（浙江選考）2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 實(shí)驗(yàn) 提升訓(xùn)練20 力學(xué)實(shí)驗(yàn).doc

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提升訓(xùn)練20　力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。 (1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為　　　　N。 (2)為了準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn),下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是　　　　。(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母) A.應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力 B.橡皮筋伸長(zhǎng)要在彈性限度范圍內(nèi) C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行 D.保證整個(gè)裝置在豎直平面內(nèi) E.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置 (3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,下列操作可以解決該問題的是　　　　。 A.減小B彈簧彈力的大小,同時(shí)保證O點(diǎn)位置不變 B.減小B彈簧彈力大小,同時(shí)O點(diǎn)向右偏移 C.保持AOB角度不變,使兩彈簧一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度 D.保持AOB角度不變,使兩彈簧一起逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度 2.(2017浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)(1)在實(shí)驗(yàn)室做力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)經(jīng)常用到“重物”,請(qǐng)為下列實(shí)驗(yàn)從圖中選擇最合適的“重物”(選填“A”“B”或“C”); ①探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律:　　　　; ②用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律:　　　　。 (2)在探究功和速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,甲同學(xué)直接將長(zhǎng)木板放在水平桌面上進(jìn)行橡皮筋拉小車實(shí)驗(yàn)(如圖甲所示);乙同學(xué)將長(zhǎng)木板一端墊高(如圖乙所示),調(diào)整木塊位置使得連接紙帶的小車被輕推后恰好能在長(zhǎng)木板上勻速下滑,然后進(jìn)行橡皮筋拉小車實(shí)驗(yàn)。 ①兩同學(xué)中操作正確的是　　　　(選填“甲”或“乙”)同學(xué)。 ②下列操作正確、規(guī)范的是　　　　。(本題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的) A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源 B.先釋放小車,再接通電源 C.需使用相同規(guī)格的橡皮筋 D.改變橡皮筋條數(shù)后小車可從不同位置靜止釋放 ③通過正確操作得到的一條紙帶,應(yīng)為圖中　　　　(選填“甲”或“乙”)。 3.如圖1所示為用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8 m/s2,重物質(zhì)量為0.2 kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示,打P點(diǎn)時(shí),重物的速度為零,A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn),根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),重力勢(shì)能減少量ΔEp=　　　　J,在B點(diǎn)的動(dòng)能Ek=　　　　J(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字) (2)若PB的距離用h表示,打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB,當(dāng)兩者間的關(guān)系式滿足　　　　時(shí),說明下落過程中重錘的機(jī)械能守恒(已知重力加速度為g)。 (3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能,其主要原因是　　　　。 A.重物的質(zhì)量過大 B.重物的體積過小 C.電源的電壓偏低 D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力 4.某同學(xué)采用如圖1所示的裝置做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)。 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用　　　　(選填“直流”或“交流”)電源。 (2)本實(shí)驗(yàn)　　　　(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)　　　　(填字母)。 A.先接通電源,再釋放小車 B.先釋放小車,再接通電源 C.同時(shí)釋放小車與接通電源 (3)該同學(xué)按正確的步驟完成了操作,并得到如圖2所示的紙帶,打下H點(diǎn)時(shí)小車速度大小vH=　　　　m/s。(保留2位有效數(shù)字) 5.如圖甲,為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。 甲 (1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是　　　　。 A.控制變量法 B.假設(shè)法 C.理想實(shí)驗(yàn)法 D.等效替代法 (2)在保持小車受力相同時(shí),探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,以下做法正確的是　　　　。 A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將裝有砝碼的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上 B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力 C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 D.為得出加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系而作出a- 1m圖象 (3)圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,其中O、A、B、C、D是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖,由紙帶求出打“B”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車速度大小為　　　　　m/s,小車的加速度的大小為　　　　m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) (4)如圖丙所示是某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線。其中圖線不過原點(diǎn)的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　,圖線在末端彎曲的原因是　。 6.(2017年10月浙江選考,17)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。 (1)下列儀器需要用到的是　　　　(多選); (2)下列說法正確的是　　　　(多選); A.先釋放紙帶再接通電源 B.拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長(zhǎng)木板平行 C.紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較疏 D.輕推小車,拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡 (3)如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶,A,B,C,D…為每隔4個(gè)點(diǎn)取的計(jì)數(shù)點(diǎn),據(jù)此紙帶可知小車在D點(diǎn)的速度大小為　　　　 m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)。 7.甲同學(xué)準(zhǔn)備做探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。乙同學(xué)準(zhǔn)備做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。 圖1 (1)圖1為實(shí)驗(yàn)室提供的部分器材,甲、乙均要使用的器材是　　　　(填字母代號(hào))。 (2)圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶①、②,請(qǐng)選擇任意一條紙帶計(jì)算b點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度　　　　m/s,其中紙帶　　　　(選填“①”或“②”)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)得到的。 ① ② 圖2 (3)關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是　　　　(填字母代號(hào))。 A.甲同學(xué)可以利用紙帶上任意兩點(diǎn)間的距離求所需速度 B.甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)木板傾斜的目的是使橡皮筋所做的功等于合力所做的功 C.乙同學(xué)可以取紙帶上任意2個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 D.乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放的目的是為了獲取更多的計(jì)時(shí)點(diǎn) 8.在探究“功和速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小張同學(xué)用如圖甲所示裝置,嘗試通過測(cè)得細(xì)繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車獲得的速度的值進(jìn)行探究,則 (1)下列說法正確的是　　　　。 A.該方案需要平衡摩擦力 B.該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 C.該方案操作時(shí)細(xì)線應(yīng)該與木板平行 D.該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇勻速時(shí)的速度 (2)圖乙為A、B兩位同學(xué)穿紙帶方法,你認(rèn)為　　　　(選填“A”或“B”)的正確。 甲 乙 丙 (3)某次獲得的紙帶如圖丙所示,小張根據(jù)點(diǎn)跡標(biāo)上了計(jì)數(shù)點(diǎn),請(qǐng)根據(jù)計(jì)數(shù)點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)求出C點(diǎn)的速度為　　　　m/s。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)  提升訓(xùn)練20　力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1.答案 (1)3.6　(2)E　(3)BCD 解析 (1)彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度是0.2 N,讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3.6 N; (2)重物的重力是合力,需要知道力的大小和方向,所以應(yīng)測(cè)量重物的重力,A正確;為了保護(hù)儀器,橡皮筋伸長(zhǎng)要在彈性限度范圍內(nèi),故B正確;拉線的方向應(yīng)與木板平面平行,投影到板上的力的方向誤差小,故C正確;本實(shí)驗(yàn)利用重物的重力表示合力,所以應(yīng)保證整個(gè)裝置在豎直平面內(nèi),故D正確;改變拉力后,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),只需要每次都記下O點(diǎn)的位置即可,E錯(cuò)誤。 (3)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,要減小彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)方法有:可以減小彈簧測(cè)力計(jì)A與豎直方向的夾角,可以減小兩彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角等,故B、C、D正確。 2.答案 (1)①B?、贏　(2)①乙?、贑?、垡? 解析 (1)①探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律中,把鉤碼掛在細(xì)繩上,細(xì)繩通過定滑輪拉小車在木板上運(yùn)動(dòng),故選B。②做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí),重物選擇質(zhì)量大一些、體積小一些的,并且重物只需一個(gè)即可,故選A。 (2)①做此實(shí)驗(yàn)時(shí),需平衡摩擦力,故操作正確的是乙同學(xué)。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源,故A錯(cuò)誤;應(yīng)先接通電源,再釋放小車,故B錯(cuò)誤;為了每次改變橡皮筋條數(shù)時(shí)做功成倍數(shù)增加,故使用的橡皮筋應(yīng)是相同的,故C正確;每次都要從同一位置由靜止釋放,這樣開始時(shí)橡皮筋的形變量相同,過程中每根橡皮筋做的功才相同,故D錯(cuò)誤。 (3)小車在橡皮筋的作用下先加速,后勻速,故紙帶間隔先變大后均勻。 3.答案 (1) 0.098 2　0.096 0　(2)vB2 =2gh　(3)D 解析 (1)mgh≈0.098 2 J,vB=(7.06-3.14)10-220.02 m/s=0.98 m/s,Ek=12mvB2≈0.096 0 J。(2)若機(jī)械能守恒,則mgh=12mvB2,即vB2=2gh。(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能,其主要原因是重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力。 4.答案 (1)交流　(2)不需要　A　(3)0.90 解析 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源。(2)本實(shí)驗(yàn)只要加速度一定即可,不需要平衡摩擦力。先接通電源,再釋放小車,故A對(duì)。(3)v=14.10-10.5020.0210-2 m/s=0.90 m/s。 5.答案 (1)A　(2)BD　(3)0.54　1.5　(4)未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦　未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。(2)平衡摩擦力時(shí),應(yīng)不掛小桶,讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力,選項(xiàng)B正確;實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后放小車,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)閍與1m為正比關(guān)系,故為得出加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系而作出a-1m圖象,選項(xiàng)D正確。(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02 s5=0.1 s,打“B”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為v=xAC2T=(13.87-3.10)10-220.1 m/s=0.54 m/s; 小車的加速度a=xCD+xBC-xAB-xOA4T2=0.215 3-0.007 72-0.007 7240.01 m/s2=1.5 m/s2。 (4)由圖線可知,當(dāng)力F到達(dá)一定的值時(shí)才有加速度,故圖線不過原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力;圖線在末端彎曲的原因是未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量。 6.答案 (1)AD　(2)BD　(3)0.210.01 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)通過打點(diǎn)紙帶分布求物體的加速度,通過天平測(cè)量小車的質(zhì)量,力由鉤碼的重力提供,所以選擇儀器A、D。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,后釋放小車;為了保證繩子拉力不用分解,所以繩子要與木板平行,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。小車初始速度為0,之后慢慢變大,因此紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較密,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。本實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力,在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量時(shí),鉤碼重力近似等于小車所受合外力,所以選項(xiàng)D正確。 (3)vD=xCE2t=6.50cm-2.40 cm20.1 s=0.205 m/s≈0.21 m/s。 7.答案 (1)D　(2)0.70(0.68~0.72)或1.38(1.36~1.40)?、凇?3)BD 解析 (1)探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)都需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 (2)對(duì)紙帶①,vb=xac20.02s=0.70 m/s;對(duì)紙帶②,vb≈1.38 m/s。①有勻速階段,故②對(duì)。 (3)甲同學(xué)要用勻速階段求速度,故A錯(cuò);平衡摩擦力,橡皮筋上的力就是合外力,故B對(duì);應(yīng)當(dāng)取紙帶上盡可能遠(yuǎn)的2個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,距離太近,誤差較大,故C錯(cuò);乙同學(xué)讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,可以在紙帶上打出更多的點(diǎn),故D對(duì)。 8.答案 (1)ABC　(2)B　(3)0.613 解析 (1)細(xì)繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車獲得的速度的值對(duì)比,則細(xì)繩拉力應(yīng)該是合外力,所以要平衡摩擦力,故A項(xiàng)正確;由于是近似認(rèn)為砝碼的重力等于拉力,則必須砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,故B項(xiàng)正確;若細(xì)線與平板不平行,物體運(yùn)動(dòng)過程中,拉力的方向不斷變化,則細(xì)線應(yīng)該與木板平行,故C項(xiàng)正確;在該實(shí)驗(yàn)方案中小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)求出某計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度與小車對(duì)應(yīng)于該點(diǎn)的位移,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2)紙帶安放的順序是復(fù)寫紙、紙帶,所以應(yīng)選B。 (3)由圖示刻度尺可知,其分度值為1 mm做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則C點(diǎn)的速度:vC=xBD2T=0.169 5-0.071 5240.02 m/s≈0.613 m/s。