高考物理复习作业手册解析第10讲B 带电粒子在磁场及复合场中地运动

高考试题库（）我的高考我做主！第PAGE\*Arabic1页共4页学优高考网（）我的高考我做主！高考试题库（）我的高考我做主！专题限时集训(十)B[第10讲力学实验](时间：40分钟)1．下列有关课本的实验描述中，正确的是()A.在“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“验证力的平行四边形定则”的实验中，标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳沿绳移动铅笔画出C．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，作出弹力和弹簧长度的关系图像也能求弹簧的劲度系数D．在“探究动能定理”的实验中，需要平衡摩擦力E.在“验证牛顿运动定律”的实验中，不需要平衡摩擦力F．在“验证机械能守恒定律”的实验中，可以由公式v＝gt求出打某点时纸带的速度2．小翔利用如图10－9甲所示的装置，探究弹簧弹力F与伸长量ΔL的关系，由实验绘出F与ΔL的关系图线如图乙所示，该弹簧的劲度系数为________N/m.甲乙图10－93．如图10－10所示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下列说法正确的是()图10－10A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足mMC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足mMD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足mM4．某研究性学习小组进行了如下实验：如图10－11甲所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3m/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为(4，6)，此时R的速度大小为________m/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是________．(甲乙图10－115．小丽用如图10－12甲所示的装置验证“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：甲乙图10－12(1)如图甲所示，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O；(2)卸下钩码，然后将两绳套系在弹簧下端，用两个弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O，记录细绳套AO、BO的__________及两个弹簧测力计相应的读数．图中B弹簧测力计的读数为____________N；(3)小丽在坐标纸上画出两个弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图所示，请在图中作出FA、FB的合力F′；(4)已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力F如图乙所示，观察比较F和F′，得出结论．6．利用如图10－13所示的装置可以做力学中的一些实验，小车的质量为M，钩码及盘的质量为m.图10－13(1)以下说法正确的是()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力，应该满足的条件是M远大于mC．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图像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平衡摩擦力(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，则小车质量和钩码及盘的质量关系应该满足______________．7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，O为第一个点，如图10－14所示．相邻计数点间的时间间隔为T.(1)纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连；(2)打点器打下计数点B时，重物的速度vB＝________；(3)某同学根据veq\o\al(2,B)＝2gx2计算出B的动能Ek，根据ΔEp＝mgx2计算出重力势能的减少量，二者恰好相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，该同学的实验方案是合理？________；简述理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.图10－148．用如图10－15甲所示的实验装置验证牛顿第二定律．(1)平衡摩擦力，并用实验装置验证牛顿第二定律．①取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器的电源，________(选填“静止释放”或“轻推”)小车，让小车拖着纸带运动．②如果打出的纸带如图乙所示，则应________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹________，平衡摩擦力才完成．(2)某同学实验时得到如图丙所示的a－F图像，则该同学验证的是在________条件下，________________________________________________________________________成正比．甲乙丙图10－159．如图10－16所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门1和2、光电计时器验证滑块M和钩码m组成的系统机械能守恒，已知遮光条的宽度为d，先后通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2，滑块运动通过光电门2时，钩码未落地．图10－16(1)本实验中需要用到的器材有____________(填字母序号)．A．天平B．刻度尺C．打点计时器D．秒表E．测力计(2)验证本系统机械能守恒的原理表达式为______________________________(用已知量和能直接测量的量表示)．(3)下列因素中可能增大实验误差的是____________(填字母序号)．A．气垫导轨未调水平B．滑块质量M和钩码质量m不满足mMC．遮光条宽度太小D．两个光电门间距过小

专题限时集训(十)B1．ACD[解析]打点计时器刚接通电源时振动频率不稳定，所以使用打点计时器的实验中应该先接通电源后释放重物，选项A正确；在“验证力的平行四边形定则”的实验中，标记拉力方向时，要用铅笔紧靠细绳在纸上记下相距较远的两点即可确定拉力的方向，选项B错误；弹力F和弹簧长度L的关系F＝kx＝k(L－L0)，即F－L图像的斜率仍表示弹簧的劲度系数，选项C正确；在“探究动能定理”“验证牛顿运动定律”的实验中，摩擦力对实验结果影响很大，必须平衡摩擦力，选项D正确，选项E错误；在“验证机械能守恒定律”的实验中，即使本实验过程机械能并不守恒，如果将由公式v＝gt求出打某点时纸带的速度，代入重物下落过程动能的增量ΔEk＝eq\f(1,2)mv2中，也会推导出ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝mg·eq\f(1,2)gt2＝mgh，从而产生错误的实验结论，选项F错误．2．125N/m[解析]由F＝kΔL结合图像知，弹簧的劲度系数与图线的斜率相等，解得弹簧劲度系数k＝eq\f(ΔF,ΔL)＝eq\f(15.0N,12×10－2m)＝125N/m.3．AB[解析]利用两个光电门可以记录滑块两个不同位置时的瞬时速度v1和v2，再测出这两个位置的间距l，就可利用公式veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2al计算出滑块的加速度a；用该装置探究牛顿第二定律时，拉力F＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(1,1＋\f(m,M))mg，只有当m≪M时，拉力F≈mg，若用该装置验证机械能守恒定律，只需验证mgl＝eq\f(1,2)(m＋M)(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))，所以不需要满足m≪M，若用该装置探究动能定理，需要满足m≪M，以保证拉力近似等于沙桶的重力，从而验证mgl＝eq\f(1,2)M(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))．4．5D[解析]红蜡块在y方向做匀速直线运动，由y＝vyt得，运动的时间为t＝eq\f(y,vy)＝2s，红蜡块在x方向做匀加速直线运动，x＝eq\f(1,2)at2，加速度为a＝eq\f(2x,t2)＝2m/s2，x方向的速度为vx＝at＝4m/s，此时红蜡块的速度为v＝eq\r(veq\o\al(2,x)＋veq\o\al(2,y))＝5m/s；消去时间t得x＝eq\f(a,2veq\o\al(2,y))y2，图像D正确．5．(2)方向11.40(3)如图所示[解析](2)用两个弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O时，应记录细绳套AO、BO的方向及两个弹簧测力计相应的读数；B弹簧测计力的读数为11.40N；(3)以FA、FB为邻边作出平行四边形，画出对角线F′，如图所示．6．(1)ABD(2)m≫M[解析](1)在利用打点计时器做实验时，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力，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－eq\f(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平衡摩擦力，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.7．(1)左(2)eq\f(x3－x1,2T)(3)不合理理由略[解析](1)先通过打点计时器的那端计时点密集，纸带左端与重物相连；(2)vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(x3－x1,2T)；(3)根据veq\o\al(2,B)＝2gx2计算得到的动能是重物不受阻力下落到B点时的动能(理论值)，由于空气阻力的存在，实际动能比上述计算得出的动能的数值小，所以实验方案不合理．8．(1)①轻推②减小间隔均匀(2)小车质量一定小车的加速度与其受到的合力[解析]验证牛顿第二定律实验中，要先平衡摩擦力，即把木板不带滑轮的一端垫高，轻推小车，让小车拖着纸带运动，若纸带上打出的点间隔均匀，则表明是匀速运动，若点还不均匀，则要继续调整木板的倾角，直到纸带上的点间隔均匀为止．该实验采用控制变量法．研究a－F关系时，要保证小车的质量不变．研究a－M关系时，则要保证小车所受的外力不变．9．(1)AB(2)mgsAB＝eq\f(1,2)(M＋m)[eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))eq\s\up12(2)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))eq\s\up12(2)](3)AD[解析](1)对滑块和钩码组成的系统，滑块移动一段距离xAB过程中，系统减少的重力势能为ΔEp＝mgxAB，系统增加的动能为ΔEk＝eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,1)，因此需用天平测量滑块的质量，用刻度尺测量两个光电门之间的距离x.(2)由第(1)问知，当ΔEp＝ΔEk时，说明运动过程中系统的机械能守恒，即ΔEp＝mgxA