2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 高考題型二 實(shí)驗2 力學(xué)實(shí)驗(二)考情題型練.doc

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實(shí)驗2　力學(xué)實(shí)驗(二) 1.(2018安徽蚌埠一質(zhì)檢)某同學(xué)利用圖甲所示的裝置探究“外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”。圖中打點(diǎn)計時器的電源為50 Hz的交流電源,小車的質(zhì)量未知。 (1)實(shí)驗之前要平衡小車所受的阻力,具體的步驟是,吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計時器打出一系列　　　　　　　　的點(diǎn)。 (2)按住小車,在吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,并在小車中放入質(zhì)量已知的砝碼,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和應(yīng)滿足的條件是　　　　。 (3)打開打點(diǎn)計時器電源,釋放小車,得到如圖乙所示的紙帶,圖示為五個連續(xù)點(diǎn)之間的距離(單位:cm),則小車的加速度a=　　　　 m/s2。(結(jié)果保留兩位小數(shù)) (4)改變小車中的砝碼質(zhì)量多次試驗,得到不同的紙帶,記錄砝碼的質(zhì)量m,并根據(jù)紙帶求出不同的m對應(yīng)的加速度a,以m為橫坐標(biāo),1a為縱坐標(biāo),做出1a-m關(guān)系圖線如圖丙所示,設(shè)圖中直線的斜率為k,縱軸上的截距為b,若牛頓第二定律成立,則小車的質(zhì)量為　　　　　　。 2.(2018河南駐馬店質(zhì)檢)如圖所示實(shí)驗裝置,某同學(xué)用a、b兩個半徑相同的小球,按照以下步驟研究彈性正碰實(shí)驗操作: ①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于緊靠槽口處,使小球a從斜槽軌道上固定點(diǎn)處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O; ②將木板水平向右移動一定距離并固定,再使小球a從固定點(diǎn)處由靜止釋放,撞到木板上。重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的落點(diǎn)圈在里面,其圓心就處于小球落點(diǎn)的平均位置,得到痕跡B; ③把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球a仍從固定點(diǎn)處由靜止釋放,和小球b相碰后,重復(fù)多次,并使用與第二步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩個小球落點(diǎn)的平均位置,得到兩球撞在木板上痕跡A和C。 (1)為了保證在碰撞過程中a球不反彈,a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1　　　　m2。(選填“大于”“小于”或“等于”) (2)完成本實(shí)驗,必須測量的物理量有　　　　。 A.小球a開始釋放的高度h B.木板水平向右移動的距離l C.A球和B球的質(zhì)量m1、m2 D.O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離y1、y2、y3 3.(2018山東濟(jì)南一中模擬)某同學(xué)利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動。 (1)實(shí)驗中,必要的措施是　　　　。 A.平衡小車與長木板間的摩擦力 B.先接通電源再釋放小車 C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量 D.細(xì)線必須與長木板平行 (2)他實(shí)驗時將打點(diǎn)計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn),圖中未畫出)。s1=3.59 cm,s2=4.42 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm。則小車的加速度a=　　　　 m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計時器在打B點(diǎn)時小車的速度vB=　　　　 m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) (3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49 Hz,而做實(shí)驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實(shí)際值相比　　　　(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。  實(shí)驗2　力學(xué)實(shí)驗(二) 1.答案 (1)間隔均勻　(2)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量　(3)3.25　(4)bk 解析 (1)平衡摩擦力后,用手輕撥小車,小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動,打點(diǎn)計時器打出一系列間隔均勻的點(diǎn)。 (2)設(shè)小車質(zhì)量為M,車上砝碼質(zhì)量為m,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和為m2,小車所受拉力為F,對小車和砝碼受力分析,由牛頓第二定律可得F=(M+m)a;對吊盤和盤中物塊受力分析,由牛頓第二定律可得m2g-F=m2a;解得:F=M+mM+m+m2m2g,化簡得:F=11+m2M+mm2g,當(dāng)m2?M時,改變車上砝碼質(zhì)量m,小車所受拉力近似不變。故為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時,小車所受的拉力近似不變,吊盤和盤中物塊的質(zhì)量和應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。 (3)打點(diǎn)周期T=0.02 s,小車的加速度a=x3+x4-(x1+x2)4T2 =(3.78+3.65)-(3.52+3.39)40.02210-2 m/s2=3.25 m/s2 (4)認(rèn)為拉力不變,則a=FM+m,化簡得:1a=MF+mF。圖中直線的斜率為k,縱軸上的截距為b,則k=1F,b=MF,解得:M=bk。 2.答案 (1)大于　(2)D 解析 (1)根據(jù)彈性碰撞公式可知,只有入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,彈性碰撞后才不會反彈,所以選大于。 (2)小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動,設(shè)其水平位移為L,則小球做平拋運(yùn)動的時間:t=Lv0,小球的豎直位移:y=12gt2,解得v0=Lg2y,所以選D。 3.答案 (1)BD　(2)0.788　0.401　(3)偏大 解析 (1)研究小車的勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗中,小車的質(zhì)量與鉤碼的質(zhì)量大小,及小車與長木板間的摩擦力,對于實(shí)驗沒有影響;細(xì)線必須與長木板平行,且先接通電源再釋放小車,故BD正確,AC錯誤。 (2)每兩個計數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出,故兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=50.02=0.1 s;根據(jù)逐差法可知,物體的加速度為:a=(s3+s4)-(s2+s1)4T2=(5.97+5.19)10-2-(4.42+3.59)10-24(0.1)2=0.788 m/s2。B點(diǎn)的瞬時速度等于AC間的平均速度:vB=xAC2T=(3.59+4.42)10-220.1 m/s=0.401 m/s。 (3)如果在某次實(shí)驗中,交變電流的頻率為49 Hz,f<50 Hz,那么實(shí)際打點(diǎn)周期變大,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式Δx=aT2得,測量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏大。