高考物理總復(fù)習(xí)必考部分專題十四實(shí)驗(yàn)與探究習(xí)題課件.ppt

1、專題十四實(shí)驗(yàn)與探究,高考物理 (新課標(biāo)專用),考點(diǎn)一基本儀器的使用,五年高考,自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,1.(2015浙江理綜,15,6分)如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí),其上的遮光條將光遮住,電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間t。測(cè)得遮光條的寬度為x,用近似代表滑塊通過光電門時(shí)的 瞬時(shí)速度。為使更接近瞬時(shí)速度,正確的措施是() A.換用寬度更窄的遮光條 B.提高測(cè)量遮光條寬度的精確度 C.使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門 D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角,答案A 實(shí)質(zhì)上是滑塊通過光電門時(shí)的平均速度,所以要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于 真實(shí)值,可將遮光條的寬度減小一些,所以B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤,A項(xiàng)正確。

2、,2.(2015海南單科,11,6分)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度,測(cè)量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為cm,高度為mm。 圖(a),圖(b),答案1.2206.860,解析圖(a)為20分度的游標(biāo)卡尺,其精度為0.05 mm。主尺讀數(shù)為12 mm,游標(biāo)尺上第4條刻線與主尺上的一條刻線對(duì)齊,故測(cè)量結(jié)果為12 mm+40.05 mm=12.20 mm=1.220 cm。螺旋測(cè)微器的精度為0.01 mm,由圖(b)知固定刻度讀數(shù)為6.5 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為“36.0”,故工件的高度為6.5 mm+36.00.01 mm=6.860 mm。,3.2014

3、重慶理綜,6(1)某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖1所示,該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源,導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用電表直流50 V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。 斷開開關(guān),紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用電表指示如圖2所示,讀數(shù)為 V,說明正常(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。 圖1,圖2 紅表筆接b點(diǎn),斷開開關(guān)時(shí),表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用電表指示仍然和圖2相同,可判定發(fā)生故障的器件是(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。,答案11.5(11.211.8之間的值均可)蓄電池小燈,解析由題圖2可知,直流50 V擋的分度值為1 V,故按“十分之一”

4、估讀法可知讀數(shù)應(yīng)為11.5 V左右。由于測(cè)得的電壓基本等于蓄電池電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值,說明a、c兩點(diǎn)與電源之間是通路,只能是此電路之外的保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈中出現(xiàn)了斷路故障,但故障的具體位置不能確定。同理可知,兩表筆接c、b時(shí)測(cè)得結(jié)果仍等于電源電動(dòng)勢(shì),說明多用電表、開關(guān)、保險(xiǎn)絲、蓄電池形成了一閉合回路,故只能是與多用電表并聯(lián)的小燈發(fā)生了斷路故障。,4.2014廣東理綜,34(1),8分某同學(xué)設(shè)計(jì)的可調(diào)電源電路如圖(a)所示,R0為保護(hù)電阻,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,閉合電鍵S。 用電壓表測(cè)量A、B兩端的電壓:將電壓表調(diào)零,選擇03 V擋,示數(shù)如圖(b),電壓值為V。 在接通外電路之前,為了保證外電路的安全

5、,滑片P應(yīng)先置于端。 要使輸出電壓U變大,滑片P應(yīng)向端滑動(dòng)。 若電源電路中不接入R0,則在使用過程中,存在的風(fēng)險(xiǎn)(填“斷路”或“短路”)。,答案1.30AB短路(每空2分),解析由圖(b)知電壓表03 V擋的分度值為0.1 V,故由“十分之一”估讀法可得讀數(shù)為1.30 V。因外電路并聯(lián)在AP間,要使外電路接通時(shí)獲得的電壓最小以保證電路安全,應(yīng)使滑片P先置于A端。輸出電壓U等于A、P間的電壓,故P向B端滑動(dòng)時(shí)A、P間分得的電壓增大,輸出電壓增大。當(dāng)P滑到B端時(shí),若電源電路中不接入R0而輸出電路所接負(fù)載的阻值極小,則電源就有可能被短路。,5.2013山東理綜,21(1)圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖

6、,當(dāng)測(cè)量一鋼筆帽的內(nèi)徑時(shí),應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的(填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測(cè)量;示數(shù)如圖乙所示,該鋼筆帽的內(nèi)徑為mm。,答案A11.30(11.25或11.35),解析測(cè)量內(nèi)徑時(shí)應(yīng)該用游標(biāo)卡尺上的內(nèi)測(cè)量爪A。游標(biāo)卡尺的讀數(shù)=主尺上的讀數(shù)+游標(biāo)尺上的讀數(shù)。本題主尺上讀數(shù)為11 mm,游標(biāo)尺上讀數(shù)為60.05 mm=0.30 mm,故讀數(shù)為11.30 mm。,6.2013安徽理綜,21(1)、(1).根據(jù)單擺周期公式T=2,可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓?加速度。如圖1所示,將細(xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上,下端系一小鋼球,就做成了單擺。 用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑,示數(shù)如圖2所示,讀數(shù)為mm。 圖1,圖2 .

7、在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖3所示,校零時(shí)的讀數(shù)為mm,合金絲的直徑為mm。,圖3,答案.18.6 .0.0070.638,解析.根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,小鋼球的直徑=(18+60.1) mm=18.6 mm .校零時(shí)的讀數(shù)為0.007 mm 合金絲的直徑=(0.5+14.50.01-0.007) mm=0.638 mm,教師專用題組,(2012課標(biāo),22,5分)某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度。該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖(a)所示,測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖(b)所示。圖(a)所示讀數(shù)為mm,圖(b)所示讀數(shù)為mm,所測(cè)金屬板的厚度為

8、mm。,答案0.010(0.009或0.011也對(duì))6.870(6.869或6.871也對(duì))6.860(6.8586.862),解析依據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)的基本原理,0.5毫米以上的值在固定刻度上讀出,而在可動(dòng)刻度上要估讀到千分之一毫米,則圖(a)讀數(shù)為 0.010 mm,圖(b)讀數(shù)為6.870 mm。,評(píng)析本題考查螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理及系統(tǒng)誤差的處理方法,模型常見,但要求考生細(xì)心、慎重。加上對(duì)系統(tǒng)誤差的處理近幾年在高考中較少出現(xiàn),故本題為難度中等、區(qū)分度中等的題目?？忌鷳?yīng)對(duì)這類題給予關(guān)注。,考點(diǎn)二力學(xué)實(shí)驗(yàn),A組 統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組,1.(2017課標(biāo),22,5分)某探究小組為了研究小車在桌面上

9、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)共滴下46個(gè)小水滴) 圖(a) 圖(b),(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(1)從右向左(2)0.190.037,解析本題考查研究勻變速直線

10、運(yùn)動(dòng)。(1)由于小車獲得速度后在摩擦力作用下減速運(yùn)動(dòng),故相鄰水滴間的距離逐漸減小,結(jié)合圖(b)可知小車向左運(yùn)動(dòng)。(2)由題意知,30 s內(nèi)滴下46滴水,共45個(gè)時(shí)間間隔,故相鄰兩滴水的時(shí)間間隔T= s= s。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí) 刻的瞬時(shí)速度可得vA= mm/s=0.19 m/s。由逐差法得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為a= mm/s2=0.037 m/s2。,方法技巧“紙帶”的處理 處理“紙帶”時(shí),對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度需利用=,求加速度時(shí)應(yīng)利用x=aT 2。當(dāng)需要考慮減小偶然誤差時(shí),應(yīng)采用逐差法求加速度。,2.(2017課標(biāo),22,6分)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平

11、均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。 實(shí)驗(yàn)步驟如下: 如圖(a),將光電門固定在斜面下端附近;將一擋光片安裝在滑塊上,記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置,令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑; 當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí),用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間t; 用s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長度如圖(b)所示,表示滑塊在擋光片遮住光線的t時(shí)間內(nèi) 的平均速度大小,求出;,將另一擋光片換到滑塊上,使滑塊上的擋光片前端與中位置相同,令滑塊由靜止開始下滑,重復(fù)步驟、; 多次重復(fù)步驟; 利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出-t圖,如圖(c)所示。 圖(c) 完成下

12、列填空: (1)用a表示滑塊下滑的加速度大小,用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小,則,與vA、a和t的關(guān)系式為=。 (2)由圖(c)可求得,vA=cm/s,a=cm/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字),答案(1)vA+t(2)52.116.3,解析本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。 擋光片通過光電門的平均速度等于t時(shí)間段的中間時(shí)刻的速度 由v=v0+at可知=vA+a 即=vA+at,由圖象的截距可知vA=52.12 cm/s52.1 cm/s 其斜率k=a,故物體的加速度a=2k=16.3 cm/s2,易錯(cuò)警示在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)

13、中間時(shí)刻速度,而不是中間位置速度,也不是擋光片末端通過光電門時(shí)的速度,因此=vA+a,而不是=vA+at。,3.(2017課標(biāo),22,6分)某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上,如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外),另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí),橡皮筋處于原長。 (1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示,F的大小為N。 (2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點(diǎn);現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋,再次將

14、P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向,由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。 ()用5 mm長度的線段表示1 N的力,以O(shè)為作用點(diǎn),在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合;,圖(a),()F合的大小為N,F合與拉力F的夾角的正切值為。 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。,圖(b),答案(1)4.0(2)()F1、F2和F合如圖所示 ()4.00.05,解析(1)測(cè)力計(jì)的分度值為0.2 N,F的大小為4.0 N。 (2)()圖見答案。

15、分別以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,并作出對(duì)角線,即得F合。 ()表示F合的線段的長度為20.0 mm,F合=1 N=4.0 N。 F合與拉力F的夾角的正切值為tan =0.05。,4.(2016課標(biāo),22,5分)某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出紙帶的一部分如圖(b)所示。 圖(a) 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f,需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算。 (1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點(diǎn)計(jì)時(shí),圖(b),器打出B點(diǎn)時(shí),重物下落的速

16、度大小為,打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為,重物下落的加速度大小為。 (2)已測(cè)得s1=8.89 cm,s2=9.50 cm,s3=10.10 cm;當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2,實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出f為Hz。,答案(1)(s1+s2)f(s2+s3)f(s3-s1)f2(2)40,解析(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,某一段位移的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度:vB=(s1+ s2)f,同理vC=(s2+s3)f,加速度a=(s3-s1)f2。 (2)由牛頓第二定律可知:mg-0.01mg=ma a=0.99g 又由(1)問知:a= 聯(lián)立得f=40 Hz,解

17、題指導(dǎo)(1)考查通過處理紙帶求瞬時(shí)速度和加速度的方法。(2)要求推算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率,問題新穎,但應(yīng)注意到加速度表達(dá)式中,加速度與頻率的相關(guān)性,只要知道加速度就可求出頻率。由給出的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律可求出加速度,再代入第(1)問中加速度的表達(dá)式求出頻率。,5.(2016課標(biāo),22,6分)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示:輕彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一物塊接觸而不連接,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離,由靜止釋放物塊,通過測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。 圖(a) (1)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟:

18、 把紙帶向左拉直 松手釋放物塊,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 向左推物塊使彈簧壓縮,并測(cè)量彈簧壓縮量 上述步驟正確的操作順序是(填入代表步驟的序號(hào))。 (2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為m/s。比較兩紙帶可知,(填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大。 圖(b),答案(1)(2)1.29M,解析(1)實(shí)驗(yàn)步驟中,一定要注意接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源之后再松手釋放物塊。若次序搞反,可能造成物塊已離開桌面但打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還沒有開始工作。 (2)從紙帶上

19、看,最后兩個(gè)數(shù)據(jù)2.58 cm、2.57 cm相差不大,表示物塊已經(jīng)脫離彈簧,所以速度v=10-2 m/s1.29 m/s,同理可計(jì)算出打下L紙帶時(shí)物塊脫離彈簧的速度要小一些。,審題指導(dǎo)通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶可分析物體的運(yùn)動(dòng)過程。本題中,從前面幾個(gè)數(shù)據(jù)可以看出相等時(shí)間內(nèi)的位移逐漸增大,表明此階段物塊在彈簧彈力作用下加速運(yùn)動(dòng),從后面兩個(gè)數(shù)據(jù)可以看出相等時(shí)間內(nèi)的位移幾乎不變,表明此階段物塊已經(jīng)脫離了彈簧,近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)。,6.(2016課標(biāo),23,10分)某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中,置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長木板水平放置,其右端固定一輕滑輪;輕繩跨過

20、滑輪,一端與放在木板上的小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè),每個(gè)質(zhì)量均為0.010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下: 圖(a) (1)將5個(gè)鉤碼全部放入小車中,在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊,使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。 (2)將n(依次取n=1,2,3,4,5)個(gè)鉤碼掛在輕繩右端,其余N-n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi);用手按住小車并,使輕繩與木板平行。釋放小車,同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s,繪制s-t圖象,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。 (3)對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時(shí)的s-t圖象如圖(b)所示;由圖(b)求出此時(shí)小車的加速度(保留2

21、位有效數(shù)字),將結(jié)果填入下表。,(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出a-n圖象。從圖象可以看出:當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí),物體的加速度與其所受的合外力成正比。 圖(b),圖(c) (5)利用a-n圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為kg(保留2位有效數(shù)字,重力加速度取g=9.8 ms-2)。 (6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1),下列說法正確的是(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))。 A.a-n圖線不再是直線 B.a-n圖線仍是直線,但該直線不過原點(diǎn) C.a-n圖線仍是直線,但該直線的斜率變大,答案(3)0.39(2分。在0.370.49范圍內(nèi)都給分) (4)如圖所示(3分) (5)0.45(3分。在

22、0.430.47范圍內(nèi)都給分) (6)BC(2分。選對(duì)一個(gè)給1分,有選錯(cuò)的不給這2分),解析(3)由s=at2得:a=,在s-t圖象中找一點(diǎn)坐標(biāo),代入公式即可求出a。 (5)對(duì)小車和鉤碼組成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律:nmg=(M+Nm)a,則a=,a-n圖象 的斜率k=,從而可解出M。 (6)對(duì)于已平衡摩擦力的情況,對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律:nmg=(M+Nm)a,則a=n;對(duì)于木 板水平的情況,對(duì)整體應(yīng)用牛頓第二定律:nmg-M+(N-n)mg=(M+Nm)a,整理得:a=n-g ,比較可見,B、C均正確。,解題指導(dǎo)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)中最常用的方法,解決本題的基本對(duì)策是寫出圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)

23、,困難便迎刃而解。,易錯(cuò)點(diǎn)撥(3)(5)中的計(jì)算結(jié)果一定要按照有效數(shù)字的位數(shù)要求填寫。畫a-n圖象時(shí),所畫直線要符合以下要求:讓盡可能多的點(diǎn)落在直線上;不能落在直線上的點(diǎn)要均勻分布于直線的兩側(cè);一定要利用直尺畫線。,7.(2015課標(biāo),22,6分,0.395)某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。 (1)物塊下滑時(shí)的加速度a=m/s2,打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v=m/s; (2)已知重力加速度大小為g,為求出動(dòng)摩擦因數(shù),還必須測(cè)量的物理量是(填正確答案標(biāo)

24、號(hào))。 A.物塊的質(zhì)量 B.斜面的高度 C.斜面的傾角,答案(1)3.25(2分)1.79(2分)(2)C(2分),解析(1)a=3.25 m/s2 vC=1.79 m/s (2)因?yàn)閍=(mg sin -mg cos )/m =g sin -g cos 所以= 欲求出還需知道斜面傾角,故選C項(xiàng)。,思路點(diǎn)撥利用s=aT2求加速度,利用=求解打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度。對(duì)物塊受力分析, 在沿斜面方向由牛頓第二定律列式分析動(dòng)摩擦因數(shù)。,8.(2015課標(biāo),22,6分,0.396)某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分

25、的半徑為R=0.20 m)。 完成下列填空: (1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00 kg;,(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為kg; (3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)。此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:,(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為N;小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2,計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字),答案(2)1.40(2分)(4)7.9(2分)1.4(2分),解析

26、(2)示數(shù)為1.40 kg,注意估讀。 (4)小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力N=g-M橋g=(1.81-1.00)9.80 N=7.9 N,小車通過最低點(diǎn) 時(shí)受到的支持力N=N=7.9 N,小車質(zhì)量m車=1.40 kg-1.00 kg=0.40 kg,由N-m車g=m車,解得v=1.4 m/ s。,思路點(diǎn)撥秤的分度值為0.1 kg,讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到分度值的下一位。對(duì)橋的壓力是玩具小車對(duì)橋施加的力,而秤的示數(shù)等于橋?qū)Τ拥膲毫Α?9.(2014課標(biāo),22,6分,0.643)某同學(xué)利用圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖,如圖(b)所示。實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射

27、器)的質(zhì)量為200 g,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪,小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到,回答下列問題: 圖(a),圖(b) (1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果,小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成(填“線性”或“非線性”)關(guān)系。 (2)由圖(b)可知,a-m圖線不經(jīng)過原點(diǎn),可能的原因是。 (3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論,并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力,則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是,。鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是。,答案(1)非線性 (2)存在摩擦力 (3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,解析(1)將圖(b)中各

28、點(diǎn)連線,得到的是一條曲線,故a與m的關(guān)系是非線性的。 (2)由圖(b)可知,當(dāng)鉤碼質(zhì)量不為零時(shí),在一定范圍內(nèi)小車加速度仍為零,即細(xì)繩對(duì)小車的拉力大于某一數(shù)值時(shí)小車才產(chǎn)生加速度,故可能的原因是存在摩擦力。 (3)若將鉤碼所受重力作為小車所受合力,則應(yīng)滿足三個(gè)條件,一是摩擦力被平衡,二是繩平行于軌道平面,此二者可保證繩對(duì)車的拉力等于車所受合力,設(shè)繩的拉力為T,由mg-T=ma、T=Ma有T=g=,可見當(dāng)mM時(shí)才有Tmg,故第三個(gè)條件為mM。,10.(2013課標(biāo),22,8分,0.567)某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究:一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而

29、不固連;彈簧處于原長時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示。向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放;小球離開桌面后落到水平地面。通過測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。 圖(a) 回答下列問題: (1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g。為求得Ek,至少需要測(cè)量下列物理量中的(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A.小球的質(zhì)量m B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s,C.桌面到地面的高度h D.彈簧的壓縮量x E.彈簧原長l0 (2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek,得Ek=。 (3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s-x圖線。從理論上可推出,

30、如果h不變,m增加,s-x圖線的斜率會(huì)(填“增大”、“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,s-x圖線的斜率會(huì)(填“增大”、“減小”或“不變”)。由圖(b)中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep與x的次方成正比。 圖(b),答案(1)ABC(3分。選對(duì)但不全的給1分,有選錯(cuò)的,不給這3分) (2)(2分) (3)減小增大2(3分。每空1分),解析彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能等于小球拋出時(shí)的動(dòng)能,即Ep=Ek=m。小球離開桌面后做平 拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,水平位移s=v0t,豎直高度h=gt2,得v0=s,動(dòng)能Ek=m=,因 此A、B、C正確。彈簧的彈性勢(shì)能Ep=,由理論推導(dǎo)可知Ep=k(x)2

31、即k(x)2=,s= x,因此當(dāng)h不變時(shí),m增加,其斜率減小,當(dāng)m不變時(shí),h增加其斜率增大,由圖線知sx,由Ek 表達(dá)式知Eks2,則由Ep=Ek知Ep(x)2,即Ep與x的二次方成正比。,思路點(diǎn)撥輕彈簧說明不用考慮彈簧的質(zhì)量和動(dòng)能,光滑水平桌面說明沒有摩擦力,開始時(shí)彈簧處于原長說明壓縮彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的初始動(dòng)能。小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)。,B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,1.(2017北京理綜,21,18分)如圖1所示,用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車,使它在長木板上運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。 圖1 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使

32、用的電源是(選填選項(xiàng)前的字母)。 A.直流電源 B.交流電源,(2)實(shí)驗(yàn)中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正確操作方法是(選填選項(xiàng)前的字母)。 A.把長木板右端墊高 B.改變小車的質(zhì)量 在不掛重物且(選填選項(xiàng)前的字母)的情況下,輕推一下小車。若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng),表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。 A.計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B.計(jì)時(shí)器打點(diǎn) (3)接通電源,釋放小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3,如圖2所示。 圖2,實(shí)驗(yàn)中,重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,可認(rèn)為小

33、車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,拉力對(duì)小車做的功W=,打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=。 (4)以v2為縱坐標(biāo),W為橫坐標(biāo),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2-W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為。根據(jù)功與能的關(guān)系,動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子;分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系,與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是。,圖3,(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則從理論上分析,圖4中正確反映v2-W關(guān)系的是。 圖4,答案(1)B(2)AB(3)mgx2 (4)v2=kW,k=(4.55.0)m2s-2J-1質(zhì)量(5)A,解析本題考查“探究動(dòng)能定理”

34、實(shí)驗(yàn)。 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源。 (2)把長木板右端墊高,利用小車的重力沿斜面的分力平衡摩擦力和其他阻力;在不掛重物且計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下,小車沿斜面能勻速運(yùn)動(dòng),表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。 (3)W=Fs=mgx2,vB=。 (4)由圖知,圖線為一條縱截距為零、斜率k=(4.55.0)m2s-2J-1的直線,其函數(shù)表達(dá)式為v2=kW。 根據(jù)動(dòng)能定理W=mv2得v2=W,故斜率k=,與質(zhì)量有關(guān)。 (5)根據(jù)功能關(guān)系有W=(M+m)v2,所以v2=W,v2W,圖A正確。,易錯(cuò)警示該實(shí)驗(yàn)雖然利用“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證動(dòng)能定理”,但不要把m不遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)圖線

35、變化情況,類比到這個(gè)實(shí)驗(yàn)中而錯(cuò)選D圖線。,2.(2017江蘇單科,10,8分)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。小車的質(zhì)量為M=200.0 g,鉤碼的質(zhì)量為m=10.0 g,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電。 圖甲 (1)掛鉤碼前,為了消除摩擦力的影響,應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度,直至向左輕推小車觀察到。 (2)掛上鉤碼,按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如圖乙所示。選擇某一點(diǎn)為O,依次每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x,記錄在紙帶上。計(jì)算打出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車,的速度v,其中打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”時(shí)小車的速度v1=m/s。 圖乙 (3)將鉤碼的重力視為小車受到的拉

36、力,取g=9.80 m/s2,利用W=mgx算出拉力對(duì)小車做的功W。利用Ek=Mv2算出小車動(dòng)能,并求出動(dòng)能的變化量Ek。計(jì)算結(jié)果見下表。,請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出Ek-W圖象。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Ek總是略小于W。某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實(shí)際拉力F=N。,答案(1)小車做勻速運(yùn)動(dòng) (2)0.228 (3)如圖所示 (4)0.093,解析本題考查恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。 (1)平衡摩擦力的方法是利用小車重力沿斜面向下的分力與摩擦力相平衡,故在此狀態(tài)下小車獲得速度后能勻速運(yùn)動(dòng)。 (2)由題意知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔T=0

37、.1 s,由=得v1= m/s=0.228 m/s。 (3)首先確定標(biāo)度:為充分利用方格紙,依據(jù)給定數(shù)據(jù)范圍及方格紙上格數(shù)多少,確定縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)皆從2.010-3 J開始,且每小格表示0.110-3 J。然后描點(diǎn)、連線,圖象見答案。 (4)對(duì)鉤碼有mg-F=ma,對(duì)小車有F=Ma,聯(lián)立可得:F=g=9.8 N0.093 N。,方法指導(dǎo)作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 利用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的原則是使方格紙得到充分的利用,為此,坐標(biāo)可以不從零開始。連線的原則是作出平滑的曲線或直線,使盡可能多的點(diǎn)落在所連出的圖線上,不在線上的點(diǎn),要使它們盡量對(duì)稱地分布在線的兩側(cè),顯著偏離線的點(diǎn)要舍去。,3.2017天津理綜,

38、9(2)如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是。 A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘 B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正 C.精確測(cè)量出重物的質(zhì)量 D.用手托穩(wěn)重物,接通電源后,撤手釋放重物,某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上,按正確操作得到了一條完整的紙帶,由于紙帶較長,圖中有部分未畫出,如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn),其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出,利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有。

39、A.OA、AD和EG的長度B.OC、BC和CD的長度 C.BD、CF和EG的長度D.AC、BD和EG的長度,答案ABBC,解析本題考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。 選用質(zhì)量大的金屬錘,可保證下落過程中紙帶豎直不松弛;金屬錘密度大,體積就小,下落過程中所受阻力小;上下限位孔對(duì)正,可減小摩擦;本實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證mv2=mgh,即驗(yàn)證v2=2gh,不用測(cè)量 重物的質(zhì)量;實(shí)驗(yàn)時(shí)用手抓緊紙帶上端,接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后,再松手釋放紙帶,不用用手托住重物。 本實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度和從起始點(diǎn)到該點(diǎn)的距離,或者兩點(diǎn)的速度及其間距,符合要求的選項(xiàng)有B、C。,試題評(píng)析如何減小實(shí)驗(yàn)誤差和如何處理數(shù)據(jù)是實(shí)

40、驗(yàn)題目的兩大高頻考點(diǎn),考生在平時(shí)實(shí)驗(yàn)中,要充分思考這方面問題的處理辦法,做到心中有數(shù),在考試中就可游刃有余。,4.2016天津理綜,9(2)某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)中,必要的措施是。 A.細(xì)線必須與長木板平行 B.先接通電源再釋放小車 C.小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量,D.平衡小車與長木板間的摩擦力 他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫出)。s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。則小

41、車的加速度a=m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字),答案AB0.800.40,解析若細(xì)線與長木板不平行,隨著小車逐漸靠近滑輪,細(xì)線與水平方向的夾角增大,小車所受合力隨之變化,因此小車的加速度發(fā)生變化,即小車不做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故細(xì)線必須與長木板平行,A選項(xiàng)必要。先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定工作后再釋放小車,點(diǎn)跡按勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律顯現(xiàn)在紙帶上;若先釋放小車再接通電源,則開始階段點(diǎn)跡不規(guī)律,誤差較大,故B項(xiàng)必要。該實(shí)驗(yàn)研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng),與小車所受到的合力及合力大小的計(jì)算無關(guān),故C、D項(xiàng)不必要。 交流電的頻率為f=50 Hz

42、,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.1 s,由逐差法可求小車的加速度。 a= m/s2=0.80 m/s2 vB= m/s=0.40 m/s,解題指導(dǎo)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,只需保證小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),與加速度的大小和決定其大小的因素?zé)o關(guān),因此沒必要要求小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量及平衡摩擦力。 為了減小誤差,計(jì)算加速度時(shí)應(yīng)用逐差法。B點(diǎn)為A、C的中間時(shí)刻點(diǎn),在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度(=)。,5.(2016四川理綜,8,6分)用如圖所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上,左端固定,右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個(gè)光電門,計(jì)時(shí)器

43、(圖中未畫出)與兩個(gè)光電門相連。先用米尺測(cè)得B、C兩點(diǎn)間距離s,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A,靜止釋放,計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t,用米尺測(cè)量A、O之間的距離x。 (1)計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是。 (2)為求出彈簧的彈性勢(shì)能,還需要測(cè)量。 A.彈簧原長 B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣?C.滑塊(含遮光片)的質(zhì)量 (3)增大A、O之間的距離x,計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將。 A.增大B.減小C.不變,答案(1)(2)C(3)B,解析(1)滑塊離開彈簧后做勻速運(yùn)動(dòng),則速度的大小為。(2)彈簧的彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化成滑塊 的動(dòng)能,即Ep彈=mv2,故除了測(cè)量速度外,還要測(cè)量滑塊(含遮光片)的質(zhì)

44、量。(3)增大x,彈簧彈性勢(shì) 能增大,滑塊離開彈簧后的速度增大,故從B到C所用的時(shí)間減小。,6.2015福建理綜,19(1),6分某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。 圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73 cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時(shí)彈簧的伸長量l為cm; 本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是;(填選項(xiàng)前的字母) A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重,B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量

45、l與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是。,答案6.93A超過彈簧的彈性限度,解析l=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm 應(yīng)逐一增掛鉤碼,不能隨意增減,A項(xiàng)正確。 彈簧下端鉤碼對(duì)彈簧的拉力過大,使彈簧形變量超過了彈簧的彈性限度,彈簧的伸長量不再是線性變化。,7.2015廣東理綜,34(1),8分某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?請(qǐng)完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟:按圖(a)安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源;豎直提起系有重物的紙帶,使重物(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)計(jì)時(shí)器下端;,使重物自由下落;關(guān)閉電源,取出紙帶;換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 圖(b)和(c)是實(shí)驗(yàn)獲得的

46、兩條紙帶,應(yīng)選取填“(b)”或“(c)”來計(jì)算重力加速度。在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下,得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?主要原因是空氣阻力和。,答案靠近接通電源釋放紙帶 (b)紙帶與限位孔間的摩擦,解析重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下端,可在紙帶上打下更多的點(diǎn),提高紙帶利用率。為了能在紙帶上打下盡可能多的點(diǎn),且避免因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在接通電源后工作狀態(tài)不穩(wěn)而引起的誤差,要求先接通電源,待計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放紙帶。 比較圖(b)與(c)可知,圖(b)中重物做勻加速運(yùn)動(dòng),而圖(c)中重物先加速后減速,故應(yīng)選用(b)。由ma=mg-f知a=g-,測(cè)得ag的原因是阻力f的存在,而除了空氣阻力外,紙帶與限位孔間的

47、摩擦也 是阻力的主要來源,另外,兩限位孔不在同一豎直線上,紙帶不豎直等因素也會(huì)增大阻力。,8.(2015山東理綜,21,10分)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)記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測(cè)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0.50 N,測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示: 圖甲,找出中F=2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O、O,橡皮筋的

48、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。 圖乙 完成下列作圖和填空: (1)利用表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出F-l圖線,根據(jù)圖線求得l0=cm。,圖丙 (2)測(cè)得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,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F的圖示。,圖丁 (4)通過比較F與的大小和方向,即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。,答案(1)如圖甲所示10.0(9.8、9.9、10.1均正確) 圖甲 (2)1.80

49、(1.701.90均正確) (3)如圖乙所示,圖乙 (4)FOO,解析(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù),作出F-l圖線,圖線的橫截距即表示橡皮筋原長,因此l0=10.0 cm。 (2)橡皮筋總長l=OA+OB=13.60 cm,根據(jù)F-l圖線,可讀出橡皮筋長度l=13.60 cm時(shí)橡皮筋的拉力為1.80 N。 (3)根據(jù)平行四邊形定則作圖,對(duì)角線表示合力F。 (4)若F與FOO在誤差范圍內(nèi)大小相等、方向相同,就表明力的平行四邊形定則是正確的。,9.2015四川理綜,8(1),6分某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí),安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼,靜止時(shí)彈簧長度為l1,

50、如圖1所示,圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(分度值是1毫米)上位置的放大圖,示數(shù)l1=cm。在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼,靜止時(shí)彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5。已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50 g,掛2個(gè)鉤碼時(shí),彈簧彈力F2=N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8 m/s2)。要得到彈簧伸長量x,還需要測(cè)量的是。作出F-x曲線,得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。,答案25.850.98彈簧原長,解析刻度尺的分度值是1 mm,讀數(shù)要估讀到0.1 mm,所以讀數(shù)是25.85 cm。兩個(gè)鉤碼的重力G2=2mg=2500.0019.8 N=0.98 N,所以彈簧彈力F2=0.98 N。彈簧的伸

51、長量=彈簧長度-彈簧的原長,所以需要測(cè)量不掛鉤碼時(shí)彈簧的長度,即需要測(cè)量彈簧的原長。,10.2015安徽理綜,21在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上,將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn),兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地施加拉力,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置,如圖所示。請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整: 用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置,記為O; 記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2,沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn),用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線; 只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O,記錄測(cè)力計(jì)的

52、示數(shù)F3,; 按照力的圖示要求,作出拉力F1、F2、F3;,根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F; 比較的一致程度,若有較大差異,對(duì)其原因進(jìn)行分析,并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。,答案見解析F和F3,解析沿此時(shí)細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn),用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線。 為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則,需比較合力F與拉力F3的一致程度。,1.(2016江蘇單科,11,10分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一根細(xì)線系住鋼球,懸掛在鐵架臺(tái)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度為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

53、t可由計(jì)時(shí)器測(cè)出,取v=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(shì)能變化大小Ep與動(dòng)能變化大小Ek,就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。,C組 教師專用題組,圖甲,(1)用Ep=mgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小,式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)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Ek=mv2計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小。用刻度尺測(cè)量遮光條寬度,示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù) 為cm。某次測(cè)量中,計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.010 0 s,則鋼球的速度為v=m/s。,圖乙,(3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)

54、果:,他發(fā)現(xiàn)表中的Ep與Ek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(qǐng)說明理由。 (4)請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議。,答案(1)B (2)1.50(1.491.51都算對(duì)) 1.50(1.491.51都算對(duì)) (3)不同意,因?yàn)榭諝庾枇?huì)造成Ek小于Ep,但表中Ek大于Ep。 (4)分別測(cè)出光電門和球心到懸點(diǎn)的長度L和l,計(jì)算Ek時(shí),將v折算成鋼球的速度v=v。,解析(1)要考慮鋼球重力勢(shì)能的改變量大小,需要測(cè)量鋼球球心下降的高度h,因此要測(cè)量鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)時(shí)球心之間的豎直距離,選項(xiàng)B正確。 (2)刻度尺的讀數(shù)為1.50 cm,鋼球的速度v= m/s=1.50

55、 m/s。 (3)由動(dòng)能定理可知,mgh-Wf=Ek,即Ep-Wf=Ek,EpEk,所以空氣阻力會(huì)造成EpEk,但表中為EkEp,因此不同意他的觀點(diǎn)。 (4)鋼球球心和遮光條都繞懸點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),但運(yùn)動(dòng)半徑不同,因此分別測(cè)出光電門和球心到懸點(diǎn)的長度L和l,遮光條在光電門處的速度v=,則鋼球的速度v=l,可以減小表中差異。,解題指導(dǎo)(1)鋼球高度的改變應(yīng)為鋼球球心間的高度差,因此應(yīng)測(cè)球心間的豎直距離。 (3)因存在空氣阻力,因此重力勢(shì)能的改變量應(yīng)大于動(dòng)能的改變量。 (4)不同半徑,同一圓心的圓周運(yùn)動(dòng),其線速度不同,故應(yīng)將遮光條在光電門處的速度折算成鋼球球心處的速度。,2.2015重慶理綜,6(1)

56、,同學(xué)們利用如圖所示方法估測(cè)反應(yīng)時(shí)間。 首先,甲同學(xué)捏住直尺上端,使直尺保持豎直狀態(tài),直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時(shí),立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度讀數(shù)為x,則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為(重力加速度為g)。 基于上述原理,某同學(xué)用直尺制作測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的工具,若測(cè)量范圍為00.4 s,則所用直尺的長度至少為cm(g取10 m/s2);若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線,則每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長度是的(選填“相等”或“不相等”)。,答案80不相等,解析由x=gt2得乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為t=。當(dāng)t=0.4 s時(shí),x=100.42 m=0.8 m=80

57、cm。因 為x=gt2,即x與t不是成線性關(guān)系,故對(duì)應(yīng)相同的時(shí)間間隔發(fā)生的位移不相等。,3.(2015浙江理綜,21,10分)甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn),乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。 (1)圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材,甲同學(xué)需在圖中選用的器材;乙同學(xué)需在圖中選用的器材。(用字母表示) 圖1 (2)乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后,經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶和。紙帶,的加速度大(填“”或“”),其加速度大小為。 圖2,答案(1)ABBDE(2)(2.50.2) m/s2,解析(1)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),需在圖中選用:A重錘,B電火花打點(diǎn)

58、計(jì)時(shí)器;做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),需在圖中選用:B電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,D小車,E鉤碼。 (2)在紙帶中x1=1.0 mm。 在紙帶中x2=0.5 mm。 所以x1x2再由x=aT2可得紙帶的加速度大,其值為a= m/s2=2.5 m/s2。,4.(2015江蘇單科,11,10分)某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電。 圖1 (1)下列實(shí)驗(yàn)操作中,不正確的有。 A.將銅管豎直地固定在限位孔的正下方 B.紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面 C.用手捏緊磁鐵保持靜止,然后輕輕地松開讓磁鐵下落 D.在磁鐵下落的同時(shí)接通

59、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 (2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(記為“實(shí)驗(yàn)”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開始下落的一段,確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn),每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),標(biāo)為1,2,8。用刻度尺,量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離,記錄在紙帶上,如圖2所示。 圖2 計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度,粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,抄入下表。請(qǐng)將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充 完整。,(3)分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi),磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的變化情況是;磁鐵受到阻尼作用的變化情況是。 (4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作(記為“實(shí)驗(yàn)”),結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同。請(qǐng)問實(shí)驗(yàn)是為了說明什么?對(duì)比實(shí)驗(yàn)和的結(jié)果可得到什么結(jié)論?,答案(1)CD (2)39.0 (