專題33 力學(xué)實(shí)驗(yàn)——歷年高考物理真題精選之黃金30題(解析版)_第1頁
專題33 力學(xué)實(shí)驗(yàn)——歷年高考物理真題精選之黃金30題(解析版)_第2頁
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文檔簡介

1、歷年高考物理真題精選之黃金30題專題33 力學(xué)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)題1(2021·全國·高考真題)為測量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù),一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上,形成一傾角為的斜面(已知sin=0.34,cos=0.94),小銅塊可在斜面上加速下滑,如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過程,然后解析視頻記錄的圖像,獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔(每個(gè)時(shí)間間隔T=0.20s)內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si(i=1,2,3,4,5),如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得,小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為

2、_m/s2,小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字,重力加速度大小取9.80m/s2)【答案】 0.43 0.32【解析】根據(jù)逐差法有對小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得2(2021·浙江·高考真題)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一把彈簧秤(1)為完成實(shí)驗(yàn),某同學(xué)另找來一根彈簧,先測量其勁度系數(shù),得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表用作圖法求得該彈簧的勁度系數(shù)k =_N/m;(2)某次實(shí)驗(yàn)中,彈簧的指針位置如圖所示,其讀數(shù)為_N,同時(shí)利用(3)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N,請?jiān)诖痤}紙上畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合_

3、;(3)由圖得到F合=_N【答案】 53; 2.10; 3.3【解析】(1)圖象如圖所示:圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù),故根據(jù)圖象得:(2)彈簧秤的示數(shù):根據(jù)力的圖示法,作出兩個(gè)分力,2.20N和2.50N,以這兩個(gè)邊為臨邊,作出平行四邊形,對角線即可合力(3)根據(jù)圖象及比例尺得出合力的大小F合=3.3N3(2019·全國·高考真題)如圖(a),某同學(xué)設(shè)計(jì)了測量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)所用器材有:鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源,紙帶等回答下列問題:(1)鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=_(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a

4、表示)(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)整木板與水平面的夾角=30°接通電源開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開始沿木板滑下多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出)重力加速度為9.8 m/s2可以計(jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(結(jié)果保留2位小數(shù))【答案】 0.35【解析】(1)由mgsin-mgcos=ma,解得:=(2)由逐差法a= 得:SII=(76.39-31.83)×10-2m,T=0.10s,SI=(31.83-5.00)×10-2m,故a= m/s2=1.97 m/s2,代入式,得:= =0.35

5、4(2019·江蘇·高考真題)某興趣小組用如題1圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理(1)有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用:A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小,應(yīng)選擇_(選填“A”或“B”)(2)保持長木板水平,將紙帶固定在小車后端,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔實(shí)驗(yàn)中,為消除摩擦力的影響,在砝碼盤中慢慢加入沙子,直到小車開始運(yùn)動(dòng)同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子,直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)看法正確的同學(xué)是_(選填“甲”或“乙”)(3)消除摩擦力的影響后,在砝碼盤中加入砝碼接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,松開小車,小

6、車運(yùn)動(dòng)紙帶被打出一系列點(diǎn),其中的一段如題2圖所示圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出,紙帶上A點(diǎn)的速度vA=_m/s(4)測出小車的質(zhì)量為M,再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L小車動(dòng)能的變化量可用Ek=算出砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g;實(shí)驗(yàn)中,小車的質(zhì)量應(yīng)_(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量,小車所受合力做的功可用W=mgL算出多次測量,若W與Ek均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理【答案】 B 乙 0.31(0.300.33都算對) 遠(yuǎn)大于【解析】(1)為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小,應(yīng)選電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器即B;(2)當(dāng)小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力,由于最大靜

7、摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力,所以甲同學(xué)的看法錯(cuò)誤,乙同學(xué)的看法正確;(3)由圖可知,相鄰兩點(diǎn)間的距離約為0.62cm,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,所以速度為 ;(4)對小車由牛頓第二定律有:,對砝碼盤由牛頓第二定律有: 聯(lián)立解得:,當(dāng)時(shí)有:,所以應(yīng)滿足:5(2020·浙江·高考真題)某同學(xué)用單擺測量重力加速度,為了減少測量誤差,下列做法正確的是_(多選);A擺的振幅越大越好B擺球質(zhì)量大些、體積小些C擺線盡量細(xì)些、長些、伸縮性小些D計(jì)時(shí)的起、止位置選在擺球達(dá)到的最高點(diǎn)處改變擺長,多次測量,得到周期平方與擺長的關(guān)系圖象如圖所示,所得結(jié)果與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎迪喾l(fā)現(xiàn)其延長線沒有過原點(diǎn),

8、其原因可能是_。A測周期時(shí)多數(shù)了一個(gè)周期B測周期時(shí)少數(shù)了一個(gè)周期C測擺長時(shí)直接將擺線的長度作為擺長D測擺長時(shí)將擺線的長度加上擺球的直徑作為擺長【答案】 BC C【解析】A單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運(yùn)動(dòng),單擺的擺角不能太大,一般不能超過5°,否則單擺將不做簡諧振動(dòng),故A做法錯(cuò)誤;B實(shí)驗(yàn)盡量選擇質(zhì)量大的、體積小的小球,減小空氣阻力,減小實(shí)驗(yàn)誤差,故B做法正確;C為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,擺線應(yīng)輕且不易伸長的細(xì)線,實(shí)驗(yàn)選擇細(xì)一些的、長度適當(dāng)、伸縮性小的繩子,故C做法正確;D物體再平衡位置(最低點(diǎn))速度最大,計(jì)時(shí)更準(zhǔn)確,故D做法錯(cuò)誤。單擺的周期即但是實(shí)驗(yàn)所得沒過原點(diǎn),測得重力加速度與當(dāng)?shù)亟Y(jié)果相符

9、,則斜率仍為;則故實(shí)驗(yàn)可能是測量是直接將擺線的長度作為擺長了。6(2020·全國·高考真題)某同學(xué)利用圖(a)所示裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。調(diào)整木板的傾角平衡摩擦阻力后,掛上鉤碼,鉤碼下落,帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)并打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(b)所示。已知打出圖(b)中相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s,從圖(b)給出的數(shù)據(jù)中可以得到,打出B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vB=_m/s,打出P點(diǎn)時(shí)小車的速度大小vP=_m/s(結(jié)果均保留2位小數(shù))。若要驗(yàn)證動(dòng)能定理,除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外,還需要從圖(b)給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為_?!敬鸢浮?0.36 1.80 B、P之間的距

10、離【解析】由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度驗(yàn)證動(dòng)能定理需要求出小車運(yùn)動(dòng)的過程中拉力對小車做的功,所以還需要測量對應(yīng)的B、P之間的距離。7(2021·浙江·高考真題)用如圖所示裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。裝有砝碼的盤用繞過滑輪的細(xì)線牽引小車,盤和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力。小車運(yùn)動(dòng)的位移和速度可以由打點(diǎn)紙帶測出,以小車為研究對象,改變砝碼質(zhì)量,便可探究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是_;A需要補(bǔ)償小車受到阻力的影響B(tài)該實(shí)驗(yàn)裝置可以“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”C需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與長木板平行D需要滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于

11、小車的質(zhì)量如圖2所示是兩條紙帶,實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的應(yīng)是第_條(填寫“I”或“II”)紙帶;根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上畫出的W-v2圖象是一條過原點(diǎn)的直線,據(jù)此圖象_(填“能”或“不能”)求出小車的質(zhì)量?!敬鸢浮?ACD 能【解析】A題中需要將盤和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力,所以首先需要補(bǔ)償小車受到阻力的影響,即抬高長木板右端,小車在不接盤和砝碼的情況下,輕推小車,使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明小車重力沿斜面的分力與小車所受阻力等大反向,A正確;D然后掛上盤與砝碼,根據(jù)牛頓第二定律對小車,根據(jù)牛頓第二定律兩式相比解得繩子拉力當(dāng)滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,即,盤和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力,D正確;B實(shí)驗(yàn)過

12、程中摩擦阻力無法消除,本實(shí)驗(yàn)裝置無法驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”故B錯(cuò)誤。C細(xì)線與長木板平行需要平行,保證繩子的拉力與小車運(yùn)動(dòng)方向一致,這樣盤和砝碼的重力可完全當(dāng)作牽引力,C正確。故選ACD。小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),位移逐漸增大,所以實(shí)驗(yàn)打出的紙帶是第II條。根據(jù)動(dòng)能定理可知,圖像的斜率為,據(jù)能求出小車的質(zhì)量。8(2021·天津·高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組利用手機(jī)的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程。為便于記錄小球各個(gè)時(shí)刻在斜面上的位置,將錄像中時(shí)間間隔為T的連續(xù)7幅畫面合成到同一張圖中,示意如圖。依次測得小球各相鄰位置間的距離為、。寫出小球在位置1的速度表達(dá)式_。要求充分利

13、用測量數(shù)據(jù),寫出小球運(yùn)動(dòng)過程中的加速度表達(dá)式_。在測量小球相鄰位置間距時(shí)由于實(shí)驗(yàn)者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是_誤差。(填“偶然”或“系統(tǒng)”)【答案】 偶然【解析】勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻速度等于平均速度,所以1位置的速度為題中要求充分利用數(shù)據(jù),利用逐差法求解加速度,則解得加速度為讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是人為因素造成的,屬于偶然誤差。9(2015·山東·高考真題)某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)步驟:將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí),將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記

14、為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)每次將彈簧秤示數(shù)改變050 N,測出所對應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:F/N0050100150200250l/cml010971202130013981505找出中F=250 N時(shí)橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O、,橡皮筋的拉力記為FOO在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn),將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB完成下列作圖和填空:(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F-l圖線_(2)測得OA

15、=600cm,OB=760cm,則FOA的大小為_N(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,作出FOA和FOB的合力的圖示_(4)通過比較與_的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論【答案】 180(170190均正確) FOO【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法得出對應(yīng)的數(shù)據(jù),圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)即為l0;(2)橡皮筋兩端拉力相等,根據(jù)題意求得總長度即可求得皮筋上的拉力;(3)通過給出的標(biāo)度確定力的長度,根據(jù)平行四邊形得出圖象如圖所示;(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)得出的拉力與通過平行四邊形定則得出的合力解:(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法作出圖象如圖所示:由圖可知,圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)即為l0,由圖可知l0=10.0c

16、m;(2)AB的總長度為6.00+7.60cm=13.60cm;由圖可知,此時(shí)兩端拉力F=1.80N;(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,作出合力如圖所示;(4)只要作出的合力與實(shí)驗(yàn)得出的合力F00大小和方向在誤差允許的范圍內(nèi)相等,即可說明平行四邊形定則成立;故答案為(1)如圖所示;10.0;(2)1.80;(3)如圖所示;(4)F0010(2013·全國·高考真題)測量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道,與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切,C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C重力加速度為g實(shí)驗(yàn)步驟如下:用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m;

17、測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和 的高度h;將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放,在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D; ;重復(fù)步驟,共做10次;將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住,用米尺測量圓心到C的距離s(1)用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示:()物塊Q到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB_;()物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC_;()在物塊Q從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中,物塊Q克服摩擦力做的功Wf_;()物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)_(2)回答下列問題:()實(shí)驗(yàn)步驟的目的是_(ii)已知實(shí)驗(yàn)測得的值比實(shí)際值偏大,其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量量的誤差之外,其它的可能是_(寫出一個(gè)可能的原因即可)【答案】 mgR mgR 減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差 圓弧軌

18、道存在摩擦【解析】(1)()1從A到B,由動(dòng)能定理得mgR=EkB-0則物塊到達(dá)B時(shí)的動(dòng)能EkB=mgR()2離開C后,物塊做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向s=vCt豎直方向h=gt2物塊在C點(diǎn)的動(dòng)能EkC=mvC2解得EkC=()3由B到C過程中,由動(dòng)能定理得-Wf=mvC2-mvB2克服摩擦力做的功Wf=mgR-()4B到C過程中,克服摩擦力做的功Wf=mgL=mgR-則=(2)()5實(shí)驗(yàn)步驟的目的,是通過多次實(shí)驗(yàn)減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差;(ii)6實(shí)驗(yàn)測得的值比實(shí)際值偏大,其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量量的誤差之外,其他的可能是圓弧軌道存在摩擦,接縫B處不平滑等11(2019·北京·高考真題)用

19、如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出,落在水平擋板MN上由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時(shí),鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)移動(dòng)擋板,重新釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有_A斜槽軌道光滑B斜槽軌道末段水平C擋板高度等間距變化D每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球(2)為定量研究,建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系a取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),將鋼球靜置于Q點(diǎn),鋼球的_(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn);在確定y軸時(shí)_(選填“需要”或

20、者“不需要”)y軸與重錘線平行b若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn),也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖2所示,在軌跡上取A、B、C三點(diǎn),AB和BC的水平間距相等且均為x,測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則_(選填“大于”、“等于”或者“小于”)可求得鋼球平拋的初速度大小為_(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,結(jié)果用上述字母表示)(3)為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,同學(xué)們還提出了以下三種方案,其中可行的是_A從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱,拍攝照片,即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡B用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡C將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,鉛筆以一定

21、初速度水平拋出,將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡(4)伽利略曾研究過平拋運(yùn)動(dòng),他推斷:從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈,如果不受空氣阻力,不論它們能射多遠(yuǎn),在空中飛行的時(shí)間都一樣這實(shí)際上揭示了平拋物體_A在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)B在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)C在下落過程中機(jī)械能守恒(5)牛頓設(shè)想,把物體從高山上水平拋出,速度一次比一次大,落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn),如果速度足夠大,物體就不再落回地面,它將繞地球運(yùn)動(dòng),成為人造地球衛(wèi)星同樣是受地球引力,隨著拋出速度增大,物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng),請分析原因_【答案】 BD 球心 需要 大于 AB B 利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡的拋物線和圓周運(yùn)動(dòng)知識證明即

22、可【解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)解答(1)本實(shí)驗(yàn)中要保證小球飛出斜槽末端時(shí)的速度為水平,即小球做平拋運(yùn)動(dòng),且每次飛出時(shí)的速度應(yīng)相同,所以只要每次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放即可,故BD正確;(2)a.平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)應(yīng)為鋼球靜置于Q點(diǎn)時(shí),鋼球的球心對應(yīng)紙上的位置,由于平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),所以在確定y軸時(shí)需要y軸與重錘線平行;b.由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律即在相等時(shí)間間隔內(nèi)所通過的位移之比為可知,由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn),所以;設(shè)AB,BC間所用的時(shí)間為T,豎直方向有:,水平方向有:,聯(lián)立解得:;(3)A項(xiàng):細(xì)管A始終在水面之下,B就會(huì)噴

23、出穩(wěn)定的細(xì)水柱,故可行A正確B項(xiàng):用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時(shí)刻的位置即平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的點(diǎn),平滑連接在一起即為平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,所以此方案可行;C項(xiàng):將鉛筆垂直于豎直的白板放軒,以一定初速度水平拋出,筆尖與白紙間有摩擦阻力的作用,所以鉛筆作的不是平拋運(yùn)動(dòng),故此方案不可行;(4)由平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向運(yùn)動(dòng)可知,時(shí)間,所以只要高度相同,時(shí)間相同,故B正確;(5)由平拋運(yùn)動(dòng)可知,豎直方向:,水平方向:,聯(lián)立解得:,即拋出物體的軌跡為拋物線,當(dāng)拋出的速度越大,在拋物線上某點(diǎn)的速度足以提供該點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí),物體的軌跡從拋物線變?yōu)閳A12(2019·海南·高考真題)某同學(xué)利用圖

24、(a)的裝置測量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中,光滑的細(xì)桿和直尺水平固定在鐵架臺上,一輕彈簧穿在細(xì)桿上,其左端固定,右端與細(xì)繩連接;細(xì)繩跨過光滑定滑輪,其下端可以懸掛砝碼(實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為),彈簧右端連有一豎直指針,其位置可在直尺上讀出,實(shí)驗(yàn)步驟如下:在繩下端掛上一個(gè)硅碼,調(diào)整滑輪,使彈簧與滑輪間的細(xì)線水平且彈簧與細(xì)桿沒有接觸;系統(tǒng)靜止后,記錄砝碼的個(gè)數(shù)及指針的位置;逐次增加砝碼個(gè)數(shù),并重復(fù)步驟(保持彈簧在彈性限度內(nèi));用n表示砝碼的個(gè)數(shù),l表示相應(yīng)的指針位置,將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)?;卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖(b)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)并做出圖像_;l1234510.4810.96

25、11.4511.9512.40(2)彈簧的勁度系數(shù)k可用砝碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及圖線的斜率表示,表達(dá)式為_;若g取,則本實(shí)驗(yàn)中_(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?; 109N/m【解析】(1)做出圖像如圖;(2)由胡克定律:,即,則,解得;由圖形可知,解得13(2017·全國·高考真題)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。 (已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)

26、共滴下91個(gè)小水滴)(1)由 圖(b)可知,小車在桌面上是_(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的;(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_ m/s,加速度大小為_ m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)【答案】 從右向左 0.38m/s 0.15m/s2【解析】(1)由于用手輕推一下小車,則小車做減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)桌面上連續(xù)6個(gè)水滴的位置,可知,小車從右向左做減速運(yùn)動(dòng)。(2)已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下91個(gè)小水滴,那么各點(diǎn)時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,有根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度

27、,得那么加速度的大小為 0.15 m/s2。14(2010·海南·高考真題)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示:(1)實(shí)驗(yàn)步驟:將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平.用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度l,結(jié)果如圖2所示,由此讀為l=_mm.由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=_cm.將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2.從數(shù)字計(jì)數(shù)器(圖1中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間和.用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)有表示直接測量

28、量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式:滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=_和v2=_.當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為EK1=_和EK2=_在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢能的減少=_(重力加速度為g).(3)如果_,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.【答案】 9.30 60.00(59.9660.04) 【解析】第一空.該游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,主尺讀數(shù)為9mm,副尺讀數(shù)為0.05mm×6=0.30mm,故遮光條的寬度l=9mm+0.05mm×6=9.30mm.第二空.刻度尺的精確度為1mm,

29、估讀到0.1mm,則兩光電門中心之間的距離s=80.00cm-20.00cm=60.00cm(59.9660.04).第三空.第四空.由于擋光條寬度很小,因此將擋光條通過光電門時(shí)的平均速度當(dāng)作瞬時(shí)速度有:,第五空.根據(jù)動(dòng)能的定義式得:通過光電門1,系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能為.第六空.通過光電門2,系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能為.第七空.系統(tǒng)勢能的減少EP=mgh=mgs第八空.如果EP=E k=Ek2-Ek1即重力勢能的減小量等于動(dòng)能的增加量,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律15(2016·江蘇·高考真題)某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒

30、定律一根細(xì)線系住鋼球,懸掛在鐵架臺上,鋼球靜止于A點(diǎn),光電門固定在A的正下方在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條將鋼球拉至不同位置由靜止釋放,遮光條經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間t可由計(jì)時(shí)器測出,取作為鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t,計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢能變化大小與動(dòng)能變化大小,就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒(1)用計(jì)算鋼球重力勢能變化的大小,式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時(shí)的鋼球球心到_之間的豎直距離A鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端B鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心C鋼球在A點(diǎn)時(shí)的底端(2)用計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小,用刻度尺測量遮光條寬度,示數(shù)如圖所示,其讀數(shù)為_cm某次測量中,計(jì)時(shí)器的示

31、數(shù)為0.0100 s,則鋼球的速度為v=_m/s(3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:他發(fā)現(xiàn)表中的與之間存在差異,認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的你是否同意他的觀點(diǎn)?請說明理由_(4)請你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議_【答案】 B 1.50 1.50 不同意,空氣的阻力造成的,則要小于,所以誤差不是空氣的阻力造成的 分別是小球的球心到懸點(diǎn)的距離和光電門到懸點(diǎn)的距離和L,在計(jì)算小球的動(dòng)能時(shí),使用的速度為:【解析】(1)小球下落的高度為初末位置球心間的距離,所以選B;(2)由題圖知讀數(shù)為1.50cm,小球的速度為:代入數(shù)據(jù)解得v=1.50m/s;(3)若是空氣阻力造成的,則小于,根據(jù)表格數(shù)據(jù)知大于,故不是空氣

32、阻力造成的;(4) 由圖可知,在該實(shí)驗(yàn)中所求的速度是遮光片的速度,而不是小球的速度,二者之間的速度略有差別。由于小球與遮光片都做圓周運(yùn)動(dòng),它們具有相等的角速度,根據(jù)角速度與線速度之間的關(guān)系:可知,小球的速度與遮光片的速度之間的關(guān)系為:解得小球的速度為:16(2020·天津·高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置測定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上,在桌面上固定一個(gè)斜面,斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離,讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下,通過碰撞復(fù)寫紙,在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。為了正確完成實(shí)驗(yàn),以下做法必要的是_。A實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)

33、保持桌面水平B每次應(yīng)使鋼球從靜止開始釋放C使斜面的底邊ab與桌邊重合D選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng),在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為、,示意如圖2。重力加速度,鋼球平拋的初速度為_m/s。圖1裝置中,木板上懸掛一條鉛垂線,其作用是_?!敬鸢浮?AB 2 方便調(diào)整木板保持在豎直平面上【解析】A實(shí)驗(yàn)過程中要保證鋼球水平拋出,所以要保持桌面水平,故A正確;B為保證鋼球拋出時(shí)速度相同,每次應(yīng)使鋼球從同一位置靜止釋放,故B正確;CD實(shí)驗(yàn)只要每次鋼球拋出時(shí)速度相同即可,斜面底邊ab與桌面是否重合和鋼球與斜面間的摩擦力大小對于每次拋出的速度無影響

34、,故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。故選AB。 每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng),則在白紙上記錄鋼球的相鄰兩個(gè)落點(diǎn)的時(shí)間間隔相等,剛球拋出后在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)可知相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為剛球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以小球初速度為懸掛鉛垂線的目的是方便調(diào)整木板保持在豎直平面上。17(2018·全國·高考真題)某同學(xué)用圖(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的摩擦因數(shù)??邕^光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊之間的細(xì)線保持水平,在木塊上放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板,當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)

35、驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出,其中f4的值從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出。砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動(dòng)摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列問題(1)f4 = _N;(2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出fm圖線;_(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板和木塊之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式f = _,fm圖線(直線)的斜率的表達(dá)式k = _;(4)取g = 9.80m/s2,由繪出的fm圖線求得 = _。(保留2位有效數(shù)字)【答案】 2.75 見解析 (M + m)g g 0.40【解析】(1)從圖b讀出f4 = 2.75N。(

36、2)根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線有(3)木塊受到的摩擦力可表達(dá)為所以圖像的斜率表示為。(4)木塊受到木板給的的滑動(dòng)摩擦力的大小從圖表中可以觀察當(dāng)m每增加0.05kg,摩擦力f增加0.2N,故可見f與砝碼的質(zhì)量成正比,故本題中木塊的質(zhì)量為近似0,圖像與縱軸的截距為,圖像近似過原點(diǎn),M近似為0,代入相關(guān)參數(shù)可得。18(2021·廣東·高考真題)某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù),緩沖裝置如圖所示,固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°,彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過程如下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺,再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個(gè)從

37、管口滑進(jìn),每滑進(jìn)一個(gè)鋼球,待彈簧靜止,記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù),數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量,進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用計(jì)算彈簧的壓縮量:,_cm,壓縮量的平均值_cm;(2)上述是管中增加_個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;(3)忽略摩擦,重力加速度g取,該彈簧的勁度系數(shù)為_N/m。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【答案】 6.04 6.05 3 48.6【解析】(1)根據(jù)壓縮量的變化量為壓縮量的平均值為(2)因三個(gè)是相差3個(gè)鋼球的壓縮量之差,則所求平均值為管中增

38、加3個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;(3)根據(jù)鋼球的平衡條件有解得19(2021·全國·高考真題)某同學(xué)利用圖(a)所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝,頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光,某次拍攝后得到的照片如圖(b)所示(圖中未包括小球剛離開軌道的影像)。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板,紙板與小球軌跡所在平面平行,其上每個(gè)方格的邊長為。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖(b)中標(biāo)出。完成下列填空:(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)小球運(yùn)動(dòng)到圖(b)中位置A時(shí),其速度的水平分量大小為_,豎直分量大小為_;(2)根據(jù)圖(

39、b)中數(shù)據(jù)可得,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開?!敬鸢浮?1.0 2.0 9.7【解析】(1)因小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此速度為豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),因此A點(diǎn)的豎直速度可由平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度求得(2)由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)可得代入數(shù)據(jù)可得20(2019·浙江·高考真題)小明做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示,懸掛在O點(diǎn)的單擺由長為l的細(xì)線和直徑為d的小球A組成,小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對心碰撞,碰后小球A繼續(xù)擺動(dòng),小球B做平拋運(yùn)動(dòng)(1)小明用游標(biāo)卡尺測小球A直徑如圖2所示,則d=_mm又測得了小球A質(zhì)量m1,細(xì)線長度l,碰撞

40、前小球A拉起的角度和碰撞后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x、豎直下落高度h為完成實(shí)驗(yàn),還需要測量的物理量有:_(2)若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺,其周期_(選填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前單擺的周期(擺角小于5°)【答案】 14.40; 小球B質(zhì)量m2,碰后小球A擺動(dòng)的最大角 ; 大于;【解析】(1)球的直徑為d=14mm+×8mm=14.40mm;根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得碰撞前瞬間球A的速度(),碰撞后仍可根據(jù)機(jī)械能守恒定律計(jì)算小球A的速度,所以需要小球A碰后擺動(dòng)的最大角;小球B碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得小球B的速度,要求B的動(dòng)量所以需要測量小球B

41、的質(zhì)量;(2)黏在一起后,球的重心發(fā)生變化,如圖所示,擺長發(fā)生變化,故根據(jù)單擺周期可得周期變大21(2021·浙江·高考真題)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,小王用如圖1所示的裝置,讓重物從靜止開始下落,打出一條清晰的紙帶,其中的一部分如圖2所示。O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C和D為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,對體積和形狀相同的重物,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的理由是_。已知交流電頻率為,重物質(zhì)量為,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,則從O點(diǎn)到C點(diǎn),重物的重力勢能變化量的絕對值_J、C點(diǎn)的動(dòng)能_J(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。比較與的大小,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是_。A工作電壓偏高 B

42、存在空氣阻力和摩擦力 C接通電源前釋放了紙帶【答案】 阻力與重力之比更?。ɑ蚱渌侠斫忉專?0.547 0.588 C【解析】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)阻力越小越好,因此密度大的阻力與重力之比更小由圖中可知OC之間的距離為,因此機(jī)械能的減少量為勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間中點(diǎn)的速度等于這段時(shí)間的平均速度,因此因此動(dòng)能的增加量為工作電壓偏高不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的誤差,存在摩擦力會(huì)使重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量,只有提前釋放了紙帶,紙帶的初速度不為零,下落到同一位置的速度偏大才會(huì)導(dǎo)致動(dòng)能的增加量大于重力勢能的減少量。22(2021·海南·高考真題)為了驗(yàn)證物體沿光滑斜面下滑的過程中機(jī)械能守恒,某學(xué)習(xí)

43、小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置(包括導(dǎo)軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字毫秒計(jì))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外可使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:天平、游標(biāo)卡尺、刻度尺。(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟,其中不必要的步驟是_;在導(dǎo)軌上選擇兩個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢肁、B安裝光電門、,并連接數(shù)字毫秒計(jì);用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量m;用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d;通過導(dǎo)軌上的標(biāo)尺測出A、B之間的距離l;調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌的傾斜狀態(tài);將滑塊從光電門左側(cè)某處,由靜止開始釋放,從數(shù)字毫秒計(jì)讀出滑塊通過光電門、的時(shí)間、;用刻度尺分別測量A、B點(diǎn)到水平桌面的高度、;改變氣墊導(dǎo)軌傾斜程度,重復(fù)步驟,完成多次測量。(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d時(shí),

44、游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示,則_;某次實(shí)驗(yàn)中,測得,則滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度_(保留3位有效數(shù)字);(3)在誤差允許范圍內(nèi),若_(用上述必要的實(shí)驗(yàn)步驟直接測量的物理量符號表示,已知重力加速度為g),則認(rèn)為滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒;(4)寫出兩點(diǎn)產(chǎn)生誤差的主要原因:_?!敬鸢浮?滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用,產(chǎn)生誤差;遮光條寬度不夠窄,測量速度不準(zhǔn)確,產(chǎn)生誤差【解析】(1)滑塊沿光滑的斜面下滑過程機(jī)械能守恒,需要通過光電門測量通過滑塊運(yùn)動(dòng)的速度滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒,減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能整理化簡得所以測量滑塊和遮光條得總質(zhì)量不必要,滿足題目要求,測量、之間的距離不必要,滿足題目要求。故選

45、。(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為;滑塊通過光電門的速度(3)根據(jù)(1)問可知在誤差允許的范圍內(nèi),滿足該等式可認(rèn)滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒。(4)滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用,產(chǎn)生誤差;遮光條寬度不夠窄,測量速度不準(zhǔn)確,產(chǎn)生誤差。23(2020·全國·高考真題)一細(xì)繩跨過懸掛的定滑輪,兩端分別系有小球A和B,如圖所示。一實(shí)驗(yàn)小組用此裝置測量小球B運(yùn)動(dòng)的加速度。令兩小球靜止,細(xì)繩拉緊,然后釋放小球,測得小球B釋放時(shí)的高度h0=0.590 m,下降一段距離后的高度h=0.100 m;由h0下降至h所用的時(shí)間T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小為a=_m/s2(保留3位有效數(shù)字

46、)。從實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)得知,小球A、B的質(zhì)量分別為100.0 g和150.0 g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算可得小球B加速度的大小為a=_m/s2(保留3位有效數(shù)字)??梢钥闯?,a與a有明顯差異,除實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差外,寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因:_?!敬鸢浮?1.84 1.96 滑輪的軸不光滑,繩和滑輪之間有摩擦(或滑輪有質(zhì)量)【解析】有題意可知小球下降過程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有代入數(shù)據(jù)解得a=1.84m/s2;根據(jù)牛頓第二定律可知對小球A有對小球B有帶入已知數(shù)據(jù)解得;在實(shí)驗(yàn)中繩和滑輪之間有摩擦?xí)斐蓪?shí)際計(jì)算值偏小。24(2020

47、83;浙江·高考真題)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),圖甲是教材中的實(shí)驗(yàn)方案;圖乙是拓展方案,其實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:()掛上托盤和砝碼,改變木板的傾角,使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑;()取下托盤和砝碼,測出其總質(zhì)量為m,讓小車沿木板下滑,測出加速度a;()改變砝碼質(zhì)量和木板傾角,多次測量,通過作圖可得到的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)獲得如圖所示的紙帶,計(jì)數(shù)點(diǎn)a、b、c、d、e、f間均有四個(gè)點(diǎn)未畫出,則在打d點(diǎn)時(shí)小車的速度大小_(保留兩位有效數(shù)字);需要滿足條件的方案是_(選填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作圖象時(shí),把作為F值的是_(選填“甲”、“乙”或“甲和乙”)?!敬鸢浮?0.18

48、0.19 甲 甲和乙【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期由勻加速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得,在打d點(diǎn)時(shí)小車的速度在圖甲的實(shí)驗(yàn)方案中,由托盤和砝碼的重力提供拉力,讓小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得則則繩子對小車的拉力當(dāng)時(shí),繩子拉力近似等于托盤和砝碼的重力。故甲需要滿足。在圖乙的實(shí)驗(yàn)方案中,掛上托盤和砝碼,小車勻速下滑,設(shè)斜面的傾斜角為,斜面和紙帶對小車的摩擦力或阻力總和為f,則有取下托盤和砝碼,小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得即故乙方案中,不需要滿足。在甲乙方案中,均用托盤和砝碼的重力mg作為小車勻加速的直線運(yùn)動(dòng)的合力及F。25(2020·北京·高考

49、真題)在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,做如下探究:(1)為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系,可利用圖1所示裝置進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。兩小車放在水平板上,前端通過鉤碼牽引,后端各系一條細(xì)線,用板擦把兩條細(xì)線按在桌上,使小車靜止。抬起板擦,小車同時(shí)運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后按下板擦,小車同時(shí)停下。對比兩小車的位移,可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件,下列正確的是:_(選填選項(xiàng)前的字母)。A小車質(zhì)量相同,鉤碼質(zhì)量不同B小車質(zhì)量不同,鉤碼質(zhì)量相同C小車質(zhì)量不同,鉤碼質(zhì)量不同(2)某同學(xué)為了定量驗(yàn)證(1)中得到的初步關(guān)系,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得到小車加速度與質(zhì)量的7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如下表所示。在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好

50、了6組數(shù)據(jù)點(diǎn),請將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上,并作出圖像_。次數(shù)12345670.620.560.480.400.320.240.150.250.290.330.400.500.711.00(3)在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)之前,需要思考如何測“力”。請?jiān)趫D3中畫出小車受力的示意圖。為了簡化“力”的測量,下列說法正確的是:_(選填選項(xiàng)前的字母)。A使小車沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng),小車受力可等效為只受繩的拉力B若斜面傾角過大,小車所受合力將小于繩的拉力C無論小車運(yùn)動(dòng)的加速度多大,砂和桶的重力都等于繩的拉力D讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和桶的質(zhì)量,砂和桶的重力才近似等于繩的拉力【答案】 B AD【解析】(1)為

51、了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,必須控制小車所受拉力相同,而讓小車的質(zhì)量不同,所以鉤碼質(zhì)量相同,故B正確。(2)數(shù)據(jù)描點(diǎn)和圖像如圖所示(3)A使小車沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng),小車所受重力沿斜面的分力剛好等于小車所受的摩擦力,則小車受力可等效為只受繩的拉力,故A正確;B若斜面傾角過大,重力沿斜面的分力大于摩擦力,小車所受合力將大于繩的拉力,不利于簡化“力”的測量,故B錯(cuò)誤;C由牛頓第二定律可知,無論小車運(yùn)動(dòng)的加速度多大,砂和桶的重力都大于繩的拉力,故C錯(cuò)誤;D當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和桶的質(zhì)量時(shí),砂和桶的重力近似等于繩的拉力,故D正確;故選AD。26(2021·湖南·高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組利

52、用圖(a)所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)用游標(biāo)卡尺測量墊塊厚度,示數(shù)如圖(b)所示,_;(2)接通氣泵,將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平;(3)在右支點(diǎn)下放一墊塊,改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度;(4)在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊,記錄墊塊個(gè)數(shù)和滑塊對應(yīng)的加速度;(5)在右支點(diǎn)下增加墊塊個(gè)數(shù)(墊塊完全相同),重復(fù)步驟(4),記錄數(shù)據(jù)如下表:1234560.0870.1800.2600.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點(diǎn),繪制圖線_。如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的,其應(yīng)該是_(保留三位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1.02 0.342【解析】(1)墊塊的厚度為h=1cm+2×0.1mm=1.02cm(5)繪制圖線如圖;根據(jù)可知a與n成正比關(guān)系,則根據(jù)圖像可知,斜率解得a=0.342m/s227(2021·北京·高考真題)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如:(1)實(shí)驗(yàn)儀器。用游標(biāo)卡尺測某

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