高考物理考题型集训 第9题 预测题型2 力学发展创新实验试题

预测题型2力学发展创新实验1．(2015·永州三模)如图1是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定，带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g.图1(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图2所示，则遮光条的宽度d＝________cm.图2(2)实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有________．A．小物块质量mB．遮光条通过光电门的时间tC．光电门到C点的距离sD．小物块释放点的高度h(3)为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据(2)测量的物理量，建立如图所示的坐标系寻找关系，其中合理的是________．2．(2015·淮安三调)用如图3所示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…，计算出teq\o\al(2,0)、teq\o\al(2,1)…图3(1)挡光时间为t0时，重锤的加速度为a0，从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为ti，重锤的加速度为ai，则eq\f(ai,a0)＝________.(结果用t0和ti表示)(2)若重锤的质量约为300g，为使实验测量数据合理，铁片质量m0比较恰当的取值是________．A．1g ．5gC．40g ．100g(3)请提出一条减小实验误差的建议：_______________________________________.3．(2015·湖南十三校二联考)用如图4所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平．图4(1)实验时，一定要进行的操作是____________．(填步骤序号)A．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，同时记录拉力传感器的示数F0B．改变砂和砂桶的总质量，打出几条纸带C．用天平测出砂和砂桶的总质量D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量(2)以拉力传感器示数的二倍F(F＝2F0)为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F(3)在实验中，得到一条如图5所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到0点的距离分别为：10.92、18.22、23.96、28.30、31.10(cm)，通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz，则小车的加速度大小为________m/s2.(结果保留一位小数)图54．某兴趣小组对一遥控电动小车进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为1kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图6所示安装；图6③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图7所示．图7(1)该电动小车运动的最大速度为________m/s；(2)关闭小车电源后，小车的加速度大小为________m/s2；(3)该电动小车所受的阻力为________N.答案精析预测题型2力学发展创新实验1．(1)1.060(2)BC(3)B解析(1)主尺的刻度：1cm，游标卡尺上的第12个刻度与主尺的刻度对齐，读数是：0.05×12mm＝0.60mm，总读数：10mm＋0.60mm＝10.60mm＝1.060cm.(2)实验的原理：根据遮光条的宽度与物块通过光电门的时间即可求得物块的速度：v＝eq\f(d,t)，B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：－μmgs＝0－eq\f(1,2)mv2，联立以上两个公式得动摩擦因数的表达式μ＝eq\f(d2,2gst2)，还需要测量的物理量是：光电门到C点的距离s与遮光条通过光电门的时间t，故B、C正确，A、D错误．(3)由动摩擦因数的表达式可知，μ与t2和s的乘积成反比，所以eq\f(1,t2)与s的图线是过原点的直线，应该建立的坐标系为：纵坐标用物理量eq\f(1,t2)，横坐标用物理量s，即B正确，A、C、D错误．2．(1)eq\f(t\o\al(2,0),t\o\al(2,i))(2)C(3)选取轻质小滑轮(减小滑轮与轴之间的摩擦或选取密度较大的重锤)解析(1)设挡光条的宽度为d，则重锤到达光电门的速度v＝eq\f(d,t)，挡光时间为t0时的速度v0＝eq\f(d,t0)①挡光时间为ti时的速度vi＝eq\f(d,ti)②重锤在竖直方向做匀加速直线运动，则有：2a0h＝veq\o\al(2,0)③2aih＝veq\o\al(2,i)④由①②③④解得eq\f(ai,a0)＝eq\f(t\o\al(2,0),t\o\al(2,i)).(2)重锤的质量约为300g，为了使重锤的加速度不至于太大，或把铁片取下放到重锤上时，加速度产生明显的变化，则铁片的质量不能太小，也不能太大，所以1g、5g和100g都不适合，故C正确．(3)为了减小实验误差，我们可以选取轻质小滑轮或减小绳与滑轮间的摩擦力或选取密度较大的重锤．3．(1)AB(2)C(3)1.8解析(1)打点计时器的使用，先接通电源，再释放小车，A正确；改变砂和砂桶的总质量，即改变合力，B正确；有拉力传感器，可以读出拉力，求出合力，C、D项都不需要．(2)没有平衡摩擦力，F合＝2F－Ff＝ma，所以a＝eq\f(2,m)F－eq\f(1,m)Ff，故选C.(3)时间间隔T＝0.1s，相等时间的位移分别为：10.92、7.30、5.74、4.34、2.80.10．92－5.74＝2a10.17．30－4.34＝2a20.15．74－2.80＝2a30.1a车＝eq\f(a1＋a2＋a3,3)≈1.8m/s2.4．(1)1.5(2)4(3)4解析(1)根据纸带可知，当所打的点间距均匀时，表示小车匀速运动，此时速度最大，故有vm＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.06,0.04)m/s＝1.5