课时跟踪检测二十二　力学实验考法全通关公开课.docx

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1、课时跟踪检测（二十二）力学实验考法全通关1. （2019-3月浙江省嘉兴市学选考一模模拟）小胡同学选用合适的器材进行“小车速度 随时间变化规律实验”、“验证机械能守恒定律实验”、“功与速度变化关系实验” O以下实验器材是这3个实验都要选用的是（填器材编号）。以下3条纸带分别对应3个实验，请读出纸带1中B点对应的刻度，求出 纸带1上8点的速度 m/so并请判断“验证机械能守恒定律实验”打出的纸带是（填“纸带1” “纸带2”或“纸带3” ）oABC 0 lcm2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 纸带1n 1

2、11 ) 0 lctu2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2324 25 26 27 纸带2TmHnninnnnnnnTnnminnnnTnHnnnnnHiTnnninnHnnnnnnimnimnnnnnnnnTnnmH 0 lcm2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 纸带3解析：这些实验中，都需要使用打点计时器和刻度尺测量物体的速度，因此需要C、纸带1上两点间距均匀增加，可知为匀变速直线运动，所以为=/=l.6m/s。 / 1纸带1的加速度很小，纸带2右侧

3、的点是代表匀速直线运动，纸带3利用逐差法求出 加速度为9.76 cm/s2,所以“验证机械能守恒定律”打出的是纸带3。答案：（1）CD 11.70 cm（11.65 至 11.75 之间）1.5 或 1.6 纸带 32. （20192月浙江省名校协作体高三G12物理）如图1所示，为“探究加速度与力、质 量的关系”实验装置，获得了小车加速度G与尸的对应关系图。沙子的质量为机1,小车和 车上祛码的总质量为m2,重力加速度为go（1）在接通电源进行实验之前，请你指出图1中的错误或不妥之处（写出两处即可）。图1ABC DE Oem 123456789 10 11 12坐标，画出图像。组次123456h

4、/m0.050.100.150.200.250.301.231.732.122.462.743.000.810.580.470.410.360.33VA2/(m22)1.512.994.496.057.519.00（2）当地重力加速度g取10 m/s2,结合图像分析，杆转动时的动能Ek=储用 质量根、速度。4表示）。解析：（1）由表中数据可看出，人与。/成正比，因此应选择。/为纵坐标，描点连线， 可得到一条过原点的直线，如下图。nl 1,1那么而nl 1,1那么而/W77a2o答案：（1）。/见解析图（2）mvA2（2）实验中打出的其中一条纸带如图2所示，图中相邻两计数点之间 的时间间隔为04

5、s,由该纸带可求得打C点时小车的速度 牝= m/s,小车的加速度a=m/s2o （结果保存两位有效数字）（3）某同学平衡好摩擦力后，记录厂=机唔，作出小尸图像，他可能作出图3中（选填“甲” “乙”或“丙”）。解析：使用了干电池（直流电源）；小车距离打点计时器太远（沙桶离地太近）；未平衡摩擦力；细线不平行于导轨。（2）Pc=T=0.20 m/s;tBDxcDXBc=a, T=0.1 s,求得加速度 a=0.40 m/s2o（3）拉动小车的力为沙子及沙盘的重力，即（mi+m（）g=maF+m（）g=ma作出图像可能如图3中的甲所示。答案：（1）见解析（2）0.20 0.40甲3. （2019金华十

6、校模拟）做“研究平抛运动”实验中：（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，以下器材中还需要的是（多项选择）。A.刻度尺 B.重锤与线C.天平 D.弹簧秤 E.秒表（2）为保证小球离开斜槽后做平抛运动，应使斜槽末端 o为保证小球每次在空中做平抛运动的轨迹是相同的，每次在斜槽上由静止释放小球时应做到。解析：（1）在“研究平抛运动”实验时，除了已备有的器材，还需要重锤与线，来确定 y轴，用刻度尺测量距离。由于实验不需要测量小球的质量以及运动的时间，所以不需要秒 表、天平、弹簧秤，应选A、Bo（2）为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须水平；为保证小球每次在空中做平抛运 动的轨迹是相同的，每次在斜

7、槽上由静止释放小球时应做到从相同位置释放。答案：（1）AB （2）切线水平从相同位置释放4 .如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用 拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距为L=48.0 cm的A、B两点各安装 一个速度传感器，分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率。以下关于本实验的说法正确的选项是（多项选择）。A.两速度传感器之间的距离应适当远些B.要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力C.应先释放小车，再接通速度传感器的电源D.改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量E.不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量(2)某同

8、学在表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，表中第3次实验缺失的数据是 m/sT结果保存三位有效数字)。次数F/NVB2vA2/(m2/s2)a/(m/s2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72(3)表中与尸并不成正比，这是由于(填写“平衡摩擦力缺乏”或 “平衡摩擦力过度”)造成的。解析：(1)两速度传感器之间的距离应适当远些，增大 可以减小误差，故A正确； 要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力，使得拉力传感器记录小车受到拉力是 小车的合力，故B正确；

9、应该先接通速度传感器的电源后释放小车，故C错误；因为实验 中拉力传感器记录小车受到的拉力，所以改变所挂钩码的数量时，不需要使所挂钩码的质 量远小于小车质量，故D错误；不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量，故E 正确。(2)根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v2v=2ax可以求出：a=,代入数据解得=2.44 m/s2o(3)根据表中。与尸的数据推算易知。=0时，F0,两者并不成正比，这是由于平衡摩 擦力缺乏造成的。答案：(l)ABE (2)2.44 (3)平衡摩擦力缺乏5 .(2019宁波余姚中学检测)如图甲，是某学习小组做“探究做功和物体速度变化关 系”的实验装置示意图，图中小车是

10、在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行。甲C A B C_D EF G H K ， 1乙在“探究做功与物体速度变化关系”的实验中要求出每次拉力所做的功，直接去测 量拉力是很困难的，如下操作可行的是 OA.每次用同样的力拉小车，让小车通过的距离依次为s、2s、3s、，那么拉力每次 对小车做的功就分别是w、2W、3W、B.让小车通过相同的距离，第1次力为R第2次为2R第3次为3尸、，那么拉 力每次对小车做的功就分别是w、2W、3W、C.选用相同的橡皮筋合并起来拉小车，实验时保持每次橡皮筋拉伸的长度一致，当第 1次用一根、第2次用两根、第3次用三根、，那么每次橡皮筋对小车做的功就分别是W、 2W、3W、D.

11、利用弹簧测力计测量对小车的拉力F,利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s, 便可以求出每次拉力对小车所做的功，设法控制尸、”使尸的功分别为W、2W、3W、（2）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不是均匀的，如图乙所示，为了测量小车获 得的速度，应选用纸带的（填“AE”或“尸10）局部进行测量。解析：（1）橡皮筋拉小车时的作用力是变力，我们不能求变力做功问题，但选用相同的 橡皮筋，且伸长量都一样时，假设一根橡皮筋在回复原长时对小车做功为W,那么两根伸长相 同长度，做功为2W,橡皮筋条数的关系就是做功多少的倍数，故A、B、D错误，C正确。（2）小车先加速，后匀速；在加速过程中，橡皮筋在做正功，故需

12、要测量最大速度，即 匀速运动的速度，因而需要选用间隔均匀的点，即“RFT局部。答案：（1）C （2）FK6 . （2019-2月份温州市普通高中选考适应性测试）（1）以下实验需要补偿小车运动过程中 受到阻力的是（多项选择）。A.研究平抛运动B.探究小车速度随时间变化的规律C.探究加速度与力、质量的关系D.探究做功与物体速度变化的关系（用橡皮筋牵引小车运动）（2）在“探究求合力的方法”的实验中，王同学经过对实验数据的分析后得出“合力与 分力之间满足平行四边形定那么”，李同学想对其结论进行验证。已有实验器材：木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔，如下图的器材中还 需要选取（多项选择）。C.钩码B

13、.三角板D.弹簧测力计如下图，用两只相同的弹簧测力计互成一定角度拉橡皮筋，记下橡皮筋结点的位置。和两拉力大小、方向；再用一只弹簧测力计拉橡皮筋时，发现橡皮筋的结点还没拉到 o点时，弹簧测力计已经到达最大刻度。解决这一问题的可行方法是：两只弹簧测力计同 时拉时（多项选择）。A.结点仍在。处，让两细线夹角大一些B.结点在0点右侧。2处，让两细线夹角小一些C.结点在。点左侧。1处，让两细线夹角大一些D.结点在。点左侧01处，让两细线夹角保持不变解析：（1）平抛运动过程不需要平衡摩擦，小车的速度随时间的变化也不需要平衡摩擦, 选项A、B错误；研究加速度与力、质量的关系（在普通实验条件下，不使用传感器等

14、）需要 平衡摩擦，且钩码质量要远小于小车质量，实验误差较小，选项C正确；探究做功与速度 之间的关系时，需要平衡摩擦，通过橡皮筋根数变化实现做功成倍增加，选项D正确。（2）在“探究求合力的方法”实验中，需要使用弹簧测力计、刻度尺，因此选B、D 即可。根据题意，说明左侧两个拉力的合力，比弹簧测力计的量程要大，因此要减小两 个分力的合力，选项A、B错误；调节之后的新结点应该在。的左侧01处。减小合力方法 可以是夹角不变，减小分力大小，或者分力大小不变，增加夹角，选项C、D正确。答案：（1）CD （2）BD CD7 .为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下图的实验装置，小车总

15、质量用表示（乙图中M包括小车与力传感器，丙图中M包括小车和与小 车固连的滑轮），钩码总质量用小表示。定滑轮力传感器小车纸带接曳叫打点计时器钩码钩码丙(1)图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一局部，0、A、3、C、。和为纸带上六个计数点，那么0D间的距离为 cmo(2)图戊是甲同学根据实验数据绘出的s/图线G为各计数点至同一起点的距离)，那么加 速度大小a=m/s2(保存三位有效数字)。(3)假设乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车 加速度均为为当地重力加速度，那么乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为 o解析：(1)由题图所示刻度尺得。间的距离为：2. 2

16、0 cm1.00 cm=1.20 cm。1 41(2)由图线得斜率因小车做初速度为0的匀加速直线运动，贝心=中心 比照图 像有：无=%,贝1J =2左心0.933 m/s2o(3)乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车 加速度均为。，根据牛顿第二定律，贝4有：F=M乙,2F=M丙。，因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1 ： 2o答案：(1)1.20 (2)0.933 (3)1 ： 28.(2019台州3月选考科目数学质量评估)如图甲所示，是“探究功与速度变化的关系” 局部实验装置图。那么：(1)先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑，那么，应把垫

17、块(“左 移”或“右移”);(2)图乙是正确平衡摩擦力后在实验中得到的一条纸带，那么，在A、8、。三个计数点 中应测量点的速度才符合实验要求:./RI-2.83 3.223.223.21 4BC乙(3)关于该实验的考前须知，以下说法正确的选项是(多项选择)；A.每根橡皮筋的规格必须相同B.打点计时器接通电源的同时必须释放小车C.改变橡皮筋的条数后，小车必须从同一位置由静止释放D.改变橡皮筋的条数后，必须重新平衡摩擦力(4)以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获得速度的平方为横坐标，得到如图丙 所示的关系图。根据你所学的知识，图像斜率的物理意义是解析：(1)根据题意，小车加速下滑，那么斜面倾角太

18、大，需要把滑块向左 端移动，减小倾角。(2)平衡好摩擦之后，小车的运动规律应该是匀速直线运动，因此需要测 量。点的速度。(3)该实验中需要橡皮筋规格一样，且每次都要从相同位置释放，保证做功可以成倍增 加，平衡摩擦之后不必再次平衡，而且仍然是先接通电源再释放小车，因此选项A、C正 确。(4)根据动能定理可知0,所以斜率代表小车质量的一半。答案：(1)左移(2)C (3)AC (4)小车质量的一半9.(2019第一学期绍兴柯林区高三期末检测)用如图1所示的装置做“研究平抛运动” 实验，钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，用图2有孔卡片(沿虚线拆成直角)描

19、出小球经过的位置。；i,(1)如图3所示是实验中得到的平抛运动轨迹上的局部经过的位置，由于忘记记下抛出 点，所示图中不含抛出点。方格纸每小框的边长为1 cm,在图上描出平抛轨迹，估算 平抛运动的初速度是 m/s(保存两位有效数字)。(2)用有孔卡片确定位置的方式，那么平抛运动的抛出点，以下图中正确的选项是 olyirlyABC解析：(1)将点迹用平滑的曲线连起来，在图中找到A、。三个点，水平位移为3个 格子，水平方向小球做匀速直线运动竖直方向A3、3C间高度差为2个格子，竖 直方向做加速度为g的匀加速直线运动，2L=gT29联立得初速度oo=0.67 m/s。(2)平抛运动实验中应以小球在水平

20、槽末端时的重心位置为坐标原点0。答案：(1)0.67 (2)C10. (2019台州期末)小王同学用如图甲所示的装置做“探究合力做功与物体速度变化 关系”的实验，小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)在实验准备过程中，小王整理了一些实验器材(导线未画出)如图乙所示，还缺少两个器材是 O电磁打点计时器垫高用的小木条纸带固定夹乙(2)实验中，小王发现纸带有如图丙所示的两种穿法，(填“A或B)的穿法更合理。丙某次获得的纸带如图丁所示，小王根据点迹标上了计数点，计数点2在刻度尺上的 读数为 cm,并求出计数点2点的速度为 m/s(结果保存三位有效数字)。123飞仙1山删W.邮叫邮明唧1P购加

21、他州即0 lem2 3 4 5 67 8 9 10 11 12丁解析：(1)除了题图中已有的实验器材以外，要计算小车的速度。=%其中由打点计 时器给出，还需要刻度尺来测量长度，因此还缺少低压交流电源(或学生电源)和刻度尺。(2)纸带应该放在复写纸下面，应选B。(3)由题图丁可知，其刻度尺分度值为1mm,刻度尺示数为436cm;做匀变速直线运 动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，那么2点的速度功= x13(9.20 - 1.10)X10-22T=2X0.02X5 m/s=0.405 m/so答案：低压交流电源(或学生电源)、刻度尺(2)B(3)4.36 0.40511.某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图甲所示的实验，质量为“的 均匀长直杆一端固定在光滑转轴。处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经 过某位置时的瞬时速度内，并记下该位置与转轴。的高度差从9 季I I 9 f / / / / / * 一一一S 光电门甲(1)调节h的大小并记录对应的速度内，数据如表所示，为了形象直观地反映以和九 的关系，应选择(选填，A” “办一 1或，/)为纵坐标，并在图乙的坐标纸中标明纵