高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與直線運動 第6課時 力學(xué)實驗一1

1、第6課時力學(xué)實驗(一)1如圖1所示，在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為f1、f2，車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為x1、x2，則在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，有()圖1a當(dāng)m1m2、f12f2時，x12x2b當(dāng)m1m2、f12f2時，x22x1c當(dāng)f1f2、m12m2時，x12x2d當(dāng)f1f2、m12m2時，x22x1解析題中m1和m2是車中砝碼的質(zhì)量，決不能認(rèn)為是小車的質(zhì)量。本題中只說明了兩小車是相同的，并未告訴小車的質(zhì)量是多少。當(dāng)m1m2時，兩車加砝碼質(zhì)量仍相等，若f12f2，則a12a2，由xat2得x12

2、x2，a對，b錯；若m12m2時，無法確定兩車加砝碼后的質(zhì)量關(guān)系，兩小車的加速度關(guān)系也就不清楚。故無法斷定兩車的位移關(guān)系，c、d錯。答案a2(2016·浙江湖州期末)實驗中，如圖2所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中a、b、c、d、e為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔t0.1 s。圖2(1)根據(jù)紙帶可判定小車做_運動。(2)根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度：vd_ m/s，vc_ m/s，vb_ m/s。在如圖3所示坐標(biāo)中作出小車的vt圖線，并根據(jù)圖線求出a_。圖3(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度的物理意義是_。解析(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知xbcxabxcdxbcxdexcd

3、12.60 cm，故小車做勻加速直線運動。(2)根據(jù)v可知vd m/s3.90 m/svc m/s2.64 m/svb m/s1.38 m/s描點連線得如圖所示vt圖線，根據(jù)圖線斜率知a12.60 m/s2。(3)圖線與縱軸交點的速度的物理意義是零時刻小車經(jīng)過a點的速度。答案(1)勻加速直線(2)3.902.641.38見解析圖12.60 m/s2(3)零時刻小車經(jīng)過a點的速度3在做“探究求合力的方法”的實驗中，在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在a點上，另一端連接兩根細線，然后通過細線用兩個互成角度的彈簧測力計來拉橡皮條，使橡皮條與細線的結(jié)點伸長到某一點o，此時需記錄下：(1)

4、_；(2)_；(3)_；然后改用一個彈簧測力計把橡皮條拉到o點后再記錄下：(4)_；(5)_。如圖4所示，是該同學(xué)完成“探究求合力的方法”實驗操作后得到的數(shù)據(jù)圖，請選好比例在方框中作圖完成該同學(xué)未完成的實驗數(shù)據(jù)處理。圖4解析作圖時要以o點為起點作f1、f2、f的圖示，且要按同一比例；要用三角板和刻度尺規(guī)范地作出平行四邊形。實驗數(shù)據(jù)處理如圖所示。答案(1)兩彈簧測力計的讀數(shù)(2)結(jié)點的位置o(3)兩細線的方向(4)彈簧測力計的讀數(shù)(5)細線的方向?qū)嶒灁?shù)據(jù)處理如解析圖所示4李明同學(xué)在做“探究求合力的方法”實驗時，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點位置o點以及兩只彈簧測力計拉力的大小，如圖5甲所示。圖5(

5、1)試在圖甲中作出無實驗誤差情況下f1和f2的合力圖示，并用f表示此力。(2)有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是(多選)_。a兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大b橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力c兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置o。這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同d若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可(3)圖乙是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個實驗比較符合實驗事實？(力f是用一只彈簧測力計拉時的圖示)答：_。解析(1)用平行四邊形定則作圖，即以f1、f2為兩鄰邊作平行四邊

6、形，對角線就表示合力f。(標(biāo)上箭頭表明方向)(2)兩分力可以同時大于合力，a正確；結(jié)點受三個力作用處于平衡狀態(tài)，其中兩彈簧測力計的拉力的合力與第三個力橡皮筋拉力等大、反向，是一對平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，b錯誤；只有保證結(jié)點在同一位置才能說明作用效果相同，c正確；若兩個分力的大小變化而方向都不變，則合力必定變化，d錯誤。(3)作圖法得到的f必為平行四邊形的對角線，單個彈簧測力計的拉力f一定與橡皮筋共線，故張華的實驗比較符合實驗事實。答案(1)如圖所示(2)ac(3)張華做的符合實驗事實5某同學(xué)利用圖6所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，

7、物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點；相鄰計數(shù)點間的距離如圖7所示。打點計時器電源的頻率為50 hz。圖6圖7(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_和_之間某時刻開始減速。 (2)計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為_m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為_m/s。(保留三位有效數(shù)字)(3)物塊減速運動過程中加速度的大小為a_m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值_(選填“偏大”或“偏小”)。答案(1)67(或76)(2)1.001.20(3)2.00偏大6在“探究物體運動加速度與外力關(guān)

8、系”實驗中(1)某同學(xué)在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖8所示，請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處(只需指出二處錯誤或不妥之處)_。圖8(2)如圖9為某同學(xué)實驗中獲得的一條紙帶，a、b、c、d是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出。從圖中讀出a、b兩點間距s_ cm；c點對應(yīng)的速度是vc_ m/s；加速度是a_m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。圖9解析(1)實驗電源應(yīng)該是46 v交流電；小車應(yīng)停靠在打點計時器附近；應(yīng)該抬起木板右端用來平衡摩擦力；(2)由圖象可讀出ab之間的距離s0.70 cm；由于相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔t0.1 s，

9、而c點的速度vc0.1 m/s；根據(jù)加速度一定時物體在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為一恒量，即at2xcdxbc，得a0.20 m/s2。答案(1)電源應(yīng)該是46 v交流電；小車應(yīng)該停靠在打點計時器附近；沒有抬起木板右端用來平衡摩擦力。(2)0.700.100.207某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的大小關(guān)系。如圖10甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，彈簧測力計的示數(shù)為f1，在圓盤測力計的托盤上放置盛有水的燒杯，圓盤測力計的示數(shù)為f2；再把小球浸沒在水中(水未溢出)，如圖乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為f3，圓盤測力計的示數(shù)為f4。圖10(1)請你分析彈簧測力計

10、示數(shù)的變化，即有f3_f1(選填“>”、“”或“<”)。(2)鐵球?qū)λ淖饔昧Υ笮開，若_，就說明了作用力與反作用力大小相等。解析(1)由于小球浸沒在水中后受到豎直向上的浮力作用，所以彈簧測力計示數(shù)減小，即f3<f1。(2)水對球的作用力和球?qū)λ淖饔昧κ且粚ο嗷プ饔昧?，水對球的浮力大小為f1f3，圓盤測力計的示數(shù)變化表示球?qū)λ淖饔昧?，即f4f2，若球?qū)λ淖饔昧Φ扔谒畬η虻淖饔昧?，即f1f3f4f2，則說明作用力與反作用力大小相等。答案(1)<(2)f1f3f1f3f4f28某同學(xué)用圖11(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。已知打點計時器所用電源的頻率為50 hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標(biāo)出了五個連續(xù)點之間的距離。圖11(1)物塊下滑時的加速度a_ m/s2，打c點時物塊的速度v_ m/s；(2)已知重力加速度大小為g，為求