专辑42力学实验(三)-2020年全国大市名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编(第12期)(

1、2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编第12期)验(三)1、(2020 山西省八校高三上学期第一次联考.如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上,通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与 长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在 电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度g=9.8m/s2。测得小铁块的质量 m=0.50kg,则小铁块与长木板间的动摩擦因数尸。(结果保留三位有效数字)(2)以不同的速度把长木板拉出，随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力 。(填

2、 越来越大”越 来越小"或不变”)(3)若固定长木板，去掉小铁块上的细绳，用一水平推力推小铁块，则至少需要 N的推力才能推 动小铁块。【答案】(1). 0.204(2).不变 (3). 1.20【解析】(1)1.由题图乙可知，小铁块所受滑动摩擦力f 1.0N ,由f mg解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数科=0.204.(2)2.由于摩擦力与小铁块运动的速度无关，所以随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力不变。(3)3.由题图乙可知，小铁块所受的最大静摩擦力fmax1.20N所以至少需要1.20N的推力才能推动小铁块。2、(2020 河北省沧州市一中高三 12月月考)如图所示为验证机械能

3、守恒定律的实验装置。现有器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。一一一意一里(1)为完成实验，还需要的器材有 。A.米尺B.直流电源C.秒表D.交流电源(2)某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为 0.02s,根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为 。(结果保留三位有效数字)(3)采用重物下落的方法，根据公式1mv2=mgh验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是，为验2证和满足此要求，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近 。(4)该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出图像如图所示，则图线斜率的物理意义是。【答案】(1). AD (2).

4、 1.75(3).重物的初速度为零 (4). 2 mm (5). 2g【解析】(1) 1.通过打点计时器计算时间，故不需要秒表。打点计时器应该与交流电源连接。需要刻度尺测量纸带上两点间距离。故选AD 。(2) 2,由图可知CE间的距离为：x=19.41-12.40=7.01cm=0.0701m ；则由平均速度公式可得，D点的速度二也Um/s l.75m/s2T 0.04，1(3) 34.用公式一mv2=mg，对纸带上起点的重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点 2频率为50 Hz 打点周4k oJ2 s重台下落后第一个打点内重物下落的高度所以所选的纸带 八 Iy v J J J JJ 八、/

5、 i-J2I 1 口/I J 4 >4 =t=* I I 1 M H J I ij / I "、) / I /<_X H 4 PM 1 N最初两点间的距离接近Bmm； Bl j 2 -jT2=wh8 x o2* 2 mm。I 12z、!(4) 5,由机械能守.mgh=1 mv2彳.2v2=2gh2由此可知,v2-h图象的k=2g;3、(2020 河北省沧州市一中高三12月月考)如图所示，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O。接下来的实验步

6、骤如下：步骤1 :不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P点；步骤2:把小球2放在斜才t末端B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置M、N 点;步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N至IJO点的距离，即 OM、OP、ON的长度。( 1 )对于上述实验操作，下列说法正确的是。A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B. 斜槽轨道必须光滑C. 小球 1 的质量应大于小球2 的质量( 2)上述实验除需测量OM

7、 、 OP、 ON 的长度外，还需要测量的物理量有。A. B 点距地面的高度hB. 小球1 和小球2 的质量、C. 小球1 和小球2 的半径r( 3 )当所测物理量满足表达式 用实验所测物理量的字母表示时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式用实验所测量物理量的字母表示时，即说明两球碰撞时无机械能损失。【答案】 (1). AC (2). B (3). m1?OP=m1?OM+m2?ON(4). m1?OP2=m1?OM2+m2?ON2【解析】( 1 ) 1 因为平抛运动的时间相等，根据x=vt ，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度故应保证斜槽末端水平

8、，小球每次都从轨道上同一点滑下，但是轨道不一定光滑；同时为了小球2 能飞的更远，防止1 反弹，球 1 的质量应大于球2 的质量；故 AC 正确， B 错误；故选 AC.(2) 2 .根据动量守恒得，mi?OP = mi?OM+m2?0N,所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1 和小球 2 的质量m1、 m2 故选B (3) 3.因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A 球碰撞前的速度， OM 是 A 球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A 球的速度， ON 是碰撞后 B 球的水平位移，该位移可以

9、代表碰撞后B 球的速度，要验证的关系是：m1?v0=m1?v1+m2?v2将速度换成位移，则所测物理量满足表达式为:由功能关系可知，只要mi?OP=mi?OM+m2?ON121212一mVo-miVi- m2v2222成立则机械能守恒，故若mi?OP2=mi?OM2+m2?ON2说明碰撞过程中机械能守恒.4、（2020 内蒙古包钢一中高三上学期10月月考）如图（甲）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长关系的实验。（1）实验中还需要的测量工具有 （2）如图（乙）所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量 x。由图可知：图线不通过

10、原点的原因是由于;弹簧的劲度系数 k=N/m (g 取 10m/s2)。（3）如图（丙）所示，实验中用两根不同的弹簧 a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F L图象。下列 正确的是。A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正【答案】(1).刻度尺 (2).弹簧自身重力(3). 5(4). B(1) 1需要测弹簧的长度、形变量，故还需要的实验器材有：刻度尺;(2) 23图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，则有代入数据解得k=5N/m由图可知，当F=0时，x大于零，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的。(

11、3) 4A .在图象中横截距表示弹簧的原长，故 b的原长比a的长，故A错误；BC.在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；D.弹簧的弹力满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故 D错误。故选B。5、(2020 内蒙古包钢一中高三上学期 10月月考)某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受 力的关系”，已知小车的质量为 M,祛码及祛码盘的总质量为 m,所用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz,实验步骤如下：抨簧酒力计A.按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动;

12、C.挂上祛码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度;D.改变祛码盘中祛码的质量，重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度根据以上实验过程，回答以下问题：(1)对于上述实验，下列说法正确的是()A.小车的加速度与祛码盘的加速度大小相等B.实验过程中祛码盘处于超重状态C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D.弹簧测力计的读数应为祛码和祛码盘总重力的一半E.祛码和祛码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为 m/s2.(结果保留2位有效数字)(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数 F的关系图象，

13、与本实验相符合的是【答案】.C(2). 0.16(3). A【解析】2倍，故A错误;(1)A、由图可知，小车的加速度是祛码盘的加速度大小的B.实验过程中，祛码向下加速运动，处于失重状态，故B错误;C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，保证拉力沿着木板方向，故C正确;D.实验过程中，祛码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于祛码和祛码盘总重力的一半,故D错误;E.由于不需要把祛码的重力作为小车的拉力，故不需要祛码和祛码盘的总质量应远小于小车的质量的条件,故E错误;故选C(2)设相邻两个计数点之间的位移分别为XI、X2、X3,相邻两个计数点之间的时间间隔T=5X 0.02s=0.1s

14、由 x= aT2结合作差法得：a JX12T0.0384 0.03522 0.012m/s2=0.16m/s2(3)由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数 F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线, 故A与本实验符合.故选 A.6、(2020 山西省临汾市高三上学期高考模拟)某同学用气垫导轨做验证动能定理实验装置如图甲所示,重力加速度为g,按要求完成下列问题.政字计H器 光电门 =>气楚号机钩码甲连气寓1(1)实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度测量示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=20mm.(2)实验中需要的操作是A.调节螺钉，使气垫导轨水平B.调节定滑轮，使连接滑块的细线与

15、气垫导轨平行C.滑块与遮光条的总质量M 一定要远大于钩码的质量D.使滑块释放的位置离光电门适当远一些 (3)按图示安装并调节好装置，开通气源，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门 时间为 t,则物块通过光电门时的速度为v=(用测得的物理量字母表示 )(4)若保持钩码质量不变，改变滑块开始释放的位置，测出每次释放的位置到光电门的距离x及每次实验时遮光条通过光电门的时间 t,通过描点作出线性图象来反映合力的功与动能改变量的关系，则所作图象关系是 时才能符合实验要求.212B.X l (AA t)C，X (AA t)D.X l |MH)A人(1 p"452*(3)J

16、(4)(1)游标卡尺的千5mB游标t参数为0b5mm0 45mm所以最终读数为"/'y .mJ .ml m(2)A前调节虫使气垫导车力故 A讦确。(N)M "HJ H乂 Ki -F.ZTn7U/JM , HA r _LU 呻,B工页。为了使绵:力等于滑块的卜力调节定滑轮使连块的细线与气垫导轨平行故5.45mm ;B正确;D正确.I I 人 I C项：对系统来说，无需滑块与遮光条的总质量M远大于钩码的质量 m ,故C错误;D项：使滑块释放的位置离光电门适当远一些，可以减小测量滑块运动位移的误关，故故选ABD .d滑块通过光电门的速度为：v -t；1 d 2(m M )

17、d2(4)由公式 mgx -(M m)()，解得：x 2-,故选 D.2 t2mg( t)7、(2020 山西省临汾市洪洞县一中高三上学期期中)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)(1)实验时，一定要进行的操作是 。A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量 M(2)该同学在实验中得到如图

18、所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字)。23(3)以弹簧测力计的示数 F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角 为0,求得图线的斜率为 k,则小车的质量为A. 2tan B. - C. k D.-tank【答案】(1). BCD (2). 1.3(3). D(1)1AE .本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，AE错误；B.该题是弹簧测力计测出拉力， 从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高， 以平衡摩擦力,B正确；C.打