（全國通用）2018年高考物理總復習《力學實驗》專題演練.doc

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《力學實驗》專題演練 1．某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖（a）所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物快，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。 （1）試驗中涉及下列操作步驟： ①把紙帶向左拉直 ②松手釋放物塊 ③接通打點計時器電源 ④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量 上述步驟正確的操作順序是__________（填入代表步驟的序號）。 （2）圖（b）中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結果。打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對應的試驗中物塊脫離彈簧時的速度為_______m/s。比較兩紙帶可知，_________（填“M”或“L”）紙帶對應的試驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大。 【答案】（1）④①③② （2）1.29 M 2．某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出紙帶的一部分如圖（b）所示。 該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實驗數(shù)據(jù)和其它題給條件進行推算。 （1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_________，打出C點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度大小為________． （2）已測得=8.89 cm，=9.50 cm，=10.10 cm；當重力加速度大小為9.80 m/，實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出為________ Hz。 【答案】（1）（s1+s2）f （s2+s3）f （s3–s1）f2 （2）40 3．某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500 N/m。如圖1 所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗。在保持彈簧伸長1.00 cm不變的條件下， （1）若彈簧秤a、b間夾角為90，彈簧秤a的讀數(shù)是 N（圖2中所示），則彈簧秤b的讀數(shù)可能為 N。 （2）若彈簧秤a、b間夾角大于90，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b 與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數(shù) 、彈簧秤b的讀數(shù) （填“變大”、“變小”或“不變”）。 【答案】（1）3.00~3.02 3.09~4.1（有效數(shù)不作要求） （2）變大 變大 4．用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導軌上，左端固定，右端在O點；在O點右側的B、C位置各安裝一個光電門，計時器（圖中未畫出）與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，靜止釋放，計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t，用米尺測量A、O之間的距離x。 （1）計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達式是_______。 （2）為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量_______。 A．彈簧原長 B．當?shù)刂亓铀俣? C．滑塊（含遮光片）的質量 （3）增大A、O之間的距離x，計時器顯示時間t將_____。 A．增大 B．減小 C．不變 【答案】（1） （2）C （3）B 5．利用圖2裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。 ①為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的 。 A．動能變化量與勢能變化量 B．速度變化量和勢能變化量 C．速度變化量和高度變化量 ②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是 。 A．交流電源 B．刻度尺 C．天平（含砝碼） ③實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。 已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打Ｏ點到打Ｂ點的過程中，重物的重力勢能變化量＝　　　　　，動能變化量＝　　　　　。 ④大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是 。 A．利用公式計算重物速度 B．利用公式計算重物速度 C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響 D．沒有采用多次實驗取平均值的方法 ⑤某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數(shù)點的重物速度v，描繪v2-h圖像，并做如下判斷：若圖像是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確。 【答案】①A ②AB ③ ④C ⑤該同學的判斷依據(jù)不正確。在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，根據(jù)可知，v2-h圖像就是過原點的一條直線。要向通過v2-h圖像的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖像的斜率是否接近2g。 6．某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗。 ①圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，其示數(shù)為7.73cm，圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針所指的標尺刻度，此時彈簧的伸長量△l為 cm; ②本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關于此操作，下列選項中規(guī)范的做法是 ；（填選項前的字母） A．逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 B．隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重 ③圖丙是該同學描繪的彈簧的伸長量△l與彈力F的關系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是 。 【答案】 6.93cm；A；鉤碼重力超過彈簧彈力范圍 7．某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”時，安裝好實驗裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個鉤碼，靜止時彈簧長度為l1，如圖1所示，圖2是此時固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù)l1＝ cm.。在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同鉤碼，靜止時彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5。已知每個鉤碼質量是50g，掛2個鉤碼時，彈簧彈力F2＝ N（當?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2）。要得到彈簧伸長量x，還需要測量的是 。作出F-x曲線，得到彈力與彈簧伸長量的關系。 【答案】25.85，0.98，彈簧的原長l0。 8．甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗，乙同學準備做“探究加速度與力、質量的關系”實驗 （1）圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，甲同學需在圖中選用的器材_____________，乙同學需在圖中選用的器材___________。（用字母表示） （2）乙同學在實驗室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②。紙帶__________的加速度大（填①或者②），其加速度大小為____________. 【答案】（1）AB；BDE（2）①，2.5 m/s2（） 9．某學生用圖（a）所示的實驗裝置測量物塊與斜面的動摩擦因數(shù)。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的只帶的一部分如圖（b）所示，圖中標出了5個連續(xù)點之間的距離。 （1）物塊下滑是的加速度a= m/s2；打點C點時物塊的速度v= m/s； （2）已知重力加速度大小為g，求出動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是 （填正確答案標號）。 A．物塊的質量 B．斜面的高度 C．斜面的傾角 【答案】（1）3.25 1.79 （2）C