的兩處測(cè)出水流的橫截面直徑分別為d1和d2。(1)某次用游標(biāo)卡尺測(cè)量水流的橫截面直徑時(shí)如圖乙所示,其讀數(shù)為cm;(2)為提高該實(shí)驗(yàn)的精度,避免因水龍頭出口不規(guī)則等一系列因素造成的影響,下列措施有效的是;A.水龍頭出口越細(xì)越好B.盡可能保證水流從水龍頭出口流出的初速度為零C.測(cè)量同一橫截面直徑d時(shí),應(yīng)從多個(gè)角度測(cè)量再求平均值(3)重力加速度g=。(用題中所給字母表示)
2025年高考備考高中物理個(gè)性化分層教輔尖子生篇《力學(xué)實(shí)驗(yàn)》參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024春?湖南期末)關(guān)于高中物理實(shí)驗(yàn)中用到的思想方法,下列說(shuō)法不正確的是()A.圖甲為著名的伽利略斜面實(shí)驗(yàn),應(yīng)用了理想實(shí)驗(yàn)的方法 B.圖乙為研究加速度a和合外力F、質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn),主要應(yīng)用了控制變量的方法 C.圖丙為探究合力與分力的關(guān)系實(shí)驗(yàn),主要應(yīng)用了極限的思想方法 D.圖丁為卡文迪什通過(guò)扭秤測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn),應(yīng)用了放大的思想方法【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系;伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn);探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律.【專(zhuān)題】定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法;萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緾【分析】根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理,分析實(shí)驗(yàn)所用的物理方法,確定正確選項(xiàng)?!窘獯稹拷猓篈.伽利略斜面實(shí)驗(yàn)間接推出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,應(yīng)用了理想實(shí)驗(yàn)的方法,故A正確;B.圖乙中是采用控制變量法研究加速度a和外力F、質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn),故B正確;C.探究合力與分力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)采用的是等效思想,故C錯(cuò)誤;D.圖丁為卡文迪什通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)萬(wàn)有引力常量的實(shí)驗(yàn),采用的是放大思想方法,故D正確。本題選不正確的,故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于教材上涉及的實(shí)驗(yàn),要理解其實(shí)驗(yàn)原理,掌握物理方法,常用的物理方法有理想實(shí)驗(yàn)法、理想模型法、控制變量法、等效替代法等等。2.(2024春?宿遷期末)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶,后接通電源 B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔可以不在同一豎直線上 C.用v=2g?計(jì)算某點(diǎn)速度D.某條紙帶開(kāi)頭一段點(diǎn)跡不清晰,該紙帶也能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緿【分析】理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等;理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去分析。【解答】解:A.為打點(diǎn)穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源,后釋放紙帶,故A錯(cuò)誤;B.為減小紙帶與限位孔間的阻力,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上,故B錯(cuò)誤;C.本實(shí)驗(yàn)不可使用v=2g?D.實(shí)驗(yàn)時(shí),不一定要選取開(kāi)始速度為零的點(diǎn),應(yīng)該選取點(diǎn)跡比較清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量,這樣也能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,故D正確。故選D。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解,要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作,不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。3.(2024春?西城區(qū)校級(jí)期末)向心力演示儀可以探究影響向心力大小的因素。它通過(guò)皮帶傳動(dòng)改變兩輪的轉(zhuǎn)速,讓兩輪上的實(shí)心小球(體積相同)同時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng),然后通過(guò)連動(dòng)裝置使安放在圓盤(pán)中心套筒中的彈簧產(chǎn)生形變,利用標(biāo)尺露出的格數(shù)來(lái)反映向心力的大小。下列說(shuō)法中正確的是()A.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 B.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處 C.探究向心力大小與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 D.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問(wèn)題.【專(zhuān)題】信息給予題;定性思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;理解能力.【答案】B【分析】本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法,根據(jù)向心力公式F=mrω2分析需要控制的物理量;小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度由塔輪半徑?jīng)Q定,根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系進(jìn)行分析?!窘獯稹拷猓篈.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處,故A錯(cuò)誤;B.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑關(guān)系時(shí),應(yīng)保持兩小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同,根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系ω=vC.探究向心力大小與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處,故C錯(cuò)誤;D.探究向心力大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度關(guān)系時(shí),應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了利用向心力演示儀可以探究影響向心力大小的因素的實(shí)驗(yàn),要明確實(shí)驗(yàn)的原理,理解控制變量法的運(yùn)用,知道小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度由塔輪半徑確定。4.(2024春?鎮(zhèn)江期末)某同學(xué)用圖甲所示的向心力演示器來(lái)探究“勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力與質(zhì)量的關(guān)系”,擋板A、B、C到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為1:2:1。塔輪自上而下有三層,左右每層半徑如圖乙所示。下列關(guān)于兩小球放置位置及傳動(dòng)皮帶所套塔輪的層數(shù)正確的是()A.擋板A和C處,塔輪第一層 B.擋板B和C處,塔輪第一層 C.擋板A和C處,塔輪第二層 D.擋板B和C處,塔輪第三層【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問(wèn)題.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;理解能力.【答案】A【分析】調(diào)整擋板位置使做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同,調(diào)整塔輪的層數(shù)使角速度相同。【解答】解:用向心力演示器來(lái)探究“勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力與質(zhì)量的關(guān)系”,由控制變量法可知應(yīng)保持半徑和角速度不變,應(yīng)放在擋板A和C處使半徑相同和在塔輪第一層使角速度相同,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握控制變量法和向心力演示器的作用。5.(2024春?海淀區(qū)校級(jí)期末)用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離(擺長(zhǎng))L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t,得到單擺周期T,用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出T2﹣L圖象,也可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)作出的T2﹣L圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都過(guò)原點(diǎn),圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對(duì)于圖線b,下列分析正確的是()A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次 C.圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值 D.圖線c對(duì)應(yīng)的g值等于圖線b對(duì)應(yīng)的g值【考點(diǎn)】用單擺測(cè)定重力加速度.【專(zhuān)題】信息給予題;定性思想;推理法;單擺問(wèn)題;理解能力.【答案】B【分析】寫(xiě)出單擺周期,根據(jù)單擺的周期公式變形得出T2與L的關(guān)系式,再分析T2﹣L圖象中g(shù)與斜率的關(guān)系,得到g的表達(dá)式;根據(jù)重力加速度的表達(dá)式,分析各圖線與b之間的關(guān)系。【解答】解:A.將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L,則真實(shí)擺長(zhǎng)l=L?根據(jù)單擺周期公式T=2π變形得T因此,T2﹣L函數(shù)圖像的縱截距為負(fù)值,故A錯(cuò)誤;B.對(duì)于圖線c,其斜率k變小了,根據(jù)k=T單擺的周期T=tCD.根據(jù)單擺周期公式T=2π變形得T結(jié)合圖像斜率的含義,圖像斜率k=重力加速度g=由T2﹣L圖像可知,圖像的斜率kc<kb因此gc>gb=g即圖線c對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值,故CD錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】該題全面考查重力加速度的測(cè)量、數(shù)據(jù)的處理以及誤差的分析,要掌握單擺的周期公式,從而求解重力加速度,擺長(zhǎng)、周期等物理量之間的關(guān)系。6.(2024春?順義區(qū)期末)如圖為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。用小錘擊打金屬片,A球水平飛出做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)B球做自由落體運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.兩球位移相同 B.兩球同時(shí)落地 C.兩球運(yùn)動(dòng)的加速度不相同 D.兩球落地時(shí)速度大小相同【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn);平拋運(yùn)動(dòng)在豎直和水平方向上的特點(diǎn).【專(zhuān)題】定性思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緽【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析作答;根據(jù)位移、速度的定義進(jìn)行分析。【解答】解:實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小球A、B同時(shí)落地,說(shuō)明A球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與B球在豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)完全相同,即兩球加速度相等,位移不同,由于A球有初速度,則兩球落地速度不同,故ACD錯(cuò)誤,B正確;故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)應(yīng)用,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作,結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)結(jié)合動(dòng)學(xué)公式即可完成分析。7.(2024春?順義區(qū)期末)若采用如圖實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,兩小球半徑相同,質(zhì)量分別為mA、mB,且mA>mB。實(shí)驗(yàn)時(shí),不放小球B,讓小球A從固定的斜槽上E點(diǎn)自由滾下,在水平面上得到一個(gè)落點(diǎn)位置;將小球B放置在斜槽末端,讓小球A再次從斜槽上E點(diǎn)自由滾下,與小球B發(fā)生正碰,在水平面上又得到兩個(gè)落點(diǎn)位置。多次重復(fù)上述步驟,M、N、P三點(diǎn)為平均落點(diǎn)位置。下列說(shuō)法正確的是()A.需用秒表測(cè)定小球在空中飛行的時(shí)間 B.OM+ON>OP C.如果mAON=mA?OP+mB?OM,則表明此碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D.用半徑盡可能大的圓把所有落點(diǎn)圈起來(lái),這個(gè)圓的圓心可視為小球的平均落點(diǎn)【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;動(dòng)量和能量的綜合;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緽【分析】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移與初速度成正比,此實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移來(lái)間接解決測(cè)定小球碰撞前后的速度這個(gè)問(wèn)題;根據(jù)彈性碰撞滿足機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律,從而判斷B?!窘獯稹拷猓篈C、碰撞前只有小球A做平拋運(yùn)動(dòng),水平位移較大;兩小球碰撞時(shí),A球的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為B球的動(dòng)能,碰撞后A球速度減小,B球速度增大,由于B球質(zhì)量小,獲得的速度大;因此N點(diǎn)為小球A單獨(dú)滑下時(shí)的落點(diǎn),M點(diǎn)為A球碰撞后的落點(diǎn),P點(diǎn)為B球碰撞后的落點(diǎn)。根據(jù)動(dòng)量守恒定律mAv0=mAv1+mBv2由于小球碰撞前后下落的高度相同,小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,因此有mAv0t=mAv1t+mBv2t即需要驗(yàn)證的表達(dá)式為mAON=mAOM+mBOP無(wú)需測(cè)量時(shí)間,故AC錯(cuò)誤;B、若碰撞為彈性碰撞,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有12mAv02=12則有m1OP2=m1OM2+m2ON2聯(lián)立解得OM+ON=OP由于碰撞過(guò)程中有能量損耗,所以O(shè)M+ON>OP,故B正確;D、用半徑盡可能小的圓把所有落點(diǎn)圈起來(lái),這個(gè)圓的圓心可視為小球的平均落點(diǎn),故D錯(cuò)誤;故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,要注意明確實(shí)驗(yàn)原理,掌握實(shí)驗(yàn)利用平拋運(yùn)動(dòng)間接測(cè)量速度的方法,并能推導(dǎo)相應(yīng)的動(dòng)量守恒表達(dá)式。8.(2024?鹽都區(qū)校級(jí)三模)某同學(xué)利用如圖所示的裝置做《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)》,已知兩球的質(zhì)量分別為m1、m2(且m1>m2),關(guān)于實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的()(填選項(xiàng)前的字母)A.如果M是m2的落點(diǎn),則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必有錯(cuò)誤 B.斜槽軌道必須很光滑 C.實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的是m1?OP=m2?O'M+m1?ON D.實(shí)驗(yàn)需要秒表、天平、圓規(guī)等器材【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緼【分析】要保證碰撞前后a球的速度方向保持不變,則必須讓a球的質(zhì)量m1大于b球的質(zhì)量m2.為了保證每次小球運(yùn)動(dòng)的情況相同,故應(yīng)該讓入射小球a每次從同一位置滾下。本題要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律即m1v0=m1v1+m2v2,故需驗(yàn)證m1?OP=m1?OM+m2?ON?!窘獯稹拷猓篈、入射球要比靶球質(zhì)量大,因此質(zhì)量為m1的為入射小球,其碰前落地點(diǎn)為P,碰后落地點(diǎn)為M,故A正確;B、在同一組的實(shí)驗(yàn)中要保證入射球和靶球每次平拋的速度都相同,故每次入射球必須從同一高度由靜止釋放,由于摩擦作用對(duì)它們的影響相同,因此軌道是否光滑不影響實(shí)驗(yàn),故B錯(cuò)誤;C、不管是入射小球還是被碰小球,它們開(kāi)始平拋的位置都是O點(diǎn),圖中P是入射小球不發(fā)生碰撞時(shí)飛出的落地點(diǎn);N是被碰小球飛出的落地點(diǎn);M是入射小球碰撞后飛出的落地點(diǎn),由于它們都是從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,故可以用水平位移代表水平速度,故需驗(yàn)證表達(dá)式為:m1?OP=m1?OM+m2?ON,故C錯(cuò)誤。D、本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的速度,故不需要測(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以不需要秒表,故D錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的技巧是入射球和靶球從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)并且落到同一水平面上,故下落的時(shí)間相同,所以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中把本來(lái)需要測(cè)量的速度改為測(cè)量平拋過(guò)程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移,可見(jiàn)掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類(lèi)題目。9.(2024?樟樹(shù)市模擬)某高速公路自動(dòng)測(cè)速裝置如圖甲所示,雷達(dá)向汽車(chē)駛來(lái)的方向發(fā)射脈沖電磁波,相鄰兩次發(fā)射時(shí)間間隔為t。當(dāng)雷達(dá)向汽車(chē)發(fā)射電磁波時(shí),在顯示屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波;在接收到反射回來(lái)的無(wú)線電波時(shí),在顯示屏上呈現(xiàn)出第二個(gè)尖形波。根據(jù)兩個(gè)波在顯示屏上的距離,可以計(jì)算出汽車(chē)至雷達(dá)的距離。顯示屏如圖乙所示,根據(jù)圖中t1、t、t2的意義,結(jié)合光速c,則汽車(chē)車(chē)速為()A.v=c(B.v=c(C.v=c(D.v=【考點(diǎn)】用雷達(dá)測(cè)量物體速度.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專(zhuān)題;推理能力.【答案】A【分析】電磁波在真空中傳播的速度等于光速c,第一次發(fā)射電磁波,知汽車(chē)距離雷達(dá)的距離為x1=ct12,第二次發(fā)射電磁波,知汽車(chē)距離雷達(dá)的距離為x2=c【解答】解:第一次發(fā)射電磁波,知汽車(chē)距離雷達(dá)的距離為x1=ct12,第二次發(fā)射電磁波,知汽車(chē)距離雷達(dá)的距離為x2=c兩次反射無(wú)線電波的時(shí)間間隔為Δt=t+t22?t汽車(chē)車(chē)速v=ΔxΔt得故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道汽車(chē)行駛的位移等于兩次發(fā)射電磁波時(shí)汽車(chē)距離雷達(dá)的路程差,然后根據(jù)速度公式求出速度的表達(dá)式。10.(2024春?河?xùn)|區(qū)期末)A和B是完全相同的兩個(gè)小球,在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,用小錘打擊彈性金屬片后,A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球被松開(kāi),自由下落。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是()A.兩球落地時(shí)的速度大小相同 B.小錘打擊力越大,A球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng) C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩球做功相同 D.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至落地,A小球速度的變化量大于B小球【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).【專(zhuān)題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;分析綜合能力.【答案】C【分析】平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為豎直方向的運(yùn)動(dòng)和水平方向的運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),下落高度相同,下落時(shí)間相同;根據(jù)恒力做功公式判斷重力做功情況;根據(jù)豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解速度改變量。【解答】解:AB、A小球做平拋運(yùn)動(dòng),B小球做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球在豎直方向上運(yùn)動(dòng)情況完全相同,無(wú)論打擊力度如何,兩球均同時(shí)落地;落地時(shí)豎直方向具有相同的速度,但是A小球具有水平初速度,故A小球落地時(shí)的速度為水平方向速度與豎直方向速度的合速度,因此AB兩小球落地時(shí)的速度大小不同,故AB錯(cuò)誤;C、在兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力在做功,且物體下落的距離相同,重力做功的大小也是相同的,故C正確;D、根據(jù)豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:gt=Δv,由于兩小球下落時(shí)間相同,所以兩球的速度變化量相等,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。掌握平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和動(dòng)能定理即可解決問(wèn)題。二.多選題(共5小題)(多選)11.(2024春?克州期末)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,兩球的質(zhì)量分別為m1、m2(m1>m2),下列說(shuō)法正確的是()A.需要用秒表測(cè)時(shí)間 B.斜槽軌道必須光滑 C.M是質(zhì)量為m1的小球的落點(diǎn) D.可用m1【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.【專(zhuān)題】信息給予題;定量思想;推理法;動(dòng)量定理應(yīng)用專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緾D【分析】在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)得出碰撞前后兩球的速度,因?yàn)橄侣涞臅r(shí)間相等,則水平位移代表平拋運(yùn)動(dòng)的速度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定動(dòng)量守恒的表達(dá)式。【解答】解:A.小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)?=平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)x=v0t當(dāng)下落高度一定時(shí),下落所用時(shí)間相同,因此,只需要測(cè)量水平方向的位移就可得到碰撞前后速度之間的關(guān)系,所以不需用秒表測(cè)時(shí)間,故A錯(cuò)誤;B.只要保證每次釋放小球的位置相同,就可保證小球運(yùn)動(dòng)到斜槽末端時(shí)的速度相同,因此不需要斜槽軌道必須光滑,故B錯(cuò)誤;C.該實(shí)驗(yàn)中,未放質(zhì)量為m2的小球時(shí),質(zhì)量為m1的小球落點(diǎn)為P,當(dāng)斜槽末端放上質(zhì)量為m2的小球時(shí),質(zhì)量為m1的小球運(yùn)動(dòng)到斜槽末端與質(zhì)量為m2的小球發(fā)生正碰,質(zhì)量為m2的小球?qū)⒙湓贜點(diǎn),質(zhì)量為m1的小球?qū)⒙湓贛點(diǎn),故C正確;D.以向右為正方向,若碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,需要滿足m1v0=m1v1+m2v2兩小球碰撞前后在空中做平拋運(yùn)動(dòng),下落時(shí)間相同,水平速度v=x因此只要m1故選:CD?!军c(diǎn)評(píng)】該題考查用“碰撞試驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,該實(shí)驗(yàn)中,雖然小球做平拋運(yùn)動(dòng),但是卻沒(méi)有用到速度和時(shí)間,而是用位移x來(lái)代替速度v,成為是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。要注意理解該方法的使用。(多選)12.(2024春?朝陽(yáng)區(qū)期末)如圖所示,是探究向心力大小F與質(zhì)量m、角速度ω和圓周運(yùn)動(dòng)半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可使兩側(cè)變速塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤(pán)上,可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力由擋板對(duì)小球的支持力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y(cè)力筒下降露出標(biāo)尺。下列說(shuō)法正確的是()A.根據(jù)標(biāo)尺露出的等分標(biāo)記,可粗略計(jì)算出兩小球所受向心力的比值 B.探究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持質(zhì)量m和半徑r相同 C.利用該裝置只能探究向心力大小F與m、ω和r之間的關(guān)系 D.利用本實(shí)驗(yàn)可初略得到F與m、ω和r之間的關(guān)系為F∝mrω2【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問(wèn)題.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;推理能力.【答案】ABD【分析】A.根據(jù)小球的向心力和測(cè)力筒的標(biāo)尺之間的關(guān)系進(jìn)行判斷;B.根據(jù)控制變量法的要求進(jìn)行分析判斷;CD.根據(jù)該裝置能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的結(jié)論進(jìn)行分析判斷;【解答】解:A.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力由擋板對(duì)小球的支持力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y(cè)力筒下降露出標(biāo)尺,根據(jù)標(biāo)尺露出的等分標(biāo)記,可粗略計(jì)算出兩小球所受向心力的比值,故A正確;B.根據(jù)控制變量法,探究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持質(zhì)量m和半徑r相同,故B正確;C.利用該裝置除能探究向心力大小F與m、ω和r之間的關(guān)系外,也能探究向心力大小F與周期T之間的關(guān)系,故C錯(cuò)誤;D.利用本實(shí)驗(yàn)可初略得到F與m、ω和r之間的關(guān)系為F∝mrω2,故D正確。故選:ABD?!军c(diǎn)評(píng)】考查探究向心力的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的控制變量法,會(huì)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究并得出相應(yīng)的結(jié)論。(多選)13.(2024春?南昌期末)某實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,研究重物從靜止開(kāi)始下落過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,在紙帶打下的一系列點(diǎn)中,O為起點(diǎn),取OA段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):重物重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量。造成這一結(jié)果可能的原因是()A.接通電源前釋放了紙帶 B.重物下落的過(guò)程中存在摩擦力和空氣阻力 C.重物落地后反彈或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓過(guò)大 D.末位置的瞬時(shí)速度計(jì)算錯(cuò)誤【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專(zhuān)題】定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緼D【分析】根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因判斷?!窘獯稹拷猓篈.重物重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是接通電源前釋放了紙帶,導(dǎo)致打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打O點(diǎn)時(shí)重物的速度大于零,即打O點(diǎn)時(shí)重物的速度不為0,故A正確;B.重物下落過(guò)程存在空氣阻力和摩擦力會(huì)導(dǎo)致重物重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量,故B錯(cuò)誤;C.重物觸底反彈可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算末動(dòng)能減少,會(huì)導(dǎo)致重物重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量,打點(diǎn)計(jì)算器工作電壓偏高不會(huì)影響重物重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量,故C錯(cuò)誤;D.若末位置的瞬時(shí)速度計(jì)算錯(cuò)誤,也會(huì)導(dǎo)致重力勢(shì)能的減小量與動(dòng)能的增加量不相等,可能出現(xiàn)重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量,故D正確。故選:AD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),圍繞實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程找出誤差的原因。(多選)14.(2024春?花都區(qū)期中)在做探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)時(shí),入射球a與被碰球b的質(zhì)量分別為m1、m2,小球的落地點(diǎn)如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.兩球半徑應(yīng)相等,且m1>m2 B.讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰,每次都要使m1從斜槽上相同位置滾下 C.要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1D.要驗(yàn)證的表達(dá)式是m【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;動(dòng)量與動(dòng)能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緼BD【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范分析AB;根據(jù)兩球碰撞后水平方向上動(dòng)量守恒列式進(jìn)行分析,即可解答CD選項(xiàng)。【解答】解:A.入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量不相等的小球,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,為了防止碰后入射球反彈,則入射球的質(zhì)量必須要大于被碰球的質(zhì)量,即兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1>m2,故A正確;B.讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰,每次都要使入射小球從斜槽上同一位置滾下,故B正確;CD.兩球離開(kāi)軌道后,做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)水平方向上動(dòng)量守恒m1v1=m1v1'+m2v2,它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t,整理表達(dá)式得到m1故選:ABD?!军c(diǎn)評(píng)】該實(shí)驗(yàn)考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),要明確實(shí)驗(yàn)原理、熟悉實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析為該題的難點(diǎn)。(多選)15.(2024?新鄭市校級(jí)三模)某同學(xué)用單擺測(cè)量學(xué)校的重力加速度大小,他通過(guò)改變擺長(zhǎng)L,測(cè)出幾組對(duì)應(yīng)的周期T,并作出T2﹣L圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.應(yīng)選用質(zhì)量小、體積也小的小球做實(shí)驗(yàn) B.應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) C.圖像不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是擺長(zhǎng)測(cè)量值偏大 D.通過(guò)作出T2﹣L圖像處理數(shù)據(jù)來(lái)求得重力加速度,可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差【考點(diǎn)】用單擺測(cè)定重力加速度.【專(zhuān)題】信息給予題;定量思想;推理法;單擺問(wèn)題;理解能力.【答案】BD【分析】A.從減小阻力的角度分析如何選擇擺球;B.擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度最大,可以減小計(jì)時(shí)誤差;C.根據(jù)單擺周期公式求解T2﹣L函數(shù),結(jié)合圖像分析作答;D.根據(jù)求得的T2﹣L函數(shù),結(jié)合圖像的斜率分析質(zhì)量分布不均造成的影響。【解答】解:A.為了減小空氣阻力的影響,擺球應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球做實(shí)驗(yàn),故A錯(cuò)誤;B.?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置的速度最大,擺球停留時(shí)間短,為了減小誤差,應(yīng)從擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),故B正確;C.設(shè)擺線長(zhǎng)度為L(zhǎng),小球半徑為r,根據(jù)單擺公式T=2π化簡(jiǎn)可得T可知,圖像不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),忘記加上小球的半徑,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)上述分析,T2﹣L圖像的斜率為k=通過(guò)作出T2﹣L圖像處理數(shù)據(jù)來(lái)求得重力加速度,可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差,故D正確。故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn),要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。三.填空題(共5小題)16.(2024?衡陽(yáng)縣校級(jí)開(kāi)學(xué))如圖所示為研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)打出的一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,則打下標(biāo)號(hào)2、3兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,小車(chē)的加速度大小為1.8m/s2?!究键c(diǎn)】探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.【專(zhuān)題】定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮?.1、1.8?!痉治觥考垘?shí)驗(yàn)中,若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度。【解答】解:相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),則2、3兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為:T=5×小車(chē)的加速度大小為:a=故答案為:0.1、1.8。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,解答關(guān)鍵是掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,知道瞬時(shí)速度的計(jì)算方法和逐差法求解加速度的方法。17.(2024春?瀏陽(yáng)市校級(jí)期末)某興趣小組用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了下列探究:①在一端帶有定滑輪的水平長(zhǎng)木板上固定A、B兩個(gè)光電門(mén),測(cè)得兩光電門(mén)A、B之間的距離為x;滑塊上有遮光片,遮光片的寬度為d;②砂桶中加入砂子,用天平測(cè)得砂和砂桶的質(zhì)量m,并保證滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量;③用跨過(guò)定滑輪的輕繩將滑塊與砂桶相連,調(diào)節(jié)滑輪高度使輕繩水平;④將滑塊從緊靠光電門(mén)A處由靜止釋放,讀出滑塊上遮光片通過(guò)光電門(mén)B的時(shí)間t;⑤改變砂和砂桶的質(zhì)量m,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測(cè)得m、t的多組數(shù)據(jù);⑥在坐標(biāo)系中作出m?1已知重力加速度大小為g,若把砂和砂桶所受重力作為滑塊受到的拉力,根據(jù)圖像信息可知:物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為cd22xg,滑塊質(zhì)量為【考點(diǎn)】探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素.【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;摩擦力專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮縞d22xg【分析】根據(jù)平均速度公式求物塊通過(guò)光電門(mén)的速度,根據(jù)牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求m?1t2【解答】解:以滑塊為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律F﹣μMg=Ma又F=mg聯(lián)立解得mg﹣μMg=Ma物塊通過(guò)光電門(mén)B的速度v根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v聯(lián)立解得m=μM+m?1t2圖像的斜率k=解得滑塊質(zhì)量M=動(dòng)摩擦因數(shù)μ=c故答案為:cd22xg【點(diǎn)評(píng)】本題考查了光電門(mén)測(cè)瞬時(shí)速度、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用;根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解m?118.(2024春?藍(lán)田縣期末)在一個(gè)未知星球上研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。拍下了小球做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的多張照片,經(jīng)合成照片如(乙)圖。a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置,已知連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s,照片大小如圖中坐標(biāo)所示,又知該照片的長(zhǎng)度與實(shí)際的長(zhǎng)度之比為1:4,則:(1)該星球表面的重力加速度為8m/s2,小球在b點(diǎn)時(shí)的速度是425(2)若已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地=1:4,則該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星:M地=1:20,第一宇宙速度之比v星:v地=5:5。(g地取10m/s2【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;平拋運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?)8,425;(2)1:20,【分析】(1)根據(jù)豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律計(jì)算;根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算水平方向速度,根據(jù)平均速度公式計(jì)算豎直方向的速度,根據(jù)矢量合成計(jì)算b點(diǎn)速度;(2)根據(jù)萬(wàn)有引力與重力近似相等推導(dǎo)質(zhì)量比,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力計(jì)算第一宇宙速度之比?!窘獯稹拷猓海?)由照片的長(zhǎng)度與實(shí)際背景屏的長(zhǎng)度之比為1:4可得,乙圖中每個(gè)正方形的實(shí)際邊長(zhǎng)L=4cm豎直方向上有Δy=2L=g星T2解得g星=8m/s2水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),則v0在豎直方向上,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知vby根據(jù)矢量合成的特點(diǎn)可得vb(2)設(shè)星球半徑為R,根據(jù)萬(wàn)有引力與重力近似相等,有GMm解得GM=gR2代入數(shù)據(jù)可得該星球與地球質(zhì)量之比為M星根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,有GMm聯(lián)立解得v=gR代入數(shù)據(jù)解得v星故答案為:(1)8,425;(2)1:20,【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)的原理。19.(2024春?順義區(qū)期末)某同學(xué)利用如圖1所示的裝置探究影響向心力大小的因素,已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1:2:1,變速塔輪自上而下按如圖2所示三種組合方式,左右每層半徑之比由上至下分別為1:1,2:1和3:1。探究向心力大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí),選擇兩個(gè)質(zhì)量不同的小球,分別放在擋板的A(選填“A”或“B”)和擋板C處,傳動(dòng)皮帶調(diào)至變速塔輪的第一層(填“一”、“二”或“三”)。【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問(wèn)題.【專(zhuān)題】定性思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮緼;一?!痉治觥扛鶕?jù)向心力演示器的工作原理與向心力的表達(dá)式分析小球的位置與傳動(dòng)皮帶的位置?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)向心力的表達(dá)式F=mω2r可知,要研究向心力大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí),要控制圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和角速度相同,所以小球要放在A和C處;因?yàn)橥ㄟ^(guò)皮帶連接的兩個(gè)塔輪邊緣線速度大小相等,根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系v=ωL,只有當(dāng)塔輪半徑相等時(shí),塔輪的角速度才相等,所以傳動(dòng)皮帶應(yīng)該調(diào)至變速塔輪第一層。故答案為:A;一?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查探究影響向心力大小的因素,要了解向心力演示器的工作原理及熟練掌握向心力的公式,難度適中。20.(2024春?杭州期末)高中階段用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)有很多:(1)某同學(xué)選用如圖1所示的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,則應(yīng)按丙(選填“甲”、“乙”或“丙”)圖中的方法連接電源。(2)利用圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置做相關(guān)的力學(xué)實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是B。A.探究“速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,需要補(bǔ)償阻力B.探究“加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,需要補(bǔ)償阻力C.利用該實(shí)驗(yàn)裝置,補(bǔ)償阻力后能用來(lái)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的種類(lèi)與工作原理.【專(zhuān)題】定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?)丙;(2)B。【分析】(1)根據(jù)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為220V交變電流,即可確定所需電源及接法;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)判斷操作的正誤?!窘獯稹拷猓海?)如圖1所示的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,工作電壓為220V交變電流,則應(yīng)按丙圖中的方法連接電源。(2)A.探究“速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,不需要補(bǔ)償阻力。故A錯(cuò)誤;B.探究“加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,力也是合力,需要補(bǔ)償阻力。故B正確;C.雖然補(bǔ)償阻力,但阻力并沒(méi)有消失,在物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有摩擦力做功,故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,所以不能用此裝置做“探究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。故C錯(cuò)誤。故選:B。故答案為:(1)丙;(2)B?!军c(diǎn)評(píng)】正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測(cè)數(shù)據(jù)等,會(huì)起到事半功倍的效果。四.解答題(共5小題)21.(2024春?越秀區(qū)期末)某實(shí)驗(yàn)小組利用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。?)為了較準(zhǔn)確地測(cè)量重力加速度的值,以下四種單擺組裝方式,應(yīng)選擇D。(填序號(hào))(2)如圖甲所示為該同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)用秒表記錄的單擺50次全振動(dòng)所用時(shí)間,由圖可知該次實(shí)驗(yàn)中秒表讀數(shù)t=96.6s;(3)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量不同擺長(zhǎng)及對(duì)應(yīng)的周期,用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出擺長(zhǎng)與周期平方的圖像如乙所示,則重力加速度的大小為9.86m/s2(π2取9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(4)若測(cè)定g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn)值大,造成的原因可能是B。A.直接將擺線的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)LB.誤將49次全振動(dòng)記為50次C.擺線上端懸點(diǎn)未固定,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加了【考點(diǎn)】用單擺測(cè)定重力加速度.【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;單擺問(wèn)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?)D;(2)96.6;(3)9.86;(4)B?!痉治觥浚?)單擺作為一種理想化模型,擺線的懸點(diǎn)要固定,擺線質(zhì)量不計(jì)且不可伸長(zhǎng),空氣阻力很小可以忽略,據(jù)此分析作答;(2)秒表的讀數(shù)由分針對(duì)應(yīng)示數(shù)和秒針對(duì)應(yīng)示數(shù)組成;(3)根據(jù)單擺周期公式求解L﹣T2函數(shù),結(jié)合圖像斜率求解作答;(4)根據(jù)單擺周期公式求解重力加速度的表達(dá)式,然后逐項(xiàng)分析作答。【解答】解:(1)根據(jù)單擺模型,擺線的懸點(diǎn)要固定,為了減小空氣阻力,擺球要用密度大、體積小的鋼球,故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。(2)秒表讀數(shù)為t=1.5min+6.60s=96.6s(3)根據(jù)單擺的周期公式T=2π化簡(jiǎn)得L=L﹣T2圖像的斜率k=結(jié)合L﹣T2函數(shù)斜率的含義,圖像斜率k=代入數(shù)據(jù)解得重力加速度g=9.86m/s2(4)單擺的周期T=根據(jù)單擺的周期公式T=2πLg聯(lián)立解得重力加速度g=A.根據(jù)重力加速度的表達(dá)式可知,將擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng),會(huì)造成測(cè)定g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn)值偏小,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)重力加速度的表達(dá)式可知,誤將49次全振動(dòng)記為50次,會(huì)造成測(cè)定g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn)值偏,故B正確;C.根據(jù)重力加速度的表達(dá)式可知,擺線上端懸點(diǎn)未固定,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加了,重力加速度的真實(shí)值大于測(cè)量值,故C錯(cuò)誤。故選:B。故答案為:(1)D;(2)96.6;(3)9.86;(4)B?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了利用單擺周期公式求解當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn),能根據(jù)周期公式推導(dǎo)出T2和L的關(guān)系式;注意秒表不需要估讀。22.(2024春?嘉定區(qū)校級(jí)期末)在“用單擺測(cè)量重力加速度大小”的實(shí)驗(yàn)中:由于某同學(xué)沒(méi)有找到小鐵球,于是他用小鐵塊來(lái)代替小鐵球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于鐵塊形狀不規(guī)則,無(wú)法測(cè)出擺長(zhǎng),他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方法:先測(cè)出使用某一長(zhǎng)度擺線時(shí)單擺的周期T1,然后將單擺的擺線縮短△l,再測(cè)出對(duì)應(yīng)的周期T2。他能(填“能”或“不能”)求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如果能,?qǐng)寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式,如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由:4π2【考點(diǎn)】用單擺測(cè)定重力加速度.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;單擺問(wèn)題;分析綜合能力.【答案】能,4【分析】根據(jù)單擺周期公式求解重力加速度?!窘獯稹拷猓嚎梢郧蟪霎?dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。設(shè)第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng),根據(jù)單擺周期公式T第二次實(shí)驗(yàn)的擺長(zhǎng)為(L﹣ΔL),根據(jù)單擺周期公式T聯(lián)立解得:g=故答案為:能,4【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn),掌握其數(shù)據(jù)處理與注意事項(xiàng)。23.(2024春?楊浦區(qū)期末)彈簧是一種利用彈性來(lái)工作的機(jī)械零件,在科技生產(chǎn)和日常生活中有很多用處。(1)一個(gè)連續(xù)的正弦縱波由裝在一根非常長(zhǎng)的彈簧的一端的振源沿彈簧發(fā)出,波源頻率為20Hz,彈簧上任一質(zhì)點(diǎn)的振幅為0.45cm,任何時(shí)刻相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置間距離為24cm。則該縱波的波速為4.8m/s,彈簧上任一質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.9cm的路程需用時(shí)0.025s。(2)某同學(xué)準(zhǔn)備自制一個(gè)彈簧秤,他把彈簧上端懸掛在一固定力傳感器上(力傳感器測(cè)量方向已調(diào)整至豎直)。未懸掛重物前用刻度尺測(cè)得彈簧自然下垂的長(zhǎng)度為5.00cm,力傳感器讀數(shù)為0.196N。在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的重物,待穩(wěn)定后用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度L,并記錄相應(yīng)的力傳感器讀數(shù)F。①請(qǐng)根據(jù)F﹣L圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)完成F﹣L圖線;②該彈簧的勁度系數(shù)k=120N/m;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)③用該彈簧秤測(cè)量一重物,力傳感器讀數(shù)為3.00N,則重物的質(zhì)量m=0.286kg。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)用圖示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。固定在水平桌面上、內(nèi)壁光滑的直玻璃管內(nèi)有一壓緊的彈簧,此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng),其右側(cè)放置一小球A。右端管口放置一小球B,將彈簧釋放后球A向右運(yùn)動(dòng),與彈簧分離,與球B發(fā)生碰撞后兩球從管口飛出。圖中O點(diǎn)是小球從管口飛出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,xA是球A落地點(diǎn),xB是球B落地點(diǎn)。測(cè)量O、xA兩點(diǎn)間距離為xA,O、xB兩點(diǎn)間距離為xB,管口到地面的高度為h。重力加速度為g。①球A、球B在空中飛行時(shí)間A。A.相同B.不同②球B出管口的初速度vB=xBg2?③(不定項(xiàng)選擇)撤去放置在管口的球B,將彈簧壓緊到長(zhǎng)度仍為L(zhǎng),右側(cè)放置球A,將彈簧釋放,球A匕出管口后落地,落地點(diǎn)為P(圖中未標(biāo)出)。為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,還需要測(cè)量的物理量有ABD;A.球A的質(zhì)量mAB.球B的質(zhì)量mBC.彈簧的原長(zhǎng)L0D.OP兩點(diǎn)間距離xP④若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式應(yīng)滿足mAxP=mAxA+mBxB(用本題中測(cè)量的物理量符號(hào)表示)。【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.【專(zhuān)題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;推理能力.【答案】(1)4.8,0.025;(2)①作出的圖像如上圖所示;②120;③0.286;(3)①A;②xBg2?;③ABD;④mAxP=mAxA+mBxB【分析】(1)根據(jù)波速和頻率公式求解,結(jié)合質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程和振幅關(guān)系解答;(2)①根據(jù)作圖的規(guī)則完成作圖;②根據(jù)圖像斜率的物理意義求勁度系數(shù);③根據(jù)力和重物質(zhì)量關(guān)系求解;(3)①根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的決定因素分析解答;②根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解初速度;③④根據(jù)功能關(guān)系和動(dòng)量守恒定律列式并推導(dǎo)等效表達(dá)式。【解答】解:(1)已知該波的頻率f=20Hz,振幅A=0.45cm,波長(zhǎng)λ=24cm=0.24m,根據(jù)波速公式v=λf=0.24×20m/s=4.8m/s,波的周期為T(mén)=1f=120(2)①圖中各點(diǎn)大致分布在一條傾斜直線上,沒(méi)有嚴(yán)格落在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),則利用圖1中的描點(diǎn)作出的圖像如下圖所示②該彈簧的勁度系數(shù)為圖像的斜率,即k=5.00?0.196③當(dāng)力傳感器讀數(shù)為3.00N,則重物的質(zhì)量m=ΔF(3)①兩球在空中平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由同一高度差h決定,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h=12gt2,得t②對(duì)B,根據(jù)平拋規(guī)律有xB=vBt,代入解得vB=xBg③④根據(jù)功能關(guān)系,有12kx2=12mAv02,如果兩球組成的系統(tǒng)滿足水平方向動(dòng)量守恒,規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?,滿足mAv0=mAvA+mBvB,由于平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,則動(dòng)量守恒表達(dá)式可變形處理為mAxP=mAxA+mBxB,故需要測(cè)量的物理量有mA故答案為:(1)4.8,0.025;(2)①作出的圖像如上圖所示;②120;③0.286;(3)①A;②xBg2?;③④mAxP=mAxA+mBxB?!军c(diǎn)評(píng)】考查平拋運(yùn)動(dòng)、能量守恒、動(dòng)量守恒、胡克定律等問(wèn)題,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和解答。24.(2024?蘇州三模)某組同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的方案:用粗細(xì)均勻的細(xì)桿拼組成一矩形框,使其從某一高處豎直下落,下落的過(guò)程中,框擋住光源發(fā)出的光時(shí),計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí),透光時(shí)停止計(jì)時(shí),再次擋光,計(jì)時(shí)器再次計(jì)時(shí),測(cè)得先后兩段擋光時(shí)間分別為t1和t2。(1)對(duì)于矩形框的制作,甲同學(xué)選擇了一塑料細(xì)桿,乙同學(xué)選擇了一金屬細(xì)桿,從提高實(shí)驗(yàn)精度的角度看,你認(rèn)為乙(選填“甲”或“乙”)的選擇較好;(2)某同學(xué)測(cè)量金屬桿的直徑d1,如圖乙所示,其值為3.700mm;(3)該同學(xué)利用v1=d1t1、v2=d(4)本實(shí)驗(yàn)在下面的操作中,你認(rèn)為正確的是B。A.釋放時(shí)框的下沿必須與光電門(mén)在同一高度B.釋放時(shí)框的下沿可以在光電門(mén)上方一定距離處C.擋板下落時(shí)框如果沒(méi)有保持豎直狀態(tài),對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響(5)有同學(xué)提出細(xì)桿直徑較大可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,若本實(shí)驗(yàn)忽略其他因素的影響,僅考慮直徑較大對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響,本實(shí)驗(yàn)得出的重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量的關(guān)系為ΔEp<ΔEk(選填“>”“<”或者“=”)?!究键c(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?)乙;(2)3.70;(3)d1【分析】(1)金屬細(xì)桿與塑料細(xì)桿相比重力較大,下落過(guò)程中空氣阻力的影響較小,實(shí)驗(yàn)誤差較小。(2)先確定螺旋測(cè)微器的精度值,螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度的讀數(shù)加上可動(dòng)刻度的讀數(shù)。(3)確定重力勢(shì)能減少量與矩形框的動(dòng)能增加量,兩者相等時(shí)可判斷機(jī)械能是守恒的。(4)釋放時(shí)框的下沿只要不在光電門(mén)下方即可;下落時(shí)框沒(méi)有保持豎直狀態(tài),那么框的下、上邊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的過(guò)程,框下落的高度小于上下邊框兩桿中心之間的距離。(5)根據(jù)光電門(mén)測(cè)速原理,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論:平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度和位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度表達(dá)式。遇到光電門(mén)測(cè)出的兩個(gè)瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的下落高度與實(shí)驗(yàn)測(cè)出的上下邊框兩桿中心之間的距離的大小關(guān)系,由此可判斷本實(shí)驗(yàn)得出的重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量的大小關(guān)系?!窘獯稹拷猓海?)金屬細(xì)桿與塑料細(xì)桿相比重力較大,下落過(guò)程中空氣阻力的影響較小,實(shí)驗(yàn)誤差較小,應(yīng)選擇金屬細(xì)桿做實(shí)驗(yàn),故乙同學(xué)的選擇較好。(2)螺旋測(cè)微器的精度值為0.01mm,如圖乙所示螺旋測(cè)微器的讀數(shù),即金屬桿的直徑d1的值為:d1=3.5mm+20.0×0.01mm=3.700mm。(3)下、上邊框的經(jīng)過(guò)光電門(mén)的過(guò)程,矩形框的重力勢(shì)能減少量為:ΔEp=mgd2矩形框的動(dòng)能增加量為:Δ若機(jī)械能守恒,則有:ΔEp=ΔEk聯(lián)立可得:gd2=d(4)AB、根據(jù)以上分析,釋放時(shí)框的下沿只要不在光電門(mén)下方即可。釋放時(shí)框的下沿可以與光電門(mén)在同一高度,這樣初動(dòng)能為零。故A錯(cuò)誤,B正確;C、下落時(shí)框沒(méi)有保持豎直狀態(tài),那么框的下、上邊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的過(guò)程,框下落的高度小于上下邊框兩桿中心之間的距離d2,對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響,故C錯(cuò)誤。(5)利用光電門(mén)測(cè)量得到的速度是細(xì)桿通過(guò)光電門(mén)的平均速度,矩形框做勻變速直線運(yùn)動(dòng),細(xì)桿通過(guò)光電門(mén)的平均速度等于該過(guò)程中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,而實(shí)驗(yàn)測(cè)出的上下邊框兩桿中心之間的距離d2,此距離對(duì)應(yīng)的初末速度應(yīng)該是兩桿中心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度,即細(xì)桿通過(guò)光電門(mén)的過(guò)程中的位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論可得:平均速度為:v=v設(shè)邊框的下面的細(xì)桿通過(guò)光電門(mén)的初末速度分別為v3、v4,邊框的上面的細(xì)桿通過(guò)光電門(mén)的初末速度分別為v5、v6。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:(v(v5整理可得:v52v52+v②式減去①式得:v52+整理可得:14[(v6﹣v5)2﹣(v4﹣v3)2]=2a(d2由:v6﹣v5=at2,v4﹣v3=at1,t2<t1,可得:(v6﹣v5)2﹣(v4﹣v3)2<0,即h>d2,這說(shuō)明光電門(mén)測(cè)出的兩個(gè)瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的下落高度h大于實(shí)驗(yàn)測(cè)出的上下邊框兩桿中心之間的距離d2,故本實(shí)驗(yàn)得出的重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量的關(guān)系為ΔEp<ΔEk。故答案為:(1)乙;(2)3.70;(3)d1【點(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)采用了落體法進(jìn)行機(jī)械能守恒的驗(yàn)證,采用光電門(mén)測(cè)量速度。掌握光電門(mén)的測(cè)速原理,對(duì)于機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法較多,需要多積累,多總結(jié)。25.(2024?馬鞍山三模)某實(shí)驗(yàn)小組想利用水流在重力作用下的粗細(xì)變化估測(cè)重力加速度大小。如圖甲所示,水龍頭出口豎直向下,流出的水在重力作用下速度越來(lái)越大,水流的橫截面積會(huì)越來(lái)越小。水龍頭單位時(shí)間流出水的體積為Q,用游標(biāo)卡尺在相距h的兩處測(cè)出水流的橫截面直徑分別為d1和d2。(1)某次用游標(biāo)卡尺測(cè)量水流的橫截面直徑時(shí)如圖乙所示,其讀數(shù)為1.04cm;(2)為提高該實(shí)驗(yàn)的精度,避免因水龍頭出口不規(guī)則等一系列因素造成的影響,下列措施有效的是C;A.水龍頭出口越細(xì)越好B.盡可能保證水流從水龍頭出口流出的初速度為零C.測(cè)量同一橫截面直徑d時(shí),應(yīng)從多個(gè)角度測(cè)量再求平均值(3)重力加速度g=8Q2【考點(diǎn)】探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律;游標(biāo)卡尺的使用與讀數(shù).【專(zhuān)題】定量思想;推理法;自由落體運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ敬鸢浮浚?)1.04;(2)C;(3)8【分析】(1)掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法,主尺讀數(shù)加上游標(biāo)尺讀數(shù),不需估讀;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)分析有效實(shí)驗(yàn)措施;(3)根據(jù)流速與流量的關(guān)系求出速度,然后由速度—位移公式求出加速度g?!窘獯稹拷猓海?)游標(biāo)卡尺是10分度的,其精確度為0.1mm,主尺讀數(shù)為10mm,游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,則游標(biāo)尺讀數(shù)為:4×0.1mm=0.4mm,所以最終讀數(shù)為:10mm+0.4mm=10.4mm=1.04cm(2)A、水龍頭出口越細(xì),水龍頭流出的水速度越大,導(dǎo)致橫截面積變小,不易測(cè)量,故A錯(cuò)誤;B、水流從水龍頭出口流出的初速度為零時(shí)不易測(cè)量橫截面直徑,故B錯(cuò)誤;C、為了減少偶然誤差,從多個(gè)角度測(cè)量同一截面直徑d,再求平均值,故C正確;故選:C。(3)水龍頭單位時(shí)間流出水的體積為Q,則水流經(jīng)過(guò)d1處時(shí),Q=(d12)2π解得:v1=同理水流經(jīng)過(guò)d2處時(shí),速度v2=根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知v2解得重力加速度g=故答案為:(1)1.04;(2)C;(3)8【點(diǎn)評(píng)】本題考查了測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn),解題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理,注意相等時(shí)間內(nèi)流過(guò)的水體積是不變的。
考點(diǎn)卡片1.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】(1)亞里士多德認(rèn)為:必須有力物體才能運(yùn)動(dòng);沒(méi)有力的作用,物體就要靜止在某個(gè)地方。(2)伽利略的理想實(shí)驗(yàn)①斜面實(shí)驗(yàn):讓靜止的小球從第一個(gè)斜面滾下,沖上第二個(gè)斜面,如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度。減小第二個(gè)斜面的傾角,原來(lái)釋放時(shí)的小球滾動(dòng)的距離增大,但所達(dá)到的高度相同。當(dāng)?shù)诙€(gè)斜面放平,小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。②推理結(jié)論:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。③實(shí)驗(yàn)示意圖如下:(3)笛卡兒的觀點(diǎn):如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)偏離原來(lái)的方向?!久}方向】理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能反映自然規(guī)律.伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),其中有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)事實(shí),其余是推論.如圖所示的斜面:①減小另一個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍能達(dá)到原來(lái)的高度②兩個(gè)斜面對(duì)接,讓靜止小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面③如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按正確的順序排列②③①④(只寫(xiě)序號(hào)即可)在上述設(shè)想步驟中,有的屬于可靠的事實(shí),有的屬于理想化的推論.下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類(lèi)正確的是:BA.①是事實(shí),②③④是推論B.②是事實(shí),①③④是推論C.③是事實(shí),①②④是推論D.④是事實(shí),①②③是推論.分析:通過(guò)簡(jiǎn)單的斜面實(shí)驗(yàn):讓小球從一個(gè)斜面滾下后,再滾上另一斜面.若斜面沒(méi)有摩擦,則小球會(huì)達(dá)到原來(lái)高度.然后改變另一斜面的傾角,觀察小球的運(yùn)動(dòng).最后讓另一斜面平放,則小球要達(dá)到原來(lái)高度,但又不可能達(dá)到,所以它將一直運(yùn)動(dòng)下去,這就是理想實(shí)驗(yàn).解答:(1)伽利略設(shè)計(jì)了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)的步驟是:先在兩個(gè)對(duì)接的斜面上,讓靜止的小球沿左邊的斜面滾下,小球?qū)L上右邊的斜面;如果沒(méi)有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)的高度;接著減小右邊斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度;繼續(xù)減小右邊斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球要沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)關(guān)于理想實(shí)驗(yàn)的描述中,有的屬于可靠的事實(shí),有的是理想化的推論.則②是事實(shí),①③④是推論,③中不可能沒(méi)有摩擦;①有摩擦是不可能達(dá)到原來(lái)高度的;④即使水平也不可能勻速運(yùn)動(dòng).故答案為:②③①④故選為:B。點(diǎn)評(píng):通過(guò)事實(shí)去理論推導(dǎo),這是跨出條件束縛的一種途徑.【解題思路點(diǎn)撥】1.伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推論一切運(yùn)動(dòng)著的物體在沒(méi)有受到外力的時(shí)候,它的速度將保持不變,并且一直運(yùn)動(dòng)下去。2.理想實(shí)驗(yàn)的意義(1)伽利略理想實(shí)驗(yàn)是以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)抽象思維,抓住主要因素,忽略次要因素,從而更深刻地揭示了自然規(guī)律。(2)伽利略理想實(shí)驗(yàn)是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的一種科學(xué)研究方法。2.平拋運(yùn)動(dòng)在豎直和水平方向上的特點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.平拋運(yùn)動(dòng)的定義:平拋運(yùn)動(dòng)是初速度水平,只受重力作用的運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)可以看成水平方向和豎直方向兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。水平方向上有初速度,不受力,所以做勻速直線運(yùn)動(dòng);豎直方向上無(wú)初速度,只受重力,所以做自由落體運(yùn)動(dòng)?!久}方向】下列關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)不正確的是(A、平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B、平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)C、做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在落地前加速度不變D、做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在落地前速度不變分析:平拋運(yùn)動(dòng)是只在重力的作用下,水平拋出的物體做的運(yùn)動(dòng),所以平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng).解答:A、平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng),所以A正確。B、平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng),所以B正確。C、平拋運(yùn)動(dòng)只受到重力的作用,加速度就是重力加速度,所以加速度的大小是不變的,所以C正確。D、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動(dòng),速度是在不斷變化的,所以D錯(cuò)誤。本題是選錯(cuò)誤的,故選:D。點(diǎn)評(píng):本題就是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查,平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng),和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)求解.【解題思路點(diǎn)撥】根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可以知道,平拋運(yùn)動(dòng)可以分解成水平方向上勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng),而平拋運(yùn)動(dòng)自身是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3.游標(biāo)卡尺的使用與讀數(shù)4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的種類(lèi)與工作原理5.用雷達(dá)測(cè)量物體速度6.探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車(chē)在重物牽引下的運(yùn)動(dòng),探究小車(chē)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律.二、實(shí)驗(yàn)原理1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶能記錄運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置.2.求紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度一般用一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度代替.3.用描點(diǎn)法畫(huà)出小車(chē)的vt圖象,圖線的傾斜程度表示加速度的大小,如果vt圖象是一條傾斜的直線,說(shuō)明物體的速度是均勻變化的.三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一端附有滑輪的長(zhǎng)木板,小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖所示,把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路.2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上,使細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,放手后,看小車(chē)能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行,然后把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面.3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置,先接通電源,后釋放小車(chē),讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn).4.更換紙帶,重復(fù)操作兩次.5.增減鉤碼個(gè)數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn).五、數(shù)據(jù)處理1.表格法(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn),作為計(jì)數(shù)始點(diǎn),以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4…,測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x,并記錄填入表中.位置編號(hào)012345時(shí)間t/sx/mv/(m?s﹣1)(2)分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離△x1、△x2、△x3….(3)利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度
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