資源簡介

小題狂刷 高考專題特訓
尺測量完全可以,不必采用“計數點”法,故D正確. (1)由游標卡尺的讀數方法d=主尺讀數+游標尺的讀
2.【答案】 (1)甲 (2)①打點計時器接了直流電源 數,注意分度,讀得小球直徑為1.020cm,小球通過光電門可
②重物離打點計時器太遠 (3)4.8m/s2 乙 , d 1.02cm近似認為做勻速直線運動 所以vA= = =4m/s;
【解析】 由Δx=aT2,利用逐差法得到物體運動的加 tA 2.55ms
速度a=4.8m/s2.若用自由落體實驗測得物體運動的加速 (2)在驗證機械能守恒定律時,要看動能的減少量是否
2 2
度a 應該接近10m/s2,所以該紙帶是采用乙實驗 方 案 得 v v等于勢能的增加量,即gh=
A B;
2-2
到的.
(3)小球通過 A 的時間越短,意味著小球的速度越大,
3.【答案】 (1)克服空氣阻力做功,機械能減小 (2)
而速度越大受到的空氣阻力就越大,損失的能量越多,動能
高于
的減少量和勢能的增加量差值就越大.
【解析】 (1)從B 到C 到D,機械能逐漸減小,原因是由
3.【答案】 (1)0.97m/s (2)0.48J 0.47J (3)C
于克服空氣阻力做功,使得一部分機械能轉化為內能,導致
(4)A 實驗過程先釋放重物后通電
機械能減小.
() , 4.
【答案】 (1)17.6 (2)①D ②3.04 ③gh2 ④a
2 表中A 點的機械能數據明顯偏小 原因是擺錘釋放
10.0 ⑤4l(, h-l
)
器釋放點高于A 點 A 點的機械能按A 點的高度計算.
【拓展題特訓】 綜合特訓
【 】 () ()hF-hD h +h -2h1.答案 1C 2 F D E ()2T T2 3E 【母題特訓】
9.79(9.75~9.83) (4)ABD 1.【答案】 (2)1.4 (4)7.94 1.4
【解析】 (1)測量某點到O 點距離h 的記錄中不合理的 【解析】 (2)根據秤盤指針可知量程是10kg,指針所指
一組是C:12.4,因為該數據沒有估讀. 示數為1.4kg.(4)記錄的托盤稱各次示數并不相同,為減小
(2)根據某段時 間 的 平 均 速 度 等 于 中 點 時 刻 的 瞬 時 速 誤差,取平均值,即m=1.81kg.而模擬器的重力為G=m'g
h -h =9.8N,所以小車經過凹形橋最低點的壓力為 mg-mg'≈
度,vE=vDF=
F D;
2T 7.94N.根據徑向合力提供向心力即7.94N-(1.4kg-1kg)
根據Δx=aT2得: v2
×9.8N/kg=(1.4kg-1kg) ,整理可得R v≈1.4m
/s.
Δx EF-DE (hF-hE)-(hE-hD)a = T2 = T2 = T2 f f f2
2.【答案】 (1) ( ) ( ) ( )
h +h -2h 2
s1+s2 2 s2+s3 2 s3-s1
= F D ET2 . (2)40
(3)由題圖可以看出第5組數據(計數點E)偏離直線較 【解析】 (1)由于重物勻加速下落,A、B、C、D 各相鄰
遠,誤差較大. 點之間時間間隔相同,因此B 點應是從A 運動到C 的過程
1 的中間時刻,由勻變速直線運動的推論可得:
若該過程機械能守恒,則有mgh= 2,2mv s1+s2
所以v2=2gh, B
點的速度vB 等于AC 段的平均速度,即vB= 2t
v2-h 圖象中,圖線的斜率為2g,即g 為斜率的一半, 1 f
由于t= ,故vB= (2 s1+s2
)
k f
由圖線可知g= =9.79m/s22 . f
同理可得vC= (s2+s3)
(4)根據高中實驗的要求,查閱當地重力加速度,由于實 2
驗測得的g 值近似等于當地重力加速度,所以公式 mgh= Δv勻加速直線運動的加速度a=Δt
1
mv2成立,即驗證了機械能守恒定律,A正確.由于空氣阻2 f [(
v -v 2 s2+s3
)-(s1+s2)]
C B f2
力和摩擦阻力的存在,有一部分機械能轉化為內能,測得的 故a= (t = 1 = 2 s3-
g 值應偏小,B正確.該誤差使得測量結果總是偏小,不是操 f
作不當引起的,屬系統誤差,D正確. s1)①
2.【答案】 (1)1.020 4(4.0或4.00也對) (2)gh 和 (2)重物下落的過程中,由牛頓第二定律可得:
v2 v2A B m -F阻=ma②
2-2
(3)小球上升過程中受到空氣阻力的作用,速度越 g
由已知條件F阻=0.01mg③
大,所受阻力越大 由②③得a=0.99g
【解析】 本題考查“驗證機械能守恒定律”的實驗,意在 2
代入 得: f ( ),代入數據得
考查學生對實驗的掌握情況. ① a=2 s3-s1 f≈40Hz
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物理·實驗專題
3.【答案】 (3)0.39 (4)圖見解析 (5)0.45 (6)BC 時,橡皮筋拉力T 的方向相同,故水平拉力F 大小相等,即
【解析】 (3)因為小車做初速度為零的勻加速直線運 Fa=Fb.
動,故將( 12,0.78)代入s= at2 可得a=0.39m/2 s
2.
(4)根據描點法可得如圖所示圖線.
(3)根據題圖可知,選項B、D正確,選項A、C錯誤.
(4)橡皮筋拉伸不宜過長,選用新橡皮筋等可減小誤差.
2.【答案】 (1)BCD (2)標記結點O 的位置 鉤碼的
個數 N1、N2、N3 OA、OB、OC 三段繩子的方向
【解析】 (2)為驗證平行四邊形定則,必須通過作受力
圖.所以先明確受力點,其次要作出力的方向并讀出力的大
小,最后作出力的圖示.因此要做好記錄,需從力的三要素角
(5)根據牛頓第二定律可得nmg=[(5-n)m+M]a,變 度出發:需記錄O 點的位置;鉤碼的個數 N1、N2、N3;拉力
nmg nmg
形可得a= ( ) = ,如 果 繩 子 的 拉 力 F
、F 、F 的方向.
M+ 5-n m M+5m-nm TOA TOB TOC
3.【答案】 (1)B (2)0.50 (3)C
mg
近似等于砝碼的重力,則必須滿足 M m,故a= n,M+5m 【解析】 (1)該實驗要平衡摩擦力,故A錯誤;拉力可由
mg 測力計示數獲得,故不要求重物質量遠小于小車質量,故C
故斜率k= ,根據圖象以及M+5m m=0.010kg
,可得 M=
錯誤;由于重物向下加速運動,由牛頓第二定律:m2g-2F=
0.45kg. m g-ma
m2a,
2 2
解得:F= ,故D錯誤;故選B.
(6)因為如果不平衡摩擦力,則滿足F-f=ma 的形式, 2
mg f (2)根據勻變速直線運動的推論公式Δx=aT
2,有:a=
即a= n- ,故不過原點,但仍是直線, 錯誤M+5m M+5m A 0.50m/s2.
mg () , ,
B正確;因為f= (M+5m-nm)g,代入可得a= n 3
若沒有平衡摩擦力 則當0f mg+μmg μ(M+5m)- = n- ,故直線的斜率變大, 的a-F 圖象可能是選項C中的圖象.M+5m M+5m M+5m
4.【答案】 (1)平衡摩擦力 (2)0.52 (3)BC (4)D
故C正確.
【解析】 (1)長木板右端墊一物塊,調整后可以使小車【點評】 本題考查驗證牛頓第二定律的應用.對于高中
的下滑分力與受到的摩擦力平衡
, .實驗 要求能明確實驗原理,認真分析各步驟,從而明確實驗
()從游 標 卡 尺 讀 出:
方法; 2 5mm+2×0.1mm=5.2mm同時注意掌握圖象的性質,能根據圖象進行分析,明確
=0.52cm.
對應規律的正確應用.
(3)應使拉力遠小于小車的重力,這時拉力才接近重物【過關特訓】
的重量,但如果選 A,【 】 () ( ) 由于拉力太小
,不容易觀察,因此不能
1.答案 1 見解析圖 F合=4.6~4.9N都算對
() 選A
,只能選B、C.
2Fa=Fb (3)BD
(4)橡皮筋拉伸不宜過長;選用新橡皮筋(或:拉力不宜 (
1 d
4)實際驗證的是mgh= Mv2,而v= 2,由于作出2 Δt
過大;選用彈性好的橡皮筋;換用彈性好的彈簧).
1
【解析】 (1)作出的圖示如圖所示. 的圖象為直線,因此應該作出m- 圖象Δt2 .
5.【答案】 (1)刻度尺、天平(包括砝碼) (2)D (3)可
在小車上加適量砝碼(或鉤碼) (4)CD
【解析】 (1)本實驗需要知道小車的動能,因此還需要
用天平測出小車的質量,用刻度尺測量紙帶上點跡之間的長
度,求出小車的瞬時速度.
(2)牽引小車的細繩與木板平行的目的是在平衡摩擦力
后使細繩拉力等于小車受的合力,選項D正確.
(3)在保證所掛鉤碼數目不變的條件下要減小小車加速
(2)重物受力情況如圖所示,由于重力不變,兩 次 實 驗 度可以增加 小 車 的 質 量,故 可 在 小 車 上 加 適 量 砝 碼(或 鉤
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碼). 【解析】 (1)、(2)需要測量系統重力勢能的變化量,則應
(4)當小車在運動過程中存在阻力時,拉力做正功和阻 該測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離,系統的末速
力做負功之和等于小車動能的增量,故拉力做功總是要比小 d度為v= ,則系統重力勢能的減少量 ,系統動能Δt ΔEp=mgh
車動能增量大一些;當鉤碼加速運動時,鉤碼重力大于細繩
1 1 d
拉力,此同學將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功,則拉 的增加量為ΔEk= (2 2M+m
)v2= (2 2M+m
)( )2,若系
Δt
力做功要比小車動能增量大,故只有C、D正確. 1
統機械能守恒,則有mgh= (2M+m)(
d)2
6.【答 案】 (1)間 距 相 等 (2)釋 放 小 車 (3) 2 Δt
.
M(h -h )2 (3)系統機械能守恒的條件是只有重力做功,引起實驗E C
2 F(hD-hA) (4)外力所做的功等于物體動8T 系統誤差的原因可能有:繩子有一定的質量、滑輪與繩子之
能的變化量 間有摩擦、重物運動受到空氣阻力等.
【解析】 (1)當打點計時器能在紙帶上打出一系列間隔 (4)根據牛頓第二定律得,系統所受的合力為 mg,則系
均勻的點時,小車做勻速直線運動,受力平衡. : mg g統加速度為 a= ,當 不斷增大,則 趨2M+m=2M m a
(2)在組裝好實驗裝置的基礎上,進行實驗時應先接通 m +1
電源,再釋放小車. 于g.
(3)D 點的瞬時速度等于CE 段的平均速 度,即vD = 9.【答案】 (1)L、l (2)見解析圖 (3)0.2
hE-h 1 【解析】 (C 1)由題意可知,B 距地面的高度h,A 在木板,故 打 下 D 點 時 的 動 能 為2T EkD =
2
2 MvD = 上滑行的距離x,A、B 的質量mA、mB.從靜止釋放讓它們運
M(hE-h )2 動到B 著地,根據動能定理得:C
2 ;拉力對小車做的功為 (8T W=F hD-hA
). 1
mBgh-μmAgh= (mA+mB)v2①
(4)因圖線是一條過原點的直線且直線的傾角為45°,可 2
得出方程式ΔEk=W,故可得結論:
從 著地到 停在木板上,根據動能定理得:
外力所做的功等于物體 B A
1
動能的變化量. m v2A =μmAg(x-h)2 ②
7.【答案】 (1)瞬時速度等于極短時間或極短位移內的
: m①② = B
h
由 解得
平均速度 μ (m +m ③A B)x-mBh
(2)4.22 4.01M 4.02M 可知沒有必要測量L 和l.
(3)在誤差允許的范圍內,重力勢能的減少量等于動能 (2)作出x 隨h 變化的圖象如圖所示.
的增加量
(4)C
【解析】 (1)瞬時速度等于極短時間或極短位移內的平
均速度,故直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度可利用vi=
d
求出
Δt .i
() d 3.8×10
-3m
2 第5點速度為v5=Δt =0.90×10-3s≈4.22m
/s.
5 (
() : 1+μ
)m
3 B由③得 x=
1 (mA+mB)
h
從第5點到第1點間動能的增加量為ΔEk=2Mv
2
5- μ
根據數學知識得到圖象中直線的斜率
1 ( )2 1 1+ mB
2Mv1=2×M×
(4.222-3.132)≈4.01M. k= μ
μ(mA+mB)
從第5點 到 第1點 間 重 力 勢 能 的 減 少 量 為 ΔE = 由圖得:p k≈1.5
MgΔh5=M×9.8×0.41≈4.02M. (1+ )×1代入數據得: μ( )=1.5
(3)從表中數據可知,
3+1
在誤差允許的范圍內,重力勢能的 μ
解得μ=0.2
減少量等于動能的增加量. 【思維導圖】
(4)根據動能定理可知:MgΔh=ΔEk,故 ΔEk-Δh 的
圖象是一條過原點的直線,故C正確.
8.【答案】 (1)①擋光片中心
() 1 d2mgh= (2M+m)( )22 Δt
(3)繩子有一定的質量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運
動受到空氣阻力等
() mg g4 ①a= = ②重力加速度2M+m 2M g
m +1
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物理·實驗專題
10.【答案】 (1)50 (2)相等 (3)滑塊的動能 (4)正 【解析】 (1)電火花計時器需接通220V交流電源,因
比 壓縮量的二次方 此低壓交流電源用不著;另外還需要用到天平測出小車的質
【解析】 (1)加50g砝碼時,彈簧彈力F1=mg=k(l0 量 M.
-l1),加100g砝碼時F2=2mg=k(l0-l2),ΔF=F2-F1 (2)打點2時的速度等于點1到點3之間的平均速度,
=k(l1-l2),則k≈49.5N/m,同理由加100g砝碼和加150 d -d d
即v 3 1 42= 或 ;根據機械能守恒,整個系統減少的重
k+k' 2T 4T
g砝碼的情況可求得k'≈50.5N/m,則勁度系數k= 2 1
力勢能等于整個系統增加的動能,即 mg(d5-d1)= (M
=50N/m. 2
(2)使滑塊通過兩個光電門時的速度大小相等,就可以 +m)(v25-v21).
認為滑塊離開彈簧后做勻速直線運動. v2(3)根據v2=2ad,因此 -d 圖線的斜率就是加速度,
(3)彈性勢能轉化為滑塊的動能. 2
(4)圖線是過原點的直線,所以v 與x 成正比,整個過程 而對鉤碼進行受力分析可知:mg-FT=ma,而對小車FT=
1 m
彈性勢能轉化為動能,即E彈=Ek= mv2,彈性勢能與速 Ma,因此可得a=2 M+m
g.
度的二次方成正比,則彈性勢能與彈簧壓縮量x 的二次方成 14.【答案】 (1)見解析圖 (2)0.40(0.38~0.42均正
正比. 確) (3) 2μg(s-h)
【 h 【解析】 ()在坐標系中描點,用平滑的曲線(直線)將11.答案】 (1)4.30 (2)a【解析】 (1)根 據 勻 變 速 直 線 運 動 的 推 論,利 用 逐 差
法,得
x 23-x1=2a1T
x4-x2=2a2T2
a +a
a= 1 22
1
又知T= =0.1s
f
聯立以上各式得a≈4.30m/s2
(2)如果斜面光滑,根據牛頓第二定律得,物體下滑的加
h
速度a'=gsinθ=g s =5.88m
/s2,因為a'>a,所以斜面 (2)根據F=μG,F—G 圖線的斜率反映了滑塊與木板
間的動摩擦因數,所以μ≈0.40.
是粗糙的. (3)根據牛頓第二定律,P 落地后,滑塊運動的加速度的
12.【答案】 (1)M(重物)的重力 (2)細線Oa、Ob、Oc
mg
的方向(或三段細線的方向) (3)如圖所示 (4)豎直 大小為a=μm =μg
,且P 落地后滑塊的位移x=s-h,根
據速度和位移的關系得0-v2=-2ax.
所以滑塊的最大速度v= 2ax= 2μg(s-h).
15.【答案】 (1)C D (2)①10.15 ②9 60
【解析】 (1)探究小車速度隨時間的變化關系時,用平
均速度替代瞬時速度,體現了極限的思想;探究彈簧伸長與
彈力的關系時,采用了圖象分析的方法;探究求合力的方法
時,采用了等效替代的方法;探究小車加速度與質量、力的關
【 】 () 系時,應用了控制變量法,故選C、D;(2)20分度的游標卡尺,解析 1 兩個彈簧測力計的合力等于懸掛重物的重
其精 確 度 為 ,故 鋼 球 的 直 徑
力,需要先測量出懸掛重物 M 的質量,便于 求 出 該 重 物 的 0.05mm d=10 mm+3×
0.05mm=10.15 mm;當 測 量 結 果 為 51.45 mm 時,即重力.
(2) Oa、Ob、Oc 51.45mm=51mm+9×0.05mm
,故讀數時游標尺上的第
記錄下細線 的方向作為兩個彈簧測力計 9
拉力和懸掛重物重力的方向. 格與主尺刻度對齊,主尺對齊的 刻 度=51mm+9mm =
(4)F'方向與懸掛重物的重力方向應該在同一直線上, 60mm.
即豎直方向. 16.【答案】 (1)B (2)1.88 1.84 (3)A (4)BD
d -d d 【解析】 (1)驗證機械能守恒時,我們驗證的是減少的
13.【答案】 (1)H 天平 (2) 3 1或 42T 4T 1重力勢能ΔEp=mgh 和增加的動能ΔEk=2mv
2之間的關
mg(
1 m
d5-d 2 21)= ( )(2 M+m v5-v1
) (3)M+mg 系,由B 點能夠測h 和v 的數據,而A、C 兩點不方便測出速
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度v.故應取圖中O 點到B 點來驗證機械能守恒定律; 1 2 1mv 20- mvM
(2)減少的重 力 勢 能 為:ΔEp=mgh=1×9.8×19.2× g 2 2vM=x2 , 所 以 μ = =
-2 2H mgL10 =1.88J.
1 1 1 1
利用勻變速直線運動的推論得:
2mv
2
0-4Hmgx
2 2 2
2 2v0-4Hgx2
xAC (23.23-15.55)×0.01 m L =
,由于斜面相同,所以每
v = /, g gLB 2T= 2×0.02 =1.93ms 次到達斜面底端的速度相等,因此 H、x2、以及L 的測量會
1
所以增加的動能為:ΔEk= mv2B=1.84J; 對實驗結果帶來誤差,故選BCD.2
(3)從理論角度 物 體 自 由 下 落 過 程 中 機 械 能 守 恒 可 以 (3)
1
x =vt,H= gt2
g
1 0 v0=x1 ,將數據代入表2 2H
得出:
達式,解得
1 μ
=0.5.
mgh= mv2,即v2=2gh,2 20.【答案】 (1)AC (2)
k
1/b 2b
1
所以以
2v
2為縱軸,以h 為橫軸畫出的圖線應是過原
21.【答案】 (1)C ()
2F-ma
2
, mg點的傾斜直線 也就是圖中的A.
22.【答案】 (1)3.25 1.79 (2)C
故選:A;
() 23.
【答案】 (1)0.175 (2)A 位置(或遮光條)到光電
4A.開始記錄時,應先給打點計時器通電打點,然后
1
再釋放紙帶,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重 門B 之間的距離x (3)C (4)t2-F
物下落,再接通打點計時器的電源,由于重物運動較快,不利
24.【答案】 (1)3.90 (2)7.70 7.61 阻力做負功
于數據的采集和處理,會對實驗產生較大的誤差.故A錯誤, 【解析】 (1)打點計時器周期為0.02s,B 點的速度為:
B正確;
hAC 0.8659-0.7099
C.打點計 時 器 使 用 的 電 源 為 交 流 電 源,故 C錯 誤,D vB= / /;2T= 2×0.02 ms=3.90ms
正確. (2)重物由O 點運動到B 點的過程中,重力勢能的減少
17.【解析】 (1)因為擋光框寬度很小l=3cm,而滑塊 量為:
通過擋光框的時間極短,故可 認為滑塊做勻速運動,則通過 ΔEp=mgh=1×9.8×0.7875=7.70J;
兩擋光框時的平均速度就等于通過G1 和G2 兩位置的瞬時 1 1
l h H H 增加的動能為
:ΔEk=2mv
2 2
B= ×1×3.90=7.61J;
速度v= ;由相似原理,可得 = ,便可求得Δt s L h=Ls
, 2
由于有阻力做功,故減少的重力勢能大于增加的動能.
H、L、s都是事先設定的. 25.【答案】 (1)2.5 A 場景B變加速運動,場景C接
() l 3×10
-2
2v1= = m/s=0.6m/s, 近重力加速度 (2)A (3)橡皮筋恢復原長時的速度Δt1 5×10-2
x 2
l 3×10-2 26.【答案】 (1) ()(
x
2 h- )
1
(3)0.010
v2=Δt =2×10-2m
/s=1.5m/s, H H x2-h2
2
1 ±0.002 4.705±0.004
動能增長量ΔEp= m(v22-v21)
1
2 =2×0.5×
(1.52-0. 27.【答案】 (1)A (2)乙 ② (3)1.30或者1.50
62)J≈0.473J. 28.【答案】 (1)1.5×10-3 (2)7.0×10-3 (3)5.0
H 0.2 2h
h= s= ×0.5m=0.1m, 29.【答案】 (3)L 1 t2
(4)a-m' (5)3 1.5
重力勢能減少量 【解析】 (3)根據勻變速直線運動的位移時間公式得,h
ΔEp=mgh=0.5×9.80×0.1J=0.490J. 1= gt2,
2h
解得a= 2 .
在誤差允許的范圍內可認為機械能守恒. 2 t
【 】 ( )gh
(d +d ) (d 2 (4)~(5)根據牛頓第二定律得:
18. 答 案 1 2 3 = 3
+d4)
L 8T2 - 對m1及砝碼:(m1+m')g-T=(m1+m')a
(d +d )21 2 對 及砝碼:() m2 T-
(m2+m-m')g=(m2+m-m')a
8T2 2AC
: m -m -m 2m'g聯立解得 a= 1 2
g m1+m2+m
g+m1+m2+m.
19.【答案】 (1)x2 (2)BCD (3)2H 0.5 根據數學 知 識 得 知:作“a-m'”圖 線,圖 線 的 斜 率k
【解析】 (1)根 據 平 拋 運 動 的 規 律 有:x2=vMt,H= 2g
= ,
1 g m1+m2+m
2gt
2 vM=x2 2H . m -m -m圖線的截距b= 1 2 g,
() , 1 1
m1+m2+m
2 根據動能定理 -μmgl= mv2M- mv20,又因為:2 2 將k、b、m 代入計算,解得m1=3kg,m2=1.5kg.
102
物理·實驗專題
綜合特訓
1.(2022·全國卷Ⅰ)某物理小組的同學設計了一
個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.
所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器
(圓弧部分的半徑為R=0.20m).
完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所
示,托盤秤的示數為1.00kg;
( 圖()2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托 a
盤秤的示數如圖(b)所示,該示數為 kg;
(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經
過最低點后滑向另一側,此過程中托盤秤的最大示數
為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的 m 值如 圖(b)
下表所示:
(2)已測得s1=8.89cm,s2=9.50cm,s3=10.10
cm,當地重力加速度大小為9.80m/s2,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f
為 Hz.
3.(2022·全國卷Ⅲ)某物理課外小組利用圖(a)
中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關
系.途中,置于實驗臺上的長木板水平放置,其右端固
定一輕滑輪:輕繩跨過滑輪,一端與放在木板上的小滑
序號 1 2 3 4 5
車相連,另一端可懸掛鉤碼.本實驗中可用的鉤碼共有
m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 N=5個,每個質量均為0.010kg.實驗步驟如下:
(4)根據以上數據,可求出小車經過凹形橋最低點
時對橋的壓力為 N;小車通過最低點時的速
度大 小 為 m/s.(重 力 加 速 度 大 小 取
9.80m/s2,計算結果保留兩位有效數字)
2.(2022·全國卷Ⅰ)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 圖(a)
交流電源,可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz.
(1)將5個鉤碼全部放入小車中,在長木板左下方
打出紙帶的一部分如圖(b)所示.該同學在實驗中沒有
墊上適當厚度的小物快,使小車(和鉤碼)可以在木板
記錄交流電的頻率f,需要用實驗數據和其他題給條 上勻速下滑.
件進行推算. (2)將n(依次取n=1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩
(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用 右端,其余N-n個鉤碼仍留在小車內;用手按住小車
f 和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點計時器打 并使輕繩與木板平行.釋放小車,同時用傳感器記錄小
出B 點時,重物下落的速度大小為 ,打出C 車在時刻t相對于其起始位置的位移s,繪制s-t圖
點時重物下落的速度大小為 ,重物下落的加 象,經數據處理后可得到相應的加速度a.
速度大小為 . (3)對應于不同的n的a值見下表.n=2時的s-t
31

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圖象如圖(b)所示,由圖(b)求出此時小車的加速度(保 皮筋時,拉力F3的方向過P3點.三個力的大小分別為:
留2位有效數字),將結果填入下表. F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N.請根據圖中給
n 1 2 3 4 5 出的標度作圖求出F1和F2的合力.
a/m·s-2 0.20 0.58 0.78 1.00
(4)利用表中的數據在圖(c)中補齊數據點,并作
出a-n圖象.從圖象可以看出:當物體質量一定時,物
體的加速度與其所受的合外力成正比.
圖1
(2)仔細分析實驗,小明懷疑實驗中的橡皮筋被多
次拉伸后彈性發生了變化,影響實驗結果.他用彈簧測
力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度,發現讀數不相
同,于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響.
實驗裝置如圖2所示,將一張白紙固定在豎直放置
的木板上,橡皮筋的上端固定于O 點,下端 N 掛一重
物.用與白紙平行的水平力緩慢地移動 N,在白紙上記
錄下N 的軌跡.重復上述過程,再次記錄下N 的軌跡.
圖(b)
圖2
兩次實驗記錄的軌跡如圖3所示.過O 點作一條
直線與軌跡交于a、b兩點,則實驗中橡皮筋分別被拉
伸到a 和b 時所受拉力Fa、Fb 的 大 小 關 系 為
.
圖(c)
(5)利用a-n圖象求得小車(空載)的質量為
kg(保留2位有效數字,重力加速度取g=9.8
m·s-2).
(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1),下列說
法正確的是 .(多選)
A.a-n圖線不再是直線 圖3
B.a-n圖線仍是直線,但該直線不過原點 (3)根據(2)中的實驗,可以得出的實驗結果有哪
C.a-n圖線仍是直線,但該直線的斜率變大 些 .(多選)
A.橡皮筋的長度與受到的拉力成正比
B.兩次受到的拉力相同時,橡皮筋第2次的長度
較長
1.(2022·江蘇·11)小明通過實驗驗證力的平行 C.兩次被拉伸到相同長度時,橡皮筋第2次受到
四邊形定則. 的拉力較大
(1)實驗記錄紙如圖1所示,O 點為橡皮筋被拉伸 D.兩次受到的拉力相同時,拉力越大,橡皮筋兩
后伸長到的位置,兩彈簧測力計共同作用時,拉力F1 次的長度之差越大
和F2的方向分別過P1和P2點;一個彈簧測力計拉橡 (4)根據小明的上述實驗探究,請對驗證力的平行
32

物理·實驗專題
四邊形定則實驗提出兩點注意事項. 個點沒有畫出.由此可求得小車的加速度的大小是
m/s2.(交流電的頻率為50Hz,結果保留兩位
有效數字)
2.有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四
邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑
輪A 和B,將繩子打一個結點O,每個鉤碼的質量相
等,當系統達到平衡時,根據鉤碼的個數讀出三根繩子 圖2
的拉力FTOA、FTOB和FTOC,回答下列問題: (3)實驗時,某同學由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力
這一步驟,他測量得到的a—F 圖象可能是 ( )
4.某同學利用如圖甲所示裝置來研究加速度與力
的關系.他將光電門1和2分別固定在長木板的A、B
(1)(多選)改變鉤碼個數,實驗能完成的是 兩處,換用不同的重物通過細線拉同一小車(小車質量
. 約為200克),每次小車都從同一位置由靜止釋放.
A.鉤碼的個數N1=N2=2,N3=4
B.鉤碼的個數N1=N3=3,N2=4
C.鉤碼的個數N1=N2=N3=4
D.鉤碼的個數,N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下鉤碼和繩子前,應該做好三個方面的
記錄:
;
;
.
3.如圖1所示為“探究加速度與物體所受合外力
的關系”的實驗裝置圖.圖中A 為小車,質量為 m1,連
接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B,它們均置于
, , (1)長木板右端墊一物塊,其作用是用來一端帶有定滑輪的足夠長的木板上 P 的質量為m C 2
;
為彈簧測力計,實驗時改變P 的質量,讀出測力計不
, (2)用游標卡尺測得遮光條的寬度為 ;同讀數F 不計繩與滑輪之間的摩擦. cm
(3)對于所掛重物的質量,以下取值有利于減小實
驗誤差的是 .(多選)
A.1克 B.5克
C.10克 D.40克
(4)現用該裝置來探究功與速度變化的關系,關閉
光電門2,測出多組重物的質量 m 和對應遮光條通過
光電門1的時間Δt,通過描點作出線性圖象,應作出
圖1
圖象.(填選項前字母)
(1)下列說法正確的是 ( ) A.Δt-m B.Δt2-m
A.一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平 1 1
C.m- D.m-
B.實驗時應先接通電源后釋放小車 Δt Δt2
C.實驗中m2應遠小于m 5.某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,1
m g 將細繩一端拴在小車上,另一端繞過定滑輪,掛上適當
D.測力計的讀數始終為
2
2 的鉤碼,使小車在鉤碼的牽引下運動,以此定量探究繩
(2)如圖2為某次實驗得到的紙帶,紙帶上標出了 拉力做功與小車動能變化的關系.此外還準備了打點
所選的四個計數點之間的距離,相鄰計數點間還有四 計時器及配套的電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊等.
33

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組裝的實驗裝置如圖所示. (3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如
圖2所示,在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、
C、D、E 等多個計數點,各個計數點到O 點間的距離
分別用hA、hB、hC、hD、hE、……表示,則小車和拉力傳
感器在計時器打下 D 點時的動能表達式為
,若拉力傳感器的讀數為F,計時器打下A 點
到打下D 點過程中,細繩拉力對小車所做功的表達式
為 .
(1)若要完成該實驗,必需的實驗器材還有
.
(2)實驗開始時,他先調節木板上定滑輪的高度, 圖2
使牽引小車的細繩與木板平行.他這樣做的目的是 (4)某同學以A 點為起始點,以A 點到各個計數點
(填字母代號). 動能的增量ΔEk為縱坐標,以A 點到各個計數點拉力
A.避免小車在運動過程中發生抖動 對小車所做的功W 為橫坐標,得到一條過原點的傾角
B.可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰 為45°的直線,由此可以得到的結論是 .
C.可以保證小車最終能夠實現勻速直線運動 7.為了驗證機械能守恒定律,某研究性學習小組
D.可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的 的同學利用透明直尺和光電計時器設計了一套實驗裝
合力 置,如圖所示.當有不透光物體從光電門間通過時,光
(3)平衡摩擦力后,當他用多個鉤碼牽引小車時, 電計時器就可以顯示物體的擋光時間,所用的光電門
發現小車運動過快,致使打出的紙帶上點數較少,難 傳感器可測的最短時間為0.01ms.將具有很好擋光效
以選到合適的點計算小車速度,在保證所掛鉤碼數目 果的寬度為d=3.8×10-3 m的黑色磁帶貼在透明直
不變的條件下,請你利用本實驗的器材提出一個解決 尺上.實驗時,將直尺從一定高度由靜止釋放,并使其
辦法: . 豎直通過光電門.某同學測得各段黑色磁帶通過光電
(4)他將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功,經 門的時間Δti與圖中所示的高度差Δhi,并將部分數據
多次實驗發現拉力做功總是要比小車動能增量大一 進行了處理,結果如下表所示(表格中 M 為直尺質量,
些.這一情況可能是下列哪些原因造成的 取g=9.8m/s2).
(多選).
A.在接通電源的同時釋放了小車
B.小車釋放時離打點計時器太近
C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平
衡掉
D.鉤碼做勻加速運動,鉤碼重力大于細繩拉力
6.在探究動能定理的實驗中,某實驗小組組裝了
一套如圖1所示的裝置,拉力傳感器固定在小車上,一
端與細繩相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大
小.穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接,打點計
時器打點周期為T,實驗的部分步驟如下:
1
Δt dv = ΔE
2
i=2Mvii i Δt Δhii M Δh
(10-3s) ( )
g i
(m·s-1)
1 m
-2Mv
2
1
1 1.21 3.13 / / /
圖1 2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
(1)平衡小車所受的阻力:不掛鉤碼,調整木板右 3 1.00 3.78 2.24M 0.23 2.25M
端的高度,用手輕推小車,直到打點計時器在紙帶上打
出一系列 的點. 4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
(2)測量小車和拉力傳感器的總質量 M,按圖組 5 0.90 0.41
裝好儀器,并連接好所需電路,將小車停在打點計時器 (1)從表格中數據可知,直尺上磁帶通過光電門的
附近,先 接 通 拉 力 傳 感 器 和 打 點 計 時 器 的 電 源,然 d
, , 瞬時速度是利用 求出的,請你簡要分析該同學后 打出一條紙帶 關閉電源. vi=Δti
34

物理·實驗專題
這樣做的理由: . 個什么值 請你幫該同學解決:
(2)請將表格中的數據填寫完整. ①寫出a與m 之間的關系式:
(3)通過實驗得出的結論是 . (還要用到 M 和g).
(4)根據該實驗,請你判斷下列ΔEk-Δh 圖象中 ②a的值會趨于 .
正確的是 ( ) 9.用如圖所示實驗裝置測量滑塊A 與木板間的
動摩擦因數.長木板水平固定,細線跨過定滑輪與滑塊
A、重錘B 相連.將細線拉直,測出B 離地面的高度h,
將重錘從h高處靜止釋放,B 落地后,測出A 在木板
上滑動的距離x;改變B 釋放高度重復實驗,實驗數據
如下表所示.
8.如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機,是英國數 實驗次數 1 2 3 4 5 6
學家和物理學家阿特伍德(G·Atwood1746~1807) h/cm 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
創制的一種著名力學實驗裝置,用來研究勻變速直線
x/cm 14.7 22.4 30.3 37.6 44.9 52.4
運動的規律.某同學對該裝置加以改進后用來驗證機
械能守恒定律,如圖乙所示. (1)若測得A 的質量mA=3kg,B 的質量mB=1
kg,A 和B 間細線的長度L=112.0cm,木板的長度l
=98.0cm,要達到實驗目的,以上四個量中沒有必要
測量的是 (用物理量的符號表示).
(2)作出x 隨h變化的圖象.
(1)實驗時,該同學進行了如下操作:
①將質量均為 M(A 的含擋光片、B 的含掛鉤)的 (3)由圖象并結合(1)中所測數值求得滑塊與木板
重物用繩連接后,跨放在定滑輪上,處于靜止狀態.測 間的動摩擦因數為 .
量出 (填“A 的上表面”、“A 的下表面”或 10.某同學根據機械能守恒定律,設計實驗探究彈
“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h. 簧的彈性勢能與壓縮量的關系.
②在B 的下端掛上質量為m 的物塊C,讓系統 (1)如圖(a)所示,將輕質彈簧下端固定于鐵架臺,
(重物A、B 以及物塊C)中的物體由靜止開始運動,光 在上端的托盤中依次增加砝碼,測量相應的彈簧長度,
電門記錄擋光片擋光的時間為Δt. 部分數據如下表,由數據算得勁度系數k=
③測出擋光片的寬度d,計算有關物理量,驗證機 N/m.(g 取9.8m/s2)
械能守恒定律.
(2)如果系統(重物A、B 以及物塊C)的機械能守
恒,應滿足的關系式為 (已知
重力加速度為g).
(3)引起該實驗系統誤差的原因有
(寫一條即可).
(4)驗證實驗結束后,該同學突發奇想:如果系統
(重物A、B 以及物塊C)的機械能守恒,不斷增大物塊
C 的質量m,重物B 的加速度a也將不斷增大,那么a
與m 之間有怎樣的定量關系 a 隨m 增大會趨于一
35

小題狂刷 高考專題特訓
(1)彈簧測力計A 掛于固定點P,下端用細線掛一
重物 M,測量 并記錄為F.
(2)彈簧測力計B 的一端用細線系于O 點,手持
另一端水平向左拉,使結點 O 靜止在某位置(如圖
甲),此時需記下結點O 的位置和兩測力計的示數F1、
F2以及 .
()
砝碼質量/ 3 某同學已在圖乙紙上作出F1、F2的圖示,請根g 50 100 150
據力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F'.
彈簧長度/cm 8.62 7.63 6.66 (4)改變兩細線的夾角,重復做幾次實驗.若F'的
(2)取下彈簧,將其一端固定于氣墊導軌左側,如 方向近似在 方向上,且大小近似等于F,則平
圖(b)所示,調整導軌使滑塊自由滑動時,通過兩個光 行四邊形定則得以驗證.
電門的速度大小 . 13.為了探究機械能守恒定律,岳口高中的金金設
(3)用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;釋放 計了如圖1所示的實驗裝置,并提供了如下的實驗
滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v,釋放滑塊過程 器材:
中,彈簧的彈性勢能轉化為 . A.小車 B.鉤碼 C.一端帶滑輪的木板 D.細
(4)重復③中的操作,得到v與x的關系如圖(c),由 線 E.電火花計時器 F.紙帶 G.毫米刻度尺
圖可知,v與x成 關系.由上述實驗可得結論:對 H.低壓交流電源 I.220V的交流電源
同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的 成正比.
11.現用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動.在
一小物塊沿斜面向下運動的過程中,用頻閃相機拍攝
的不同時刻物塊的位置如圖所示.拍攝時頻閃頻率是
10Hz,通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續影像
間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h
和斜面的長度s.數據如下表所示.重力加速度大小g=
9.80m/s2. 圖1
(1)根據上述實驗裝置和提供的實驗器材,你認為
實驗中不需要的器材是 (填寫器材序號),還
應補充的器材是 .
(2)實驗中得到了一條紙帶如圖2所示,選擇點跡
清晰且便于測量的連續7個點(標號0~6),測出0到
1、2、3、4、5、6點的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6,
單位:cm 打點周期為T.則打點2時小車的速度v2= ;
若測得小車質量為M、鉤碼質量為m,打點1和點5時
x1 x2 x3 x4 h s
小車的速度分別用v1、v5表示,已知重力加速度為g,
10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 則驗證點1與點5間系統的機械能守恒的關系式可表
根據表中數據,完成下列填空: 示為 .
(1)物塊的加速度a= m/s2(保留3位有
效數字)
(2)因為 ,可知斜面是粗糙的.
12.如圖甲是“驗證力的平行四邊形定則”的實驗
裝置.實驗操作如下:
圖2
2
(3)
v
在實驗數據處理時,如果以 為縱軸,以d 為2
2
橫軸, v根據實驗數據繪出 -d 圖象,其圖線的斜率表2
示的物理量的表達式為 .
14.某實驗小組利用彈簧測力計和刻度尺,測量滑
塊在木板上運動的最大速度.
實驗步驟:
36

物理·實驗專題
①用彈簧測力計測量橡皮泥和滑塊的總重力,記 15.(2022·衡陽一中)(1)下列各個實驗中,應用
作G; 了等效法的是 ,應用了控制變量法的是
②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上,通過水平 .
細繩和固定彈簧測力計相連,如圖1所示.在A 端向右 A.探究小車速度隨時間的變化關系
拉動木板,待彈簧測力計示數穩定后,將讀數記作F; B.探究彈簧伸長與彈力的關系
C.探究求合力的方法
D.探究小車加速度與質量、力的關系
(2)①用20分度的游標卡尺測量鋼球的直徑,示
數如圖所示,則鋼球直徑為 mm.
圖1 ②若某同學也是用這個游標卡尺測量另一物體的
③改變滑塊上橡皮泥的質量,重復步驟①②; 長度,測量結果為51.45mm,則在讀數時游標尺上的
實驗數據如下表所示: 第 格與主尺上的第 毫米格對齊.
G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 16.(2022·遼寧省撫順市一模)在用打點計時器
驗證機械能守恒定律的實驗中,使質量為m=1.00kg
F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61
的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的
④如圖2所示,將木板固定在水平桌面上,滑塊置 點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O 為第一
于木板上左端C 處,細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重 個點,A、B、C 為從合適位置開始選取連續點中的三個
物P 連接,保持滑塊靜止,測量重物 P 離地面的高 點.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當地的重力
度h; 加速度為g=9.80m/s2,那么:
(1)根據圖上所得的數據,應取圖中O 點到
點來驗證機械能守恒定律;
圖2 (2)從O 點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的
⑤滑塊由靜止釋放后開始運動并最終停在木板上 減少量ΔEp= J,動能增加量ΔEk=
的D 點(未與滑輪碰撞),測量C、D 間的距離s. J(結果取三位有效數字);
完成下列作圖和填空: (3)若測出紙帶上所有各點到O 點之間的距離,
(1)根據表中數據在如圖3給定坐標紙上作出 根據紙帶算出各點的速度v 及物體下落的高度h,則
F—G 圖線. v2
以 為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是2 .
圖3
(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數μ= (4)實驗中對于使用打點計時器,下面說法正確的
(保留兩位有效數字). 是 .(多選)
(3)滑塊最大速度的大小v= (用h、s、μ A.應先釋放紙帶后接通電源
和重力加速度g 表示). B.應先接通電源后釋放紙帶
37

小題狂刷 高考專題特訓
C.打點計時器使用的電源為直流電源 在臺階上是為了平衡摩擦
D.打點計時器使用的電源為交流電源 C.由于阻力的存在,該實驗中小車增加的動能一
17.(2022·四川成都市一模)用氣墊導軌裝置驗 定小于小車減少的重力勢能
證機械能守恒定律,先非常仔細地把導軌調成水平,然 D.在該實驗中還需要用天平測量小車的質量
后用墊塊把導軌一端墊高 H.滑塊m 上面裝l=3cm 19.(2022·懷化市一模)某研究小組設計了一種
的擋光框,使它由軌道上端任一處滑下,如圖所示,測 “用一把尺子測定動摩擦因數”的實驗方案.如圖所示,
出它通過光電門G 和G 時的速度v 和v ,就可以算 A 是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端1 2 1 2
出它由 G 到 G 這 段 過 程 中 動 能 的 增 加 量 ΔE = 與桌面相切),B 是質量為m 的滑塊(可視為質點).1 2 k
1 (
2m v
2
2-v21);再算出重力勢能的減少ΔEp=mgh;比
較ΔEk與ΔEp的大小,便可驗證機械能是否守恒.
第一次實驗,如圖(a)所示,將滑槽末端與桌面右
端 M 對齊并固定,讓滑塊從滑槽最高點由靜止滑下,
最終落在水平地面上的P 點,測出滑槽最高點距離桌
面的高度h、M 距離地面的高度H、M 與P 間的水平
距離x1;
(1)滑塊的速度v1、v2如何求出 滑塊通過G1時 第二次實驗,如圖(b)所示,將滑槽沿桌面向左移
的高度h如何求出 動一段距離并固定,讓滑塊B 再次從滑槽最高點由靜
(2)若測得圖中L=1m,s=0.5m,H=20cm,m 止滑下,最終落在水平地面上的P'點,測出滑槽末端
=500g,滑塊通過G1和G2的時間分別為5.0×10-2s 與桌面右端 M 的距離L、M 與P' 間的水平距離x2.
和2.0×10-2s,當地重力加速度g=9.80m/s2,試判斷 (1)在第二次實驗中,滑塊到 M 點的速度大小為
機械能是否守恒. .(用實驗中所測物理量的符號表示,已知重
力加速度為g)
(2)(多選)通過上述測量和進一步的計算,可求出
滑塊與桌面間的動摩擦因數μ,下列能引起實驗誤差
18.(2022·廣東省順德李兆基中學一模)某小組 的是 .(選填序號)
同學用簡易裝置驗證機械能守恒定律,他們找來一塊 A.h的測量 B.H 的測量
的測量 的測量
平整且比較光滑的木板,從實驗室借來打點計時器、刻 C.L D.x2
(3)、 若實驗中測得h=15cm
、H=25cm、x1=30度尺 小車和紙帶.他們把木板搭在臺階上.如圖甲安裝
cm、L=10cm、x2=20cm,則滑塊與桌面間的動摩擦
好實驗器材,得到如圖乙所示的一條紙帶. 因數μ= .(結果保留1位有效數字)
20.(2022·長春外國語學校一模)如圖甲所示為
阿特武德機的示意圖,它是早期測量重力加速度的器
械,由英國數學家和物理學家阿特武德于1784年制
成.他將質量同為 M(已知量)的重物用繩連接后,放在
光滑的輕質滑輪上,處于靜止狀態.再在一個重物上附
加一質量為 m 的小重物,這時,由于小重物的重力而
使系統做初速度為零的緩慢加速運動并測出加速度,
完成一次實驗后,換用不同質量的小重物,重復實驗,
測出不同m 時系統的加速度.
(1)在驗證機械能是否守恒時,還需要測量臺階的
高度h和木板的長度L,已知紙帶上相鄰兩計數點之
間的時間間隔為T,根據紙帶上 MN 兩點間的數據,
該組同學需要驗證的機械能守恒的表達式為
(用題中所給物理量的字母表示).
(2)(多選)在該實驗中下列說法正確的是 ( )
A.該實驗中先接通電源,后釋放小車
B.由于摩擦力對實驗結果有影響,所以把木板搭
38

物理·實驗專題
(1)(多選)若選定如圖甲左側物塊從靜止開始下 (1)物塊下滑時的加速度a= m/s2,打C
落的過程進行測量,則為了圖乙需要直接測量的物理 點時物塊的速度v= m/s;
量有 . (2)已知重力加速度大小為g,為求出動摩擦因
A.小重物的質量m 數,還必須測量的物理量是 (填正確答案標
B.大重物質量 M 號).
C.繩子的長度 A.物塊的質量
D.重物下落的距離及下落這段距離所用的時間 B.斜面的高度
(2)經過多次重復實驗,得到多組a、m 數據,作出 C.斜面的傾角
圖象,如圖乙所示,已知該圖象斜率為k,縱軸截距為 23.(2022·東北三省四市一模)某同學利用如圖
b,則可求出當地的重力加速度g= ,并可求 甲所示的實驗裝置探究加速度與力的關系.該同學在
出重物質量 M= . 氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光
21.(2022·山東省濟南市一模)某同學利用“驗證 條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感
牛頓第二定律”的實驗器材,測量滑塊和長木板之間的 器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A 處由
動摩擦因數.如圖所示,帶滑輪的長木板水平放罝,力 靜止釋放.
傳感器固定在墻上,輕繩分別跨過固定在滑塊上和固
定在長木板末端的滑輪,一端與力傳感器連接,另一端
豎直懸掛一沙桶,沙桶距地面足夠遠.調節兩滑輪的位
置使輕繩與長木板平行,不計輕繩與各滑輪之間的
摩擦.
圖甲
(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖
乙所示,則d= cm.
(1)實驗時,一定要進行的操作是 (填選
項前的字母).
圖乙
A.將長木板右端墊高以平衡摩擦力 (2)實驗時,將滑塊從A 位置由靜止釋放,由數字
B.使沙和沙桶的總質量遠小于滑塊質量 計時器讀出遮光條通過光電門B 的時間t,若要得到
C.將打點計時器接交流電源
滑塊的加速度,還需要測量的物理量是 .(寫
D.用天平測沙和沙桶的總質量
出文字和相應字母)
(2)實驗時,記錄力傳感器的示數F,用天平測出 ()下列不必要的一項實驗要求是 (請
滑塊質量m,
3 .
由紙帶上的點求出加速度a.根據這些數
填寫選項前對應的字母)
據,可以得出滑塊和木板間的動摩擦因數的表達式μ A.應將氣墊導軌調節水平
= .(重力加速度為g)
22.(2022·山東省濰坊市一模)某同學用圖(a)所
B.應使細線與氣墊導軌平行
應使滑塊質量遠大 于 鉤 碼 和 力 傳 感 器 的 總
示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數.已 C.
質量
知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,物塊下滑過
() , D.應使A 位置與光電門間的距離適當大些程中所得到的紙帶的一部分如圖 b 所示 圖中標出了
(4)改變鉤碼質量,五個連續點之間的距離. 測出對應的力傳感器的示數F
和遮光條通過光電門的時間t,通過描點作出線性圖
象,研究滑塊的加速度與力的關系,處理數據時應作出
1 1
圖象.(選填“t2-F”、“t2-F
”或“
t-F
”)
24.(2022·陜西西安市一模)某同學用圖甲所示
的實驗裝置驗證機械能守恒定律.已知打點計時器所
用電源的頻率為50Hz,重物質量m=1kg,當地重力
加速度大小為g=9.80m/s2.實驗中該同學得到的一
條點跡清晰的完整紙帶如圖乙所示,紙帶上的第一個
點記為O,另選連續的三個點A、B、C 進行測量,圖中
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小題狂刷 高考專題特訓
給出了這三個點到O 點的距離hA、hB 和hC 的值.回答 (3)三個實驗都用到了紙帶,場景B中通過紙帶以
下列問題(以下計算結果均保留3位有效數字): 獲取 .
26.(2022·銀川一中二模)某小組設計了如圖所
示的實驗,用于測定滑塊與斜面間的動摩擦因數.將一
個小球和待測滑塊用細繩連接,跨在斜面上端,開始時
小球和滑塊均靜止,剪斷細繩后,小球自由下落,滑塊
沿斜面下滑,可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的
聲音,保持小球和滑塊釋放的位置不變,調整擋板位
置,重復以上操作,直到能同時聽到小球落地和滑塊撞
擊擋板的聲音,用刻度尺測出小球下落的高度 H,滑
(1)打點計時器打B 點時,重物速度的大小vB= 塊釋放點與擋板處的高度差h 和沿斜面運動的位移
m/s; x,不計空氣阻力.
(2)根據以上數據,可知重物由O 點運動到B 點
的過程中,重力勢能的減少量等于 J,動能的
增加量等于 J,重力勢能的減少量大于動能的
增加量的原因是 .
25.(2022·浙江溫州市一模)如圖1,三個實驗場
景A、B、C 分別是某同學按照課本中的要求所做的
“探究加速度與力、質量的關系”實驗、“探究功與速度
變化的關系”實驗、“驗證機械能守恒定律”實驗.該同
學正確操作獲得了一系列紙帶,但由于忘了標記,需要 (1)滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比
逐一對應分析.圖2是該同學在實驗中獲得的一條紙 值為 .
帶,圖中紙帶上各點是打點計時器連續打下的點.已知 (2)滑塊與斜面間的動摩擦因數為 .
所用打點計時器頻率為50Hz,完成以下問題. (3)某同學想要更精確的測量該實驗中的數據,故
利用螺旋測微器對小球的直徑進行測量,螺旋測微器
的結構如圖甲所示.該同學在檢查儀器時發現,由于該
螺旋測微器的不恰當使用,使得當轉動旋鈕A 使微測
螺桿B 旋至與砧臺C 靠緊時,此時螺旋測微器的讀數
應該為0.000mm,但該儀器的狀態卻如圖甲中所示
(圖中所示效果略有夸大),這說明使用該螺旋測微器
進行測量時,每次讀數都會產生 mm的誤差,
該同學仍然使用這個螺旋測微器進行測量.在進行了
正確的操作后,螺旋測微器的狀態如圖乙所示,則該小
球的直徑的正確測量值應為 mm.
(1)由圖2紙帶可求出加速度大小為
m/s2(保留兩位有效數字),該紙帶所對應的實驗場景
是 (填“A”、“B”或“C”),其理由是
;
(2)選用場景C的裝置來“驗證機械能守恒定律”
( ·浙江省杭州市蕭山區一模)如圖所示
的實驗中,下列說法正確的是 ; 27.2022
是三個涉及紙帶和打點計時器的實驗裝置圖
A.應選擇下端帶橡膠墊的重物 .
B.本實驗不能使用電火花計時器
C.本實驗必須選用打第1、2兩個點之間的距離
為2mm的紙帶
D.根據v=gt計算重物在t時刻的速度從而獲得
動能
40

物理·實驗專題
(1)這段時間液態金屬球的加速度a=
m/s2;
(2)18s時液態金屬球的速度vB= m/s;
(3)14s~16s液態金屬球運動的距離x1=
mm.
29.(2022·陜西省咸陽市一模)要測量兩個質量
不等的沙袋的質量,由于沒有直接的測量工具,某實驗
小組選用下列器材:輕質定滑輪(質量和摩擦可忽略)、
砝碼一套(總質量m=0.5kg)、細線、刻度尺、秒表.他
們根據已學過的物理學知識,改變實驗條件進行多次
(1)三套實驗裝置中,不需要平衡摩擦力的是 測量,選擇合適的變量得到線性關系,作出圖線并根據
; 圖線的斜率和截距求出沙袋的質量.請完成下列步驟.
A.甲 B.乙 C.丙 (1)實驗裝置如圖所示,設右邊沙袋 A 的質量為
(2)如果操作都正確,則通過裝置 (選填 m1,左邊沙袋B 的質量為m2;
“甲”、“乙”或者“丙”)可打出下圖中的紙帶 (2)取出質量為 m'的砝碼放在右邊沙袋中,剩余
(選填“①”或者“②”). 砝碼都放在左邊沙袋中,發現A 下降,B 上升;(左右
兩側砝碼的總質量始終不變)
(3)用刻度尺測出A 從靜止下降的距離h,用秒表
測出A 下降所用的時間t,則可知A 的加速度大小a
= ;
(4)改變m',測量相應的加速度a,得到多組m'及
(3)任選一條紙帶求出e、f 兩點間的平均速度大 1a的數據,作出 (選填“a-m'”或“a- ”)
小為 m/s. m'
28.(2022·寧夏銀川二模)2015年中科院理化所 圖線;
2
與清華大學醫學院聯合研究小組研發出世界首個自主 (5)若求得圖線的斜率k=4m/(kg·s),截距b
2
運動的可變形液態金屬機器.研究揭示:置于電解液中 =2m/s,則沙袋的質量m1= kg,m2=
的鎵基液態合金可通過“攝入”鋁作為食物或燃料提供 kg.
能量,實現高速、高效的長時運轉,一小片鋁即可驅動
直徑約5mm的液態金屬球實現長達1個多小時的持
續運動,速度高達每秒5厘米.
某人認真研究了下側的合成照片,利用圖象軟件
分析小球在不同時刻位置,發現14s~20s這段時間
內液態金屬球所做的運動可能是一種勻變速運動.將
14s、18s、20s時液態金屬球的位置分別記為A、B、
C,測得14s到18s內小球沿玻璃管移動的位移是
16.0mm,在18s到20s內小球沿玻璃管移動的位移
是17.0mm.假設該段時間內液態金屬球所做的運動
是一種勻變速直線運動,那么:(結果均保留兩位有效
數字)
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