（高中物理）專題10力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

1、年高考物理 實(shí)驗(yàn)精選百題解析 專題10 力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1、8分13校聯(lián)考隨著環(huán)保節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，自行車重新成為短途出行的重要交通工具，它不僅能保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源，而且相比走路感覺更“省力。某同學(xué)想通過簡(jiǎn)單的器材，包括“臺(tái)秤、卷尺和秒表，驗(yàn)證是否“省力。他認(rèn)為是否“省力需比較同等條件下人所消耗的能量多少。1步驟一：估測(cè)一個(gè)人沿直線步行距離s所消耗的能量e1。他認(rèn)為人步行消耗的主要能量用于克服重力做功，運(yùn)用上述器材，他測(cè)量了“人的質(zhì)量m、腿長(zhǎng)l、步幅d；運(yùn)用上述物理量符號(hào)可得e 1= _寫表達(dá)式2單項(xiàng)選擇題一個(gè)體重為60kg普通高中男生，步行100米，消耗能量約 3步驟二：估測(cè)一個(gè)人騎自行車沿直線前

2、進(jìn)距離s所消耗的能量e2。他假定人騎自行車前進(jìn)時(shí)阻力不變。他測(cè)量了“人和車的總質(zhì)量m，騎車勻速前進(jìn)距離s1和對(duì)應(yīng)的時(shí)間t，他還可以測(cè)_寫出一個(gè)物理量及相應(yīng)符號(hào)，運(yùn)用上述物理量符號(hào)可得e2 =_寫表達(dá)式。最后比較e1和e2，即可驗(yàn)證是否“省力。以測(cè)停止蹬車后人和自行車滑行的距離s2，騎車勻速前進(jìn)速度v= s1/t，由動(dòng)能定理，e2-f s1=mv2，f s2=mv2，聯(lián)立解得：e2=。26分閔行區(qū)二模某同學(xué)為了探究桿子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了以下圖a所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸o處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出另一端a經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度va，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸o

3、的高度差h。設(shè)桿的有效寬度為dd很小，a端通過光電門的時(shí)間為t，那么a端通過光電門的瞬時(shí)速度va的表達(dá)式為。調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度va，數(shù)據(jù)如下表。為了尋找反映va和h的函數(shù)關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，并寫出處理后數(shù)據(jù)間的函數(shù)關(guān)系_。當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系，不計(jì)一切摩擦，根據(jù)守恒規(guī)律得出此桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式ek=請(qǐng)用數(shù)字、質(zhì)量m、速度va表示。組次123456h/mva(m/s)3、12分市模擬彭仁合作學(xué)習(xí)小組共同探究家中水龍頭的滴水情況。當(dāng)水龍頭擰得較小時(shí)，可以控制水一滴一滴地滴落到地面上，小組發(fā)現(xiàn)：第一滴水碰地的同時(shí)，第二滴水剛好從水龍頭處下落。為

4、了測(cè)算水滴下落的平均速度，同學(xué)們找來了秒表和卷尺。首先量出水龍頭口離地面的高度h，再用秒表計(jì)時(shí)。當(dāng)他們聽到某一水滴滴在地上聲音的同時(shí)，開啟秒表開始計(jì)時(shí)，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3，一直數(shù)到“n時(shí)，按下秒表停止計(jì)時(shí)，讀出秒表的示數(shù)為t。1水滴在空中運(yùn)動(dòng)的平均速度的表達(dá)式為；2測(cè)得h=1m，當(dāng)數(shù)到n =20時(shí)秒表的示數(shù) t=8.7s，那么水滴下落的平均速度為=m/s；3為了進(jìn)一步探究水滴下落的平均速度和下落高度的關(guān)系，大家又做了以下實(shí)驗(yàn)：找來一塊擋板，讓水滴落在擋板上。改變擋板和水龍頭口之間的距離h，并仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭滴水的快慢，使得總是在前一滴水滴到擋板上的同時(shí)，后一滴水剛好

5、開始下落。計(jì)時(shí)方法仍和上面一樣。從實(shí)驗(yàn)中又獲得了如下表所示的6組數(shù)據(jù)(連同上面的一組共有7組數(shù)據(jù))。請(qǐng)選取適宜的坐標(biāo)軸，標(biāo)上數(shù)據(jù)和單位，作出相應(yīng)的圖象，并根據(jù)圖象寫出平均速度和下落高度的函數(shù)關(guān)系為。次數(shù)123456高度h(m)平均速度v(m/s)1.5 41.6 81.9 52代入數(shù)據(jù)，水滴下落的平均速度為=m/s；3分析表格中數(shù)據(jù)關(guān)系。可得2與h成正比，畫出2-h圖象，根據(jù)圖象寫出平均速度和下落高度的函數(shù)關(guān)系為2=4.64.9h。410分市年高三年級(jí)調(diào)考試題某學(xué)習(xí)小組為了探究物體受到空氣阻力時(shí)運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，他們采用了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如以下圖。實(shí)驗(yàn)時(shí) 1為了平

6、衡小車運(yùn)動(dòng)中與木板之間的阻力。應(yīng)該采用下面所述的方法選填a、b、c、d。a逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在木板上保持靜止b逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使靜止的小車開始運(yùn)動(dòng)c逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使夾在小車后面的紙帶上所打的點(diǎn)間隔均勻d以上操作均可以薄板打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小車第21題圖砝碼2平衡了小車與木板間的阻力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力。往砝碼盤中參加一小砝碼，在釋放小車選填“之前或“之后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。 3從紙帶上選取假設(shè)干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間與速度的數(shù)據(jù)如下表： 時(shí)間/s0速度/m·s-1請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在答題紙上作出小車

7、的圖象。 4通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，有同學(xué)認(rèn)為：隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)根據(jù)圖象簡(jiǎn)要闡述理由。4答案：1c 2分 2之前 2分3見右圖，直線、折線不給分2分4同意2分 在v-t圖象中，速度越大時(shí)，加速度越小，小車受到的合力越小，那么小車受空氣阻力越大。2分5.8分浦東新區(qū)4月高考預(yù)測(cè)某學(xué)生興趣小組通過實(shí)驗(yàn)，探究相同厚度的普通均勻條形玻璃片的振動(dòng)頻率f與其長(zhǎng)度l的關(guān)系，得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由表中數(shù)據(jù)可知，振動(dòng)頻率f隨玻璃片長(zhǎng)度l的變化而_選填“均勻或“不均勻變化；振動(dòng)頻率f與玻璃片的長(zhǎng)度l的關(guān)系為_比例系數(shù)用表示。比例系數(shù)k的大小為_假設(shè)k有單位

8、，請(qǐng)按國(guó)際單位制帶上其單位，k可能與_有關(guān)至少寫出一項(xiàng)。音符c調(diào)頻率fhz玻璃片長(zhǎng)度lmm低音區(qū)539229064402747494258中音區(qū)1523251258723736592244698217578420568801947988183高音區(qū)1046178117416813181586、9分師大附中四模探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一有同學(xué)通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與哪些因素有關(guān)。他以圓型砂輪為研究對(duì)象，研究其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與其質(zhì)量、半徑、角速度等的具體關(guān)系。如以下圖，砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其角速度，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺

9、和砂輪間的摩擦力恒為轉(zhuǎn)動(dòng)過程動(dòng)能定理也成立。不計(jì)轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量及其與支架間的摩擦。分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉(zhuǎn)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得到的數(shù)據(jù)如下表所示：半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/j412841432422164423281216161232(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)計(jì)算砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能ek，并填在上面的表格里。 (2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能ek與質(zhì)量m、角速度、半徑r的關(guān)系式為_。6、答案：1填空半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/j4128414324221644232812161612322ek=km2r

10、2或者ek=m2r2。7(6分) 年3月市二模某興趣小組利用物理學(xué)知識(shí)測(cè)量某農(nóng)莊噴水口的流量q(q=sv,s為出水口的橫截面積巧為出水口的水流速度，方法如下：(1)先用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓形噴水口的內(nèi)徑d。上圖為正確測(cè)量得到的結(jié)果，由此可得噴水口的內(nèi)徑d= _mm。(2)翻開水閥，讓水從噴水口豎直向上噴出，穩(wěn)定后測(cè)得水柱最高點(diǎn)距噴水口豎直距離為h，那么噴出的水的初速度v0=_ (用h，g表示。(3)根據(jù)上述測(cè)量值，可得噴水口水的流量q=_ (用d、h、g表示810分“物體所受的合力減小，物體的運(yùn)動(dòng)速度就一定減小嗎？某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究這一問題：先調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車不受拉力時(shí)可近似做

11、勻速運(yùn)動(dòng)，然后將一根橡皮筋一端固定，另一端系在小車上，將小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并從靜止起釋放小車，得到如圖乙所示的紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為t,紙帶上各點(diǎn)為連續(xù)打出的點(diǎn)，紙帶上某點(diǎn)p與其相鄰點(diǎn)間距離分別為x1、x2. (1)該同學(xué)用來計(jì)算打點(diǎn)p時(shí)小車速度的大小，可以這樣計(jì)算的理由是： 這樣計(jì)算得到的結(jié)果與真實(shí)值相比選填“偏大或“偏小 (2從紙帶上選取假設(shè)干點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，得出這些點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v和時(shí)刻t,如下表：請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖像。 (3通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論：85分市期末因?yàn)槭诌厸]有天平，小王同學(xué)思考如何利用一勁度系數(shù)為k的彈簧和長(zhǎng)度測(cè)量工具來粗測(cè)一小球的質(zhì)量他從資料上查得彈簧的彈性勢(shì)