2020年高考物理 期末一模联考新题精选分类解析 专题09 力学验证性实验 10页

九、力学测量性和验证性实验 ‎ ‎1．（5分）（2020山西省运城市期末调研）利用如图所示的装置可以做力学中的一些实验，小车质量为M．钩码质量为m ‎①以下说法正确的是 。（4分，选不全得3分，有选错的得0分）‎ A．在利用该装置“研究匀变速直线运动”的实验中，应该先接通电源，再释放小车 ‎ B．在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，要使细线的拉力等于钩码．及盘的总重量，应该满足的条件是M远大于m C．在利用该装置来“探究物体的加速度与质量的关系”时，可以通过图像法处理数据，画出a－m关系即可确定加速度与质量的关系 D．在利用该装置来做“探究功与速度变化的关系”实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动，这样做的目的是为了补偿阻力 ‎②在利用该装置来“验证小车与钩码组成的系统机械能守恒”时为尽可能消除摩擦力对小车的影响，则小车质量和钩码的质量关系应该满足 。‎ 答案：①ABD②m>>M 解析：①在利用打点计时器做实验中，都应该先接通电源，再释放小车，选项A正确；在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，要使细线的拉力等于钩码．及盘的总重量，应该满足的条件是M远大于m，选项B正确；在利用该装置来“探究物体的加速度与质量的关系”时，可以通过图像法处理数据，画出a－1/m关系即可确定加速度与质量的关系，选项C错误；在利用该装置来做“探究功与速度变化的关系”实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动，这样做的目的是为了补偿阻力，选项D正确。‎ ‎②在利用该装置来“验证小车与钩码组成的系统机械能守恒”时为尽可能消除摩擦力对小车的影响，则钩码重力应该远远大于摩擦力，小车质量和钩码的质量关系应该满足m>>M。‎ ‎2．（2020广东汕头市期末）如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.‎ 图（a）‎ ‎①平衡小车所受的阻力的操作：取下 ，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应 （减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹 为止．‎ m o 图（c）‎ ‎②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．‎ 设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．‎ ‎3.（8分）（2020广东省佛山市质检）‎ ‎①小翔利用如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系，由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示，该弹簧劲度系数为 N/m。‎ ‎②（2020广东省佛山市质检）小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作如下，请完成下列相关内容：‎ A. 如图丙，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；‎ B. 卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的 及两弹簧称相应的读数。图丁中B弹簧称的读数为 N；‎ C. 小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示，请在图戊中作出FA、FB的合力F’；‎ D. 已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图戊所示，观察比较F和F’‎ ‎，得出结论。‎ 答案：①125 ②方向 11.40 如图所示。‎ 解析：F与△l的关系图线斜率等于弹簧劲度系数为k=F/△L=125N/m。‎ ‎4.(2020银川一中期末)某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．‎ ‎（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为 ；‎ v2‎ m 图丙 ‎（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d = cm；实验时将小车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的时间∆t，则小车经过光电门时的速度为 （用字母表示）；‎ ‎（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2—m线性图象(如图丙所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，_________________________________。‎ ‎（4）某同学在作出的v2—m线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是( )‎ A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 ‎5. （2020广东省江门市期末）某实验小组采用如图所示的装置探究“探究做功和物体动能变化间的关系”,图中桌 面水平放置,小车可放置砝码,实验中小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。‎ ‎①实验的部分步骤如下：‎ a.在小车放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码；‎ b.将小车停在打点计时器附近, _________,_________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,断开开关；‎ c.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作。‎ ‎②如图a所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计 数点间的时间间隔为T则打c点时小车的速度为___________。‎ 要验证合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测 出的物理量有：_______________________。‎ ‎③某同学用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认 为在实验中还应该采取的两项措施是： a._________________________________；‎ b. _________________________________；‎ ‎④实验小组根据实验数据绘出了图b中的图线(其中△v2=v2-v02),根据图线可获得的 结论是_____________________________________________。‎ ‎6.（2020年重庆市期末）为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数，按以下步骤进行：‎ a．将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上标记弹簧自由端位置O，将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置，如图1所示。‎ b．将小木块从静止开始释放，小木块运动至B位置静止。‎ c．将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐，如图2所示。固定木板P，使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置，使OC=OA。将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面D处，O’为O点在水平地面的竖直投影点。若已经测得OB距离为L，OO’间竖直高度为h。小木块可看作质点，不计空气阻力。‎ ‎①为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量是： 。‎ ‎②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：μ= 。‎ ‎7.（6分）（2020河南郑州市一模）为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题：‎ ‎（1）为了消除小车与水平之间摩擦力的影响应采取的做法是（ ）‎ A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，是小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 C.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上 ‎（2）在实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2 、S3、 S4 、S5 、S6已量出，则小车加速度的表达式为a=＿＿＿＿＿＿；‎ ‎（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图所示。图线＿＿＿＿＿＿是在轨道倾斜情况下得到的（选填①或②）；小车及车中的砝码总质量m=＿＿＿＿＿＿kg。‎ ‎8．（5分）（2013东北三省联考）某兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定。‎ ‎（1）实验过程中，打点计时器应接在 （填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使 。‎ ‎（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数μ= 。‎ ‎9.（2020河南洛阳市一模）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F=kx。用如图所示的实验装置可以测量出它的劲度系数k的值。下面表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。‎ ‎（1）请在图所示的坐标系中作出F---x图象。‎ ‎（2）由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k= N/m。‎ ‎【命题意图】本题意在考查变压器的规律，意在考查学生对变压器原理的理解。‎ ‎【答案】（1）图象如图。（2）3.1×102‎ 解析：由胡克定律，F=kx，F-x图象的斜率等于该橡皮筋的劲度系数，k===3.1×102N/m。‎