三年高考（2017-2019）高考物理真題分項(xiàng)匯編 專題18 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）

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1、專題18 力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1．（2019·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長(zhǎng)木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。物塊拖動(dòng)紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出。在ABCDE五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是 點(diǎn)，在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為 m/s（保留3位有效數(shù)字）；物塊下滑的加速度大小為 m/s2（保留2位有效數(shù)字）。 【答案】（1）A （2）0.233 （3）0.75 【解析】分析可知，物塊沿傾斜長(zhǎng)木板最勻加速直線運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)跡，從A到E，間隔越

2、來越大，可知，物塊跟紙帶的左端相連，紙帶上最先打出的是A點(diǎn)；在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)瞬間，物塊的速度；根據(jù)逐差法可知，物塊下滑的加速度。 2．（2019·新課標(biāo)全國Ⅱ卷）如圖（a），某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源，紙帶等?；卮鹣铝袉栴}： （1）鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ= （用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示） （2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖（

3、b）所示。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出）。重力加速度為9.8 m/s2?？梢杂?jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 （結(jié)果保留2位小數(shù)）。 【答案】（1） （2）0.35 【解析】（1）由mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得：μ=① （2）由逐差法a= 得：SII=（76.39-31.83）×10-2 m，T=0.15 s，SI=（31.83-5.00）×10-2m，故a= m/s2=1.97 m/s2，代入①式，得：μ==0.35 3．（2019·新課標(biāo)全國Ⅲ卷）甲乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)

4、中，甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球，乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時(shí)候拍照。已知相機(jī)每間隔0.1 s拍1幅照片。 （1）若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實(shí)驗(yàn)中還必須使用的器材是__________。（填正確答案標(biāo)號(hào)） A．米尺 B．秒表 C．光電門 D．天平 （2）簡(jiǎn)述你選擇的器材在本實(shí)驗(yàn)中的使用方法。 答：____________________________________________________________。 （3）實(shí)驗(yàn)中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5 cm、ac=58.7 cm，則該地的重力加速度大小為g=__________m/s2。（

5、保留2位有效數(shù)字） 【答案】（1）A （2）將米尺豎直放置，使小球下落時(shí)盡量靠近米尺 （3）9.7 【解析】此實(shí)驗(yàn)用數(shù)碼相機(jī)替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故實(shí)驗(yàn)原理是相同的，仍然需要米尺來測(cè)量點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離；就本實(shí)驗(yàn)而言，因?yàn)槭遣煌掌?，所以是測(cè)量連續(xù)幾張照片上小球位置之間的距離；加速度求解仍然用逐差法計(jì)算，注意是bc與ab之間的距離差。 4．（2019·北京卷）用如圖1所示裝置研究平地運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如

6、此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。 （1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有____________。 A．斜槽軌道光滑 B．斜槽軌道末段水平 C．擋板高度等間距變化 D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球 （2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。 a．取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。 b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，A

7、B和BC的水平間距相等且均為x，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開___________（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）。 （3）為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。 A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡 B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡 C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖

8、的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡 （4）伽利略曾研究過平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_________。 A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng) C．在下落過程中機(jī)械能守恒 （5）牛頓設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因。 【答案】（1）BD （2）球心 需要 大于 （3）B （4）

9、B （5）利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡的拋物線和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)證明即可 【解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)解答。 （1）本實(shí)驗(yàn)中要保證小球飛出斜槽末端時(shí)的速度為水平，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)，且每次飛出時(shí)的速度應(yīng)相同，所以只要每次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放即可，故BD正確； （2）a.平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)應(yīng)為鋼球靜置于Q點(diǎn)時(shí)，鋼球的球心對(duì)應(yīng)紙上的位置，由于平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以在確定y軸時(shí)需要y軸與重錘線平行； b.由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律即在相等時(shí)間間隔內(nèi)所通過的位移之比為可知，由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，所以；設(shè)AB，BC間所用的時(shí)間為T，豎直方

10、向有：，水平方向有：，聯(lián)立解得：； （3）A項(xiàng)：從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，由于細(xì)水柱射出后受到空氣阻力的作用，；且水的液面高的時(shí)候速度大，液面低的時(shí)候速度小，故不可行；B項(xiàng)：用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時(shí)刻的位置即平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的點(diǎn)，平滑連接在一起即為平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，所以此方案可行；C項(xiàng)：將鉛筆垂直于豎直的白板放軒，以一定初速度水平拋出，筆尖與白紙間有摩擦阻力的作用，所以鉛筆作的不是平拋運(yùn)動(dòng)，故此方案不可行； （4）由平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向運(yùn)動(dòng)可知，，時(shí)間，所以只要高度相同，時(shí)間相同，故B正確； （5）由平拋運(yùn)動(dòng)可知，豎直方向：，水平方向：，聯(lián)立解得：，即拋出物體的軌跡為拋物線，當(dāng)拋出

11、的速度越大，在拋物線上某點(diǎn)的速度足以提供該點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，物體的軌跡從拋物線變?yōu)閳A。 5．（2019·江蘇卷）某興趣小組用如題10-1圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理． （1）有兩種工作頻率均為50 Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用： A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇 （選填“A”或“B”）； （題10-1圖） （2）保持長(zhǎng)木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔．實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動(dòng)．同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除．同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，

12、直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng)．看法正確的同學(xué)是 （選填“甲”或“乙”）； （3）消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開小車，小車運(yùn)動(dòng)；紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如題10-2圖所示。圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，紙帶上A點(diǎn)的速度vA= m/s； （題10-2圖） （4）測(cè)出小車的質(zhì)量為M，再測(cè)出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L(zhǎng)．小車動(dòng)能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng) （選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出，多次測(cè)量，若

13、W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理。 【答案】（1）B （2）乙 （3）0.31（0.30~0.33都算對(duì)） （4）遠(yuǎn)大于 【解析】（1）為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器即B； （2）當(dāng)小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力，由于最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力，所以甲同學(xué)的看法錯(cuò)誤，乙同學(xué)的看法正確； （3）由圖可知，相鄰兩點(diǎn)間的距離約為0.62 cm，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，所以速度為 ； （4）對(duì)小車由牛頓第二定律有：，對(duì)砝碼盤由牛頓第二定律有：，聯(lián)立解得：，當(dāng)時(shí)，有：，所以應(yīng)滿足：。 6．（2019·浙江選考）（1）在“探究求合力的方法

14、”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是 A．在使用彈簧秤時(shí)，使彈簧秤與木板平面平行 B．每次拉伸橡皮筋時(shí)，只要使橡皮筋伸長(zhǎng)量相同即可 C．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上 D．描點(diǎn)確定拉力方向時(shí)，兩點(diǎn)之間的距離應(yīng)盡可能大一些 （2）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)相同的小車放在光滑水平板上，前段各系一條細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中可放重物。小車的停和動(dòng)通過用黑板擦按住小車后的細(xì)線和抬起來控制，如圖1所示。實(shí)驗(yàn)要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的力。 請(qǐng)指出圖2中錯(cuò)誤之處：_______________________________

15、。 調(diào)整好裝置后，在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩小車的位移分別是x1和x2，則兩車的加速度之比為_______________。 【答案】（1）AD （2）拉小車的細(xì)繩與木板沒有平衡，托盤和砝碼的總質(zhì)量m沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M 【解析】（1）彈簧秤是否與木板平面平行，將會(huì)影響彈簧秤的讀數(shù)，即力的大小，A正確；兩次拉橡皮筋，要使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置，并不是兩次拉橡皮筋的伸長(zhǎng)量相同，也不一定橡皮條要在兩細(xì)線的夾角平分線上，BC錯(cuò)誤；在記錄力的方向時(shí)，同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，作圖時(shí)產(chǎn)生的角度誤差會(huì)減小，D正確； （2）實(shí)驗(yàn)要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的力，則必須滿足

16、托盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，從圖2可知托盤的質(zhì)量150 g，小車的質(zhì)量200 g，達(dá)不到要求；拉小車的細(xì)繩與木板沒有平行；兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)位移時(shí)間公式可得。 7．（2019·浙江選考）小明做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示，懸掛在O點(diǎn)的單擺由長(zhǎng)為l的細(xì)線和直徑為d的小球A組成，小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后小球A繼續(xù)擺動(dòng)，小球B做平拋運(yùn)動(dòng)。 圖1 圖2 （1）小明用游標(biāo)卡尺測(cè)小球A直徑如圖2所示，則d=_______mm。又測(cè)得了小球A質(zhì)量m1，細(xì)線長(zhǎng)度l，碰

17、撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x、豎直下落高度h。為完成實(shí)驗(yàn)，還需要測(cè)量的物理量有：______________________。 （2）若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺，其周期_________（選填“小于”、“等于”或“大于”）粘合前單擺的周期（擺角小于5°）。 【答案】（1）14.40 （2）小球B質(zhì)量m2，碰后小球A擺動(dòng)的最大角 （3）大于 【解析】（1）球的直徑為d=14 mm+×8 mm=14.40 mm； 根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得碰撞前瞬間球A的速度（），碰撞后仍可根據(jù)機(jī)械能守恒定律計(jì)算小球A的速度，所以需要小球A碰后擺動(dòng)的最大角；小球B碰撞

18、后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得小球B的速度，要求B的動(dòng)量所以需要測(cè)量小球B的質(zhì)量； （2）黏在一起后，球的重心發(fā)生變化，如圖所示，擺長(zhǎng)發(fā)生變化，故根據(jù)單擺周期可得周期變大。 8．（2018·江蘇卷）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量重力加速度g。細(xì)繩跨過固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實(shí)驗(yàn)操作如下： ①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H； ②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼； ③左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止．釋放重錘2，同時(shí)右手開啟秒表，在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄下落時(shí)間； ④重復(fù)測(cè)量3次下落時(shí)間，取其平均值作為測(cè)量值t。 請(qǐng)回答下

19、列問題 （1）步驟④可以減小對(duì)下落時(shí)間t測(cè)量的______（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差。 （2）實(shí)驗(yàn)要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多，主要是為了______。 A．使H測(cè)得更準(zhǔn)確 B．使重錘1下落的時(shí)間長(zhǎng)一些 C．使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2M D．使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等 （3）滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差?，F(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差，可以怎么做_________________? （4）使用橡皮泥改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并測(cè)出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0。用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量和已知量表示g，得g=______。 【答案】（1）偶然 （2）B （3）在重

20、錘1上粘上橡皮泥，調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1能觀察到其勻速下落 （4） 【解析】（1）時(shí)間測(cè)量是人為操作快慢和讀數(shù)問題帶來的誤差，所以屬于偶然誤差。 （2）由于自由落體的加速度較大，下落H高度的時(shí)間較短，為了減小測(cè)量時(shí)間的實(shí)驗(yàn)誤差，就要使重錘下落的時(shí)間長(zhǎng)一些，因此系統(tǒng)下降的加速度要小，所以小鉤碼的質(zhì)量要比重錘的質(zhì)量小很多。 （3）為了消除滑輪的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重錘1上，輕拉重錘放手后若系統(tǒng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則表示平衡了阻力。 （3）根據(jù)牛頓第二定律有，又，解得。 9．（2019·北京卷）用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： a．安裝好實(shí)

21、驗(yàn)器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。 b．選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O（t=0），然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。 c．通過測(cè)量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E……點(diǎn)時(shí)小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5…… d．以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示。 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)： （1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有____________和___________(填選項(xiàng)前的字母)。 A．電壓合適的50 Hz交流電源

22、 B．電壓可調(diào)的直流電源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平(含砝碼) （2）在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v–t圖象。 （3）觀察v–t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其依據(jù)是___________。v–t圖象斜率的物理意義是______________________。 （4）描繪v–t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對(duì)Δt的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”)；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的Δx大小與速度測(cè)量的誤差______(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”

23、)。 （5）早在16世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，為此他設(shè)計(jì)了如圖4所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”，反復(fù)做了上百次，驗(yàn)證了他的猜想。請(qǐng)你結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，分析說明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的_____________________。 【答案】（1）A C （2）如圖所示： （3）小車的速度隨時(shí)間均勻變化 加速度 （4）越小越好 有關(guān) （5）如果小球的初速度為0，其速度，那么它通過的位移x∝t2。因此，只要測(cè)量小球通過不同位移所用的時(shí)間，就可以檢驗(yàn)小球的速度是否隨時(shí)間均勻變化。 【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

24、需用交流電源；為了計(jì)算速度需要利用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度。故需要的儀器選AC （2）利用所給點(diǎn)跡描點(diǎn)連線，得圖象 ,其中C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3T，縱坐標(biāo)為 （3）結(jié)合圖象可以看出小球速度隨時(shí)間均勻變化，所以小球做勻加速運(yùn)動(dòng)，圖象的斜率代表了運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度； （4）越小，則越接近計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，所以越小越好，計(jì)算速度需要用到的測(cè)量值，所以大小與速度測(cè)量的誤差有關(guān)。 （5）如果小球的初速度為0，其速度，那么它通過的位移x∝t2。因此，只要測(cè)量小球通過不同位移所用的時(shí)間，就可以檢驗(yàn)小球的速度是否隨時(shí)間均勻變化。（要檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的，可以檢驗(yàn)小球運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的平方成正比，利用滴水可以得

25、到小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，并測(cè)出小球在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移，則可以驗(yàn)證。） 【名師點(diǎn)睛】本題考查了速度與與時(shí)間得關(guān)系，速度沒有辦法直接測(cè)量，所以要利用物理關(guān)系轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換成我們能夠測(cè)量的量，然后在來驗(yàn)證速度與時(shí)間得關(guān)系。 10．（2018·新課標(biāo)全國II卷）某同學(xué)用圖（a）所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的摩擦因數(shù)?？邕^光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊之間的細(xì)線保持水平，在木塊上放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中的值從圖（b）中彈簧秤的示數(shù)讀出。 砝碼的質(zhì)量

26、m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑動(dòng)摩擦力f/N 2.15 2.36 2.55 2.93 回答下列問題 （1）=__________N； （2）在圖（c）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)_______并繪出f–m圖線_________； （3）f與m、木塊質(zhì)量M、木板和木塊之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式f=__________，f–m圖線（直線）的斜率的表達(dá)式k=____________； （4）取g=9.80 m/，由繪出的f–m圖線求得（保留2位有效數(shù)字） 【答案】（1）2.75 （2）如圖所示 （3

27、）μ（M+m）g μg （4）0.40 【解析】①描點(diǎn)連線時(shí)要注意讓所有點(diǎn)均勻分布在線上或線的兩邊 ②要結(jié)合圖象坐標(biāo)整理出相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，然后觀測(cè)斜率和截距分別代表什么。 （1）指針在2.7與2.8之間，估讀為 （2）描點(diǎn)畫線注意讓所有點(diǎn)均勻分布在線上或線的兩邊，作圖如下： （3）木塊受到的是滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的定義知 把公式化簡(jiǎn)可得： 所以圖象的斜率 （4）取g=9.80 m/，取圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求斜率 則 11．（2018·天津卷）某研究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，所有器材有：方木板一塊，白紙，量程為5 N的彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)，橡皮條（

28、帶兩個(gè)較長(zhǎng)的細(xì)繩套），刻度尺，圖釘（若干個(gè)）。 ①具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議，其中正確的是______。 A．橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上 B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同 C．使用測(cè)力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線；讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度 D．用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力 ②該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn)，白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O，力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn)，如下圖所示。其中對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是_____。 【答案】①BC ②B 【

29、解析】①為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有普遍性，在實(shí)驗(yàn)過程中不應(yīng)讓橡皮條的拉力方向具有特殊的角度或位置，A錯(cuò)誤；只有每一次實(shí)驗(yàn)時(shí)用一個(gè)力和用兩個(gè)力拉的效果相同即可，即O點(diǎn)位置相同，不需要每次實(shí)驗(yàn)的O點(diǎn)位置都相同，B正確；使用測(cè)力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線；讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，C正確；合力可以大于任一個(gè)分力，也可以等于分力，還可以小于任一分力，D錯(cuò)誤； ②AD實(shí)驗(yàn)中選取的力的標(biāo)度過大，導(dǎo)致畫力時(shí)，線段太短，不利于實(shí)驗(yàn)精確度；B圖和C圖選用的標(biāo)度相同，但C中力太小，不利于作平行四邊形，故B符合題意； 【名師點(diǎn)睛】“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中需要注意： 1．同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力

30、計(jì)的選取方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉，若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉過程中，讀數(shù)相同，則可選；若讀數(shù)不同，應(yīng)另換，直至相同為止； 2．在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同； 3．用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角不宜太大也不宜太小，在60°~100°之間為宜。 4．實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)與木板平行，讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度，在合力不超過量程及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量大些； 5．細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向．不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆畫一個(gè)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方向； 6．

31、在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些。 12．（2018·新課標(biāo)全國III卷）甲、乙兩同學(xué)通過下面的實(shí)驗(yàn)測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下： （1）甲用兩個(gè)手指輕輕捏住量程為L(zhǎng)的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。 （2）甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L(zhǎng)1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時(shí)間為________（用L、L1和g表示）。 （3）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2，L=30.0

32、 cm，L1=10.4 cm，乙的反應(yīng)時(shí)間為__________s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字） （4）寫出一條提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：___________。 【答案】 0.20 多次測(cè)量取平均值；初始時(shí)乙的手指盡可能接近尺子 【解析】根據(jù)題述，在乙的反應(yīng)時(shí)間t內(nèi)，尺子下落高度h=L–L1，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，h=gt2，解得t=。代入數(shù)據(jù)得：t=0.20 s。 【名師點(diǎn)睛】測(cè)量反應(yīng)時(shí)間是教材上的小實(shí)驗(yàn)，此題以教材小實(shí)驗(yàn)切入，難度不大。 13．（2018·新課標(biāo)全國I卷）如圖（a），一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上

33、方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針?，F(xiàn)要測(cè)量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)，當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為_______cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m（保留3位有效數(shù)字）。 【答案】3.775 53.7 【解析】本題主要考查游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量、胡克定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活運(yùn)用教材上游標(biāo)卡尺的使用和探究彈簧的伸長(zhǎng)與形變量

34、的關(guān)系實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力。 實(shí)驗(yàn)所用的游標(biāo)卡尺精度為0.05 mm，游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第15條刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，圖（b）所示的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3.7 cm+15×0.05 mm=3.7 cm+0.075 cm=3.775 cm。 托盤中放有質(zhì)量為m=0.100 kg的砝碼時(shí)，彈簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8 N=0.980 N，彈簧伸長(zhǎng)x=3.775 cm–1.950 cm=1.825 cm=0.018 25 m，根據(jù)胡克定律，F(xiàn)=kx，解得此彈簧的勁度系數(shù)k=F/x=53.7 N/m。 【名師點(diǎn)睛】解答此題常見錯(cuò)誤主要有：一是游標(biāo)卡尺讀數(shù)誤差，或單位搞錯(cuò)導(dǎo)

35、致錯(cuò)寫成37.70；二是把重力加速度按照習(xí)慣用g=10 m/s2代入計(jì)算導(dǎo)致錯(cuò)誤；三是考慮采用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算勁度系數(shù)耽誤時(shí)間。 14．（2017·新課標(biāo)全國Ⅰ卷）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。（已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴） （1）由圖（b）可知，小車在桌面上是____________（填“從右向左”或“從左向右”）運(yùn)動(dòng)的。 （2）該小

36、組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖（b）中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為___________m/s，加速度大小為____________m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字） 【答案】（1）從右向左 （2）0.19 0.037 【解析】（1）小車在阻力的作用下，做減速運(yùn)動(dòng)，由圖（b）知，從右向左相鄰水滴間的距離逐漸減小，所以小車在桌面上是從右向左運(yùn)動(dòng)；（2）已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴，所以相鄰兩水滴間的時(shí)間間隔為：，所以A點(diǎn)位置的速度為：，根據(jù)逐差法可求加速度：，解得a=0.037 m/s2。 【名師點(diǎn)睛】注意相鄰水滴間的時(shí)間間隔的計(jì)算，46滴水

37、有45個(gè)間隔；速度加速度的計(jì)算，注意單位、有效數(shù)字的要求。 15．（2017·新課標(biāo)全國Ⅲ卷）某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫有坐標(biāo)軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm）的紙貼在水平桌面上，如圖（a）所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)（位于圖示部分之外），另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)。 （1）用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖（b）所示，F(xiàn)的大小為_______N。 （2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀

38、察到兩個(gè)拉力分別沿圖（a）中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。 （i）用5 mm長(zhǎng)度的線段表示1 N的力，以O(shè)為作用點(diǎn)，在圖（a）中畫出力F1、F2的圖示，然后按平形四邊形定則畫出它們的合力F合； （ii）F合的大小為_______N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為________。 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。 【答案】（1）4.0 （2）（i）如圖 （ii）4.0 0.05 【解析】（1）由圖可知，F(xiàn)的大小為4.0 N。 （2）作力F1、F

39、2的圖示，作出合力F合，F(xiàn)合長(zhǎng)為20 mm，所以F合大小為4.0 N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為0.05。 【名師點(diǎn)睛】驗(yàn)證力的平行四邊形定則中的作圖法要注意標(biāo)明：力的標(biāo)度、刻度、方向箭頭、大小和物理量名稱。 16．（2017·新課標(biāo)Ⅱ卷）某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器。 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑； ②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住

40、的時(shí)間?t； ③用?s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的?t時(shí)間內(nèi)的平均速度大小，求出； ④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②、③； ⑤多次重復(fù)步驟④； ⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出–?t圖，如圖（c）所示。 完成下列填空： （1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則與vA、a和?t的關(guān)系式為= 。 （2）由圖（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字） 【答案】（1）

41、 （2）52.1 16.3（15.8~16.8） 【解析】（1）設(shè)擋光片末端到達(dá)光電門的速度為v，則由速度時(shí)間關(guān)系可知：，且，聯(lián)立解得：； （2）由圖（c）可求得vA=52.1 cm/s，，即a=16.6 cm/s2。 【名師點(diǎn)睛】此題主要考查學(xué)生對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的運(yùn)用能力；解題時(shí)要搞清實(shí)驗(yàn)的原理，能通過運(yùn)動(dòng)公式找到圖象的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合圖象的截距和斜率求解未知量。 17．（2017·天津卷）如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 ①對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______________。

42、A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘 B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正 C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量 D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物 ②某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有____________。 A．OA、AD和EG的長(zhǎng)度 B．OC、BC和CD的長(zhǎng)度 C．BD、CF和EG的長(zhǎng)度

43、 D．AC、BD和EG的長(zhǎng)度 【答案】①AB ②BC 【解析】重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，減小空氣阻力，以減小誤差，故A正確；兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正，減小紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的阻力，以減小誤差，故B正確；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理是：，重物質(zhì)量可以消掉，無需精確測(cè)量出重物的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；用手拉穩(wěn)紙帶，而不是托住重物，接通電源后，撒手釋放紙帶，故D錯(cuò)誤。 由EG的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打F點(diǎn)的速度vF，打O點(diǎn)的速度v1=0，但求不出OF之間的距離h，故A錯(cuò)誤；由BC和CD的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打C點(diǎn)的速度vC，打O點(diǎn)的速度v1=0，有OC之間的距離h，可以用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，

44、故B正確；由BD和EG的長(zhǎng)度可分別求出打C點(diǎn)的速度v1和打F點(diǎn)的速度v2，有CF之間的距離h，可以來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故C正確；AC、BD和EG的長(zhǎng)度可分別求出打BCF三點(diǎn)的速度，但BC、CF、BF之間的距離都無法求出，無法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。 18．（2017·北京卷）如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。 （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。 A．直流電源

45、 B．交流電源 （2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。 A．把長(zhǎng)木板右端墊高 B．改變小車的質(zhì)量 在不掛重物且_______（選填選項(xiàng)前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。 A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn) （3）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得A、B

46、、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……，如圖2所示。 實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=_________，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=_________。 （4）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_________________。根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。 （5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量

47、的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2–W關(guān)系的是________。 【答案】（1）B （2）A B （3）mgx2 （4）v2=kW，k=（4.5~5.0） kg–1 質(zhì)量 （5）A 【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器均使用交流電源，選B。 （2）平衡摩擦和其他阻力，是通過墊高木板右端，構(gòu)成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡，選A；平衡摩擦力時(shí)需要讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，紙帶跟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間會(huì)有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點(diǎn)跡判斷小車的運(yùn)動(dòng)是否為勻速直線運(yùn)動(dòng)，選B。 （3）小車拖動(dòng)紙帶移動(dòng)的距離等于重物下落的距離，又小車所受拉力約等于重物重力，因此W=mgx2；小車

48、做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為打AC段的平均速度，則。 （4）由圖3可知，圖線斜率k≈4.7 kg–1，即v2=4.7 kg–1·W；設(shè)小車質(zhì)量為M，根據(jù)動(dòng)能定理有，變形得，即k=，因此與圖線斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量。 （5）若m不滿足遠(yuǎn)小于M，則由動(dòng)能定理有，可得，v2與W仍然成正比關(guān)系，選A。 【名師點(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)總存在一定的誤差，數(shù)據(jù)處理過程中，圖象讀數(shù)一樣存在誤差，因此所寫函數(shù)表達(dá)式的比例系數(shù)在一定范圍內(nèi)即可；第（5）問有一定的迷惑性，應(yīng)明確寫出函數(shù)關(guān)系，再進(jìn)行判斷。 19．（2017·江蘇卷）利用如題10–1圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系．小車的質(zhì)量為

49、M=200.0 g，鉤碼的質(zhì)量為m=10.0 g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電． （1）掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀察到_____________________． （2）掛上鉤碼，按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如題10–2圖所示．選擇某一點(diǎn)為O，依次每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，記錄在紙帶上。計(jì)算打出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v，其中打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”時(shí)小車的速度v1=______m/s。 （3）將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，取g=9.80 m/s，利用W=mg算出拉力對(duì)小車做的功W．利用算出小車動(dòng)能，并求出

50、動(dòng)能的變化量。計(jì)算結(jié)果見下表。 2.45 2.92 3.35 3.81 4.26 2.31 2.73 3.12 3.61 4.00 請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出圖象． （4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，總是略小于W．某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的．用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實(shí)際拉力F=__________N． 【答案】（1）小車做勻速運(yùn)動(dòng) （2）0.228 （3）如圖所示 （4）0.093 【解析】（1）小車能夠做勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上打出間距均勻的點(diǎn)，則表明已平衡摩擦；（2）相臨計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T=0.1 s，；（3）描點(diǎn)畫圖，如圖所示。 ；（4）對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=（m+M）a，鉤碼：mg–FT=ma，聯(lián)立解得繩上的拉力：。 【名師點(diǎn)睛】本題中的計(jì)算，要當(dāng)心數(shù)據(jù)的單位、有效數(shù)字的要求。用整體法、隔離法，根據(jù)牛頓第二定律求繩上的拉力，題目比較常規(guī)，難度不大。 24