2024年高考物理備考優(yōu)生百日闖關(guān)系列專題18力學(xué)實驗含解析

PAGEPAGE37專題18力學(xué)試驗第一部分名師綜述綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)覺，試題在考查主干學(xué)問的同時，留意考查必修中的基本概念和基本規(guī)律?？季V要求1、駕馭螺旋測微器和游標卡尺的原理及讀數(shù)方法。2、了解打點計時器的構(gòu)造，會運用打點計時器；會計算紙帶上各點的瞬時速度；會利用紙帶計算加速度；會用圖象法探究小車速度與時間的關(guān)系，并能依據(jù)圖象求加速度。3、學(xué)會用列表法、圖象法等處理試驗數(shù)據(jù)。命題規(guī)律1、高考對于基本儀器的讀數(shù)作為基礎(chǔ)學(xué)問考查頻率較高。在力學(xué)部分，考查的試驗儀器主要有彈簧測力計、秒表、螺旋測微器、游標卡尺，大多數(shù)時候是填空題，留意估讀和誤差分析。2、力學(xué)中有多個試驗都要用到打點計時器,能否正確運用打點計時器,并依據(jù)紙帶進行正確的數(shù)據(jù)運算，是能否完成這些試驗的關(guān)鍵，利用紙帶干脆測量的時間和位移，可以計算探討對象的瞬時速度和加速度，若結(jié)合其它物理量的測量，還可以解決與上面這些量干脆有關(guān)或間接有關(guān)的問題，例如：計算動能、重力勢能、動摩擦因數(shù)、功率、轉(zhuǎn)速等，從而延長出許多與紙帶有關(guān)的力學(xué)試驗。3、圖象法是一種重要的試驗數(shù)據(jù)處理方法．圖象具有既能描述物理規(guī)律，又能直觀地反映物理過程、表示物理量之間定性定量關(guān)系及變更趨勢的優(yōu)點．當前高考試題對數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析考查的頻率較高。其次部分精選試題1．某探討性試驗小組為探究航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風力)的影響因素，進行了模擬試驗探討。如圖為測定風力的試驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑勻稱電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計的瘦長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，志向電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)探討小組的同學(xué)猜想:風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進行了試驗后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風力大小F與風速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)?！敬鸢浮縨gUL【解析】【詳解】(1)以小球為探討對象，對小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為θ，由平衡條件可得，風力F=mgtanθ。金屬絲與電阻絲交點與C點間長度為x=Htanθ，電阻Rx=HtanθLR(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑肯定的狀況下，電壓表示數(shù)與風速成正式，則風力大小與風速成正比，即F與v成正比。由球的體積公式、密度公式和F=mgLEHU可得，F(xiàn)=mgLEHU=ρgLEH?43πr綜上，風力大小F與風速大小v和球半徑r的關(guān)系是F=kvr。2．復(fù)原系數(shù)是反映碰撞時物體形變復(fù)原實力的參數(shù)，它只與碰撞物體的材料有關(guān)，兩物體碰撞后的復(fù)原系數(shù)為e=v1'-v2'v1-v2，其中v1、v2和v1'、v2試驗步驟如下：①將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄試驗中質(zhì)量為m1和m2的兩球與木條的撞擊點；②將木條豎直放在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓質(zhì)量為m1的入射球從斜軌上A點由靜止釋放，摘擊點為B′；③將木條向右平移到圖中所示位置，質(zhì)量為m1的入射球仍從斜軌上的A點由靜止釋放，確定撞擊點；④質(zhì)量為m2的球靜止放置在水平槽的末端，將質(zhì)量為m1的入射球再從斜軌上A點由靜止釋放，確定兩球相撞后的撞擊點；⑤目測得B′與撞擊點N、P、M的高度差分別為h1、h2、h3。(1)兩小球的質(zhì)量關(guān)系為m1_____m2(填“>”“=”或“<”)(2)利用試驗中測量的數(shù)據(jù)表示兩小球碰撞后的復(fù)原系數(shù)為e=_______。(3)若再利用天平測量出兩小球的質(zhì)量為m1、m2，則滿意_____________________表示兩小球碰撞前后動量守恒；若滿意_____________________表示兩小球碰撞前后機械能守恒。【答案】>h【解析】【分析】（1）明確動量守恒規(guī)律，知道試驗原理，從而確定試驗要求；（2）依據(jù)平拋運動規(guī)律進行分析，利用水平位移相等求出利用下落高度所表達式的速度公式，再依據(jù)復(fù)原系數(shù)公式即可求出對應(yīng)的表達式；（3）依據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律列式，代入（2）中所求速度即可求出須要驗證的表達式?！驹斀狻浚?）為了防止兩球碰后出現(xiàn)反彈現(xiàn)象，入射球的質(zhì)量肯定要大于被碰球的質(zhì)量；（2）由圖可知，兩小球打在豎直板上，則可知，三次碰撞中水平位移相等，則可知，水平速度越大，豎直方向下落的高度越小，則由碰撞規(guī)律可知，碰后被碰球的速度最大，故其下落高度最小，而碰后入射球速度最小，其下落高度最大，則可知，在不放小球m2時，小球m1從斜軌頂端A點由靜止釋放，m1的落點在圖中的P點，而碰后被碰球落到N點；依據(jù)平拋運動規(guī)律可知，下落時間t=2hg，則可知，速度v=xt=xg2h，則可解得：v（3）若滿意動量守恒，則肯定有：mv1=m1v1’+m2v2'代入（2）中所求速度可得：表達式應(yīng)為：m1若滿意機械能守恒，則有：12mv12=12m1v1'2+12m2v代入求出的速度可得：m【點睛】本題是由驗證動量守恒定律的試驗改進而來，關(guān)鍵要分析清晰試驗的原理，同時要結(jié)合動量守恒定律和平拋運動的相關(guān)學(xué)問列式分析。3．某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的試驗中進行了如下的實踐和探究：（1）用游標卡尺測量擺球直徑d，如右圖所示，則擺球直徑為_____cm，測量單擺擺長為l；（2）用秒表測量單擺的周期。當單擺搖擺穩(wěn)定且到達最低點時起先計時并記為0，單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù)，當數(shù)到n=60時秒表的示數(shù)如右圖所示，秒表讀數(shù)為______s，則該單擺的周期是T=______s（保留三位有效數(shù)字）；（3）將測量數(shù)據(jù)帶入公式g=_____（用T、l表示），得到的測量結(jié)果與真實的重力加速度值比較，發(fā)覺測量結(jié)果偏大，可能的緣由是_____；A.誤將59次數(shù)成了60次B.在未懸掛單擺之前先測定好擺長C.將擺線長當成了擺長D.將擺線長和球的直徑之和當成了擺長（4）該同學(xué)訂正了之前的錯誤操作，嘗試測量不同擺長l對應(yīng)的單擺周期T，并在坐標紙上畫出T2與l的關(guān)系圖線，如圖所示。由圖線計算出的重力加速度的值g=_____m/s2，（保留3位有效數(shù)字）【答案】2.06cm；67.4s2.24sg=4π【解析】【詳解】（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為20mm,游標讀數(shù)為0.1×6=0.6mm,則最終讀數(shù)為20.6mm=2.06cm.（2）秒表的讀數(shù)為60s+7.4s=67.4s,則周期T=67.4（3）依據(jù)T=2πLg解得：A.誤將59次數(shù)成了60次，導(dǎo)致測量時周期T測小，依據(jù)g=4π2lT2B.在未懸掛單擺之前先測定好擺長，導(dǎo)致測量的擺長小于真實的擺長，依據(jù)g=4π2lT2可知C.將擺線長當成了擺長沒有加小球的半徑，導(dǎo)致測量的擺長偏小，依據(jù)g=4π2lT2可知gD.將擺線長和球的直徑之和當成了擺長，導(dǎo)致測量的擺長變長，依據(jù)g=4π2lT2故選AD（4）依據(jù)T=2πLg可得：T2=4π2依據(jù)圖像可求出：k=則g=9.86m/故本題答案是：（1）2.06cm；（2）67.4s；2.24s（3）g=4π2lT2【點睛】游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),不需估讀.秒表的讀數(shù)等于小盤讀數(shù)加上大盤讀數(shù).依據(jù)單擺的周期公式得出T與L的關(guān)系式,結(jié)合關(guān)系式得出圖象的斜率.解決本題的關(guān)鍵駕馭單擺測量重力加速度的原理,以及駕馭游標卡尺和秒表的讀數(shù)方法,難度不大4．(1)如圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗證牛頓其次定律”的試驗裝置。為了使小車受到合外力等于砝碼和砝碼盤的總重量，通常采納如下兩個措施：A．平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在砝碼盤的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；B．在調(diào)整砝碼多少的過程中，要保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M。以上哪一個措施中有何重大錯誤？(說明錯誤點)______________________。(2)某試驗小組設(shè)計了如下左圖所示的試驗裝置，通過變更重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種狀況下分別做了試驗，得到了兩條a-F圖線，如下右圖所示．①圖線________(填“甲”或“乙”)是在軌道左側(cè)抬高成為斜面狀況下得到的。②滑塊和位移傳感器放射部分的總質(zhì)量m＝____kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝________。(取g＝10m/s2)【答案】A錯誤，平衡摩擦力時不能懸掛砝碼盤甲0.50.2【解析】【詳解】（1）A中平衡摩擦力時，不應(yīng)用砝碼盤拉動小車做勻速運動，應(yīng)讓小車自身下滑（即無拉力）來平衡摩擦力即可．（2）①由圖象可知，當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學(xué)試驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高．所以圖線甲是在軌道右側(cè)抬高成為斜面狀況下得到的．②由牛頓其次定律得：a=F-μmgm=1mF-μg，由圖乙所示圖象可知，圖象斜率：k=1m，質(zhì)量：【點睛】本題考查了試驗數(shù)據(jù)處理、考查了求加速度與速度、質(zhì)量、動摩擦力因數(shù)問題，駕馭基礎(chǔ)學(xué)問、應(yīng)用勻變速直線運動的推論可以解題；處理圖象問題時求出圖線的函數(shù)表達式是解題的關(guān)鍵．5．試驗裝置探究重錘下落過程中動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化問題。（1）試驗操作步驟如下：A．按試驗要求安裝好試驗裝置。B．使重錘靠近打點計時器，接著先釋放重錘，再接通電源，打點計時器在紙帶上打下一系列的點。C．圖為一條符合試驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一點。分別測出若干連續(xù)打點A、B、C……與O點之間的距離h1、h2、h3……。以上A、B、C三個選項中哪個選項是錯誤的_________。（2）已知打點計時器的打點周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，結(jié)合試驗中所測的h1、h2、h3，可得重錘下落到B點時的速度大小為________，紙帶從O點下落到B點的過程中，重錘增加的動能為________，減小的重力勢能為__________，在誤差允許范圍內(nèi)重錘動能增加量______重力勢能削減量（填寫“大于”、“等于”或“小于”）。（3）取打下O點時重錘的重力勢能為零，計算出該重錘下落不同高度h時所對應(yīng)的動能Ek和重力勢能Ep，建立坐標系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，依據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的肯定值k1=2.94J/m，請計算圖線Ⅱ的斜率k2=____J/m（保留3位有效數(shù)字）。重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為_________（用k1和k2字母表示）?！敬鸢浮緽h3-h12Tmh3-h128T2mgh【解析】【詳解】（1）步驟B中假如先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當先接通電源，后讓紙帶運動．（2）B點的瞬時速度vB＝h3-h12T，則重物動能的增加量△Ek＝12mvB2＝m(h（3）取打下O點時重物的重力勢能為零，因為初位置的動能為零，則機械能為零，每個位置對應(yīng)的重力勢能和動能互為相反數(shù)，即重力勢能的肯定值與動能相等，而圖線的斜率不同，緣由是重物和紙帶下落過程中須要克服阻力做功．依據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可以計算計算圖線Ⅱ的斜率k2=2.80

J/m．依據(jù)動能定理得，mgh-fh=12mv2，則mg-f=12mv2h，圖線斜率k1＝mghh＝mg，圖線斜率k2＝12mv2h，知【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道試驗的原理，驗證重力勢能的減小量與動能的增加量是否相等．以及知道通過求某段時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度．6．某愛好小組利用自由落體運動測定重力加速度,試驗裝置如圖所示.傾斜的球槽中放有若干個小鐵球,閉合開關(guān)K,電磁鐵吸住第1個小球.手動敲擊彈性金屬片M,M與觸頭瞬間分開,第1個小球起先下落,M快速復(fù)原,電磁鐵又吸住第2個小球.當?shù)?個小球撞擊時,M與觸頭分開,第2個小球起先下落…….這樣,就可測出多個小球下落的總時間.（1）在試驗中,下列做法正確的有_________.A．電路中的電源只能選用溝通電源B．試驗前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方C．用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度D．手動敲擊M的同時按下秒表起先計時（2）試驗測得小球下落的高度H=1.980m,10個小球下落的總時間T=6.5s.可求出重力加速度g=______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)（3）在不增加試驗器材的狀況下,請?zhí)岢鰷p小試驗誤差的一個有效方法._____________.（4）考慮到電磁鐵在每次斷電后須要時間Δt磁性才消逝,因此,每個小球的實際下落時間與它的測量時間相差Δt,這導(dǎo)致試驗誤差.則重力加速度的測量值應(yīng)________.(填“偏大”或“偏小”）。某同學(xué)為了消退Δt對試驗結(jié)果的影響，他分別取高度H1和H2,測量n個小球下落的總時間T1和T2.,他利用這兩組數(shù)據(jù)消退Δt對試驗結(jié)果的影響后，重力加速度測量值的表達式：_____________________.【答案】BD9.4增加小球下落的高度，多次重復(fù)試驗，結(jié)果取平均值偏小g=【解析】【詳解】（1）電路中的電源目的是線圈產(chǎn)生磁性，因此直流電也可以，故A錯誤；小球沿豎直方向自由下落，因此要使小球能夠撞擊M，M調(diào)整到電磁鐵的正下方，故B正確；球的正下方到M的豎直距離作為小球下落的高度，故C錯誤；敲擊M的同時小球起先下落，因此此時應(yīng)當計時，故D正確．故答案為BD．（2）一個小球下落的時間為：t=依據(jù)自由落體運動規(guī)律h＝12gt2可得：（3）通過多次測量取平均值可以減小誤差，同時該試驗的誤差主要來自小球下落過程中空氣阻力的影響，因此增加小球下落的高度或者選擇密度更大的實心金屬球．（4）考慮到電磁鐵在每次斷電后須要時間Δt磁性才消逝，因此每個小球的實際下落時間偏小，下落的距離與理論上對應(yīng)的時間偏小，則導(dǎo)致試驗得到的重力加速度的測量值偏??；（5）應(yīng)由自由落體運動的規(guī)律可得：H1H2聯(lián)立①②可得：g=2n2(H17．某試驗小組做“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗。（1）用如圖甲所示裝置做試驗，圖中帶滑輪的長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可干脆顯示所受拉力的大小。做試驗時，下列操作必要且正確的是_______。A．將長木板右端適當墊高，小車未掛砂桶時，在木板上靜止釋放，輕推小車后，恰能勻速下滑B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)C．為了減小誤差，試驗中肯定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量D．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量（2）試驗時，該小組同學(xué)平衡了摩擦力后，在小車質(zhì)量M保持不變的狀況下，不斷往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的質(zhì)量最終達到M。測出每次加砂后拉力傳感器的示數(shù)F和小車的加速度a,作a-F的圖象。下列圖線中正確的表示該小組的圖象是________。（3）該小組通過分析求出a-F圖線線性部分的斜率K與小車質(zhì)量M關(guān)系式為:___________.【答案】ABAK=【解析】【詳解】（1）試驗前要平衡摩擦力，將長木板右端適當墊高，使小車能自由勻速滑動，故A正確；為充分利用紙帶，小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)，故B正確；小車受到的拉力可以由拉力傳感器測出，試驗中肯定不須要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故C錯誤；小車受到的拉力可由拉力傳感器測出來，不須要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，故D錯誤；故選AB；（2）此試驗中平衡了摩擦力，在小車質(zhì)量M保持不變的狀況下，不斷往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的質(zhì)量最終達到M，由于用傳感器可干脆測出小車的拉力F，則小車質(zhì)量M不變時，加速度與拉力F成正比，所以a-F圖象是一條過原點的傾斜的直線，故選A．（3）小車所受的合力為2F，加速度a=2MF，a-F圖象的斜率k與小車質(zhì)量M關(guān)系式【點睛】本題試驗源于課本，但是又不同于課本，駕馭紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．留意在本試驗中不須要滿意砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，因為拉力可以彈簧秤干脆測出．8．在驗證牛頓其次定律的試驗中，采納如圖所示的試驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出．(1)當M與m的大小關(guān)系滿意________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力(2)一同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系試驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量肯定，變更小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采納圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較簡單地確定出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)當作a與________的圖象．(3)如圖實(a)所示為甲同學(xué)依據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a－F圖線，說明試驗存在的問題是______________．(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做試驗，畫出了各自得到的a－F圖線如圖(b)所示，兩個同學(xué)做試驗時的哪一個物理量（_______________）取值不同？(5)若圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要緣由是（____）A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大【答案】（1）m?M；（2）F；（3）沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠。（4）M；（5）C【解析】【詳解】（1）以整體為對象：mg=(M+m)a，則小車的加速度為：a=再以小車及車中的砝碼為探討對象，可以求出繩子的拉力，即：F=Ma=M?當m?M可以近似認為F=mg所以要認為繩子拉力等于砂和砂桶的重力，則必需滿意條件m?M（2）依據(jù)牛頓其次定律：F=Ma，a與M成反比，兩者圖像是一條曲線，因而很難判定出a與M的關(guān)系，但存在關(guān)系：a=1MF，即a與F成正比，兩者圖像是一條直線，因此很簡單（3）(a)圖中拉力F到肯定值后才產(chǎn)生加速度，故試驗存在的問題是沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠。（4）由關(guān)系式a=1MF易知，a-F圖像中，斜率代表1M，(b)圖中兩條直線斜率明顯不同，故兩位同學(xué)的（5）若m?M，則a=1MF，即圖像a-F是正比例函數(shù)，當m不在遠遠小于M時，關(guān)系式a=1綜上所述本題答案是：（1）m?M；（2）F；（3）沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠。（4）M；（5）C9．物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．試驗裝置如圖甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器運用的溝通電源的頻率為50Hz．起先試驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊起先做勻加速運動，在紙帶上打出一系列點。圖乙給出的是試驗中獲得的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），測出各計數(shù)點到A點之間的距離如圖所示．請完成下列小題：（1）依據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算：（保留兩位有效數(shù)字）①打C點時滑塊的速度的大小為_____m/s；②滑塊的加速度a=_____m/s2；（2）為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的是_____．A.木板的長度LB.木板的質(zhì)量m1C.滑塊的質(zhì)量m2D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E.滑塊運動的時間t（3）不計打點計時器與紙帶間及細繩與滑輪間的阻力，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)＝______用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．【答案】（1）0.54m/s；1.0m/s2（2）CD（3）μ=【解析】【詳解】（1）①依據(jù)勻變速直線運動規(guī)律知道C點的瞬時速度等于B點到D點的平均速度，有：vC=0.147-0.0392×0.1②每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，說明相鄰的計數(shù)點時間間隔：T=0.1s，依據(jù)逐差法有：a=x（2）要測量動摩擦因數(shù)，由f=μFN可知要求μ，須要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以須要知道滑塊的質(zhì)量，摩擦力要依據(jù)鐵塊的運動來求得，滑塊做的是勻加速運動，拉滑塊運動的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質(zhì)量，故ABE錯誤，CD正確．故選CD．（3）以整個系統(tǒng)為探討對象，依據(jù)牛頓其次定律有：m3g-f=（m2+m3）a①f=μm2g②聯(lián)立①②解得：μ=m【點睛】解決試驗問題首先要駕馭該試驗原理，了解試驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及留意事項，同時要嫻熟應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決試驗問題.10．用如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律,在滑塊A和B相碰的端面上裝上彈性碰撞架,它們的上端裝有等寬的擋光片。(1)試驗前須要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平,借助光電門來檢驗氣墊導(dǎo)軌是否水平的方法是______________________________________________________________.(2)為了探討兩滑塊所組成的系統(tǒng)在彈性碰撞和完全非彈性碰撞兩種狀況下的動量關(guān)系,試驗分兩次進行。第一次:讓滑塊A置于光電門1的左側(cè),滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當位置。給A一個向右的初速度,通過光電門1的時間為Δt1,A與B碰撞后又分開,滑塊A再次通過光電門1的時間為Δt2,滑塊B其次次:在兩彈性碰撞架的前端貼上雙面膠,同樣讓滑塊A置于光電門1的左側(cè),滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當位置。給A一個向右的初速度,通過光電門1的時間為Δt4,A與B碰撞后粘連在一起,滑塊B通過光電門2的時間為為完成該試驗,還必需測量的物理量有_______(填選項前的字母)。A.擋光片的寬度dB.滑塊A的總質(zhì)量mC.滑塊B的總質(zhì)量m2D.光電門1到光電門2的間距(3)在其次次試驗中若滑塊A和B在碰撞的過程中動量守恒,則應(yīng)當滿意的表達式為________(用已知量和測量量表示)。(4)在第一次試驗中若滑塊A和B在碰撞的過程中機械能守恒,則應(yīng)當滿意的表達式為____________(用已知量和測量量表示)【答案】使其中一個滑塊在導(dǎo)軌上運動，看滑塊經(jīng)過兩光電門的時間是否相等；若相等，則導(dǎo)軌水平BCm【解析】【詳解】（1）檢驗氣墊導(dǎo)軌是否水平的方法是：使其中一個滑塊在導(dǎo)軌上運動，看滑塊經(jīng)過兩光電門的時間是否相等；若相等，則導(dǎo)軌水平；（2）要驗證動量守恒，則m1v1=m1v2+m2v3，滑塊經(jīng)過光電門的速度用dΔt計算，則m1d（3）在其次次試驗中若滑塊A和B在碰撞的過程中動量守恒,則應(yīng)當滿意的表達式為m1v4=(m1（4）在第一次試驗中若滑塊A和B在碰撞的過程中機械能守恒，則應(yīng)當滿意的表達式為：12即12即m1【點睛】本題利用氣墊導(dǎo)軌進行驗證動量守恒定律的試驗，要求能明確試驗原理，留意碰撞前后兩物體的位置從而明確位移和速度，再依據(jù)動量守恒定律列式即可求解。11．如圖是“驗證力的合成的平行四邊形定則”試驗示意圖。將橡皮條的一端固定于A點，圖甲表示在兩個拉力F1、F2的共同作用下，將橡皮條的結(jié)點拉長到O點；圖乙表示打算用一個拉力F拉橡皮條，圖丙是在白紙上依據(jù)試驗結(jié)果畫出的力的合成圖示。(1)有關(guān)此試驗，下列敘述正確的是________(填正確答案標號)。A．在進行圖甲的試驗操作時，F(xiàn)1、F2的夾角越大越好B．在進行圖乙的試驗操作時，必需將橡皮條的結(jié)點拉到O點C．拉力的方向應(yīng)與紙面平行，彈簧及鉤子不與彈簧測力計的外殼及紙面接觸，產(chǎn)生摩擦D．在進行圖甲的試驗操作時，保證O點的位置不變，F(xiàn)1變大時，F(xiàn)2肯定變小(2)圖丙中F′是以F1、F2為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線，肯定沿AO方向的是________(填“F”或者“F′”)。(3)若在圖甲中，F(xiàn)1、F2夾角小于90?，現(xiàn)保持O點位置不變，拉力F2方向不變，增大F1與F2的夾角，將F1緩慢轉(zhuǎn)至水平方向的過程中，兩彈簧秤示數(shù)大小變更為F1__________，F(xiàn)2___________?！敬鸢浮緽CFF1先減小后增大F2始終增大【解析】【詳解】（1）在進行圖甲的試驗操作時，F(xiàn)1、F2的夾角大小適當即可，并非越大越好，選項A錯誤；在進行圖乙的試驗操作時，必需將橡皮條的結(jié)點拉到O點，以保證等效性，選項B正確；拉力的方向應(yīng)與紙面平行，彈簧及鉤子不與彈簧測力計的外殼及紙面接觸，產(chǎn)生摩擦，以免產(chǎn)生誤差，選項C正確；在進行圖甲的試驗操作時，保證O點的位置不變，即兩個力的合力肯定，則當F1變大時，F(xiàn)2不肯定變小，選項D錯誤；故選BC.（2）圖丙中有兩個力F與F′，其中F'是以F1、F2為鄰邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線．在這兩個力中，方向肯定沿AO方向的是力F，而力F'由于存在誤差，會與AO方向成肯定角度；（3）若在圖甲中，F(xiàn)1、F2夾角小于90?，現(xiàn)保持O點位置不變，即兩個拉力的合力不變，拉力F2方向不變，增大F1與F2的夾角，將F1緩慢轉(zhuǎn)至水平方向的過程中，由圖可知，兩彈簧秤示數(shù)大小變更為：F1先減小后增大；F2始終增大.【點睛】在解決設(shè)計性試驗時，肯定先要通過分析題意找出試驗的原理，通過原理即可分析試驗中的方法及誤差分析；駕馭圖解法在動態(tài)分析中的應(yīng)用．12．圖(a)所示為測量木塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)μ的試驗裝置示意圖。供應(yīng)的器材有：光電計時器，固定有遮光片的木塊（圖中未畫出遮光片），游標卡尺，米尺，8個質(zhì)量均為m的鉤碼以及細線等．試驗操作過程如下：①按圖(a)所示組裝好試驗裝置，用游標卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s．②將細線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；調(diào)整輕滑輪，使細線水平．③讓木塊從光電門^的左側(cè)由靜止釋放，分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和B所用的時間△tA和△tB，登記懸掛鉤碼的個數(shù)n．④將木塊上的鉤碼逐個移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)試驗操作③，⑤測出每條紙帶對應(yīng)術(shù)塊運動的加速度a．作出a-n圖象如圖(c)所示．回答下列問題：(1)測量d時，某次游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為____cm(2)物塊的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示為a=____(3)依據(jù)圖(c)中的a一n圖線，動摩擦因數(shù)可表示為μ=____（選用圖線中的截距b、p和重力加速度g表示）(4)假如細線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于___（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）【答案】0.960；12s(d【解析】【詳解】（1）游標卡尺讀數(shù)為：0.9cm+0.05mm×12=0.960cm；（2）物塊經(jīng)過AB兩個光電門的速度分別為：vA=dΔtA，vB=dΔt（3）對小車和鉤碼的系統(tǒng)，依據(jù)牛頓其次定律：a=nmg-μ[M+(8-n)m]g8m+M=(1+μ)mg8m+Mn-μg（4）假如細線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。13．某試驗小組的同學(xué)用如圖所示的裝置測量滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ。每次滑塊都從斜面上由靜止起先下滑，測出滑塊每次下滑時遮光板到光電門所在位置的距離L及相應(yīng)遮光時間t的值。(1)用游標卡尺測量遮光板的寬度d

，如圖乙所示，則d=______cm。(2)為測出滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ，本試驗還須要測出或知道的物理量是______(填下列序號)。A．滑塊和遮光板的總質(zhì)量mB．斜面的傾角θC．當?shù)氐闹亓铀俣萭(3)試驗中測出了多組L和t的值，若要通過線性圖象來處理數(shù)據(jù)求μ值，則應(yīng)作出的圖象為_________；A．

t2-L圖象B．

D．

L2-t圖象C．

【答案】0.225cm；BC；

B【解析】【詳解】（1）d=0.2cm+0.05mm×5=0.225cm.（2）設(shè)斜面的傾角為θ，釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離x，滑塊經(jīng)過光電門時的速度為v，物體在斜面上受到重力。支持力和摩擦力的作用，沿斜面的方向：mgsinθ-μmgcosθ=ma，由導(dǎo)出公式2aL=v2-0，由于遮光片經(jīng)過光電門的時間比較小，所以可以用遮光片經(jīng)過光電門的平均速度表示瞬時速度，即v＝dt，聯(lián)立解得μ＝tanθ?d22gLt2cosθ，從公式中可以看出，摩擦因數(shù)與斜面的傾角θ、遮光片的寬度d、重力加速度g、遮光時間t以及釋放滑塊時遮光片到光電門間的距離L有關(guān)，所以還須要測量的物理量為：斜面的傾角θ和釋放滑塊時遮光條到光電門間的距離（3）試驗中測出了多組L及t的值，則有t2＝d22g(sinθ-μcosθ)?1L，應(yīng)作出的圖象為t2?1L14．某同學(xué)通過下述試驗驗證力的平行四邊形定則．試驗步驟：①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向．②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時，將橡皮筋兩端的位置標記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長度l）．每次將彈簧秤示數(shù)變更0.50N，測出所對應(yīng)的l，部分數(shù)據(jù)如表所示：③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置，重新標記為O、O'，橡皮筋的拉力記為FOO′④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將該橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB．完成下列作圖和填空：（1）利用表中數(shù)據(jù)求出橡皮筋的原長l0=（2）測得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則FOA的大小為______N．（3）依據(jù)給出的標度，在圖2中作出FOA和FOB的合力F'的圖示______（4）通過比較F'與________的大小和方向，即可得出試驗【答案】10.00；1.80；如圖；FOO’【解析】【分析】（1）依據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應(yīng)的數(shù)據(jù)，圖象與橫坐標的交點即為l0；（2）橡皮筋兩端拉力相等，依據(jù)題意求得總長度即可求得皮筋上的拉力；（3）通過給出的標度確定力的長度，依據(jù)平行四邊形得出圖象如圖所示；（4）依據(jù)試驗原理可明確應(yīng)比較試驗【詳解】（1）依據(jù)表格中數(shù)據(jù)利用描點法作出圖象如圖所示：由圖可知，圖象與橫坐標的交點即為l0，由圖可知l0=10.0cm；（2）AB的總長度為6.00+7.60cm=13.60cm；由圖可知，此時兩端拉力F=1.80N；（3（4）只要作出的合力與試驗得出的合力F'【點睛】本題考查驗證平行四邊形定則的試驗，要留意通過仔細分析題意駕馭試驗原理，留意本題中橡皮筋掛在鉤上時，兩端的拉力大小相等；依據(jù)總長度即可求得拉力大?。?5．某同學(xué)利用圖甲所示的試驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下起先運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點起先（其中第“1”點先打下），每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可推斷物塊在兩相鄰計數(shù)點__________和_________之間某時刻起先減速。（2）計數(shù)點9對應(yīng)的速度大小為________m/s（保留2位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=________m/s2（保留2位有效數(shù)字）。（4）物塊在加速階段，假如以st（其中s表示位移，t表示時間)為縱坐標、以t為橫坐標作圖象，得到圖象的斜率為k，則加速度大小為_______【答案】670.762.002k【解析】【分析】①由紙帶兩個點之間的時間相同，若位移漸漸增大，表示物體做加速運動，若位移漸漸減小，則表示物體做減速運動；②勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出某點的瞬時速度；③用作差法求解減速過程中的加速度；④依據(jù)運動學(xué)公式求出st與t的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)問可知斜率k與加速度的關(guān)系．【詳解】①從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在計數(shù)點6之前，兩點之間的位移漸漸增大，是加速運動，在計數(shù)點7之后，兩點之間的位移漸漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻起先減速．②每5個點取1個計數(shù)點，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為t=0.1s，勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，則有：v9=x8102T=8.61+6.602×0.1=0.76m/s，③由紙帶可知，計數(shù)點7往后做減速運動，有：x1=10.60cm，x2=8.61cm，x3=6.60cm，x4=4.60cm，依據(jù)Δx=at2，得a=【點睛】要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答試驗問題的實力，在平常練習(xí)中要加強基礎(chǔ)學(xué)問的理解與應(yīng)用．16．“探討平拋物體的運動”試驗的裝置如圖甲所示．鋼球從斜槽上滾下，經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運動．每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，在小球運動軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使球恰好從孔中心通過而不遇到邊緣，然后對準孔中心在白紙上登記一點。通過多次試驗，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡．①試驗所需的器材有：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重錘線、有孔的卡片，除此之外還須要的一項器材是______A．天平B．秒表C．刻度尺②在此試驗中，小球與斜槽間有摩擦______（選填“會”或“不會”）使試驗的誤差增大；假如斜槽末端點到小球落地點的高度相同，小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，那么小球每次在空中運動的時間______（選填“相同”或“不同”）③如圖乙所示是在試驗中記錄的一段軌跡。已知小球是從原點O水平拋出的，經(jīng)測量A點的坐標為（40cm，20cm），g取10m/s2，則小球平拋的初速度v0=_________m/s，若B點的橫坐標為xB=60cm，則B點縱坐標為yB=_________m。④一同學(xué)在試驗中采納了如下方法：如圖丙所示，斜槽末端的正下方為O點．用一塊平木板附上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于正對槽口前的O1處，使小球從斜槽上某一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡A．將木板向后平移至O2處，再使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡B．O、O1間的距離為x1，O、O2間的距離為x2，A、B間的高度差為y．則小球拋出時的初速度v0為________A．(B．(C．xD．x【答案】C；不會；相同；2；0.45；A；【解析】(1).這個試驗中只須要描繪出小球做平拋運動的軌跡，然后依據(jù)軌跡進行計算，試驗所需的器材有：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重錘線、有孔的卡片，除此之外還須要的一項器材是刻度尺，故選C；(2)只要小球從同一高度、無初速起先運動，在相同的情形下，即使球與槽之間存在摩擦力，由于每次摩擦力的影響相同，因此仍能保證球做平拋運動的初速度相同，對試驗沒有影響，所以在此試驗中，小球與斜槽間有摩擦不會使試驗的誤差增大；假如斜槽末端點到小球落地點的高度相同，小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，那么小球每次在空中運動的時間相同；(3).到達A點的時間t=2yg=0.2s到達B點的時間t'=xBv(4)在豎直方向上：y=12gt22-17．在“驗證動量守恒定律”的試驗中，試驗裝置如圖所示。槽口末端在水平地面上的豎直投影為O點，試驗中可供選擇的碰撞小球均為直徑相同的硬質(zhì)小球，碰撞時都可認為是彈性碰撞。設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2。（1）為了使入射小球在碰撞后不被反彈，則應(yīng)使m1____m2。（填“>”“＝”或“<”）；（2）為了保證入射小球和被碰小球離開槽口后均做平拋運動，必需調(diào)整斜槽末端____；（3）在（1）（2）條件的前提下，讓入射小球從同一高度沿斜槽滑下，試驗中將被碰小球放入槽口末端前后的落點如圖中A、B、C所示，圖中OA＝x1，OB＝x2，OC＝x3，為驗證小球碰撞前后動量守恒，試驗中____（填“須要”或“不須要”）測量槽口末端到水平地面的高度h。若試驗中小球碰撞前后動量守恒，則應(yīng)滿意的關(guān)系式為m1x2＝__________?！敬鸢浮浚?）>（2）水平（3）不須要，m【解析】（1）為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，ra=rb（2）要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必需水平；（3）小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，所以不須要測量槽口末端到水平地面的高度h.要驗證動量守恒定律定律，即驗證：m1v2=m1v1【點睛】（1）在做“驗證動量守恒定律”的試驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，所以要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必需水平．（2）由動量守恒定律求出須要驗證的表達式，依據(jù)表達式確定須要測量的量；（3）依據(jù)（2）的分析確定須要驗證的關(guān)系式．18．在探討平拋運動的試驗中，某同學(xué)記錄了小球運動途中經(jīng)過的A、B、C、D、E、F、G點的位置，相鄰兩點的時間間隔均為Δt=0.05s。取A點為坐標原點，以+x方向表示水平初速度方向、+y方向表示豎直向下方向，試驗記錄如下：（結(jié)果保留兩位小數(shù)）標號nABCDEFGt（s）00.050.100.150.200.250.30x（m）00.0240.0510.0730.0980.1260.150y（m）00.0420.1080.1980.3140.4540.617（1）作出x—t圖象如圖1所示，小球平拋運動的水平初速度大小是______m/s；（2）以t為橫坐標，yt為縱坐標，作出yt—t圖象如圖2所示，其函數(shù)解析式為yt=4.88①重力加速度的測量值是________m/s；②t=0.10s時，小球的豎直分速度大小是_________m/s；【答案】0.50；9.761.57【解析】【詳解】（1）小球做平拋運動，將運動分解，水平方向做勻速直線運動，則有：x=v0t，依據(jù)作出的x-t圖象，則平拋的水平初速度大小為：v0（2）依據(jù)y=v0yt+因此①重力加速度的測量值為：g=2k=2×4.88=9.76m/s2；②，豎直方向的初速度應(yīng)當為縱截距0.59，可知t=0時豎直分速度v0y=0.59m/s；0.1s時豎直分速度v1y=voy+gt=1.57m/s【點睛】考查平拋運動處理規(guī)律，駕馭運動的合成與分解的應(yīng)用，理解圖象中斜率含義，并能結(jié)合運動學(xué)公式是解題的關(guān)鍵，留意A點不是平拋的起點，因此豎直方向初速度不為零．19．在“探究恒力做功與動能變更的關(guān)系”試驗中（裝置如圖甲）：①下列說法哪一項是正確的___________。（填選項前字母）A．平衡摩擦力時必需將鉤碼通過細線掛在小車上B．為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠大于小車質(zhì)量C．試驗時，應(yīng)使小車靠近打點計時器由靜止釋放②圖乙是試驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數(shù)點，已知打點計時器運用的溝通電頻率為50Hz．則打B點時小車的瞬時速度大小為______m/s（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮緾0.653【解析】試題分析：①車在水平木板運動時水平方向受到繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先須要平衡摩擦力；而平衡摩擦力是小車帶動紙帶恰好做勻速運動，A錯誤；設(shè)小車質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，整體的加速度為a，繩上的拉力為F，則：對小車有：F=Ma；對鉤碼有：mg-F=ma，即：mg=（M+m）a；假如用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，則要求：Ma=（M+m）a，必須要滿意小車的總質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量，這樣兩者才能近似相等．為使紙帶打上盡量多的點，試驗時，應(yīng)使小車靠近打點計時器由靜止釋放②中間時刻的瞬時速度等于該過程的平均速度得：vB考點：本題考查探究恒力做功與動能變更的關(guān)系20．某同學(xué)用圖（a）所示的裝置測量木塊與木板之間的摩擦因數(shù)?？邕^光滑定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊之間的細線保持水平，在木塊上放置砝碼。緩慢向左拉動水平放置的木板，當木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在接著滑動時，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動摩擦力的大小。某次試驗所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中f4的值從圖（b回答下列問題（1）f4=__________（2）在圖（c）的坐標紙上補齊未畫出的數(shù)據(jù)點_______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摩擦因數(shù)μ及重力加速度大小g之間的關(guān)系式f=__________，f-m圖線（直線）的斜率的表達式k=____________;（4）取g=9.80m/s2，由繪出的f-m圖線求得μ=____________（保留2【答案】（1）2.75（2）如圖所示（3）μ（M+m）gμg（4）0.40【解析】試題分析：①描點連線時要留意讓全部點勻稱分布在線上或線的兩邊②要結(jié)合圖像坐標整理出相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，然后觀測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2.75N（2）描點畫線留意讓全部點勻稱分布在線上或線的兩邊，作圖如下：（3）木塊受到的是滑動摩擦力，依據(jù)滑動摩擦力的定義知f=μ(M+m)g把公式化簡可得：f=μ(M+m)g=所以圖像的斜率k=μg（4）取g=9.80m/s2，取圖像上相距較遠的兩點求斜率則μ=故本題答案是：（1）2.75（2）如圖所示（3）μ（M+m）gμg（4）0.40點睛：在描點連線時要留意盡可能讓點在直線上，假如沒法在直線上也要勻稱分布在直線的兩側(cè)，來減小誤差。21．如圖（a），一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標尺由游標和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標刻度線精確對齊的裝置，簡化為圖中的指針。現(xiàn)要測量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)，當托盤內(nèi)沒有砝碼時，移動游標，使其零刻度線對準指針，此時標尺讀數(shù)為1.950cm；當托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，移動游標，再次使其零刻度線對準指針，標尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為_______cm。當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為________N/m（保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?.77553.7【解析】本題主要考查游標卡尺的讀數(shù)，彈簧勁度系數(shù)的測量、胡克定律及其相關(guān)的學(xué)問點，意在考查考生敏捷運用教材上游標卡尺的運用和探究彈簧的伸長與形變量的關(guān)系試驗學(xué)問的實力。試驗所用的游標卡尺精度為0.05mm，游標卡尺上游標第15條刻度線與主尺刻度線對齊，依據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則，圖（b）所示的游標卡尺讀數(shù)為3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。托盤中放有質(zhì)量為m=0.100kg的砝碼時，彈簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=0.980N，彈簧伸長x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m，依據(jù)胡克定律，F(xiàn)=kx，解得此彈簧的勁度系數(shù)k=F/x=53.7N/m?！军c睛】解答此題常見錯誤主要有：一是游標卡尺讀數(shù)誤差，或單位搞錯導(dǎo)致錯寫成37.70；二是把重力加速度依據(jù)習(xí)慣用g=10m/s2代入計算導(dǎo)致錯誤；三是考慮采納圖象法處理試驗數(shù)據(jù)計算勁度系數(shù)耽擱時間。22．物體從高處下落時，會受到空氣的阻力，對于不同的物體，所受的阻力大小也不同。空氣阻力與物體的速度、迎風面的大小及形態(tài)等因素有關(guān)。某試驗小組設(shè)計了如圖所示的用光電門測定鋼球下落時受到的阻力的試驗裝置。直徑為d、質(zhì)量為m的小鋼球從某高度下落的過程中先后通過光電門A、B，計時裝置測出鋼球通過A、B的時間分別為tA、tB。用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度，測出兩光電門間的距離為H，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用游標卡尺測量鋼球直徑如圖所示，讀數(shù)為__________mm；(2)鋼球下落過程中受到空氣的平均阻力Ff=_______用題中所給物理量符號來表示)；(3)本題“用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度”，但從嚴格意義上講是不精確的，事實上鋼球通過光電門的平均速度_______(選填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度。【答案】10.50mg-md【解析】試題分析：依據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出鋼球通過兩個光電門的速度，結(jié)合速度位移公式求出加速度，依據(jù)牛頓其次定律求出空氣的平均阻力．依據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律推斷事實上鋼球通過光電門的平均速度與鋼球球心通過光電門的瞬時速度。(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為：10mm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為：(10＋0.50)mm=10.50mm；(2)依據(jù)平均速度公式可得，小球經(jīng)過兩光電門的速度分別為vA=dtA；vB=dt解得阻力F(3)由勻變速直線運動的規(guī)律，鋼球通過光電門的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，而球心通過光電門的中間位移的速度大于中間時刻的瞬時速度，因此鋼球通過光電門的平均速度小于鋼球球心通過光電門的瞬時速度?！军c睛】考查加速度的公式，駕馭牛頓其次定律，理解平均速度與瞬時速度的聯(lián)系與區(qū)分，留意理解中時刻與中點位移速度大小關(guān)系是解題的關(guān)鍵。23．為了探究合力做功與物體動能變更的關(guān)系，某試驗小組設(shè)計了如下試驗方案：木板左端固定著一個擋板，一根輕質(zhì)彈簧左端可以拴在擋板上，右端可以拴住一個滑塊，滑塊右端拴著一根細線，細線跨過木板右端的定滑輪，拴著一個重錘，重錘右側(cè)有一個遮光片，當彈簧的長度為原長時，遮光片恰好處于光電門A處，光電門A和B分別連接計時器（圖中未畫出）。已知彈性勢能的表達式為Ep＝12k（Δx）2，忽視滑輪摩擦及空氣阻力。試驗（1）簡述平衡摩擦力的方法：___________________________________________。（2）在擋板和滑塊間連接好彈簧，保持木板傾角不變，將彈簧分別拉長Δx、2Δx、3Δx、4Δx、…后，從靜止釋放滑塊，分別登記遮光片通過光電門A的時間t1、t2、t3、t4、…。若將前3次試驗中彈簧對小物塊做的功分別記為W1、W2、W3，則W1∶W2∶W3＝________；（3）若以W為縱坐標、1t2為橫坐標作圖，則得到的圖象近似是________（填“一條直線”或“一條曲線（4）試驗中，________（填“必需”或“可以不”）測量遮光片的寬度。________（填“必需”或“可以不”）測量滑塊和重錘的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）將木板右側(cè)墊起肯定高度，是遮光片通過兩光電門的時間相同（2）1:4:9（3）一條直線可以不行以不【解析】(1)將木板右側(cè)墊起肯定高度，滑塊不連彈簧時，讓滑塊由靜止釋放，當重錘上的遮光片通過兩光電門的時間相同時，說明重錘做勻速直線運動，即滑塊做勻速直線運動，即平衡了摩擦力；(2)由功的定義式：W=Fx=kΔx2·Δx=(3)依據(jù)能量守恒可知：彈簧彈力所做的功等于滑塊與重錘動能增加之和，（其中滑塊重力勢能的減小等于重錘重力勢能的增加）即W=12(M+m)v2(4)依據(jù)能量守恒可知：12k(Δx)遮光片通過光電門A的時間成反比即可，所以試驗中可以不測量遮光片的寬度，也可以不測量滑塊和重錘的質(zhì)量。24．如圖所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動狀況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的試驗。（1）打點計時器運用的電源是_________（選填選項前的字母）。A.直流電源

B.溝通電源（2）試驗中，須要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是_______（選填選項前的字母）。A.把長木板右端墊高

B.變更小車的質(zhì)量（3）在不掛重物且______（選填選項前的字母）的狀況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消退了摩擦力和其他阻力的影響。A.計時器不打點

B.計時器打點（4）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示。試驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_______，打B點時小車的速度v=________。（5）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用試驗數(shù)據(jù)作如圖所示的v2–W圖象。由此圖象可得v2隨W變更的表達式為_________________。依據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析試驗結(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)完全消退了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿意遠小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2–W關(guān)系的是______________。A.B.C.D.【答案】BABmgx2x3-x【解析】（1）打點計時器均運用溝通電源，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，使重力沿斜面對下的分力跟它們平衡，選A；平衡摩擦力時須要讓打點計時器工作，紙帶跟打點計時器限位孔間會有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點跡推斷小車的運動是否為勻速直線運動，選B。（3）小車拖動紙帶移動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；小車做勻變速直線運動，因此打B點時小車的速度為打AC段的平均速度，則v=x（4）由圖3可知，圖線斜率k≈4.7kg–1，即v2=4.7kg–1·W；設(shè)小車質(zhì)量為M，依據(jù)動能定理有W=Mv22，變形得v2（5）若m不滿意遠小于M，則由動能定理有W=(M+m)v22-0，可得v2=【名師點睛】試驗總存在肯定的誤差，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)表達式的比例系數(shù)在肯定范圍內(nèi)即可；第（5）問有肯定的迷惑性，應(yīng)明確寫出函數(shù)關(guān)系，再進行推斷。25．如圖所示為兩位同學(xué)探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”的試驗裝置圖。（1）試驗中，兩位同學(xué)安裝好試驗裝置后，首先平衡摩擦力，他們將長木板的一端適當墊高些后，在不掛砝碼盤的狀況下，使小車靠近打點計時器后，先接通電源，后用手輕撥小車，小車便拖動紙帶在木板上自由運動。若打點計時器第一次在紙帶上打出的計時點越來越稀疏（從打出的點的先后依次看），則其次次打點前應(yīng)將長木板底下的小木塊墊的比原先更加________（選填“高”或“低”）些；重復(fù)以上操作步驟，直到打點計時器在紙帶上打出一系列__________的計時點，便說明平衡摩擦力合適。（2）平衡摩擦力后，在____________的條件下，兩位同學(xué)可以認為砝碼盤（連同砝碼）的總重力近似等于小車所受的合外力。（3）接下來，兩位同學(xué)先保持小車的質(zhì)量不變的條件下，探討小車的加速度a與受到的合外力的關(guān)系。如圖乙所示是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)描繪的小車加速度a與盤和砝碼的總質(zhì)量m之間的試驗關(guān)系圖象。設(shè)圖中直線斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓其次定律成立，則小車的質(zhì)量M為___________。（重力加速度g不已知）（4）然后，兩位同學(xué)在保持小車受到的拉力不變的條件下，探究小車的加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系。他們通過給小車中增加砝碼來變更小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a-1/M圖線后，發(fā)覺：當1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，兩位同學(xué)又對試驗方案進行了進一步地修正，避開了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，那么，兩位同學(xué)的修正方案可能是（_____）A.改畫a與（M+m）的關(guān)系圖線B.改畫a與m/MC.改畫a與1/（M+m）的關(guān)系圖線D.改畫a與1【答案】低點間隔勻稱在砝碼盤（連同砝碼）的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量k/bC【解析】（1）打點計時器第一次在紙帶上打出的計時點越來越稀疏，說明小車做加速運動，平衡摩擦力過度，小木塊墊的過高了，則其次次打點前應(yīng)將長木板底下的小木塊墊的比原先更加低些；重復(fù)以上操作步驟，直到打點計時器在紙帶上打出一系列點跡間隔勻稱的計時點，便說明小車做勻速運動了，平衡摩擦力合適。（2）平衡摩擦力后，在在砝碼盤（連同砝碼）的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量的條件下，兩位同學(xué)可以認為砝碼盤（連同砝碼）的總重力近似等于小車所受的合外力。（3）依據(jù)牛頓其次定律可知：mg=(M+m)a，變形可得：1a=Mg?1m（4）兩同學(xué)通過給小車增加砝碼來變更小車的質(zhì)量M，故小車的質(zhì)量應(yīng)為M+m，作圖時應(yīng)作出a-1M+m圖象，故選點睛：明確試驗原理是解決有關(guān)試驗問題的關(guān)鍵．在驗證牛頓其次定律試驗中，留意以下幾點：（1）平衡摩擦力，這樣繩子拉力才為合力；（2）滿意砝碼（連同砝碼盤）質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，這樣繩子拉力才近似等于砝碼（連同砝碼盤）的重力。26．某同學(xué)想測出濟南當?shù)氐闹亓铀俣萭，并驗證機械能守恒定律。為了減小誤差，他設(shè)計了一個試驗如下：將一根長直鋁棒用細線懸掛在空中（如圖甲所示），在靠近鋁棒下端的一側(cè)固定電動機M，使電動機轉(zhuǎn)軸處于豎直方向，在轉(zhuǎn)軸上水平固定一支特制筆N，借助轉(zhuǎn)動時的現(xiàn)象，將墨汁甩出形成一條細線。調(diào)整筆的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨線。啟動電動機待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，用火燒斷懸線，讓鋁棒自由下落，筆在鋁棒上相應(yīng)位置留下墨線。圖乙是試驗時在鋁棒上所留下的墨線，將某條合適的墨線A作為起始線，此后每隔4條墨線取一條計數(shù)墨線，分別記作B、C、D、E。將最小刻度為毫米的刻度尺的零刻度線對準A，此時B、C、D、E對應(yīng)的刻度依次為14.68cm、39.15cm、73.41cm、117.46cm。已知電動機的轉(zhuǎn)速為3000r/min。求：（1）相鄰的兩條計數(shù)墨線對應(yīng)的時間間隔為____________s。（2）由試驗測得濟南當?shù)氐闹亓铀俣葹開_________m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）該同學(xué)計算出畫各條墨線時的速度v，以12v2為縱軸，以各條墨線到墨線A的距離h為橫軸，描點連線，得出了如圖丙所示的圖象，在誤差允許的范圍內(nèi)據(jù)此圖象能驗證機械能守恒定律，但圖線不過原點的緣由【答案】（1）0.1（2）9.79（3）A點對應(yīng)的速度不為零【解析】（1）電動機的轉(zhuǎn)速為3000r/min=50r/s，可知相鄰兩條墨線的時間間隔為0.02s，每隔4條墨線取一條計數(shù)墨線，則相鄰的兩條計數(shù)墨線對應(yīng)的時間間隔為0.1s；（2）xBC=39.15-14.68cm=24.47cm，xCD=73.41-39.15cm=34.26cm，xDE=117.46-73.41cm=44.05cm，可知連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=9.79cm，依據(jù)△x=gT2得，g=Δx（3）依據(jù)mgh＝12mv2?12mv02得，v2＝v02+2gh，若v2-h圖線為直線，則機械能守恒．所以此圖象能驗證機械能守恒．圖線的斜率為2g，圖線不過原點的點睛：本題中筆在鋁棒上相應(yīng)位置留下墨線和打點計時器的原理相同，處理的方法和紙帶的處理方法相同，會通過連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求解重力加速度.27．某同學(xué)要測量一勻稱新材料制成的圓柱形元件的伏安特性，步驟如下：①用多用表“×100”倍率的電阻檔測量該元件的電阻時，發(fā)覺指針偏角過大，此時需換用__________倍率的電阻檔（填“×10”或“×1k”），并重新進行_________后再進行測量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值Rx=______Ω②該同學(xué)想更精確地測量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測元件電阻：R電流表A1（量程0~10mA，內(nèi)阻約為50Ω電流表A2（量程0~50mA，內(nèi)阻約為30Ω電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約為30kΩ電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約為50kΩ直流電源E（電動勢3V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器R1（阻值范圍0~50Ω，允許通過的最大電流0．5A開關(guān)S，導(dǎo)線若干（i）要求較精確地測出其阻值，電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選________（選填電表符號）；（ii）依據(jù)以上儀器，該同學(xué)按上圖連接試驗線路，在試驗中發(fā)覺電流表示數(shù)變更范圍較小，請你用筆在圖中添加一條線對電路進行修改，使電流表示數(shù)的變更范圍變大______