2017高考物理二轮复习 第2部分 考前回扣篇_4

1 倒计时第 4 天 力学实验 A主干回顾 B精要检索 1实验要点 分类 实验名称 常考要点 研究匀变速直线运动 数据处理方法：(1)公式法： v 、 x aT2；(2)图象法： vt 图象 t2 v探究性 实验 加速度与物体质量、 物体受力的关系 控制变量法的应用、图象的处理以及实验的注 意事项 验证机械能守恒定律 用自由落体实验，知道如何从纸带的数据中确 定 Ep和 Ek验证性 实验 力的平行四边形定则 弹簧测力计的使用注意事项及读数、力的图示、 根据平行四边形定则求出合力 2.物理量的测量方法 待测量 测量工具 方法说明 刻度尺 毫米刻度尺精度为 1 mm，读数时应估读到 0.1 mm 长度 游标卡尺 读数方法：测量值主尺上指示的毫米数精度游标尺 对齐的格数 精度： mm,10 分度的游标卡尺精度为 0.1 1游 标 刻 度 总 数 mm,20 分度的游标卡尺精度为 0.05 mm,50 分度的游标卡尺精 2 度为 0.02 mm，游标卡尺不估读 螺旋测微器 读数方法：测量值主尺上指示的毫米数(注意半毫米刻 线是否露出)精度转动圆筒上与主尺中心刻线所对应刻 度值(注意刻度值要估读) 精度：螺旋测微器精度为 0.01 mm 打点计时器 t nT(n 表示打点的时间间隔的个数， T 表示打点周期) 打点周期与所接交流电周期相同时间 光电计时器 光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口 力 弹簧测力计 力的大小精度指针指示的格数(注意估读) 打点纸带 若纸带做匀变速直线运动，则打某点时的瞬时速度等于对应 的平均速度 频闪照相 (利用等时间间隔照片信息记录物体在不同时刻的位置)同上 速度 光电门 v0 (d 表示滑块上挡光片的宽度， t 表示挡光片挡光 d t 时间) 由于挡光片的宽度很小，在这里可用平均速度表示其瞬时 速度 打点纸带 (频闪照相) 若纸带做匀变速直线运动，则 a 或 a xT2 xm xn m n T2 加速度 光电门 若纸带做匀变速直线运动，则 a (v1、 v2分别表示通 v2 v1 t 过光电门测得的滑块在 t1、 t2两个时刻的速度， t 表示对 应的时间间隔) C.考前热身 1利用如图 1 装置可以做力学中的许多实验：(1)以下说法正确的是_ 图 1 A用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影 响 B用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细绳与滑轨 平行 3 C用此装置“探究加速度 a 与力 F 的关系”时，每次改变砝码及砝码盘总质量之后， 需要重新平衡摩擦力 D用此装置“探究加速度 a 与力 F 的关系”时，应使砝码盘和盘内砝码的总质量远小 于小车的质量 (2)本装置中要用到打点计时器，如图 2 所示为实验室常用的两种计时器，其中 b 装置 用的电源要求是_ a b 图 2 A交流 220 V B直流 220 V C交流 46 V D直流 46 V (3)在利用此装置“探究加速度 a 与力 F 的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸 带的一部分如图 3，已知打点计时器接在频率为 50 Hz 的交流电源上，则此次实验中打点 计时器打下 A 点时小车的瞬时速度为_m/s.(结果保留两位有效数字) 图 3 【解析】 (1)小车与滑轨间存在的摩擦力不会影响小车做匀变速直线运动，故不需要 平衡摩擦力，A 项错误；为保持小车所受拉力方向不变，需要调整滑轮高度使连接小车的 细绳与滑轨平行，B 项正确；平衡摩擦力后， mgsin mg cos ，即 tan ，即 只需要调整好轨道倾角即可，与砝码与砝码盘总质量无关，C 项错误； F M mg，所以为确保小车所受拉力近似等于砝码盘和盘内砝码总重力，盘及 mgM m 11 mM 盘内砝码总质量应远小于小车总质量，D 项正确 (2)b 为电磁打点计时器，使用 46 V 低压交流电源，C 项正确；a 为电火花打点计时 器，使用交流 220 V 电源 (3)纸带中 A 点的瞬时速度等于以它为中间时刻某段位移的平均速度，即 vA m/s0.53 m/s. 6.10 3.98 10 220.02 【答案】 (1)BD (2)C (3)0.53(0.510.53 均对) 2某同学利用气垫导轨和数字计时器，探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系如图 4 甲所示，气垫导轨上有很多小孔，气泵输入压缩空气，从小孔中喷出，会使质量为 0.5 kg 4 的滑块与导轨之间有一层薄的空气，使二者不接触从而大大减小阻力一端固定有轻弹簧 的滑块在导轨上滑行，当通过数字计时器时，遮光片挡住光源，与光敏管相连的电子电路 就会记录遮光时间 t. 图 4 (1)接通气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使其刚好能够匀速运动，说明气垫导轨已经 水平 (2)使用 10 分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示，读出其宽度为 d_ cm. (3)压缩弹簧记录其压缩量 (4)释放滑块，滑块离开弹簧后通过数字计时器，计时器显示时间 t. (5)多次重复步骤(3)和(4)，将数据记录到数据表格中，并计算出滑块相应的动能 弹簧压缩量 x(cm) 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 遮光时间 t(ms) 57.5 28.4 19.1 14.4 11.5 滑块的动能 Ek(J) 0.010 0.041 0.091 0.160 (6)由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能 (7)表格中弹簧压缩量为 5.00 cm 时，滑块动能为_ J(结果要求保留 三位有效数字) (8)由表格中数据可知，弹簧的弹性势能与其形变量的关系为_ 【解析】 游标卡尺的主尺读数为 11 mm，十分度卡尺精确度为 0.1 mm，游标尺上第 5 刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为 0.5 mm，所以遮光片宽度为 11.5 mm1.15 cm.弹簧压缩量为 5 cm 时，遮光片通过光电门的瞬时速度为 v ，滑块的动能 d t Ek mv2，代入已知数据解得 Ek0.250 J，由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放 12 滑块时弹簧的弹性势能，比较第一、三行数据可知，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成 正比 【答案】 (2)1.15 (7)0.250 (8)弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比 3用落体法验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器的打点频率为 50 Hz，重力加 速度为 9.8 m/s2. 5 (1)运用公式 mv2 mgh 时，对实验条件的要求是重锤由静止出发，为达到此目的，所 12 选择的纸带第 1、2 两点间的距离应接近_ (2)若实验中所用重锤的质量 m1 kg，打点纸带如图 5 所示，则打下 B 点时，重锤的 动能 Ek_J；从开始下落至打下 B 点，重锤的重力势能的减少量 Ep_J(结果保留三位有效数字) 图 5 (3)由上述实验可得出的结论是_ 【解析】 (1)用公式 mv2 mgh 验证机械能守恒定律时，对实验条件的要求是纸带上 12 打下第 1 点时，重锤的初速度为零，打点计时器的打点频率为 50 Hz，打点周期为 0.02 s，重锤开始下落后，在第一个打点周期内下落的高度为 h gT2 9.8(0.02)2 m2 12 12 mm，所以所选择的纸带第 1、2 两点间的距离应接近 2 mm. (2)由题图，利用匀变速直线运动规律，有 vB m/s0.58 xAC2T 0.031 0 0.007 820.02 m/s，打下 B 点时重锤的动能 EkB mv 0.168 J；从开始下落至打下 B 点，重锤的重力势 12 2B 能的减少量 Ep mgh19.80.017 6 J0.172 J. (3)由以上数据，可得出的结论是在误差允许的范围内，重锤下落过程中机械能守恒 【答案】 (1)2 mm (2)0.168 0.172 (3)在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒 4某同学设计了一个探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量 m 关系的实验，图 6 甲为 实验装置简图，打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，纸带上每两个打印点取一个计数点 甲 乙 图 6 (1)图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 6 _m/s2.(保留两位有效数字) (2)有一位同学通过实验测量作出了图 7 中的 A 图线，另一位同学通过实验测出了如图 7 中的 B 图线试分析： 图 7 A 图线上部弯曲的原因是_；