2018届高三物理二轮复习练习：力学实验 夯基保分练（二） Word版含解析.docVIP

夯基保分练(二)　“运动”类实验 1．(2017·江西六校联考)实验小组采用如图甲所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50 Hz。实验的部分步骤如下： a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力； b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线连接小车和钩码； c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源； d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。 (1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为a＝________(用题中所给字母表示)。 (2)如图乙是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用分度值为1毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量值xC和速度计算值vC填在下表中的相应位置。 计数点 x/cm s/cm v/(m·s－1) O 1.00 0.30 A 2.34 1.34 0.38 B 4.04 3.04 0.46 C 5.00 D 8.33 7.33 0.61 E 10.90 9.90 0.70 (3)实验小组通过绘制Δv2s图线来分析运动规律(其中Δv2＝v2－v，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图丙中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出Δv2s图线。 (4)实验小组绘制的Δv2s图线的斜率k＝________(用题中所给字母表示)，若发现该斜率大于理论值，其原因可能是________________________________________________。 解析：(1)对钩码，根据牛顿第二定律得m1g－F＝m1a， 对小车，根据牛顿第二定律得F＝m2a，解得a＝。 (2)C点对应的测量值xC＝6.00 cm。 由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.04 s，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC＝ m/s≈0.54 m/s。 (3)画出Δv2s图线如图所示。 (4)由匀变速直线运动的速度位移公式可知v2－v＝2as，Δv2s图线的斜率k＝2a＝2，斜率大于理论值，说明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力时木板左端垫得太高引起的。 答案：(1)　(2)6.00　0.54　(3)见解析图 (4)2　木板的左端垫得过高 2．(2017·合肥一中诊断)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置。 (1)实验时，一定要进行的操作是________。 A．为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 D．改变钩码的质量，打出几条纸带 (2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，计数点间的距离已标注，根据图中数据计算的加速度a＝________(结果保留三位有效数字)。 (3)以拉力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的aF图像是一条倾斜直线，测得图线的斜率为k，则小车的质量为m＝________。 解析：(1)因为拉力的大小通过拉力传感器测出，所以不需要满足钩码的质量m远小于小车的质量M，故A错误；实验时，需将长木板的右端垫高，平衡摩擦力，故B正确；实验时应先接通电源，再释放小车，故C错误；实验应改变钩码的质量，打出几条纸带进行研究，故D正确。 (2)由于两计数点间还有4个点没有画出，故两计数点之间的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.10 s，取0～6之间的六段距离，采用两分法，由Δx＝aT2可得： a＝，代入数据解得a≈0.496 m/s2。 (3)aF图像中，图线的斜率表示小车质量的倒数，故小车质量为m＝。 答案：(1)BD　(2)0.496 m/s2　(3) 3．(2017·山东实验中学检测)为“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示的实验装置，请回答下列问题： (1)为了消除小车与水平木板之间的摩擦力的影响应采取的方法是________。 A．将木板不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 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．将木板不带滑轮的一