2022年高考物理二轮总复习专项能力训练专题力学实验.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 14 力学试验 时间 :45 分钟 满分 :100 分 1. 14 分 如图甲所示 , 在讨论弹力和弹簧伸长量的关系时 , 把弹簧上端固定在横梁上 , 下端悬吊不同重力的砝码 , 用刻度尺测量弹簧的长度 , 把弹簧的伸长 x 和弹簧弹力 F 的关系在F x 坐标系中描点如图乙所示；1 从坐标系中的试验数据可知, 该弹簧的劲度系数是 精确到两位有效数字；2 关于试验留意事项, 以下哪项是没有必要的. 填入字母序号 ；A.悬吊砝码后 , 在砝码静止后再读数B.尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦C.弹簧的受力不超过它的弹性限度2.

2、 16 分 某同学利用图甲所示的试验装置 , 探究物块在水平桌面上的运动规律；物块在重物的牵引下开头运动 , 重物落地后 , 物块再运动一段距离停在桌面上 尚未到达滑轮处 ；从纸带上便于测量的点开头 , 每 5 个点取 1 个计数点 , 相邻计数点间的距离如图乙所示；打点计时器电源的频率为 50Hz；甲乙1 通过分析纸带数据 , 可判定物块在两相邻计数点和之间某时刻开头减速；2 计数点 5 对应的速度大小为 m/s, 计数点 6 对应的速度大小为 m/s； 保留三位有效数字 3 物块减速运动过程中加速度的大小为 a=m/s 2, 如用来运算物块与桌面间的动摩擦因数 g为重力加速度 , 就运算结

3、果比动摩擦因数的真实值 选填 “ 偏大 ” 或“ 偏小 ” ；名师归纳总结 3. 16分 某试验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数 , 供应的器材第 1 页,共 7 页有: 带定滑轮的长木板, 打点计时器 , 沟通电源 , 木块 , 纸带 , 刻度尺 ,8 个质量均为20g 的钩码以及细线等；试验操作过程如下: A. 长木板置于水平桌面上, 带定滑轮的一端伸出桌面, 把打点计时器固定在长木板上并与电源连接 , 纸带穿过打点计时器并与木块相连, 细线一端与木块相连, 另一端跨过定滑轮挂上钩码, 其余钩码都叠放在木块上; B. 使木块靠近打点计时器, 接通电源 , 释放木块 , 打

4、点计时器在纸带上打下一系列点, 登记悬挂钩码的个数n; - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端 , 更换纸带 , 重复试验操作 B; D.测出每条纸带对应木块运动的加速度 a, 试验数据如表乙所示；1 试验开头时 , 必需调剂滑轮高度 , 保证 ; 2 依据表乙数据 , 在图丙中作出 a n 图象 ; 由图线得到 =, 仍可求的物理量是 只需填写物理量名称 ；甲n 4 5 6 7 8 a/ m0.51.32.23.03.9s- 2 0 0 0 0 0 乙丙4. 16 分2022 武汉武昌区调研 为了验

5、证机械能守恒定律 , 某同学使用如下列图的气垫导轨装置进行试验；其中 G1、G2为两个光电门 , 它们与数字计时器相连 , 当滑行器通过 G1、G2光电门时 , 光束被滑行器上的挡光片遮挡的时间 t1、 t2都可以被测量并记录 , 滑行器连同挡光片的总质量为 m0, 挡光片宽度为 D, 两光电门中心间的距离为 x, 牵引砝码的质量为 m, 细绳不行伸长且其质量可以忽视 , 重力加速度为 g；该同学想在水平的气垫导轨上 , 只利用以上仪器 , 在滑行器通过 G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律 , 请回答以下问题 : 1 试验前应先调剂气垫导轨下面的螺母, 使气垫导轨水平；请在以下空白处填

6、写试验要求；在不增加其他测量器材的情形下 , 调水平的步骤是 : 取下牵引砝码 m, 接通气垫导轨装置的电源, 调剂导轨下面的螺母 , 如滑行器放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止 , 或者轻推滑行器, 分别通过光电门 G1、G2的时间 , 就导轨水平；2 当气垫导轨调水平后 , 在接下来的试验操作中 , 以下操作合理的是 ; A.挡光片的宽度 D应尽可能选较小的B.选用的牵引砝码的质量 m应远小于滑行器和挡光片的总质量 m0C.为了减小试验误差 , 光电门 G1、G2的间距 x 应当尽可能大一些D.用来牵引滑行器的细绳可以与导轨不平行名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7

7、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载3 在每次试验中 , 如表达式 用 m0、g、m、 t 1、 t 2、D、x 表示 在误差答应的范畴内成立 ,就机械能守恒定律成立；5. 18 分2022 山东济南联考 甲某同学用如图甲所示的试验装置验证机械能守恒定律；试验所用的电源为同学电源 , 可以提供输出电压为 6V 的交变电流和直流电 , 交变电流的频率为 50Hz；重锤从高处由静止开头下落, 重锤拖着的纸带上打出一系列的点 , 对纸带上的点测量并分析 , 即可验证机械能守恒定律；1 他进行了下面几个操作步骤 : A.依据图示的装置安装器件 ; B.将打点计时器

8、接到电源的“ 直流输出 ” 上: C.用天平测出重锤的质量 ; D.先接通电源 , 后释放纸带 , 打出一条纸带 ; E.测量纸带上某些点间的距离 ; F. 依据测量的结果运算重锤下落过程中削减的重力势能是否等于其增加的动能其中没有必要进行的步骤是 , 操作不当的步骤是； 填选项字母 2 这位同学进行正确测量后选择出一条点迹清楚的纸带进行测量分析 , 如图乙所示 , 其中 O点为起始点 , A、B、C、D、 E、F 为六个计数点；依据纸带上的测量数据 , 可得出打 B 点时重锤的速度为 m/s； 保留 3 位有效数字 乙3 他依据纸带上的数据算出各点的速度v, 量出下落距离h, 并以为纵轴、

9、以 h 为横轴画出的h 图象 , 应是以下图中的；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载丙4 他进一步分析, 发觉本试验存在较大误差, 为此对试验设计进行了改进, 用如图丙所示的试验装置来验证机械能守恒定律 : 通过电磁铁掌握的小铁球从 A点自由下落 , 下落过程中经过光电门 B时, 通过与之相连的毫秒计时器 图中未画出 记录挡光时间 t , 用毫米刻度尺测出 A、B 之间的距离 h, 用游标卡尺测得小铁球的直径 d；重力加速度为 g；试验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束；

10、就小铁球通过光电门时的瞬时速度 v=；假如 d、t 、h、g 满意关系式 , 就可验证机械能守恒定律；5 比较两个方案 , 改进后的方案相比原方案的最主要的优点是 : ；6. 20 分2022 广东理综 ,342 某同学依据机械能守恒定律 , 设计试验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系；图a 图b 1 如图 a, 将轻质弹簧下端固定于铁架台 长度 , 部分数据如下表；由数据算得劲度系数砝 码 质 量 g 弹 簧 长 度 cm 2 取下弹簧 , 将其一端固定于气垫导轨左侧, 在上端的托盘中依次增加砝码, 测量相应的弹簧k=N/mg 取 9. 80m/s2 50 100 150 8.67.66.62

11、 3 6 , 如图 b 所示 ; 调整导轨 , 使滑块自由滑动时, 通过两个光电门的速度大小；3 用滑块压缩弹簧, 记录弹簧的压缩量x; 释放滑块 , 记录滑块脱离弹簧后的速度v；释放滑块过程中 , 弹簧的弹性势能转化为；4 重复 3 中的操作 , 得到 v 与 x 的关系如图 c ；由图可知 , v 与 x 成关系；由上述试验可得结论 : 对同一根弹簧 , 弹性势能与弹簧的成正比；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图c 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料

12、- - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载答案与解析专题 14 力学试验1. 答案 : 11 . 2 10 2N/m 或 1.3 10 2 N/m 2B 解析 : 1 由胡克定律 F=k x 知 F x 图象中的斜率即劲度系数；2 胡克定律只在弹性限度内才成立 ; 试验时应在砝码静止、形变量稳固时读数 ; 弹簧和横梁之间的摩擦力对本试验没有影响；2. 答案 : 16 7 或 7 6 21 . 00 1. 20 32 . 00 偏大解析 : 1 由纸带上各点间距可以看出 ,6 、7 两点间距离最大 , 在计数点 6 之前 , 连续相等的时间内位移差 x=2. 00cm,而 6、7

13、两计数点间位移与前一段位移之差 x=x 67-x 562. 00cm；故物块在两相邻计数点 6 和 7 之间开头减速；2 依据 v5=可得 : v5=m/s=1.00 m/s, 从点 2 到点 6 段的加速度 a=2. 01m/s2v6=v5+aT=1. 20m/s 23 物块在 6、7 点间加速度变化 , 减速过程加速度大小有 a= 2. 0m/s但重物落地后 , 滑块向前运动时除受摩擦力作用外 , 纸带和限位孔之间也存在摩擦力作用, 即 mg+F阻=ma, =, 故利用 =运算出的动摩擦因数比真实值偏大；3. 答案 : 1 细线与木板表面平行2 图象如下列图 0. 30 在 0. 290.

14、 33 范畴内均正确 木块的质量4. 答案 : 1 在误差答应的范畴内 相等2AC 3 mgx= m0+m2-m 0+m2, 意在考查考生对机解析 : 此题考查利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律的试验械能守恒定律的懂得, 以及对该试验的把握情形；1 由题意可知滑行器分别通过两个光电门的时间相等, 即表示轨道水平；2 由题意可得 , 挡光片宽度越小 , 速度运算越精确 , 选项 A正确 ; 考虑到 m的作用 , 不需要m远小于 m0, 选项 B 错误 ; 光电门间距更大一些 , 距离测量误差会减小 , 速度差距更大 , 误差会减小 , 选项 C正确 ; 牵引滑行器的细绳应当与导轨平行 , 选

15、项 D错误；3 要使机械能守恒 , 以 m0和 m为讨论对象 , 就需要公式 mgx= m0+m 2-m 0+m 2成立；5. 答案 : 1C B 21 . 84 3C 4 =gh 5 排除了纸带与打点计时器间的摩擦影响, 提高了测量的精确度 , 从而减小了试验误差解析 : 1 要验证机械能守怛定律 , 需要验证 mv 2=mgh, 就只需验证 v 2=gh即可 , 故不需要测出重锤的质量 , 所以没有必要进行的步骤是 C；打点计时器只能使用沟通电源 , 故操作不当的步骤是 B；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2

16、由运动学公式可知学习好资料欢迎下载, B点的速度为vB=m/s=1. 84m/s；3 由关系式 v2=gh可知 , v2-h 图象应是过原点的倾斜直线, 应选 C；4 小铁球通过光电门的时间很短, 故可用小铁球经过光电门的平均速度近似求出小铁球通过光电门的瞬时速度 , 即 v=, 代入 v 2=gh可得 =gh；6. 答案 : 149 . 550. 5 2 相等 3 滑块的动能 4 正比 压缩量 x 的二次方解析 : 1 依据题表中数据和胡克定律可得 , 弹簧的劲度系数 k=N/m=50N/m;2 为了探究机械能守恒定律 , 应保证导轨光滑 , 滑块离开弹簧后做匀速直线运动 , 即通过两个光电门的速度大小相等 ;3 弹簧的弹性势能减小 , 滑块的动能增加 , 所以弹簧的弹性势能转化为滑块的动能 ;4 由图象是一条过原点的倾斜直线可知, v 与 x 成正比关系 ; 依据弹簧的弹性势能转化名师归纳总结 为滑块的动能得, Ep=mv 2, 又 v 与 x 成正比 , 就弹性势能与弹簧的压缩量x 的二次方成正比；第 7 页,共 7 页- - - - - - -