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2019-2020年高考物理 考前教材回歸八 力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1．在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是(　　) A．用三個(gè)已校好的彈簧測(cè)力計(jì)才能完成此實(shí)驗(yàn) B．用兩個(gè)校好的彈簧測(cè)力計(jì)就可以完成此實(shí)驗(yàn) C．用一個(gè)校好的彈簧測(cè)力計(jì)也能完成此實(shí)驗(yàn) D．實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的外殼與紙面間的摩擦將會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 [答案]　BC [解析]　　由實(shí)驗(yàn)原理可知，當(dāng)需要用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋時(shí)，在確定結(jié)點(diǎn)O及兩個(gè)分力的方向的情況下，可以用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)先拉一側(cè)，另一側(cè)直接用細(xì)繩拉，先確定一個(gè)分力的大小，用同樣的方法再確定另外一個(gè)分力的大小，選項(xiàng)B、C正確． 2．(1)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示．設(shè)重錘質(zhì)量為m，交變電源周期為T，則打點(diǎn)4時(shí)重錘的動(dòng)能可以表示為________． (2)為了求起點(diǎn)0到點(diǎn)4重錘的重力勢(shì)能變化，需要知道重力加速度g的值，這個(gè)g值應(yīng)該是________(填選項(xiàng)的序號(hào)即可)． A．取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值 B．根據(jù)打出的紙帶，用Δs＝gT2求出． C．近似取10m/s2即可 D．以上說法均不對(duì) [答案]　(1)m()2　(2)A [解析]　　(1)由＝＝vt/2，可知，v4＝35＝，Ek4＝mv42＝m()2. (2)為了實(shí)驗(yàn)的精確性，重力加速度的數(shù)值應(yīng)該取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，選項(xiàng)A正確而C錯(cuò)誤；由于摩擦阻力的存在，物體下落的加速度應(yīng)該小于g，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤． 3．某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0＝3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6)，此時(shí)R的速度大小為________cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是________．(R視為質(zhì)點(diǎn)) [答案]　5　D [解析]　　紅蠟在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) ，由y＝vyt得，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝＝2s，紅蠟在x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，x＝at2，加速度為a＝＝2m/s2，x方向的速度為vx＝at＝4m/s，此時(shí)紅蠟的速度為v＝＝5m/s；消去時(shí)間t得x＝y(tǒng)2，圖象為D選項(xiàng)． 4．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用圖甲中器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，正確地完成實(shí)驗(yàn)操作后，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示，但在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，某同學(xué)取A、B兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，圖中測(cè)量結(jié)果記錄在下面的表格中． 項(xiàng)目 x1/cm A點(diǎn)瞬時(shí)速 度/(ms－1) x2/cm B點(diǎn)瞬時(shí)速 度/ (ms－1) AB兩點(diǎn)間 距離/cm 數(shù)據(jù) 3.92 0.98 12.80 50.00 (1)觀察紙帶，可知連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的________端(選填“左”或“右”)； (2)將表格中未填項(xiàng)目填寫完整； (3)若重物和夾子的總質(zhì)量為0.6kg，那么在AB運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能的增加量為________J，重力勢(shì)能減少量為________J. [答案]　(1)左　(2)3.20　(3)2.78　2.94 [解析]　　(1)重物剛開始運(yùn)動(dòng)，速度較小，點(diǎn)跡比較密集，故夾子應(yīng)夾在紙帶的左端； (2)vB＝＝3.20m/s (3)在AB運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能的增加量為ΔEk＝mvB2－mv A2＝2.78J；重力勢(shì)能減少量ΔEp＝mghAB＝2.94J. 5．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)中鉤碼重力大小與物體所受合外力大小視為相等． (1)如圖丙所示，由20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d＝________cm. (2)實(shí)驗(yàn)中可選擇的鉤碼有2個(gè)，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1>m2，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中選擇________(選填m1或m2)較合適． (3)實(shí)驗(yàn)中可選擇的遮光條有2個(gè)，它們的寬度分別為d1和d2，且d1>d2，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中選擇________(選填d1或d2)較合適． (4)該實(shí)驗(yàn)小組在a－F坐標(biāo)系中，畫出了如圖丙所示的三條曲線．你認(rèn)為符合事實(shí)的曲線是________(從①②③三條曲線中選出一條，填序號(hào))．曲線未過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是________． [答案]　(1)1.020　(2)m2　(3)d2　(4)③　氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平(或滑塊受到空氣阻力、繩與滑輪間的摩擦力) [解析]　　(1)20分度游標(biāo)卡尺的讀數(shù)；游標(biāo)尺上的第四條刻線與上面刻線對(duì)齊，則d＝10mm＋40.05mm＝10.20mm＝1.020cm. (2)本實(shí)驗(yàn)的條件是M?m，本實(shí)驗(yàn)選擇的鉤碼質(zhì)量越小越好，故應(yīng)選m2. (3)d越小，所求的經(jīng)過遮光條的平均速度越接近瞬時(shí)速度，故應(yīng)選d2. (4)由整體法可知，系統(tǒng)(也就是小車)的加速度：a＝＝mg＝F； 隨著所掛鉤碼質(zhì)量逐漸增大，逐漸增大，即a－F關(guān)系圖線的斜率逐漸減小，曲線③更符合事實(shí)． 6．某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案．如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端．開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音．用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移 x．(空氣阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略) ①滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為________． ②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________． ③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________． a．滑塊的質(zhì)量 b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮? c．長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差 d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí) [答案]　(1)①?、凇、踓d [解析]　　①由x＝at2得滑塊沿斜面的加速度a＝，由H＝gt2得重力加速度g＝，則a/g＝x/H.②根據(jù)a＝gsinα－μgcosα，其中sinα＝h/x，cosα＝，則＝－μ，得μ＝③根據(jù)μ＝及得到過程可知，引起實(shí)驗(yàn)誤差的是長(zhǎng)度(x、h、H)測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差和小球落地及滑塊撞擊擋板不同時(shí)，選項(xiàng)c、d正確． 7．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證牛頓第二定律． (1)為消除摩擦力的影響，實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力的具體操作為：取下________，把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車后，小車能沿木板做________運(yùn)動(dòng)． (2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點(diǎn)并作出a－圖線，通過a－圖線求得合外力大小為________N(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) /kg－1 a/(m s－2) 4.0 1.2 3.6 1.1 2.0 0.6 1.4 0.4 1.0 0.3 [答案]　(1)砂桶　勻速直線 (2)描點(diǎn)、連線如圖所示；0.30N(0.28～0.32N均可) [解析]　　(1)平衡摩擦力時(shí)不能掛砂桶； (2)由a＝可知，在a－圖象中，圖線的斜率k代表小車所受合外力的大小，由圖線可知，k＝0.30，即F＝0.30N. 8．利用如圖所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度，一斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)．當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量．每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示. s(m) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 t(ms) 292.9 371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 s/t (m/s) 1.71 1.62 1.55 1.45 1.34 1.22 完成下列填空和作圖： (1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度vt、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是________； (2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在下面給出的坐標(biāo)紙上畫出－t圖線； (3)由所畫出的－t圖線，得出滑塊加速度的大小為a＝________m/s2(保留2位有效數(shù)字)． [答案]　(1)＝at＋v1 (2)－t圖線如圖所示． (3)2.0(答案在1.8～2.2范圍內(nèi)都可) [解析]　　(1)設(shè)經(jīng)過光電門甲時(shí)的速度為v0，由＝＝得，v0＝－vt；由a＝，整理得，＝－t＋vt； (2)見答案 (3)由＝－t＋vt可知， －t圖象中圖線斜率的絕對(duì)值|k|＝，由圖線可知，k＝1m/s2，故a＝2k＝2m/s2. 9．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2. ①為測(cè)量滑塊的加速度a，須測(cè)出它在A、B間運(yùn)動(dòng)的________與________，計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是________； ②根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到a與m的關(guān)系為： a＝m－μg 他想通過多次改變m，測(cè)出相應(yīng)的a值，并利用上式來計(jì)算μ.若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的________保持不變，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于________； ③實(shí)驗(yàn)得到a與m的關(guān)系如圖乙所示，由此可知μ＝________(取兩位有效數(shù)字)． [答案]?、傥灰啤r(shí)間　a＝?、趍′＋m　滑塊上?、?.23(0.21～0.25) [解析]　?、儆沙跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)公式s＝at2可知：a＝，即需要測(cè)出滑塊在A、B間的運(yùn)動(dòng)位移和時(shí)間． ②由公式a＝m－μg可知，要求a是m的一次函數(shù)，必須滿足公式中的m′＋m保持不變，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于滑塊上． ③可求得圖線的斜率k的數(shù)值，將公式a＝m－μg變?yōu)閍＝km－μg，再?gòu)闹本€上選取適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)，將點(diǎn)的兩坐標(biāo)值(m，a)代入a＝km－μg后，可求得μ的值．