2019年高考物理试题分项解析专题16力学实验（一）（第02期）.docx

专题16 力学实验（一）1.(9分) （2019年1月云南昆明复习诊断测试）某学习小组利用如图所示的装置探究“合力对物体做功与速度变化的关系”。首先将一个小球放置在光滑水平桌面上，小球在一条橡皮筋的作用下弹出，沿桌面运动段距离后，离开桌面做平抛运动落到水平地面上，测出小球做平抛运动的水平位移x1，设此时橡皮筋对小球做的功为W0；然后依次换用2条、3条、4条完全相同的橡皮筋并在一起，使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，进行第2次、第3次、第4次实验，橡皮筋对小球做功分别为2W0、3W0、4W0，测出将数据记入表格。 下面是本实验的数据记录表：(1)本实验中，小球离开桌面时的速度为v，桌面与地面的高度为h，重力加速度为g，则小球平抛运动水平位移x的表达式为x=_(用h、v、g表示)，可得h一定时，x与的关系为x_。(2)请用表中给出的数据选择恰当的物理量为横坐标在下图所示的坐标系中作出相应的图像，由图像得出，橡皮筋做的功W和小球做平抛运动的水平位移x的关系为W_。(3)综上可得，橡皮筋对小球做的功W和小球获得的速度的关系为W_。【参考答案】（1）x=v xv （2）作图如图。Wx2（3）Wv2【命题意图】本题考查“合力做功与速度变化的关系”实验、图像法处理实验数据及其相关的知识点。（3）由于Wx2，xv，所以橡皮筋做功W和小球获得的速度v的关系为Wv2。【方法归纳】利用图像法处理实验数据，要选择适当的物理量作为纵横坐标代表的物理量，尽可能使实验得到图象为直线，直观得出物理量之间的关系。2. （7分）（2019郑州一模）用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。（1）为了减小实验误差，下列做法正确的是_。A两球的质量和半径都一样大B多次将A球从不同的高度释放C保证斜槽末端的切线水平D减小斜槽对小球A的摩擦（2）图乙是B球的落点痕迹，刻度尺的“0”刻线与O点重合，可以测出碰撞后B球的水平射程为_cm。（3）本次实验必须进行测量的是_A水平槽上未放B球时，A球的落点位置到O点的距离BA球与B球碰撞后，A球和B球的落点位置到O点的距离CA球与B球下落的时间DA球和B球的质量（或两球质量之比）【参考答案】（1）C （2）64.45 （3）ABD（3）根据动量守恒定律和实验原理，需要测出A球和B球的质量（或两球的质量比）；水平槽上没有放B球时，A球的落点位置到O点的距离；水平槽上放B球时，A球和B球碰撞后两球的落点位置到O点的距离；选项ABD正确；由于小球平抛运动的时间相同，因此不需要测量A球与B球的下落时间，选项C错误。3.（6分）（2019广东惠州第三次调研）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的装置如图(a)所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力. （1）若已测得打点的纸带如图(b)所示, 并测得各计数点的间距(已标在图上). A为运动的起点, 则应选_段来计算A碰撞前的速度,应选_段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”).（2）已测得小车A的质量m10.4kg,小车B的质量m20.2kg,则碰前两小车的总动量大小为_kgm/s, 碰后两小车的总动量大小为_kgm/s.（计算结果保留三位有效数字）【参考答案】.(1) BC ; DE （每空1分，共2分 ） (2) 0.420; 0.417 （每空2分，共4分）【命题意图】本题考查用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验。4. 现要用图11-12甲完成“验证力的平行四边形定则”实验:把白纸固定在竖直放置的木板上,白纸上画有一些同心圆,相邻两圆之间的距离为r,圆心O距第一个圆的距离为r,A、B为光滑的滑轮,可沿虚线圆环滑动,也可固定.CO为竖直方向的一条基准线. 图11-12(1)补充完整下列主要实验步骤:用一细线系住橡皮筋的一端,细线的另一端固定在C点,橡皮筋的另一端连接两条轻绳,跨过定滑轮后各拴一细绳套,分别挂上3个钩码和4个钩码(每个钩码重1 N),如图乙所示,适当调整A、B滑轮的位置,使橡皮筋与两细绳的结点稳定于O点处,记下和两条细绳的方向,取下钩码.再用一把弹簧测力计沿竖直方向把两细绳与橡皮筋的结点也拉至O处,如图丙所示,记下弹簧测力计的读数F=N.图11-13(2)若相邻两圆环之间的距离表示1 N,该同学已经在图中作出两条轻绳的拉力F1和F2.请按力的图示在图11-13中作出F1和F2的合力F及拉力F的图示.(3)对比F和F的大小和方向,发现它们不是完全一致的,其可能的原因是.(填一个原因)(4)步骤中“适当调整A、B滑轮的位置,使橡皮筋与两细绳的结点稳定于O点处”的目的是.【参考答案】.(1)两条细绳上的钩码的个数5.0(2)如图所示(3)测量存在误差、作图没有画准、弹簧测力计自身重力的影响、滑轮与绳之间的摩擦的影响等(4)使F1和F2的合力沿竖直方向(3)F和F不完全一致的原因可能是测量存在误差、作图没有画准、弹簧测力计自身重力的影响、滑轮与绳之间的摩擦力的影响等.(4)由于CO是在竖直方向,适当调整A、B滑轮的位置,使橡皮筋与两细绳的结点稳定于O点处,目的是使F1和F2的合力沿竖直方向.5.某同学做“探究合力做的功和物体速度变化的关系”的实验装置如图11-14甲所示,小车在橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行.用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W,当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出. 图11-14(1)木板水平放置,小车在橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是. A.橡皮筋仍处于伸长状态B.橡皮筋恰好恢复原长C.小车恰好运动到两个铁钉的连线处D.小车已超过两个铁钉的连线处(2)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其根本的目的是.A.防止出现小车不能被橡皮筋拉动的情况B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C.便于小车获得较大的弹射速度D.防止纸带上点迹不清晰(3)关于该实验,下列说法正确的是.A.打点计时器可以用直流电源供电,电压为46 V B.实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C.每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-vm、W-、W-、W2-vm、W3-vm的图像,得出合力做功与物体速度变化的关系(4)如图乙所示是某次在正确操作的情况下用50 Hz交流电作电源的打点计时器打下的一条纸带,为了得到小车获得的速度,应选用纸带的(选填“AF”或“FI”)部分进行测量,速度大小为m/s.【参考答案】.(1)A(2)B(3)CD(4)FI0.76 (4)为了得到小车获得的速度,应选小车匀速运动时对应的一段纸带即FI部分进行测量.速度的大小v = m/s=0.76 m/s.6、（2019湖南湘东六校联考）某同学用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离。（1）物块下滑时的加速度a m/s