2011高考物理二轮复习 力学实验专题预测3

20112011 高考物理二轮复习高考物理二轮复习 力学实验专题预测力学实验专题预测 3 3 1 关于 验证牛顿运动定律 的实验 下列说法中符合实际的是 A 通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究 能归纳出加速度 力 质 量三者之间的关系 B 通过保持小车质量不变 只改变小车的拉力的研究 就可以归纳出加速度 力 质量三者之间的关系 C 通过保持小车受力不变 只改变小车质量的研究 就可以得出加速度 力 质 量三者之间的关系 D 先不改变小车质量 研究加速度与力的关系 再不改变受力 研究加速度与质 量的关系 最后归纳出加速度 力 质量三者之间的关系 解析 验证牛顿运动定律的实验 是利用控制变量法 探究加速度a与合外力F 物体质量m的关系 故 D 项正确 答案 D 2 2011 台州模拟 如图实 4 7 所示 在探究牛顿运动定律的演示实验中 若 1 2 两个相同的小车所受拉力分别为F1 F2 车中所放砝码的质量分别为 m1 m2 打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1 x2 则在实验误差允许 的范围内 有 图实 4 7 A 当m1 m2 F1 2F2时 x1 2x2 B 当m1 m2 F1 2F2时 x2 2x1 C 当m1 2m2 F1 F2时 x1 2x2 D 当m1 2m2 F1 F2时 x2 2x1 解析 当m1 m2 F1 2F2时 由F ma可知 a1 2a2 再由x at2可得 1 2 x1 2x2 故 A 正确 B 错误 当m1 2m2 F1 F2时 a1 a2 再由x at2可得 1 2 1 2 x1 x2 故 C 错误 D 正确 1 2 答案 AD 来源 3 2011 阳江模拟 为了探究加速度与力的关系 使用如图实 4 8 所示的气垫导 轨装置进行实验 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 光束被遮挡的时间 t1 t2都可以被测量并记录 滑行 器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M 挡光片宽度为D 光电门间距离为 x 牵引砝码的质量为m 回答下列问题 图实 4 8 1 实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉 使气垫导轨水平 在不增加其他仪器 的情况下 如何判定调节是否到位 答 2 若取M 0 4 kg 改变m的值 进行多次实验 以下m的取值不合适的一个是 A m1 5 g B m2 15 g C m3 40 g D m4 400 g 3 在此实验中 需要测得每一个牵引力对应的加速度 求得的加速度的表达式为 用 t1 t2 D x表示 4 2011 广州联考 某同学在做加速度和力 质量的关系的实验中 测得小车的加 速度a和拉力F的数据如下表所示 F N0 200 300 400 500 60 a m s 2 0 110 190 290 400 51 1 根据表中的数据在图实 4 9 所示的坐标中作出a F图象 图实 4 9 2 图象的斜率的物理意义是 3 图象 或延长线 与F轴的截距的物理意义是 4 小车和砝码的总质量为 kg 解析 1 选取适当的标度 作出a F图象如图所示 2 由F Ma得a 可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数 F M 3 图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力 也即是小车受到的阻力 大 小为 0 1 N 4 由图可知图线斜率k 1 kg 1 由k 可得 M 1 kg 1 M 答案 1 见解析图 2 小车和砝码的总质量的倒数 3 小车受到的阻力为 0 1 N 4 1 5 2011 济南实验中学模拟 1 现要验证 当质量一定时 物 体运 动的加速度与它所受的合外力成正比 这一物理规律 给定 的 器材如下 一倾角可以调节的长斜面 如图实 4 10 所示 小车 计时器一个 米尺 图实 4 10 1 填入适当的公式或文字 完善以下实验步骤 不考虑摩擦力的影响 让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2 记下所用的时间t 用米尺测量A1与A2之间的距离x 则小车的加速度a 用米尺测量A1相对于A2的高度h 设小车所受重力为mg 则小车所受合外力F 改变 重复上述测量 以h为横坐标 1 t2为纵坐标 根据实验数据作图 如能得到一条过原点的直线 则可 以验证 当质量一定时 物体运动的加速度与它所受的合外力成正比 这一规律 2 在 验证牛顿运动定律 的实验中 实验装置如图实 4 11 甲所示 有一位同学通过 实验测量作出了图乙中的A图线 试分析 图实 4 11 A图线不通过坐标原点的原因是 A图线上部弯曲的原因是 6 2011 济宁模拟 若测得某一物体质量m一定时 a与F的有关数据资料如下表所示 a m s 2 1 984 065 958 12 F N1 002 003 004 00 1 根据表中数据 画出a F图象 2 根据图象判定 当m一定时 a与F的关系为 3 若甲 乙两同学在实验过程中 由于没有按照正确步骤进行实验 处理数据后 得出如图实 4 12 所示的a F图象 图实 4 12 试分析甲 乙两同学可能存在的问题 甲 乙 解析 1 若a与F成正比 则图象是一条过原点的直 线 同时 因实验中不可避免地出现误差 研究误差产生 的原因 从而减小误差 增大实验的准确性 则在误差允 许范围内图象是一条过原点的直线即可 连线时应使直线 过尽可能多的点 不在直线上的点应大致对称地分布在直 线两侧 离直线较远的点应视为错误数据 不予以考 虑 描点画图如图所示 2 由图可知a与F的关系是正比例关系 3 图中甲在纵轴上有较大截距 说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a0 可 能是平衡摩擦力过度所致 乙在横轴上有截距 可能是实验前没有平衡摩擦力或平 衡摩擦力不够 答案 1 见解析 2 正比例关系 3 平衡摩擦力时木板抬的过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 7 2011 南京检测 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 图实 4 13 a 所示为实验装置简图 交流电的频率为 50 Hz 图实 4 13 1 图实 4 13 b 所示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 m s2 保留两位有效数字 2 保持砂和砂桶质量不变 改变小车质量m 分别得到小车加速度a与质量m及 对应的 数据如下表 1 m 实验次数 12345678 小车加速度 a m s 2 1 901 721 491 251 000 750 500 30 小车质量 m kg 0 250 290 330 400 500 711 001 67 kg 1 1 m 4 003 453 032 502 001 411 000 60 请在图实 4 14 所示的坐标纸中画出a 图线 并由图线求出小车加速度a与 1 m 质量倒数 之间的关系式是 1 m 图实 4 14 解析 1 由逐差法得 a a x3 x4 x1 x2 4T 2 m s2 7 72 7 21 6 70 6 19 10 2 16 0 022 3 2 m s2 2 如图所示 a N 1 2m 答案 见解析 8 2011 佛山联考 某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质 量及斜面倾角是否有关系 实验室提供如下器材 A 表面光滑的长木板 长度为L B 小车 C 质量为m的钩码若干个 D 方木块 备用于垫木板 E 米尺 F 秒表 1 实验过程 第一步 在保持斜面倾角不变时 探究加速度与质量的关系 实验中 通过向小车 放入钩码来改变物体的质量 只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用的时间t 就 可以由公式a 求出a 某同学记录了数据如下表所示 质量 时间 t次数 M M mM 2m 11 421 411 42 21 401 421 39 31 411 381 42 根据以上信息 我们发现 在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间 填 改变 或 不改变 经过分析得出加速度和质量的关系为 第二步 在物体质量不变时 探究加速度与倾角的关系 实验中通过改变方木块垫 放位置来调整长木板倾角 由于没有量角器 因此通过测量出木板顶端到水平面高 度h 求出倾角 的正弦值 sin 某同学记录了高度h和加速度a的对应值如 h L 下表 L m 1 00 h m 0 100 200 300 400 50 sin h L 0 100 200 300 400 50 a m s2 0 971 9502 9253 9104 900 请先在如图实 4 15 所示的坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图 然后根据所 作的图线求出当地的重力加速度g 进一步分析可知 光滑斜面上物体 下滑的加速度与倾角的关系为 图实 4 15 2 该探究小组所采用的探究方法是