2017～2018學(xué)年物理二輪專題卷（十二）說(shuō)明：1．本卷主要考查力學(xué)實(shí)驗(yàn)。2．考試時(shí)間60分鐘，滿分100分。1．(2017·廣東百校聯(lián)考)某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)老師提供的器材組成如圖甲所示的裝置．所用鉤碼的重力均為0.5N，某同學(xué)將6個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度，并將數(shù)據(jù)填在下面的表格中．(彈簧始終在彈性限度內(nèi))彈力大小/N0.51.01.52.02.53.0彈簧總長(zhǎng)/cm7.008.529.4810.5011.5112.46(1)試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖甲的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小跟彈簧總長(zhǎng)之間的函數(shù)關(guān)系的圖象，所得圖線的物理意義是_；該彈簧的勁度系數(shù)k為_(kāi)．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)做完該實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)想用圖甲的裝置(一根彈簧、一把直尺和一個(gè)已知質(zhì)量為m的砝碼)來(lái)測(cè)定某個(gè)小物體的重力，你認(rèn)為該怎么做？請(qǐng)寫(xiě)出方法2．(2017·山西名校聯(lián)考)如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條(滑塊與遮光條的總質(zhì)量為M)，滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A位置由靜止釋放．(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d＝___mm.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是__.(寫(xiě)出物理量及其表示符號(hào))(3)本實(shí)驗(yàn)是否需要使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量？___．(選填“是”或“否”)(4)改變鉤碼質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過(guò)光電門B的時(shí)間t，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出圖象．(用題中給出的字母表示)3．(2017·山東濰坊統(tǒng)考)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端固定有輕質(zhì)定滑輪，A處固定光電門．帶遮光片的滑塊質(zhì)量為M，置于導(dǎo)軌上的B處，通過(guò)輕繩跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連，使輕繩伸直，小球與滑塊由靜止釋放，滑塊向上運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出d＝___mm.(2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得導(dǎo)軌傾角為θ，B到光電門的距離為x，遮光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間為t，滑塊從B到A過(guò)程中m和M組成系統(tǒng)的動(dòng)能增量為ΔEk＝，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量為ΔEp＝，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk＝ΔEp，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．(用題目中字母表示ΔEk和ΔEp)4．(2017·廣西模擬)如圖所示為改裝的探究圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度的實(shí)驗(yàn)裝置．有機(jī)玻璃支架上固定一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定一個(gè)半徑為r的塑料圓盤，圓盤中心正下方用細(xì)線接一個(gè)重錘，圓盤邊緣連接一細(xì)繩，細(xì)繩另一端連接一個(gè)小球．實(shí)驗(yàn)操作如下：①利用天平測(cè)量小球的質(zhì)量m，記錄當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的大?。虎陂]合電源開(kāi)關(guān)，讓小球做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．調(diào)節(jié)激光筆2的高度和激光筆1的位置，讓激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的半徑R和球心到塑料圓盤的高度h；③當(dāng)小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，記錄小球n次到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間t；④切斷電源，整理器材．(1)下列說(shuō)法正確的是___.A．小球運(yùn)動(dòng)的周期為eq\f(t,n)B．小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為eq\f(2πn－1R,t)C．小球運(yùn)動(dòng)的向心力大小為eq\f(mgR,h)D．若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，激光筆1、2應(yīng)分別左移、升高(2)若已測(cè)出R＝40.00cm、r＝4.00cm、h＝90.00cm，t＝100.00s，n＝51，π取3.14，則小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝___s，記錄的當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?yīng)為g＝___m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)5．(2017·福建福州質(zhì)檢)圖甲為在氣墊導(dǎo)軌上研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的示意圖，滑塊上裝有寬度為d(很小)的遮光條，滑塊在鉤碼作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間Δt以及遮光條從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的時(shí)間t，用刻度尺測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離x.(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙，則d＝____cm.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑塊從光電門1的右側(cè)某處由靜止釋放，測(cè)得Δt＝50ms，則遮光條經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的速度v＝____m/s.(3)保持其他實(shí)驗(yàn)條件不變，只調(diào)節(jié)光電門2的位置，滑塊每次都從同一位置由靜止釋放，記錄幾組x及其對(duì)應(yīng)的t，作出eq\f(x,t)－t圖象如圖丙，其斜率為k，則滑塊加速度的大小a與k的關(guān)系可表達(dá)為a＝____.6．(2017·安徽師大附中模擬)如圖甲所示是某實(shí)驗(yàn)小組利用水平氣墊導(dǎo)軌等實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒．(1)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d＝____cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt＝1.2×10－2s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)___m/s.在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離x和____.(文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示)(2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較mgx和(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．7．(2017·山東重點(diǎn)中學(xué)模擬)某同學(xué)使用有透光狹縫的鋼條和光電計(jì)時(shí)器的裝置測(cè)量重力加速度，如圖甲所示．在鋼條下落過(guò)程中，鋼條擋住光源發(fā)出的光時(shí)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，透光時(shí)停止計(jì)時(shí)，若再次擋光，計(jì)時(shí)器將重新計(jì)時(shí)．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將鋼條豎直置于一定高度(下端A高于光控開(kāi)關(guān))，由靜止釋放，測(cè)得先后兩段擋光時(shí)間t1和t2.(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量AB、AC的長(zhǎng)度，其中AB的長(zhǎng)度如圖乙所示，其值為_(kāi)___mm.(2)若狹縫寬度忽略，則該同學(xué)利用vAB＝eq\f(AB,t1)、vBC＝eq\f(BC,t2)，求出vAB和vBC后，則重力加速度g＝.(3)若狹縫寬度不能忽略，仍然按照(2)的方法得到的重力加速度值比其真實(shí)值_．(選填“偏大”或“偏小”)8．(2017·遼寧三校調(diào)考)某研究性學(xué)習(xí)小組覺(jué)得教材中探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程較復(fù)雜，改進(jìn)如下：如圖所示，木板放在桌子的邊緣，小車的前端放一小球，小車在1條橡皮筋(圖中未畫(huà)出)的作用下由靜止開(kāi)始向右做加速運(yùn)動(dòng)，到桌子邊緣后小車在擋板作用下停止運(yùn)動(dòng)，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，測(cè)出橡皮筋條數(shù)為1、2、3、…、n時(shí)，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的落點(diǎn)到桌子邊緣的水平距離分別為x1、x2、x3、…、xn.(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件的改進(jìn)和有關(guān)系統(tǒng)誤差的說(shuō)法中正確的是____.A．為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中必須把木板的左端墊高B．實(shí)驗(yàn)中，小球的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，則必須滿足m?MC．實(shí)驗(yàn)中，小球的拋出點(diǎn)離地面的高度對(duì)得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論沒(méi)有影響D．為了防止小球因?yàn)樾≤嚺c擋板碰撞引起的振動(dòng)而跳起，可以在擋板前安裝一個(gè)緩沖器(2)小車與桌面、小球與小車間的摩擦都可以忽略，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的一組數(shù)據(jù)如下：橡皮筋條數(shù)n12345x/m0.8001.1311.3861.6001.789x2/m20.641.281.922.563.20eq\f(1,x)/m－11.250.880.720.630.56根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出____(選填“xn”“x2n”“xn2”或“eq\f(1,x)n”)圖象為一直線，則說(shuō)明在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力所做的功等于小車和小球動(dòng)能的增加量．(3)若小球的質(zhì)量為m＝1kg，小車的質(zhì)量為M＝2kg，小球的拋出點(diǎn)離地面的高度h＝0.5m，重力加速度g取10m/s2，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得n＝6時(shí)，橡皮筋對(duì)小車和小球做的功為_(kāi)___.9．(2017·陜西寶雞質(zhì)檢)某同學(xué)利用如圖甲所示裝置探究“加速度與力、物體質(zhì)量的關(guān)系”，圖中裝有砝碼的小車放在長(zhǎng)木板上，左端拴有一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，跨過(guò)固定在木板邊緣的滑輪與一砝碼盤相連．在砝碼盤的牽引下，小車在長(zhǎng)木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖乙是該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些連續(xù)的點(diǎn)，該同學(xué)測(cè)得相鄰點(diǎn)之間的距離分別是s1、s2、s3、s4、s5、s6，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的周期為T.小車及車中砝碼的總質(zhì)量為M，砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式為a＝.(2)該同學(xué)先探究在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下說(shuō)法正確的是A．平衡摩擦力時(shí)，要把裝有砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上，把木板不帶滑輪的一端緩慢抬起，反復(fù)調(diào)節(jié)直到紙帶上打出的點(diǎn)跡均勻?yàn)橹笲．由于小車受到的摩擦力與自身重力有關(guān)，所以每次改變小車質(zhì)量時(shí)，都要重新平衡摩擦力C．用天平測(cè)出M和m后，小車運(yùn)動(dòng)的加速度可以直接用公式a＝eq\f(mg,M)求出D．在改變小車質(zhì)量M時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)M的值越大，實(shí)驗(yàn)的誤差就越小(3)該同學(xué)接下來(lái)探究在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力的關(guān)系．他平衡摩擦力后，每次都將小車中的砝碼取出一個(gè)放在砝碼盤中，用天平測(cè)得砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量m，并通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出加速度．得到多組數(shù)據(jù)后，繪出aF圖象，發(fā)現(xiàn)圖象是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，如圖丙所示．圖象中直線的斜率表示.(用本實(shí)驗(yàn)中可測(cè)量的量表示)(4)該同學(xué)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中采用的物理學(xué)思想方法為_(kāi)___.A．理想化模型法B．控制變量法C．極限法D．比值法參考答案1.(1)彈簧的彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量大小成正比 50N/m(49～51N/m)(2)將彈簧上端固定在支架上，下端掛上砝碼，測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量x，然后將砝碼取下?lián)Q上待測(cè)小物體，測(cè)出彈簧的伸長(zhǎng)量x′，則待測(cè)小物體的重力為eq\f(mg,x)x′.2.(1)2.25 (2)滑塊在A位置時(shí)遮光條到光電門B的距離L (3)否 (4)eq\f(1,t2)-F(其他合理答案也可)3.(1)3.85(2)eq\f(M＋md2,2t2) (m－Msinθ)gx4.(1)BD (2)2.00 9.865.(1)0.75 (2)0.15