新教材2025屆高考物理二輪專項分層特訓卷第一部分專題特訓練專題六物理實驗考點1力學實驗

專題六物理試驗考點1力學試驗1.[2024·全國甲卷]某同學利用如圖(a)所示的試驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系．讓小車左端和紙帶相連．右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連．鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶．某次試驗得到的紙帶和相關數(shù)據(jù)如圖(b)所示．(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s．以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中，小車發(fā)生對應位移所用時間和平均速度分別為Δt和eq\o(v,\s\up6(－))0，表中ΔxAD＝________cm，eq\o(v,\s\up6(－))AD＝________cm/s.位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30eq\o(v,\s\up6(－))(cm/s)66.073.0eq\o(v,\s\up6(－))AD87.394.6(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度eq\o(v,\s\up6(－))隨時間Δt的變更關系，如圖(c)所示．在圖中補全試驗點．(3)從試驗結果可知，小車運動的eq\o(v,\s\up6(－))-Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程eq\o(v,\s\up6(－))＝kΔt＋b表示，其中k＝________cm/s2，b＝________cm/s.(結果均保留3位有效數(shù)字)(4)依據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小vA＝________，小車的加速度大小a＝________．(結果用字母k、b表示)2．[2024·浙江6月卷]如圖所示，某同學把A、B兩根不同的彈簧串接豎直懸掛，探究A、B彈簧彈力與伸長量的關系．在B彈簧下端依次掛上質量為m的鉤碼，靜止時指針所指刻度xA、xB的數(shù)據(jù)如表．鉤碼個數(shù)012…xA/cm7.758.539.30…xB/cm16.4518.5220.60…鉤碼個數(shù)為1時，彈簧A的伸長量ΔxA＝________cm，彈簧B的伸長量ΔxB＝________cm，兩根彈簧彈性勢能的增加量ΔEp________mg(ΔxA＋ΔxB)(選填“＝”“<”或“>”).3．[2024·全國乙卷]在“驗證力的平行四邊形定則”的試驗中運用的器材有：木板、白紙、兩個標準彈簧測力計、橡皮條、輕質小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細線和圖釘若干．完成下列試驗步驟：①用圖釘將白紙固定在水平木板上．②將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質小圓環(huán)上．將兩細線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計．用互成肯定角度、方向平行于木板、大小適當?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并________.(多選，填正確答案標號)A．用刻度尺量出橡皮條的長度B．用刻度尺量出兩細線的長度C．用鉛筆在白紙上標記出小圓環(huán)的位置D．用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向③撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到________，由測力計的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細線標記此時F的方向．④選擇合適標度，由步驟②的結果在白紙上依據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成圖，得出合力F′的大小和方向；按同一標度在白紙上畫出力F的圖示．⑤比較F′和F的________，從而推斷本次試驗是否驗證了力的平行四邊形定則．4．[2024·湖南卷]某同學探究彈簧振子振動周期與質量的關系，試驗裝置如圖(a)所示，輕質彈簧上端懸掛在鐵架臺上，下端掛有鉤碼，鉤碼下表面吸附一個小磁鐵，其正下方放置智能手機，手機中的磁傳感器可以采集磁感應強度實時變更的數(shù)據(jù)并輸出圖像，試驗步驟如下：(1)測出鉤碼和小磁鐵的總質量m；(2)在彈簧下端掛上該鉤碼和小磁鐵，使彈簧振子在豎直方向做簡諧運動，打開手機的磁傳感器軟件，此時磁傳感器記錄的磁感應強度變更周期等于彈簧振子振動周期；(3)某次采集到的磁感應強度B的大小隨時間t變更的圖像如圖(b)所示，從圖中可以算出彈簧振子振動周期T＝________(用“t0”表示)；(4)變更鉤碼質量，重復上述步驟；(5)試驗測得數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動周期的平方與質量的關系是________(填“線性的”或“非線性的”)；m/kg10T/sT/sT2/s20.0152.430.2430.0590.0253.140.3140.0990.0353.720.3720.1380.0454.220.4220.1780.0554.660.4660.217(6)設彈簧的勁度系數(shù)為k，依據(jù)試驗結果并結合物理量的單位關系，彈簧振子振動周期的表達式可能是________(填正確答案標號)；A．2πeq\r(\f(m,k))B．2πeq\r(\f(k,m))C．2πeq\r(mk)D．2πkeq\r(m)(7)除偶然誤差外，寫出一條本試驗中可能產(chǎn)生誤差的緣由：______________________．5．[2024·遼寧卷]某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下試驗：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段．選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行試驗．測量硬幣的質量，得到一元和一角硬幣的質量分別為m1和m2(m1>m2).將硬幣甲放置在斜面上某一位置，標記此位置為B.由靜止釋放甲，當甲停在水平面上某處時，測量甲從O點到停止處的滑行距離OP.將硬幣乙放置在O處，左側與O點重合，將甲放置于B點由靜止釋放．當兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量甲乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON.保持釋放位置不變，重復試驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2.(1)在本試驗中，甲選用的是________(填“一元”或“一角”)硬幣；(2)碰撞前，甲到O點時速度的大小可表示為________(設硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g)；(3)若甲、乙碰撞過程中動量守恒，則eq\f(\r(s0)－\r(s1),\r(s2))＝________(用m1和m2表示)，然后通過測得的詳細數(shù)據(jù)驗證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒；(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計算得到碰撞前后甲動量變更量大小與乙動量變更量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的緣由________________________________________________________________________________________________________________________________________________.6．[2024·新課標卷]一學生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”試驗．(1)用試驗室供應的螺旋測微器測量擺球直徑．首先，調整螺旋測微器，擰動微調旋鈕使測微螺桿和測砧相觸時，發(fā)覺固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖(a)所示，該示數(shù)為________mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖(b)所示，該示數(shù)為________mm，則擺球的直徑為________mm.(2)單擺試驗的裝置示意圖如圖(c)所示，其中角度盤須要固定在桿上的確定點O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小．若將角度盤固定在O點上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角________5°(填“大于”或“小于”).(3)某次試驗所用單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為________cm.試驗中觀測到從擺球第1次經(jīng)過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s，則此單擺周期為________s，該小組測得的重力加速度大小為________m/s2.(結果均保留3位有效數(shù)字，π2取9.870)題組一測量型試驗7．[2024·遼寧省大連市一模]某校舉辦科技節(jié)活動，一位同學設計了可以測量水平面上運動物體加速度的簡易裝置，如圖所示．將一端系有擺球的細線懸于小車內O點，細線和擺球后面有一個半圓形的刻度盤．當小球與小車在水平面上保持相對靜止時，依據(jù)懸繩與豎直方向的夾角θ，便可得到小車此時的加速度．(1)為了制作加速度計的刻度盤，須要測量當?shù)氐闹亓铀俣?，該選手利用單擺進行測量，每當擺球經(jīng)過最低點時計數(shù)一次，從計數(shù)1到51用時40秒，則該單擺周期為________s；若已知單擺擺長為l，周期為T，則計算當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為g＝________；(2)該加速度測量儀的刻度________．(填“勻稱”或“不勻稱”)8．[2024·湖北省黃石模擬]某學習小組在試驗室發(fā)覺一盒子內有8個相同的鉤碼，由于標識模糊，無法知道鉤碼的質量．為了測定鉤碼的質量，找到了以下試驗器材：一端帶定滑輪的長木板，質量為228g的木塊、打點計時器、電源、紙帶、坐標紙、細線等．他們設計了以下試驗步驟：A．如圖所示，將長木板置于水平桌面上，把打點計時器固定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點計時器并與木塊相連，細線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上B．使木塊靠近打點計時器，接通電源，釋放木塊，打點計時器在紙帶上打下一系列點，登記懸掛鉤碼的個數(shù)nC.將木塊上的鉤碼逐個移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復試驗操作BD．通過紙帶算出，懸掛不同鉤碼個數(shù)n所對應的加速度aE．以a為縱坐標，n為橫坐標，建立直角坐標系作出a-n圖像(1)如圖，為由試驗數(shù)據(jù)作出的a-n圖像，重力加速度g＝9.8m/s2.由圖可知，單個鉤碼的質量為________g(保留三位有效數(shù)字).此試驗還可以測出木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為________．(2)在上述試驗過程中，假如平衡了摩擦力，則與未平衡摩擦力相比，作出的a-n圖線的斜率________．(選填“變大”“不變”或“變小”).題組二探究型試驗9．[2024·皖豫名校聯(lián)盟階段性測試]圖1為“探究加速度與力、質量的關系”的試驗裝置．某同學欲用這套試驗裝置探究滑塊的加速度與長木板、滑塊間的動摩擦因數(shù)的關系，在其他條件不變的狀況下，通過多次變更動摩擦因數(shù)μ的值，利用紙帶測量對應的多個加速度a的值，畫出了a-μ圖像如圖2所示．取g＝10m/s2.(1)本試驗中，________(填“須要”或者“不須要”)平衡摩擦力．(2)為盡可能精確地完成試驗，下列做法正確的是________.(多選，填正確答案標號)A.試驗中必需保證桶和砂子的總質量m遠小于滑塊的質量MB．試驗中須要保證滑塊的質量M不變C．試驗中不須要保證桶和砂子的總質量m不變D．連接滑塊的細線要與長木板平行(3)由圖2可知，若滑塊的質量M＝1kg，則小桶和砂子的總質量m＝________kg.理論上，圖2中b＝________m/s2.10.[2024·八省(市)學業(yè)質量評價聯(lián)考]某科技小組想驗證勻速圓周運動向心力大小的表達式Fn＝mω2r，裝置如圖，用能夠顯示并調整轉動頻率的小電動機帶動豎直軸勻速轉動，OB為豎直軸的中心線，長為d的水平橫臂OA固定在OB上，不行伸長的輕細線上端固定在A處，下端穿過球心并固定．在裝置后面放一貼有白紙的豎直平板，調整裝置使初位置OA、OB所在的平面與豎直平板平行，用平行光源將裝置垂直投影在豎直板的白紙上．①描下裝置在白紙上的投影OB和OA，測出OA投影長度也為d，說明平行光源與墻垂直．②啟動電動機，記錄電動機的轉動頻率f，當小球轉動穩(wěn)定時，利用直尺與影子相切，描下小球軌跡在白紙上影子的最下邊緣水平切線CB，登記小球到達最右邊緣影子的豎直切線CC1，CB與CC1交于C點，B為CB與OB的交點．③關閉電動機，變更電動機的轉動頻率，重復上述試驗．(1)已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，測出了小球的直徑D，為驗證向心力公式，還需測量________．(從下列四個選項中選擇一個)A．小球的質量mB．OB高度差hC．AC繩長LD．畫出CA延長線與BO延長線的交點E，測EB的距離H(2)丙同學作出(1)中正確選擇的物理量隨________(選填“eq\f(1,f)”或“eq\f(1,f2)”)變更的圖像為始終線，但不過原點．假如圖像縱軸截距為________，斜率為________，則可驗證向心力公式Fn＝mω2r成立．(用第一問已知或所測的量表示)題組三驗證型試驗11．[2024·湖北省武漢市模擬]在驗證力的平行四邊形定則的試驗中，某試驗小組沒有找到橡皮筋，找到了兩盒質量為50g的鉤碼、一個測力計、一張白紙、一個方木板、三個小定滑輪和三根輕質尼龍線．試驗時在方木板上固定好白紙，方木板邊緣上互成角度地固定三個小定滑輪，如圖甲所示．將三根尼龍線的一端系在一起，另一端分別繞過三個小定滑輪，并在兩根尼龍線下端掛上若干鉤碼，另一根尼龍線下端掛上測力計進行試驗．(1)關于該試驗，下列說法正確的是________．(多選，填正確答案標號).A．只須要記錄鉤碼的個數(shù)N1、N2和測力計的示數(shù)FB．OA和OB間的夾角必需成鈍角C．在作力的圖示時，適當減小肯定長度的線段對應的力的大小，可以減小試驗誤差D．方木板肯定要水平放置(2)某次試驗中測力計的示數(shù)如圖乙所示，此時對應的拉力為________N．然后取單位長度的線段表示肯定大小的力，以所掛鉤碼對應的力為鄰邊作平行四邊形，若在試驗誤差允許的范圍內，平行四邊形對角線的長度與測力計的示數(shù)對應的長度大致相等，且平行四邊形的對角線與________大致在一條直線上，則力的平行四邊形定則可得到驗證．12．[2024·江蘇省南通市模擬]小明利用圖甲所示的試驗裝置驗證機械能守恒定律，所用器材包括：安裝phyphoxAPP的智能手機、鐵球、刻度尺、鋼尺等．(1)下列試驗操作步驟，正確依次是________．①將質量為m的鐵球放在鋼尺末端②快速敲擊鋼尺側面，鐵球自由下落③傳感器記錄下聲音振幅隨時間變更曲線④將鋼尺伸出水平桌面少許，用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差h⑤將手機位于桌面上方，運行手機中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項目(2)聲音振幅隨時間變更曲線如圖乙所示，第一、其次個尖峰的橫坐標分別對應鐵球起先下落和落地時刻，對應的時間間隔t＝________s；(3)若鐵球下落過程中機械能守恒，則應滿意等式：mgh＝____________(用m、h、t表示).(4)若敲擊鋼尺側面時鐵球獲得一個較小的水平速度，對試驗測量結果________(選填“有”或“沒有”)影響．(5)小華認為應將手機放在鋼尺與地板間的中點旁邊測量時間．你認為哪位同學的時間測量結果更精確，請簡要說明理由___________________________________________________________________________________________________________________________________.13．[2024·重慶市第八中學模擬]某試驗小組在水平桌面左端固定一彈射裝置，PQ為中軸線，OO′與軸線垂直并作為參考線，用兩個材料相同、質量不同的滑塊A、B驗證動量守恒定律．試驗步驟如下：a．壓縮彈簧將滑塊A從P處沿PQ彈射，滑塊A停止后，測出其右端到OO′的距離s1，如圖甲所示；b．將質量較小的滑塊B靜置于軸線上，并使其左端與OO′相切，如圖乙所示；c．將彈簧壓縮至圖甲中相同位置，確?；瑝KA到達OO′線時具有相同的動量，滑塊A在OO′處與滑塊B相碰，兩滑塊停止后，分別測出滑塊A右端和滑塊B左端到OO′的距離s2、s3，如圖丙所示．(1)要驗證兩滑塊碰撞過程中動量守恒，還須要測量________________________．(2)若測量數(shù)據(jù)s1、s2、s3近似滿意關系式____________________，說明滑塊A、B發(fā)生了彈性碰撞．14.[2024·廣東佛山階段練習]某同學利用如圖甲所示的向心力演示器探究小球做圓周運動所需向心力大小F與小球質量m、運動半徑r和角速度ω之間的關系．(1)本試驗采納的主要試驗方法為________(選填“等效替代法”或“限制變量法”).在探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與運動半徑r的關系時，把兩個相同________的小球放到半徑r不等的長槽和短槽上，保證兩變速塔輪的________相同，依據(jù)標尺上露出的紅白相間等分標記，粗略計算出兩個球所需向心力的比值；(2)另一同學利用如圖乙所示接有傳感器的向心力試驗器來進行試驗．力傳感器可干脆測量向心力的大小F，旋臂另一端的擋光桿經(jīng)過光電門傳感器時，系統(tǒng)將自動記錄其擋光時間，用螺旋測微器測量擋光桿的寬度d，示數(shù)如圖丙所示，則d＝________mm，擋光桿到轉軸的距離為R.某次擋光桿經(jīng)過光電門時的擋光時間為Δt，可求得擋光桿的角速度ω的表達式為________(用題目中所給物理量的字母符號表示).該同學保持砝碼質量和運動半徑r不變，探究向心力F與角速度ω的關系，作出F-ω2圖線如圖丁所示，若砝碼運動半徑r＝0.2m，牽引桿的質量和一切摩擦可忽視，由F-ω2圖線可得砝碼質量m＝________kg(結果保留2位有效數(shù)字).15．[2024·全國重點中學新百年競優(yōu)聯(lián)考]某同學設計如圖甲所示的試驗裝置．他在一端帶有定滑輪的水平放置的長木板上固定有A、B兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間，輕質測力計與跨過定滑輪的輕質細繩相連，能顯示掛鉤所受的拉力．試驗時，多次變更沙桶中沙的質量，每次都讓物塊從某位置由靜止起先運動，試驗測得遮光片的寬度為d，備選器材還有托盤天平、彈簧測力計、毫米刻度尺．則(1)某次試驗測得光電門A、B的遮光時間分別為t1、t2，為了求出物塊運動的加速度，該同學還應當測出的物理量為____________________，物塊運動的加速度的表達式為____________(用測量的各物理量字母表示).(2)將物塊改為在光電門A處由靜止起先運動，測出A、B之間的距離x，多次變更測力計示數(shù)F時，對應測出物塊從A由靜止起先運動到B的時間t，并在坐標系中作出F-eq\f(1,t2)的圖線，如圖乙所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b.依據(jù)上述信息，可知物塊的質量表達式為m＝________，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為μ＝________．16．[2024·浙江省杭州四校聯(lián)考]用圖甲裝置探討“小車(含拉力傳感器)質量肯定時，加速度與合外力的關系”，步驟如下：a.細繩一端繞在電動機上，另一端系在拉力傳感器上，將小車放在長板的P位置，調整細繩與長板平行，啟動電動機，使小車沿長板向下勻速運動，記錄此時拉力傳感器的示數(shù)F0；b．撤去細繩，讓小車從P位置由靜止起先下滑，設小車受到的合外力為F，通過計算機可得到小車與位移傳感器的距離隨時間變更的x-t圖像，并求出小車的加速度a；c．變更長板的傾角，重復步驟a、b可得多組F、a數(shù)據(jù)．完成下列相關試驗內容：(1)在步驟a、b中，F(xiàn)________F0(選填“＝”“>”或“<”)；(2)本試驗________(選填“須要”或“不須要”)“補償”小車所受到的摩擦力；(3)某段時間內小車的x-t圖像如圖乙，依據(jù)圖像可得小車的加速度大小為________m/s2(計算結果保留兩位有效數(shù)字).17．頻閃攝影是探討變速運動常用的試驗手段．在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔肯定時間發(fā)出一次短暫的劇烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置．某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運動規(guī)律．他們分別在該裝置正上方A處和右側正前方B處安裝了頻閃儀器并進行了拍攝，得到的頻閃照片如圖乙所示，O為拋出點，P為運動軌跡上某點．則依據(jù)平拋運動規(guī)律分析下列問題(g取10m/s2)：(1)乙圖中，A處攝像頭所拍攝的頻閃照片為________(選填“a”或“b”)；(2)測得圖乙a中OP距離為30cm，b中OP距離為45cm，則平拋小球的初速度大小應為________m/s，小球在P點速度大小應為________m/s.18．[2024·華中師大附中考試]某愛好小組查閱資料獲知，彈簧振子做簡諧運動的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，(其中m是振子的質量，k是輕彈簧的勁度系數(shù)).某同學利用該規(guī)律自制“手機天平”，測量物體的質量．如圖甲所示，輕彈簧上端固定在鐵架臺上，下端掛著一個帶夾子的手機(安裝的Phyphox軟件可以精確測定手機振動周期)，待測質量的物體可以被手機上的夾子固定，跟順手機一起振動．試驗操作步驟如下：①在夾子上固定一個鉤碼，將鉤碼稍向下拉離平衡位置，記錄鉤碼質量和手機上顯示的振動周期T；②在夾子上依次固定2、3、4、5個鉤碼，重復以上步驟；試驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示．③依據(jù)記錄的試驗數(shù)據(jù)，以T2為橫坐標，以鉤碼總質量m為縱坐標，作出m-T2圖像如圖乙所示．試驗次數(shù)鉤碼質量(kg)振動周期T(s)T2的值(s2)10.1000.69510.483220.2000.80690.651130.3000.89390.799140.4000.97310.946950.5001.05581.1147請回答以下問題：(結果保留2位有效數(shù)字).(1)某次測量時，當手機顯示振動周期為1.0000s時，待測物體的質量為________kg.(2)依據(jù)m-T2圖像還可以求出手機和夾子的總質量為________kg，彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.(結果保留兩位有效數(shù)字)(3)運用一段時間后，彈簧的勁度系數(shù)k略微減小，若仍依據(jù)原來描繪的圖乙的圖像得到待測物體質量的測量值會________(選填“偏大”“偏小”或“不變”).19．[2024·廣東省茂名市調研]某學習小組驗證兩個小球在斜槽末端發(fā)生碰撞時是否遵守動量守恒定律．如圖甲所示，將斜槽固定在鐵架臺上，使槽的末端水平．先將小球a從斜槽軌道上某固定點由靜止釋放，落在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次，其平均落點記為P點；再把同樣大小的小球b放在斜槽軌道末端，將小球a仍從原固定點由靜止釋放后與小球b相碰，碰后兩小球分別落在記錄紙的不同位置，重復10次，兩小球的平均落點記為M、N.以碰撞前后兩小球的平均落點所在直線為軸，以斜槽末端的投影點O為坐標原點作出圖乙．(1)關于本試驗，下列說法正確的是________(多選，填正確答案標號).A．試驗時，斜槽軌道末端的切線必需水平B．必需測量斜槽軌道末端到水平地面的高度HC．同一組試驗中小球a必需從同一位置由靜止釋放D．必需測量入射小球的釋放點到斜槽軌道末端的高度h(2)經(jīng)測定，小球a的質量m1＝45.0g，小球b的質量m2＝7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖乙所示．依據(jù)試驗所給數(shù)據(jù)，可推斷兩小球在斜槽末端的碰撞________(填“遵守”或“不遵守”)動量守恒定律，其依據(jù)是__________________________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考點1力學試驗1．解析：(1)依據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60cm＋8.00cm＋9.40cm＝24.00cm平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))AD＝eq\f(xAD,3T)＝80.0cm/s(2)依據(jù)第(1)小題結果補全試驗點圖像得(3)從試驗結果可知，小車運動的eq\o(v,\s\up6(－))-Δt圖線可視為一條直線，圖像為此直線用方程eq\o(v,\s\up6(－))＝kΔt＋b表示，由圖像可知其中k＝eq\f(101.0－59.0,0.6)cm/s2＝70.0cm/s2，b＝59.0cm/s(4)小車做勻變速直線運動，由位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，整理得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at即eq\o(v,\s\up6(－))＝vA＋eq\f(1,2)at故依據(jù)圖像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k答案：(1)24.0080.0(2)如圖(3)70.059.0(4)b2k2．解析：鉤碼個數(shù)為1時，彈簧A的伸長量ΔxA＝8.53cm－7.75cm＝0.78cm；彈簧B的伸長量ΔxB＝18.52cm－16.45cm－0.78cm＝1.29cm；依據(jù)機械能守恒定律可知兩根彈簧增加的彈性勢能等于鉤碼削減的重力勢能和彈簧削減的重力勢能之和ΔEp>(0.1852－0.01645)mg＝0.0207mg又mg(ΔxA＋ΔxB)＝0.0207mg可得ΔEp>mg(ΔxA＋ΔxB)答案：0.781.29>3．解析：②將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質小圓環(huán)上．將兩細線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計．用互成肯定角度、方向平行于木板、大小適當?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，還須要用鉛筆在白紙上標記出小圓環(huán)的位置以及用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向．故選CD.③撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到相同位置，由測力計的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細線標記此時F的方向；⑤比較F′和F的大小和方向，從而推斷本次試驗是否驗證了力的平行四邊形定則．答案：②CD③相同位置⑤大小和方向4．解析：(3)從圖中可以算出彈簧振子振動周期T＝eq\f(t0,10)(5)分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動周期的平方與質量的比值接近于常量3.95，則彈簧振子振動周期的平方與質量的關系是線性的；(6)因2πeq\r(\f(m,k))的單位為eq\r(\f(kg,N/m))＝eq\r(\f(kg·m,kg·m/s2))＝s因為s(秒)為周期的單位，則其它各項單位都不是周期的單位，故選A.(7)除偶然誤差外，鉤碼振動過程中受空氣阻力的影響可能會使本試驗產(chǎn)生誤差．答案：(3)eq\f(t0,10)(5)線性的(6)A(7)空氣阻力的影響5．解析：(1)依據(jù)題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質量大于乙的質量，甲選用的是一元硬幣；(2)甲從O點到P點，依據(jù)動能定理－μm1gs0＝0－eq\f(1,2)m1veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))解得碰撞前，甲到O點時速度的大小v0＝eq\r(2μgs0)(3)同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為v1＝eq\r(2μgs1)，v2＝eq\r(2μgs2)若動量守恒，則滿意m1v0＝m1v1＋m2v2整理可得eq\f(\r(s0)－\r(s1),\r(s2))＝eq\f(m2,m1)(4)誤差可能的緣由有①測量誤差，因為無論是再精良的儀器總是會有誤差的，不行能做到肯定精確；②碰撞過程中，我們認為內力遠大于外力，動量守恒，事實上碰撞過程中，兩個硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零．答案：(1)一元(2)eq\r(2μgs0)(3)eq\f(m2,m1)(4)見解析6．解析：(1)測量前測微螺桿和測砧相觸時，圖(a)的示數(shù)為d0＝0mm＋0.7×0.01mm＝0.007mm螺旋測微器讀數(shù)是固定刻度讀數(shù)(0.5mm的整數(shù)倍)加可動刻度(0.5mm以下的小數(shù))讀數(shù)，圖中讀數(shù)為d1＝20mm＋3.4×0.01mm＝20.034mm，則擺球的直徑為d＝d1－d0＝20.027mm(2)角度盤的大小肯定，即在規(guī)定的位置安裝角度盤，測量的擺角精確，但將角度盤固定在規(guī)定位置上方，即角度盤到懸掛點的距離變短，同樣的角度，擺線在角度盤上掃過的弧長變短，故擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角大于5°；(3)單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為l＝l0＋eq\f(d,2)＝81.50cm＋eq\f(2.0027,2)cm＝82.5cm；一次全振動單擺經(jīng)過最低點兩次，故此單擺的周期為T＝eq\f(2t,N)＝eq\f(54.60,30)s＝1.82s由單擺的周期表達式T＝2πeq\r(\f(l,g))得，重力加速度g＝eq\f(4π2l,T2)＝9.83m/s2答案：(1)0.007(0.007～0.009均可)20.034(20.034～20.036均可)20.027(20.025～20.029均可)(2)大于(3)82.51.829.837．解析：(1)由題意知，單擺周期為T＝eq\f(t,\f(n,2))＝eq\f(2t,n)＝eq\f(2×40,51－1)s＝1.6s．依據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，則計算當?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式為g＝eq\f(4π2l,T2).(2)由受力分析，結合牛頓其次定律，得mgtanθ＝ma，解得a＝gtanθ，可知角度不隨加速度勻稱變更．答案：(1)1.6eq\f(4π2l,T2)(2)不勻稱8．解析：(1)對木塊與鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓其次定律nmg－μ[(8－n)mg＋m木g]＝(8m＋m木)a，解得a＝neq\f(mg＋μmg,8m＋m木)－μg，由圖像得：n＝0時－μg＝a＝－4.9，μ＝0.5，由圖像的斜率k＝eq\f(mg＋μmg,8m＋m木)＝eq\f(4.9,4.2)＝eq\f(7,6)，解得m≈49.6g.(2)假如平衡了摩擦力a＝neq\f(mg,8m＋m木)，與未平衡摩擦力相比，作出的a-n圖線的斜率變?。鸢福?1)49.60.5(2)變小9．解析：(1)依據(jù)題意可知，本試驗須要探討摩擦力，則不須要平衡摩擦力．(2)假如試驗中保證桶和砂子的總質量m遠小于滑塊的質量M，會出現(xiàn)μ很小時，滑塊也不會運動，則不須要保證桶和砂子的總質量m遠小于滑塊的質量M，A錯誤；試驗中多次變更μ的值，須要其他條件不變，則須要保證滑塊的質量M不變，須要保證桶和砂子的總質量m不變，C錯誤，B正確；連接滑塊的細線要與長木板平行，避開拉力產(chǎn)生垂直于木板方向的分力，故D正確．(3)由圖2可知，當μ＝0.6時，加速度為零，由平衡條件有μMg＝mg，解得m＝0.6kg.依據(jù)題意，由牛頓其次定律有mg－μMg＝(m＋M)a，整理得a＝－eq\f(Mg,M＋m)μ＋eq\f(mg,M＋m)，結合圖2可得b＝eq\f(mg,M＋m)＝3.75m/s2.答案：(1)不須要(2)BD(3)0.63.7510.解析：(1)設細線與豎直方向的夾角為θ，依據(jù)牛頓其次定律mgtanθ＝mω2r球心所在平面B1C1與E高度差為(H－eq\f(D,2))，則r＝(H－eq\f(D,2))tanθ，結合ω＝2πf，聯(lián)立得g＝4π2f2(H－eq\f(D,2))，故畫出CA延長線與BO延長線的交點E，測EB的距離H，可以驗證向心力公式，D正確．(2)依據(jù)g＝4π2f2(H－eq\f(D,2))得H＝eq\f(g,4π2)·eq\f(1,f2)＋eq\f(D,2)，則H隨eq\f(1,f2)變更的圖像為始終線，但不過原點．假如圖像縱軸截距為eq\f(D,2)，斜率為eq\f(g,4π2)，則可驗證向心力公式Fn＝mω2r成立．答案：(1)D(2)eq\f(1,f2)eq\f(D,2)eq\f(g,4π2)11．解析：(1)須要記錄鉤碼的個數(shù)N1、N2和測力計的示數(shù)F，還須要記錄細繩的方向，故A錯誤；OA和OB間的夾角并非必需成鈍角，只要角度適當即可，故B錯誤；在作力的圖示時，適當減小肯定長度的線段對應的力的大小，作圖時表示力的長度適當增大，可以減小誤差，故C正確；方木板肯定要水平放置，故D正確．(2)試驗中測力計的示數(shù)如圖乙所示，此時對應的拉力為4.0N．若在試驗誤差允許的范圍內，平行四邊形對角線的長度與測力計的示數(shù)對應的長度大致相等，且平行四邊形的對角線與OC大致在一條直線上，則力的平行四邊形定則可得到驗證．答案：(1)CD(2)4.0OC12．解析：(1)首先應將鋼尺伸出水平桌面，用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差，然后將鐵球放在鋼尺末端，手機起先運行手機中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項目，再快速敲擊鋼尺側面，使鐵球自由下落，此時傳感器即可記錄下聲音振幅隨時間變更曲線，故操作步驟依次為④①⑤②③.(2)由圖可知，時間間隔為0.40s.(3)鐵球下落時間為t，設落地時速度為v，有h＝eq\f(v,2)·t，解得v＝eq\f(2h,t)，由機械能守恒應有mgh＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2h,t)))eq\s\up12(2)＝eq\f(2mh2,t2).(4)若敲擊鋼尺側面時鐵球獲得一個較小的水平速度，不會影響小球的落地時間，故對試驗測量結果沒有影響．(5)將手機放在鋼尺與地板間的中點旁邊測量時間，聲音傳播的時間對小球運動時間的測量影響更小，所以小華對時間測量結果更精確．答案：(1)④①⑤②③(2)0.40(3)eq\f(2mh2,t2)(4)沒有(5)因為聲音傳播的時間對小球運動時間的測量影響小13．解析：(1)依據(jù)動能定理有－μmgs＝0－eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2μgs)，碰撞前、后瞬間滑塊的速度大小與eq\r(s)成正比，若滑塊碰撞過程中動量守恒，則滿意mAv0＝mAvA＋mBvB，所以還須要測量兩滑塊的質量mA、mB；(2)依據(jù)能量守恒定律有eq\f(1,2)mAveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(A))＋eq\f(1,2)mBveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B))，結合(1)中動量守恒關系式解得v0＋vA＝vB，即整理得eq\r(s1)＋eq\r(s2)＝eq\r(s3).答案：(1)滑塊A、B的質量mA、mB(2)eq\r(s1)＋eq\r(s2)＝eq\r(s3)14．解析：(1)本試驗通過限制小球質量m、運動半徑r和角速度ω這三個物理量中兩個量相同，探究向心力F與另一個物理量之間的關系，采納的主要試驗方法為限制變量法．在探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與運動半徑r的關系時，須要限制m和ω相同，即把兩個相同質量的小球放到半徑r不等的長槽和短槽上，保證兩變速塔輪的角速度相同．(2)螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度與可動刻度讀數(shù)之和，即d＝1.5mm＋23.0×0.01mm＝1.730mm，由于d和Δt都很小，所以可用Δt時間內的平均速度來表示擋光桿的線速度，即v＝eq\f(d,Δt)，所以擋光桿的角速度為ω＝eq\f(v,R)＝eq\f(d,RΔt)，依據(jù)向心力公式有F＝mrω2，所以F-ω2圖線的斜率為k＝mr＝eq\f(0.9,10)kg·m＝0.09kg·m，解得m＝0.45kg.答案：(1)限制變量法質量角速度ω(2)1.730eq\f(d,RΔt)0.4515．解析：(1)依據(jù)遮光條的寬度和遮光時間可以分別得出物塊通過光電門時的瞬時速度vA＝eq\f(d,t1)、vB＝eq\f(d,t2)，依據(jù)速度與位移的關系式v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝2ax，故要求加速度還必需測量出光電門A、B間的距離x，把測量結果代入得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t2)))eq\s\up12(2)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t1)))eq\s\up12(2)＝2ax，整理得a＝eq\f(d2,2x)(eq\f(1,teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))－eq\f(1,teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))).(2)假如依據(jù)第(1)問中測出兩光電門間的距離，多次變更測力計示數(shù)F時對應測出物塊在兩光電門之間的運動時間t.依據(jù)牛頓其次定律有F－μmg＝ma，由于每次試驗物塊都是由靜止起先做勻加速直線運動，故有x＝eq\f(1,2)at2，代入得F＝2mx·eq\f(1,t2)＋μmg，建立F-eq\f(1