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第66頁(共66頁)2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之力學(xué)實(shí)驗(yàn)一.選擇題(共5小題)1.小明利用如圖1所示的裝置和頻閃攝影來探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn),他通過擊打彈簧片使A球沿水平方向拋出,同時B球自由落下,圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的頻閃照片,根據(jù)該頻閃照片分析,下列說法正確的是()A.僅可判斷A球沿豎直方向做自由落體運(yùn)動 B.僅可判斷A球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動 C.可判斷A球沿豎直方向做自由落體運(yùn)動,沿水平方向做勻速直線運(yùn)動 D.借助刻度尺僅在照片上測量小球的位置即可求出A球拋出時的初速度大小2.“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()A.拉力方向應(yīng)與木板平面平行,只需記錄拉力的大小 B.實(shí)驗(yàn)中把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時,兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90° C.用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,兩繩的夾角越大越好 D.圖中的力F′方向和細(xì)繩AO方向相同3.下列說法正確的是()A.“測量紙帶的平均速度和瞬時速度”實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測量Δx越短計算瞬時速度v=ΔxB.“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行補(bǔ)償阻力操作 C.“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中彈簧秤外殼與木板間的摩擦對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響 D.“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中斜槽與鋼球間的摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響4.在實(shí)驗(yàn)“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律中”,選用的器材為彈簧秤、白紙、木板、圖釘、橡皮條、鉛筆、細(xì)繩套,下列說法正確的是()A.用兩個彈簧秤拉橡皮條和用一個彈簧秤拉橡皮條時,只需要橡皮條伸長長度相同即可 B.兩細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些 C.用兩個彈簧測力計互成角度拉細(xì)繩套時,兩測力計的讀數(shù)越大越好5.頻閃攝影是研究物體運(yùn)動常用的實(shí)驗(yàn)手段。頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光,照亮運(yùn)動的物體,在膠片上記錄物體沿直線運(yùn)動時在幾個連續(xù)閃光時刻的位置,如圖所示,物體可視為質(zhì)點(diǎn)。若想驗(yàn)證該運(yùn)動是否為勻變速直線運(yùn)動,則需測量()A.物體開始運(yùn)動時的位置 B.頻閃儀的頻閃頻率 C.物體相鄰位置間的距離 D.照相底片的長度和寬度二.多選題(共3小題)(多選)6.我們可以用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究影響向心力大小的因素。長槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍,長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等,轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動,槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的相對大小。則關(guān)于這個實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是()A.探究向心力和半徑的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不相同的輪盤上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處 B.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 C.探究向心力和角速度的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 D.探究向心力和角速度的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處(多選)7.有關(guān)如圖四幅圖的描述,正確的是()A.甲圖是用微元法探究勻變速直線運(yùn)動的位移,v﹣t圖像中所有小矩形“面積”之和近似等于物體的位移大小,時間段分得越多則越接近 B.乙圖是伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),其中斜面的作用是“沖淡”重力,方便測時間,隨著斜面傾角的增大,伽利略觀察到銅球的運(yùn)動規(guī)律相同,合理外推得到自由落體運(yùn)動規(guī)律 C.丙圖桌面上的裝置可以放大桌面的微小形變 D.丁圖是物體由靜止?fàn)顟B(tài)被拉動,直到物體勻速運(yùn)動起來,用力的傳感器測得拉力的變化過程,說明物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(多選)8.研究滑動摩擦力大小的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,木塊和木板疊放于水平桌面上,彈簧測力計的一端水平固定,另一端通過水平細(xì)繩與木塊相連,用緩慢增大的力拉動木板,使之在桌面上滑動(木塊始終未脫離木板)。彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后()A.木塊相對桌面靜止,彈簧測力計示數(shù)與木板的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān) B.木塊相對桌面靜止,彈簧測力計示數(shù)與木板的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān) C.木板相對桌面運(yùn)動,彈簧測力計示數(shù)與木板和桌面間的動摩擦因數(shù)有關(guān) D.木板相對桌面運(yùn)動,彈簧測力計示數(shù)與木板和桌面間的動摩擦因數(shù)無關(guān)三.實(shí)驗(yàn)題(共12小題)9.小宇利用如圖1所示的裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。(1)下列操作正確的是(填選項序號)。A.實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼的數(shù)量越多越好B.釋放小車時,應(yīng)使小車靠近定滑輪C.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)使細(xì)繩與長木板平行D.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源再釋放小車(2)經(jīng)過多次操作,從其中選擇了一條比較清晰的紙帶,如圖2所示。已知相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)未畫出,且打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為f=50Hz,通過測量相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1=0.75cm、x2=1.37cm、x3=2.00cm、x4=2.62cm、x5=3.25cm、x6=3.86cm,打點(diǎn)計時器打下B點(diǎn)時小車的速度vB=m/s,小車的加速度大小為a=m/s2(以上結(jié)果均保留2位小數(shù))。(3)如果實(shí)驗(yàn)時,所用交流電源的實(shí)際頻率為51Hz,則小車加速度的測量值(填“大于”“等于”或“小于”)實(shí)際值。10.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置來測量物塊甲與水平桌面間的動摩擦因數(shù),物塊甲、乙通過跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線連接,在乙的下面固定一光電門,乙與光電門間的高度差為h,已知甲、乙的質(zhì)量之比為2:1,乙的上下表面高度為d(遠(yuǎn)小于h),由靜止釋放甲,乙向下運(yùn)動通過光電門的時間為Δt,多次改變甲釋放時乙與光電門間的高度差h,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。用測得的數(shù)據(jù)描繪出h與1(Δt)2的關(guān)系圖像如圖(1)桌面上方細(xì)線與桌面(填“需要”或“不需要”)平行,乙通過光電門的速度為(用所給字母表示)。(2)若乙圖的斜率為k,則甲與桌面間的動摩擦因數(shù)為(用所給字母表示)。11.“頻閃攝影”是攝像機(jī)每隔一定時間就對運(yùn)動物體拍攝一次,因此拍攝到物體的圖像是不連續(xù)的,但從這些不連續(xù)的圖像中可發(fā)現(xiàn)物體運(yùn)動的規(guī)律。學(xué)習(xí)小組同學(xué)用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置,探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn),下列做法正確的是(雙選,填選項前的字母)。A.選擇體積小、質(zhì)量大的小球B.借助重垂線確定豎直方向C.先拋出小球,再打開頻閃儀(2)用如圖甲所示裝置,使小球從桌面水平飛出,用頻閃照相拍攝小球的平拋運(yùn)動。測得小球連續(xù)3個位置的水平和豎直距離如圖乙所示,已知物體的實(shí)際大小與照片上物體影像大小的比值為k,重力加速度為g。則A球平拋的初速度表達(dá)式v0=。(3)若小組同學(xué)測得如圖丙所示的頻閃照片,但實(shí)驗(yàn)時忘了標(biāo)記重垂線方向。為解決此問題,他在頻閃照片中,以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向,建立直角坐標(biāo)系xOy,并測出小球兩個位置的實(shí)際坐標(biāo)值(8.82,11.76)、(23.52,31.36)。已知頻閃頻率為20Hz,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律,利用運(yùn)動的合成與分解的方法,可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為,重力加速度為m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)12.某學(xué)習(xí)小組“探究加速度與力之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。將軌道分上下雙層排列,兩小車尾部的剎車線由后面的剎車系統(tǒng)同時控制,能使兩輛小車同時從靜止開始運(yùn)動,一段時間后兩輛小車同時停下來。(1)選擇兩個質(zhì)量相同的小車,安裝實(shí)驗(yàn)器材,調(diào)節(jié)軌道的傾斜度,使小車在不受牽引時能沿軌道做(填“勻速”或“勻加速”)直線運(yùn)動。(2)小車甲懸掛小盤及重物總質(zhì)量為m1,小車乙懸掛小盤及重物總質(zhì)量為m2,如果認(rèn)為m1g、m2g為小車所受的合外力,(選填“需要”或“不需要”)m1、m2均遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(3)操作控制系統(tǒng),讓兩小車同時開始運(yùn)動,再同時停下來。用刻度尺測出甲、乙小車移動的位移x1、x2,則甲、乙小車的加速度之比為(用x1、x2表示)。(4)若m1、m2、x1、x2滿足,則可說明小車的加速度與其所受的合外力成正比。13.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用圖甲所示的裝置完成“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時先讓A球從斜槽上某一固定位置由靜止釋放,P點(diǎn)為A球落點(diǎn)的平均位置;再將半徑相同的B球放在水平軌道的末端,將A球仍從原位置由靜止釋放,M、N分別為A、B兩球碰撞后落點(diǎn)的平均位置。O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影,O、M、P、N位于同一水平直線上。(1)若小球A的質(zhì)量為m1,小球B的質(zhì)量為m2,為保證兩球碰撞后沿同一方向運(yùn)動,則要求m1m2(填“>”“=”或“<”);(2)小球釋放后落在復(fù)寫紙上會在白紙上留下印跡。多次實(shí)驗(yàn),白紙上留下多個印跡,如果用畫圓法確定小球的落點(diǎn),圖乙中畫的三個圓最合理的是圓(填“a”“b”或“c”);(3)本實(shí)驗(yàn)中(填“必須”或“沒必要”)測量小球做平拋運(yùn)動的高度;(4)若測得OP=s1,OM=s2,ON=s3,在誤差允許的范圍內(nèi),滿足關(guān)系式成立,則驗(yàn)證了動量守恒定律;若滿足關(guān)系式成立,則說明碰撞為彈性碰撞。(均選用m1、m2、s1、s2、s3表示)14.小明在家里做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。如圖1,他找到了一塊外形不規(guī)則的小石塊代替擺球,設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟是:A.將小石塊用不可伸長的細(xì)線系好,結(jié)點(diǎn)為N,細(xì)線的上端固定于O點(diǎn);B.用刻度尺測量ON間細(xì)線的長度l作為擺長;C.將石塊拉開一個大約α=5°的角度,然后由靜止釋放;D.從石塊擺至某一位置處開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=tE.改變ON間細(xì)線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn),記下相應(yīng)的l和T;F.根據(jù)公式g=4π2T2l,分別計算出每組l(1)小石塊擺動的過程中,充當(dāng)回復(fù)力的是。A.重力B.拉力C.拉力沿水平方向的分力D.重力沿圓弧切線方向的分力(2)為使測量更加準(zhǔn)確,步驟D中,小明應(yīng)從(選填“最大位移”或“平衡位置”)處開始計時。(3)小明用ON的長l作為擺長,g的測量值比真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”)。(4)小紅利用小明測出的多組擺長l和周期T的值,作出T2﹣l圖線如圖2所示,并計算出圖線的斜率為k,由斜率k求出重力加速度g=m/s2(計算結(jié)果保留2位小數(shù))。15.某同學(xué)利用電火花計時器研究做勻加速直線運(yùn)動小車的運(yùn)動情況,如圖(甲)所示為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時打出的一條紙帶中的部分計數(shù)點(diǎn)(后面計數(shù)點(diǎn)未畫出),相鄰計數(shù)點(diǎn)間有4個點(diǎn)跡未畫出。所使用的交流電的頻率為50Hz。(1)為研究小車的運(yùn)動,此同學(xué)用剪刀沿虛線方向把紙帶上OB、BD、DF……等各段紙帶剪下,將剪下的紙帶一端對齊,按順序貼好,如圖(乙)所示。若各段紙帶上方的左上角、中點(diǎn)或各段紙帶的中點(diǎn)連接后為一條直線,則可以判斷此小車(選填:“是”或“不是”)做勻變速直線運(yùn)動。(2)在圖中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,則打下點(diǎn)跡A時,小車運(yùn)動的速度大小是m/s,小車運(yùn)動的加速度大小是m/s2(本小題計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。(3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交流電的頻率是f=51Hz而電壓不變,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值實(shí)際值(填“大于”,“等于”或“小于”)。(4)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交流電的電壓變?yōu)?10V而頻率不變,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值實(shí)際值(填“大于”,“等于”或“小于”)。16.圖甲為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖中砝碼和小桶的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計時器所接電源的頻率為50Hz。某小組同學(xué)保持木塊質(zhì)量M不變,探究加速度a與合力F的關(guān)系。某次實(shí)驗(yàn)的紙帶如圖乙所示,每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),則木塊的加速度a=m/s2。但該組同學(xué)由于疏忽沒有平衡摩擦力f(帶滑輪的長木板水平),得到a﹣F圖像如圖丙所示。則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=,圖像后段出現(xiàn)彎曲的原因是。(g=10m/s2,計算結(jié)果均保留2位小數(shù))17.一電火花打點(diǎn)計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下,如圖甲所示:(1)該打點(diǎn)計時器使用的是V交流電源。(2)A點(diǎn)對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)為cm。(3)若工作電源頻率為50Hz,紙帶打點(diǎn)情況如圖乙所示,圖中相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計時器在打下E點(diǎn)時小車的瞬時速度為cm/s,若小車做勻變速直線運(yùn)動,小車加速度為cm/s2。(本小題兩個結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)若因電網(wǎng)原因,在實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)使用的交流電頻率略大于50Hz,且該同學(xué)未發(fā)現(xiàn)這一事實(shí),這樣計算出的C點(diǎn)速度與真實(shí)值相比(“偏大”“偏小”或“不變”)。18.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的單擺裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,進(jìn)行了如下操作:①測出懸點(diǎn)O到水平地面的距離H=124.00cm;②打開光源,測出小球靜止時在豎直墻面上的投影中心到地面的高度h0=25.80cm;③將細(xì)線從豎直方向拉開較小角度后釋放,打開手機(jī)的連拍功能,將連拍間隔設(shè)為0.1s,記錄小球在不同時刻投影中心的位置并測出其離地面的高度h;④將測出的高度和對應(yīng)的時刻輸入計算機(jī),得到小球球心的離地高度h隨時間t變化的圖像如圖乙所示。請回答下列問題:(1)單擺的擺長l=cm;(2)單擺的周期T=s;(3)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=m/s2(取π2=10,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。19.如圖為一種利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;B.測出擋光條的寬度d;C.將滑塊移至圖示位置,測出擋光條到光電門的距離l;D.釋放滑塊,讀出擋光條通過光電門的擋光時間t;E.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m;F.……回答下列問題:(1)在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動到光電門的過程中,系統(tǒng)的重力勢能減少了。(2)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測量的物理量是。(3)若要符合機(jī)械能守恒定律的結(jié)論,以上測得的物理量應(yīng)該滿足的關(guān)系為。20.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置,利用重物自由下落來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)該實(shí)驗(yàn)中,為減小重物下落時所受空氣阻力,重物應(yīng)選用質(zhì)量和密度(選填“較大”或“較小”)的金屬錘。(2)實(shí)驗(yàn)中得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示,若把第一個點(diǎn)記做O,另選連續(xù)的三個點(diǎn)A、B、C作為測量點(diǎn),測得A、B、C到O的距離分別為lA、lB、lC。所用重物的質(zhì)量為m。打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為T,已知重力加速度為g。①乙圖中,紙帶的(填“左”或“右”)端與重物相連;②根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),重力勢能的減少量為,動能的增加量為(用題目中所給字母表示)。
2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之力學(xué)實(shí)驗(yàn)(2025年10月)參考答案與試題解析一.選擇題(共5小題)題號12345答案CDDBC二.多選題(共3小題)題號678答案BDABCBD一.選擇題(共5小題)1.小明利用如圖1所示的裝置和頻閃攝影來探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn),他通過擊打彈簧片使A球沿水平方向拋出,同時B球自由落下,圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的頻閃照片,根據(jù)該頻閃照片分析,下列說法正確的是()A.僅可判斷A球沿豎直方向做自由落體運(yùn)動 B.僅可判斷A球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動 C.可判斷A球沿豎直方向做自由落體運(yùn)動,沿水平方向做勻速直線運(yùn)動 D.借助刻度尺僅在照片上測量小球的位置即可求出A球拋出時的初速度大小【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn).【專題】定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;平拋運(yùn)動專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】C【分析】根據(jù)勻速直線運(yùn)動的特點(diǎn)分析判斷,根據(jù)豎直方向A球的運(yùn)動和B球相同判斷;根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律推導(dǎo)表達(dá)式判斷?!窘獯稹拷猓篈BC.由圖可知,A球在相等時間內(nèi)的水平位移相等,則可判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動;豎直方向A球的運(yùn)動和B球相同,則可判斷A球沿豎直方向做自由落體運(yùn)動;故AB錯誤,C正確;D.根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律x=vtΔy=gt2可得v=可知要計算A球拋出時的初速度,必須要借助刻度尺測出每個小方格的邊長,借助重力加速度的值才能求解A球拋出時的初速度大小,故D錯誤。故選:C?!军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵掌握用頻閃攝影來探究平拋運(yùn)動特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)原理。2.“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()A.拉力方向應(yīng)與木板平面平行,只需記錄拉力的大小 B.實(shí)驗(yàn)中把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時,兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90° C.用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,兩繩的夾角越大越好 D.圖中的力F′方向和細(xì)繩AO方向相同【考點(diǎn)】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律.【專題】實(shí)驗(yàn)題;定量思想;推理法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】D【分析】根據(jù)拉力方向應(yīng)與木板平面平行,兩個彈簧測力計之間的夾角大小適當(dāng)即可,結(jié)合圖中的力F′是兩個分力合力的實(shí)驗(yàn)值,其方向和細(xì)繩AO方向相同分析求解。【解答】解:A.拉力方向應(yīng)與木板平面平行,需要記錄拉力的大小和方向,故A錯誤;BC.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時,兩個彈簧測力計之間的夾角大小適當(dāng)即可,不一定要取90°,不宜過大或過小,故BC錯誤;D.圖中的力F′是兩個分力合力的實(shí)驗(yàn)值,其方向和細(xì)繩AO方向相同,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評】本題考查了探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn),理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟、數(shù)據(jù)處理以及誤差分析是解決此類問題的關(guān)鍵。3.下列說法正確的是()A.“測量紙帶的平均速度和瞬時速度”實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測量Δx越短計算瞬時速度v=ΔxB.“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行補(bǔ)償阻力操作 C.“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中彈簧秤外殼與木板間的摩擦對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響 D.“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中斜槽與鋼球間的摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn);探究小車速度隨時間變化的規(guī)律;探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律.【專題】定性思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】D【分析】根據(jù)各個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和注意事項以及誤差情況進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓篈.“測量紙帶的平均速度和瞬時速度”實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測量Δx越短,滿足時間Δt越小,但測量Δx的誤差又越大,故計算瞬時速度v=ΔxΔtB.根據(jù)“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)的使用原理可知,不需要進(jìn)行補(bǔ)償阻力操作,小車只要做勻變速運(yùn)動即可,故B錯誤;C.“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中彈簧秤外殼與木板間的摩擦對測力計示數(shù)沒有影響,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響,故C錯誤;D.“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中斜槽與鋼球間的摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響,只要每次保證鋼球從同一位置靜止釋放即可,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評】考查各個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和注意事項以及誤差情況,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。4.在實(shí)驗(yàn)“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律中”,選用的器材為彈簧秤、白紙、木板、圖釘、橡皮條、鉛筆、細(xì)繩套,下列說法正確的是()A.用兩個彈簧秤拉橡皮條和用一個彈簧秤拉橡皮條時,只需要橡皮條伸長長度相同即可 B.兩細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些 C.用兩個彈簧測力計互成角度拉細(xì)繩套時,兩測力計的讀數(shù)越大越好【考點(diǎn)】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律.【專題】定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法;平行四邊形法則圖解法專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】B【分析】根據(jù)保證效果相同分析判斷;根據(jù)減小誤差分析判斷;根據(jù)合力不超過測力計的量程分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.用兩個彈簧秤拉橡皮條和用一個彈簧秤拉橡皮條時,為了保證效果相同,需要橡皮條伸長長度相同,且方向相同,故A錯誤;B.兩細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些,可以減小拉力方向標(biāo)記的誤差,故B正確;C.用兩個彈簧測力計互成角度拉細(xì)繩套時,兩測力計的讀數(shù)應(yīng)適當(dāng)大一些,同時需要保證兩個拉力的合力不超過測力計的量程,所以并不是越大越好,故C錯誤。故選:B?!军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵掌握探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理和減小誤差的方法。5.頻閃攝影是研究物體運(yùn)動常用的實(shí)驗(yàn)手段。頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光,照亮運(yùn)動的物體,在膠片上記錄物體沿直線運(yùn)動時在幾個連續(xù)閃光時刻的位置,如圖所示,物體可視為質(zhì)點(diǎn)。若想驗(yàn)證該運(yùn)動是否為勻變速直線運(yùn)動,則需測量()A.物體開始運(yùn)動時的位置 B.頻閃儀的頻閃頻率 C.物體相鄰位置間的距離 D.照相底片的長度和寬度【考點(diǎn)】頻閃相機(jī)測量物體速度.【專題】定性思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移特點(diǎn)進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可知,若物體在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移差不變,則物體做勻變速直線運(yùn)動,需要測量物體相鄰位置間的距離,故C正確,ABD錯誤。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。二.多選題(共3小題)(多選)6.我們可以用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究影響向心力大小的因素。長槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍,長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等,轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動,槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的相對大小。則關(guān)于這個實(shí)驗(yàn),下列說法中正確的是()A.探究向心力和半徑的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不相同的輪盤上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處 B.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 C.探究向心力和角速度的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處 D.探究向心力和角速度的關(guān)系時,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動的相關(guān)參數(shù)問題.【專題】定性思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】BD【分析】長槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸距離是擋板A的2倍,擋板A和擋板C到各自轉(zhuǎn)軸距離相等,探究向心力與質(zhì)量、角速度、半徑關(guān)系是可根據(jù)控制變量法分析各選項?!窘獯稹拷猓篈、探究向心力和半徑的關(guān)系時,應(yīng)控制質(zhì)量、角速度相同,改變半徑,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上保證角速度相同,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板B處,故A錯誤;B、探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時,應(yīng)控制半徑、角速度相同,改變質(zhì)量,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上保證角速度相同,將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處,故B正確;CD、探究向心力和角速度的關(guān)系時,需控制質(zhì)量、半徑相同,改變角速度,應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不相同的輪盤上保證角速度不相同,且將將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處,故C錯誤,D正確;故選:BD?!军c(diǎn)評】本題考查探究影響向心力大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置,解題關(guān)鍵是控制變量法的使用。(多選)7.有關(guān)如圖四幅圖的描述,正確的是()A.甲圖是用微元法探究勻變速直線運(yùn)動的位移,v﹣t圖像中所有小矩形“面積”之和近似等于物體的位移大小,時間段分得越多則越接近 B.乙圖是伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),其中斜面的作用是“沖淡”重力,方便測時間,隨著斜面傾角的增大,伽利略觀察到銅球的運(yùn)動規(guī)律相同,合理外推得到自由落體運(yùn)動規(guī)律 C.丙圖桌面上的裝置可以放大桌面的微小形變 D.丁圖是物體由靜止?fàn)顟B(tài)被拉動,直到物體勻速運(yùn)動起來,用力的傳感器測得拉力的變化過程,說明物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力【考點(diǎn)】探究影響滑動摩擦力的因素;微小量放大法;伽利略對自由落體運(yùn)動的探究.【專題】定性思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】ABC【分析】理解每個選項中描述的實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)果,尤其是它們?nèi)绾闻c物理學(xué)的基本概念和定律對應(yīng)。通過對每個選項的分析,找出符合物理學(xué)原理或?qū)嶒?yàn)事實(shí)的描述?!窘獯稹拷猓篈.甲圖是用微元法探究勻變速直線運(yùn)動的位移,所有小矩形面積之和近似等于物體的位移大小,分得越多則越接近,故A正確;B.乙圖是伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),伽利略利用斜面“沖淡”重力作用,方便測時間,隨著斜面傾角的增大,伽利略觀察到銅球的運(yùn)動規(guī)律相同,合理外推得到自由落體運(yùn)動規(guī)律,故B正確;C.丙圖桌面上的裝置利用光的反射可以放大桌面的微小形變,故C正確;D.丁圖是物體由靜止?fàn)顟B(tài)被拉動,直到物體勻速運(yùn)動起來,用力的傳感器測得拉力的變化過程,說明物體所受的最大靜摩擦力大于滑動摩擦力,故D錯誤。故選:ABC?!军c(diǎn)評】本題主要考查是物理中研究問題的方法,不同的問題可以用不同的方法解決。(多選)8.研究滑動摩擦力大小的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,木塊和木板疊放于水平桌面上,彈簧測力計的一端水平固定,另一端通過水平細(xì)繩與木塊相連,用緩慢增大的力拉動木板,使之在桌面上滑動(木塊始終未脫離木板)。彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后()A.木塊相對桌面靜止,彈簧測力計示數(shù)與木板的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān) B.木塊相對桌面靜止,彈簧測力計示數(shù)與木板的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān) C.木板相對桌面運(yùn)動,彈簧測力計示數(shù)與木板和桌面間的動摩擦因數(shù)有關(guān) D.木板相對桌面運(yùn)動,彈簧測力計示數(shù)與木板和桌面間的動摩擦因數(shù)無關(guān)【考點(diǎn)】探究影響滑動摩擦力的因素.【專題】定性思想;推理法;摩擦力專題;推理論證能力.【答案】BD【分析】分別對兩物體受力分析,根據(jù)平衡條件明確彈簧秤拉力與摩擦力間的關(guān)系?!窘獯稹拷猓篈B.木塊相對桌面靜止,當(dāng)木板相對桌面運(yùn)動時,彈簧測力計示數(shù)與木板的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),彈簧彈力等于木塊與木板間的滑動摩擦力,故A錯誤,B正確;CD.當(dāng)木板相對桌面運(yùn)動時,彈簧彈力等于木塊與木板間的滑動摩擦力,所以彈簧測力計示數(shù)與木板和木塊間的動摩擦因數(shù)有關(guān),與木板和桌面間的動摩擦因數(shù)無關(guān),故C錯誤,D正確;故選:BD?!军c(diǎn)評】本題要注意掌握平衡條件以及滑動摩擦力的性質(zhì),知道滑動摩擦力大小跟壓力大小、接觸面粗糙程度有關(guān)。三.實(shí)驗(yàn)題(共12小題)9.小宇利用如圖1所示的裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。(1)下列操作正確的是CD(填選項序號)。A.實(shí)驗(yàn)中所用鉤碼的數(shù)量越多越好B.釋放小車時,應(yīng)使小車靠近定滑輪C.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)使細(xì)繩與長木板平行D.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源再釋放小車(2)經(jīng)過多次操作,從其中選擇了一條比較清晰的紙帶,如圖2所示。已知相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)未畫出,且打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)頻率為f=50Hz,通過測量相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1=0.75cm、x2=1.37cm、x3=2.00cm、x4=2.62cm、x5=3.25cm、x6=3.86cm,打點(diǎn)計時器打下B點(diǎn)時小車的速度vB=0.17m/s,小車的加速度大小為a=0.62m/s2(以上結(jié)果均保留2位小數(shù))。(3)如果實(shí)驗(yàn)時,所用交流電源的實(shí)際頻率為51Hz,則小車加速度的測量值小于(填“大于”“等于”或“小于”)實(shí)際值?!究键c(diǎn)】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律.【專題】定量思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】(1)CD。(2)0.17,0.62。(3)小于。【分析】(1)根據(jù)探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理和注意事項進(jìn)行分析解答。(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動平均速度和瞬時速度的公式結(jié)合逐差法求解加速度的公式進(jìn)行分析解答。(3)根據(jù)實(shí)際的周期變化情況結(jié)合加速度表達(dá)式進(jìn)行分析解答。【解答】解:(1)A.所掛鉤碼的數(shù)量越多,小車的加速度越大,打出的點(diǎn)跡可能較少,不利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,故A錯誤;B.釋放小車時,小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計時器,以便打出更多的點(diǎn)跡,便于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,故B錯誤;C.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)使細(xì)繩與長木板平行,使小車受到的合外力等于鉤碼的重力,故C正確;D.實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車,故D正確。故選:CD。(2)由題可知,相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T=5×0.02s由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可得,打點(diǎn)計時器打下B點(diǎn)時小車的速度vB=x2+x32T(3)如果實(shí)驗(yàn)時使用交流電的頻率為51Hz,實(shí)際打點(diǎn)時間小于0.02s,而計算時仍按0.02s代入計算,導(dǎo)致測量值偏小。故答案為:(1)CD。(2)0.17,0.62。(3)小于。【點(diǎn)評】考查紙帶的數(shù)據(jù)處理,明確相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理和注意事項,屬于基礎(chǔ)題。10.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置來測量物塊甲與水平桌面間的動摩擦因數(shù),物塊甲、乙通過跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線連接,在乙的下面固定一光電門,乙與光電門間的高度差為h,已知甲、乙的質(zhì)量之比為2:1,乙的上下表面高度為d(遠(yuǎn)小于h),由靜止釋放甲,乙向下運(yùn)動通過光電門的時間為Δt,多次改變甲釋放時乙與光電門間的高度差h,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。用測得的數(shù)據(jù)描繪出h與1(Δt)2的關(guān)系圖像如圖(1)桌面上方細(xì)線與桌面需要(填“需要”或“不需要”)平行,乙通過光電門的速度為dΔt(2)若乙圖的斜率為k,則甲與桌面間的動摩擦因數(shù)為12-3【考點(diǎn)】探究影響滑動摩擦力的因素.【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)需要,dΔt;(2)1【分析】(1)根據(jù)甲所受合力恒定分析,根據(jù)平均速度計算;(2)根據(jù)速度—位移公式寫出圖像的函數(shù)表達(dá)式,結(jié)合牛頓第二定律計算?!窘獯稹拷?;(1)桌面上方細(xì)線與桌面如果不平行,需要把細(xì)線的拉力沿著水平方向和豎直方向分解來表達(dá)甲的合力,因?yàn)榧?xì)線與水平方向的夾角未知,合力無法表達(dá),且在甲運(yùn)動過程中,細(xì)線和水平方向是夾角不斷的變化,則甲所受合力會不斷的變化,所以桌面上方細(xì)線與桌面一定要平行;短時間內(nèi)平均速度可替代瞬時速度,則乙通過光電門的速度為v=d(2)根據(jù)速度—位移公式對乙有2ah=(dΔt)2,整理可得h=d22a?1Δt2,即h=k1Δt2,對甲、乙整體故答案為:(1)需要,dΔt;(2)1【點(diǎn)評】能夠根據(jù)速度—位移公式寫出圖像的函數(shù)表達(dá)式是解題的關(guān)鍵,能夠根據(jù)牛頓第二定律寫出對應(yīng)的方程是解題的基礎(chǔ)。11.“頻閃攝影”是攝像機(jī)每隔一定時間就對運(yùn)動物體拍攝一次,因此拍攝到物體的圖像是不連續(xù)的,但從這些不連續(xù)的圖像中可發(fā)現(xiàn)物體運(yùn)動的規(guī)律。學(xué)習(xí)小組同學(xué)用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置,探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn),下列做法正確的是AB(雙選,填選項前的字母)。A.選擇體積小、質(zhì)量大的小球B.借助重垂線確定豎直方向C.先拋出小球,再打開頻閃儀(2)用如圖甲所示裝置,使小球從桌面水平飛出,用頻閃照相拍攝小球的平拋運(yùn)動。測得小球連續(xù)3個位置的水平和豎直距離如圖乙所示,已知物體的實(shí)際大小與照片上物體影像大小的比值為k,重力加速度為g。則A球平拋的初速度表達(dá)式v0=x0kgy(3)若小組同學(xué)測得如圖丙所示的頻閃照片,但實(shí)驗(yàn)時忘了標(biāo)記重垂線方向。為解決此問題,他在頻閃照片中,以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向,建立直角坐標(biāo)系xOy,并測出小球兩個位置的實(shí)際坐標(biāo)值(8.82,11.76)、(23.52,31.36)。已知頻閃頻率為20Hz,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律,利用運(yùn)動的合成與分解的方法,可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為0.75,重力加速度為9.80m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn).【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動專題;分析綜合能力.【答案】(1)AB;(2)x0(3)0.75,9.80。【分析】(1)由平拋運(yùn)動規(guī)律及實(shí)驗(yàn)原理判斷即可;(2)根據(jù)平拋運(yùn)動水平勻速、豎直自由落體的規(guī)律,結(jié)合圖中位移信息求解初速度;(3)將重力加速度分別沿x、y軸方向分解,再根據(jù)勻變速運(yùn)動的推論分析作答?!窘獯稹拷猓海?)A、為了減小空氣阻力的影響,需要選擇體積小、質(zhì)量大的金屬球,故A正確;B、本實(shí)驗(yàn)需要借助重垂線確定豎直方向,故B正確;C、要先打開頻閃儀,再釋放小球,這樣才可以盡可能的多記錄一些點(diǎn)跡,故C錯誤。故選:AB。(2)設(shè)頻閃的時間間隔為T,則在豎直方向上,有k在水平方向上,有kx0=v0T聯(lián)立解得:v0=(3)如圖,x0、y0分別表示水平和豎直,設(shè)中垂線方向y0與y軸間的夾角為θ,如圖所示:當(dāng)建立的坐標(biāo)系為x1、y1時,則x軸方向做勻加速運(yùn)動,根據(jù)逐差法計算加速度,有:x2y2聯(lián)立解得:tanθ=0.75,g=9.80m/s2故答案為:(1)AB;(2)x0(3)0.75,9.80。【點(diǎn)評】本題考查了探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn),基礎(chǔ)題目。掌握此實(shí)驗(yàn)的目的,應(yīng)用對比的實(shí)驗(yàn)研究方法。12.某學(xué)習(xí)小組“探究加速度與力之間關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。將軌道分上下雙層排列,兩小車尾部的剎車線由后面的剎車系統(tǒng)同時控制,能使兩輛小車同時從靜止開始運(yùn)動,一段時間后兩輛小車同時停下來。(1)選擇兩個質(zhì)量相同的小車,安裝實(shí)驗(yàn)器材,調(diào)節(jié)軌道的傾斜度,使小車在不受牽引時能沿軌道做勻速(填“勻速”或“勻加速”)直線運(yùn)動。(2)小車甲懸掛小盤及重物總質(zhì)量為m1,小車乙懸掛小盤及重物總質(zhì)量為m2,如果認(rèn)為m1g、m2g為小車所受的合外力,需要(選填“需要”或“不需要”)m1、m2均遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(3)操作控制系統(tǒng),讓兩小車同時開始運(yùn)動,再同時停下來。用刻度尺測出甲、乙小車移動的位移x1、x2,則甲、乙小車的加速度之比為x1x2(用x1、(4)若m1、m2、x1、x2滿足x1x2【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【專題】實(shí)驗(yàn)題;定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】(1)勻速;(2)需要;(3)x1x2;(4【分析】(1)根據(jù)安裝實(shí)驗(yàn)器材時,需要平衡摩擦力,故應(yīng)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度分析求解;(2)根據(jù)牛頓第二定律,對小車、小盤及重物受力分析求解;(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律分析求解;(4)根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合小車的加速度分析求解?!窘獯稹拷猓海?)安裝實(shí)驗(yàn)器材時,需要平衡摩擦力,故應(yīng)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度,使小車在不受牽引時能沿木板做勻速直線運(yùn)動。(2)對小車受力分析,根據(jù)牛頓第二定律可得T=Ma對小盤及重物受力分析則有mg﹣T=ma聯(lián)立解得T故只有小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤及重物的質(zhì)量時,小車受到的外力才等于小盤及重物的重力,即需要滿足M?m(3)兩小車做勻加速直線運(yùn)動,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律則有x則兩小車的加速度之比為a(4)對小車而言,根據(jù)牛頓第二定律可得mg=Ma結(jié)合題意可得a結(jié)合上述結(jié)論即有x故答案為:(1)勻速;(2)需要;(3)x1x2;(4【點(diǎn)評】本題考查了機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、數(shù)據(jù)處理以及誤差分析是解決此類問題的關(guān)鍵。13.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用圖甲所示的裝置完成“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時先讓A球從斜槽上某一固定位置由靜止釋放,P點(diǎn)為A球落點(diǎn)的平均位置;再將半徑相同的B球放在水平軌道的末端,將A球仍從原位置由靜止釋放,M、N分別為A、B兩球碰撞后落點(diǎn)的平均位置。O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影,O、M、P、N位于同一水平直線上。(1)若小球A的質(zhì)量為m1,小球B的質(zhì)量為m2,為保證兩球碰撞后沿同一方向運(yùn)動,則要求m1>m2(填“>”“=”或“<”);(2)小球釋放后落在復(fù)寫紙上會在白紙上留下印跡。多次實(shí)驗(yàn),白紙上留下多個印跡,如果用畫圓法確定小球的落點(diǎn),圖乙中畫的三個圓最合理的是圓c(填“a”“b”或“c”);(3)本實(shí)驗(yàn)中沒必要(填“必須”或“沒必要”)測量小球做平拋運(yùn)動的高度;(4)若測得OP=s1,OM=s2,ON=s3,在誤差允許的范圍內(nèi),滿足關(guān)系式m1s1=m1s2+m2s3成立,則驗(yàn)證了動量守恒定律;若滿足關(guān)系式s1+s2=s3成立,則說明碰撞為彈性碰撞。(均選用m1、m2、s1、s2、s3表示)【考點(diǎn)】驗(yàn)證動量守恒定律.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;動量定理應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)>;(2)c;(3)沒必要;(4)m1s1=m1s2+m2s3;s1+s2=s3。【分析】(1)從防止入射小球發(fā)生反彈的角度分析作答;(2)根據(jù)確定小球的平均落點(diǎn)位置的正確方法分析作答;(3)小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動,根據(jù)需要驗(yàn)證的動量守恒定律的表達(dá)式分析作答;(4)根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求解入射小球和被碰小球碰撞前后的瞬時速度,根據(jù)動量守恒定律求解需要滿足的表達(dá)式;根據(jù)能量守恒定律(機(jī)械能守恒定律)求解需要滿足的表達(dá)式,然后作答?!窘獯稹拷猓海?)為了防止入射小球發(fā)生反彈,入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量,即m1>m2(2)如果采用畫圓法確定小球的平均落點(diǎn)位置,應(yīng)該讓所畫的圓盡可能地把大多數(shù)落點(diǎn)包進(jìn)去,且圓的半徑最小,這樣所畫圓的圓心即為小球落點(diǎn)的平均位置,故圓c畫的最合理。(3)平拋運(yùn)動在豎直方向做自由落體運(yùn)動h小球在空中的運(yùn)動時間t由于小球碰撞前后做自由落體運(yùn)動的高度都相同,因此小球做平拋運(yùn)動的時間相同;需要驗(yàn)證的表達(dá)式為m等式兩邊的時間消去,所以沒必要測量小球做平拋運(yùn)動的高度。(4)設(shè)平拋運(yùn)動的時間為t,則碰前A球的速度v碰后的速度為v被碰小球的速度為v取水平向右為正方向,若碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒,則滿足m1v0=m1v1+m2v2即驗(yàn)證m1s1=m1s2+m2s3成立;若碰撞為彈性碰撞,滿足機(jī)械能守恒定律,需要驗(yàn)證1聯(lián)立m1s1=m1s2+m2s3,化簡可得s1+s2=s3。故答案為:(1)>;(2)c;(3)沒必要;(4)m1s1=m1s2+m2s3;s1+s2=s3?!军c(diǎn)評】本題考查了成“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn),要明確實(shí)驗(yàn)原理,掌握動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的運(yùn)用。14.小明在家里做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。如圖1,他找到了一塊外形不規(guī)則的小石塊代替擺球,設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟是:A.將小石塊用不可伸長的細(xì)線系好,結(jié)點(diǎn)為N,細(xì)線的上端固定于O點(diǎn);B.用刻度尺測量ON間細(xì)線的長度l作為擺長;C.將石塊拉開一個大約α=5°的角度,然后由靜止釋放;D.從石塊擺至某一位置處開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=tE.改變ON間細(xì)線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn),記下相應(yīng)的l和T;F.根據(jù)公式g=4π2T2l,分別計算出每組l(1)小石塊擺動的過程中,充當(dāng)回復(fù)力的是D。A.重力B.拉力C.拉力沿水平方向的分力D.重力沿圓弧切線方向的分力(2)為使測量更加準(zhǔn)確,步驟D中,小明應(yīng)從平衡位置(選填“最大位移”或“平衡位置”)處開始計時。(3)小明用ON的長l作為擺長,g的測量值比真實(shí)值偏?。ㄟx填“偏大”或“偏小”)。(4)小紅利用小明測出的多組擺長l和周期T的值,作出T2﹣l圖線如圖2所示,并計算出圖線的斜率為k,由斜率k求出重力加速度g=9.74m/s2(計算結(jié)果保留2位小數(shù))?!究键c(diǎn)】用單擺測定重力加速度.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)分析法;單擺問題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)D;(2)平衡位置;(3)偏小;(4)9.74?!痉治觥浚?)重力沿切線方向的分力提供單擺做簡諧運(yùn)動的回復(fù)力。(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)從石塊經(jīng)過平衡位置時開始計時。(3)擺線懸點(diǎn)到石塊重心的距離是單擺擺長,根據(jù)單擺周期公式分析實(shí)驗(yàn)誤差。(4)應(yīng)用單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達(dá)式,根據(jù)圖示圖象求出重力加速度?!窘獯稹拷猓海?)小石塊擺動過程中,指向平衡位置的力為重力沿圓弧切線方向的分力,所以重力沿圓弧切線方向的分力充當(dāng)回復(fù)力。故D正確,ABC錯誤;故選:D。(2)石塊經(jīng)過平衡位置時速度最大,在石塊經(jīng)過平衡位置時開始計時可以減小周期測量的實(shí)驗(yàn)誤差;(3)擺線懸點(diǎn)到石塊重心的距離是單擺擺長,擺線長度l小于單擺擺長L,由單擺周期公式T=2πl(wèi)g得:g=4π2(4)設(shè)N到石塊重心的距離為r,單擺擺長L=l+r,由單擺周期公式:T=2πl(wèi)g,可得:T2=4π2gl+4π2rg,由圖示T2﹣l圖象可知,故答案為:(1)D;(2)平衡位置;(3)偏小;(4)9.74?!军c(diǎn)評】本題考查了用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn),理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵,應(yīng)用單擺周期公式即可解題,平時要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。15.某同學(xué)利用電火花計時器研究做勻加速直線運(yùn)動小車的運(yùn)動情況,如圖(甲)所示為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時打出的一條紙帶中的部分計數(shù)點(diǎn)(后面計數(shù)點(diǎn)未畫出),相鄰計數(shù)點(diǎn)間有4個點(diǎn)跡未畫出。所使用的交流電的頻率為50Hz。(1)為研究小車的運(yùn)動,此同學(xué)用剪刀沿虛線方向把紙帶上OB、BD、DF……等各段紙帶剪下,將剪下的紙帶一端對齊,按順序貼好,如圖(乙)所示。若各段紙帶上方的左上角、中點(diǎn)或各段紙帶的中點(diǎn)連接后為一條直線,則可以判斷此小車是(選填:“是”或“不是”)做勻變速直線運(yùn)動。(2)在圖中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,則打下點(diǎn)跡A時,小車運(yùn)動的速度大小是0.74m/s,小車運(yùn)動的加速度大小是0.63m/s2(本小題計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。(3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交流電的頻率是f=51Hz而電壓不變,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值小于實(shí)際值(填“大于”,“等于”或“小于”)。(4)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交流電的電壓變?yōu)?10V而頻率不變,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值等于實(shí)際值(填“大于”,“等于”或“小于”)。【考點(diǎn)】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律.【專題】定量思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】(1)是;(2)0.74;0.63;(3)小于;(4)等于【分析】(1)紙帶的長度分別等于x=v平均t,因?yàn)榧魯嗟募垘玫臅r間都是t=0.1s,即時間t相等,所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比;而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時刻的速度,最后得出結(jié)論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比,還等于各段紙帶中間時刻的速度之比,即紙帶的高度之比等于中間時刻速度之比。(2)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度,由此可求出A點(diǎn)的速度,根據(jù)逐差法求出加速度;(3)若交變電流的頻率是f=51Hz,則打點(diǎn)周期T真實(shí)值小于0.02s;(4)打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期與交流電的周期有關(guān),與電壓無關(guān)即可判斷.【解答】解:(1)它們的長度分別等于x=v平均t,因?yàn)榧粝碌拿織l紙帶所用時間都是t=0.2s,即時間t相等,所以紙帶的長度之比等于此條紙帶的平均速度之比;而此條紙帶的平均速度等于這條紙帶中間時刻的速度,因此得出結(jié)論,紙帶的長度之比等于此條紙帶的平均速度之比,還等于各條紙帶中間時刻的速度之比,即紙帶的高度之比等于中間時刻速度之比,因此圖乙中的B、D、F、H、J、L各點(diǎn)連起來為一直線,說明每相鄰兩個紙帶相差的長度相等,即連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差相等,所以說明小車做勻變速直線運(yùn)動。(2)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該時間內(nèi)的平均速度,由此可得打A點(diǎn)時小車速度大小vA由逐差法可得小車加速度大小a=(3)若交流電的頻率是51Hz,則打點(diǎn)周期T小于0.02s,即使用公式a=ΔxT2計算時所用(4)若交流電的電壓是210V而頻率不變,則打點(diǎn)周期T不變,計算出的加速度a值不變,其測量值等于實(shí)際值。故答案為:(1)是;(2)0.74;0.63;(3)小于;(4)等于【點(diǎn)評】本題借助實(shí)驗(yàn)考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用,在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用,提高解決問題能力16.圖甲為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖中砝碼和小桶的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計時器所接電源的頻率為50Hz。某小組同學(xué)保持木塊質(zhì)量M不變,探究加速度a與合力F的關(guān)系。某次實(shí)驗(yàn)的紙帶如圖乙所示,每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),則木塊的加速度a=0.42m/s2。但該組同學(xué)由于疏忽沒有平衡摩擦力f(帶滑輪的長木板水平),得到a﹣F圖像如圖丙所示。則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,圖像后段出現(xiàn)彎曲的原因是不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m?M。(g=10m/s2,計算結(jié)果均保留2位小數(shù))【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【專題】定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】0.42,0.1,不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m?M?!痉治觥客ㄟ^紙帶數(shù)據(jù),用逐差法算出木塊加速度;因未平衡摩擦力,結(jié)合a﹣F圖像,算出木塊與木板間動摩擦因數(shù);圖像后段彎曲是因?yàn)椴辉贊M足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m?M,此時不能近似認(rèn)為砝碼和小桶的重力等于木塊的合力?!窘獯稹拷猓耗緣K的加速度a=該組同學(xué)由于疏忽沒有平衡摩擦力f(帶滑輪的長木板水平),則F﹣μmg=ma,可得a由a﹣F圖像可得μg=1,解得木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。當(dāng)滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量時可認(rèn)為砝碼桶和砝碼總重力近似等于木塊的牽引力,則當(dāng)砝碼和小桶的質(zhì)量不斷增加,不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m?M時,木塊的牽引力與砝碼和小桶的總重力出現(xiàn)偏差,則使得圖像后段出現(xiàn)彎曲。故答案為:0.42,0.1,不再滿足砝碼桶和砝碼總質(zhì)量m?M。【點(diǎn)評】本題考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法:利用紙帶數(shù)據(jù),通過逐差法計算物體加速度;實(shí)驗(yàn)誤差與問題分析:針對未平衡摩擦力的情況,結(jié)合a﹣F圖像推導(dǎo)動摩擦因數(shù);實(shí)驗(yàn)條件的理解:分析a﹣F圖像后段彎曲的原因,即對砝碼和小桶總質(zhì)量m?M這一近似條件的應(yīng)用與偏差判斷;牛頓第二定律F=ma的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與實(shí)際應(yīng)用。17.一電火花打點(diǎn)計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下,如圖甲所示:(1)該打點(diǎn)計時器使用的是220V交流電源。(2)A點(diǎn)對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)為0.60cm。(3)若工作電源頻率為50Hz,紙帶打點(diǎn)情況如圖乙所示,圖中相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計時器在打下E點(diǎn)時小車的瞬時速度為24.0cm/s,若小車做勻變速直線運(yùn)動,小車加速度為40.0cm/s2。(本小題兩個結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)若因電網(wǎng)原因,在實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)使用的交流電頻率略大于50Hz,且該同學(xué)未發(fā)現(xiàn)這一事實(shí),這樣計算出的C點(diǎn)速度與真實(shí)值相比偏?。ā捌蟆薄捌 被颉安蛔儭保!究键c(diǎn)】打點(diǎn)計時器打出紙帶的數(shù)據(jù)處理.【專題】定量思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】(1)220;(2)0.60;(3)24.0;40.0;(4)偏小【分析】(1)電火花打點(diǎn)計時器使用的是220V交流電;(2)刻度尺的讀數(shù)要估讀到最小刻度后一位;(3)求出相鄰點(diǎn)的時間間隔,根據(jù)由中間時刻的瞬時速度等于平均速度求解打下計數(shù)點(diǎn)E時小車的速度大小;根據(jù)逐差法計算加速度;(4)若實(shí)驗(yàn)時電源頻率略大于50Hz,真實(shí)時間間隔變小,根據(jù)速度計算式分析。【解答】解:(1)電火花打點(diǎn)計時器使用的是220V交流電源;(2)A點(diǎn)對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)為0.60cm;(3)兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間T=5×打點(diǎn)計時器在打下E點(diǎn)時小車的瞬時速度為vE小車加速度為a=(4)若使用的交流電頻率略大于50Hz,則打點(diǎn)的周期變小,而實(shí)際計算時仍用0.02s計算,C點(diǎn)速度的測量值與真實(shí)值相比偏小。故答案為:(1)220;(2)0.60;(3)24.0;40.0;(4)偏小【點(diǎn)評】掌握“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法是解題的基礎(chǔ)。18.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的單擺裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋M(jìn)行了如下操作:①測出懸點(diǎn)O到水平地面的距離H=124.00cm;②打開光源,測出小球靜止時在豎直墻面上的投影中心到地面的高度h0=25.80cm;③將細(xì)線從豎直方向拉開較小角度后釋放,打開手機(jī)的連拍功能,將連拍間隔設(shè)為0.1s,記錄小球在不同時刻投影中心的位置并測出其離地面的高度h;④將測出的高度和對應(yīng)的時刻輸入計算機(jī),得到小球球心的離地高度h隨時間t變化的圖像如圖乙所示。請回答下列問題:(1)單擺的擺長l=98.20cm;(2)單擺的周期T=2.0s;(3)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=9.82m/s2(取π2=10,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?!究键c(diǎn)】用單擺測定重力加速度.【專題】定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;單擺問題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)98.20;(2)2.0;(3)9.82?!痉治觥浚?)單擺的擺長為懸點(diǎn)到小球中心的距離,據(jù)此計算;(2)根據(jù)圖像得到周期;(3)根據(jù)單擺周期公式計算。【解答】解:(1)單擺的擺長為懸點(diǎn)到小球中心的距離,則該單擺的擺長為l=H﹣h0=124.00cm﹣25.80cm=98.20cm(2)由圖乙可知,單擺的周期為T=2.0s(3)由單擺的周期公式T=2g=故答案為:(1)98.20;(2)2.0;(3)9.82。【點(diǎn)評】知道單擺擺長的定義,熟練掌握單擺周期公式的應(yīng)用是解題的基礎(chǔ)。19.如圖為一種利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;B.測出擋光條的寬度d;C.將滑塊移至圖示位置,測出擋光條到光電門的距離l;D.釋放滑塊,讀出擋光條通過光電門的擋光時間t;E.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m;F.……回答下列問題:(1)在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動到光電門的過程中,系統(tǒng)的重力勢能減少了mgl。(2)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測量的物理量是滑塊和擋光條的總質(zhì)量M。(3)若要符合機(jī)械能守恒定律的結(jié)論,以上測得的物理量應(yīng)該滿足的關(guān)系為mgl=12【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;推理法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;分析綜合能力.【答案】(1)mgl;(2)滑塊和擋光條的總質(zhì)量M;(3)mgl=【分析】分析物體下降的高度,根據(jù)ΔEP=mgΔh分析系統(tǒng)的重力勢能的減少量,由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度。根據(jù)機(jī)械能守恒定律確定要驗(yàn)證的表達(dá)式,以及確定所需測量的物理量【解答】解:(1)根據(jù)題意可知,系統(tǒng)減少重力勢能即為托盤和砝碼減小的重力勢能,即ΔEP=mgl;(2)(3)根據(jù)瞬時速度的定義式可知,擋光條通過光電門的速率為v=令滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M,托盤和砝碼下落過程中,系統(tǒng)增加的動能為:ΔE則為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒,需滿足的關(guān)系式為:ΔEp=ΔEk整理可得:mgl=12故答案為:(1)mgl;(2)滑塊和擋光條的總質(zhì)量M;(3)mgl=【點(diǎn)評】解決該題的關(guān)鍵是掌握實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理,熟記瞬時速度的求解方法,知道機(jī)械能守恒定律的一般表達(dá)式;20.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置,利用重物自由下落來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)該實(shí)驗(yàn)中,為減小重物下落時所受空氣阻力,重物應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大(選填“較大”或“較小”)的金屬錘。(2)實(shí)驗(yàn)中得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示,若把第一個點(diǎn)記做O,另選連續(xù)的三個點(diǎn)A、B、C作為測量點(diǎn),測得A、B、C到O的距離分別為lA、lB、lC。所用重物的質(zhì)量為m。打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為T,已知重力加速度為g。①乙圖中,紙帶的左(填“左”或“右”)端與重物相連;②根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),重力勢能的減少量為mglB,動能的增加量為m(lC【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.【專題】定量思想;歸納法;機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)較大;(2)①左;②mglB,m(【分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求分析;(2)①根據(jù)重物加速下落分析;②根據(jù)重力勢能的公式計算;先計算出打下B點(diǎn)時的速度,然后根據(jù)動能表達(dá)式分析。【解答】解:(1)該實(shí)驗(yàn)中,為減小重物下落時所受空氣阻力,重物應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘。(2)①因?yàn)橹匚镒龅氖羌铀龠\(yùn)動,在連線相等的時間內(nèi)速度越來越大,點(diǎn)跡之間的距離越來越大,所以是紙帶的左端和重物相連;②重力勢能的減少量為mglB,打下B點(diǎn)時的速度為vB=故答案為:(1)較大;(2)①左;②mglB,m(【點(diǎn)評】掌握“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)注意事項是解題的基礎(chǔ)。
考點(diǎn)卡片1.伽利略對自由落體運(yùn)動的探究【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.伽利略對自由落體運(yùn)動的研究(1)歷史的回顧:亞里士多德通過對大量的物體下落的觀察,直接得出結(jié)論:物體越重,下落越快;所用的方法:觀察+直覺.(2)邏輯的力量.(3)猜想與假設(shè)伽利略相信:a.自然界是簡單的,自然界的規(guī)律也是簡單的;b.落體運(yùn)動一定是一種最簡單的變速運(yùn)動.它的速度應(yīng)該是均勻變化的.假設(shè):v∝t,v∝x.(4)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略用銅球從阻力很小的斜面的不同位置由靜止下落,銅球在斜面上運(yùn)動加速度要比它豎直落下時小得多,所以時間容易測出.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,光滑斜面傾角不變時,從不同位置讓小球滾下,小球的位置與時間的平方比不變,即由此證明了小球沿光滑斜面下滑的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動;換用不同質(zhì)量的小球重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)論不變.(5)合理外推如果斜面傾角增大到90°,小球仍然保持勻加速直線運(yùn)動的性質(zhì),且所有物體下落時的加速度都是一樣的!伽利略成功驗(yàn)證了自己的猜想,不僅徹底否定了亞里士多德關(guān)于落體運(yùn)動的錯誤論斷,而且得到了自由落體運(yùn)動的規(guī)律.(6)伽利略科學(xué)方法伽利略科學(xué)思想方法的核心:把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來.【命題方向】例1:伽俐略理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來,能更深刻地反映自然規(guī)律,伽俐略的斜面實(shí)驗(yàn)程序如下:(1)減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度.(2)兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面.(3)如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫艜r的高度.(4)繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持續(xù)的勻速運(yùn)動.請按程序先后次序排列,并指出它究竟屬于可靠的事實(shí),還是通過思維過程的推論,下列選項正確的是(數(shù)字表示上述程序的號碼)()A.事實(shí)2→事實(shí)1→推論3→推論4B.事實(shí)2→推論1→推論3→推論4C.事實(shí)2→推論3→推論1→推論4D.事實(shí)2→推論1→推論4→推論3分析:按實(shí)驗(yàn)先后次序排列如下:2→3→1→4.其中,2是事實(shí).實(shí)際中,小球由于摩擦,在第二個斜面上上升的高度減小,若摩擦力減小,上升的高度增大,設(shè)想沒有摩擦力,小球?qū)⑸仙结尫艜r的高度,如將第二斜面放平,小球沒有減速的原因,不會停下來,3,1,4均是在沒有摩擦的情況作出的推論.解答:實(shí)驗(yàn)先后次序排列如下:2→3→1→4.實(shí)驗(yàn)中,如果摩擦力越小,小球在第二個斜面上上升的高度越高,設(shè)想沒有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫艜r的高度.所以3、1是推論.步驟4中,將第二個斜面放平,實(shí)際中小球因摩擦而減速,最后停下來,摩擦力越小,運(yùn)動的距離越長,設(shè)想沒有摩擦力,小球沒有減速的原因,永遠(yuǎn)以原來的速度運(yùn)動下去,所以4也是推論.故選:C.點(diǎn)評:本題是伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn),考查對本實(shí)驗(yàn)的理解能力,由此實(shí)驗(yàn),伽利略得出了結(jié)論:物體的運(yùn)動不需要力維持.例2:伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下,他通過實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有()A.傾角一定時,小球在斜面上的位移與時間成正比B.傾角一定時,小球在斜面上的速度與時間成正比C.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關(guān)D.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關(guān)分析:伽利略通過實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理發(fā)現(xiàn),小球沿斜面滾下的運(yùn)動的確是勻加速直線運(yùn)動,換用不同的質(zhì)量的小球,從不同高度開始滾動,只要斜面的傾角一定,小球的加速度都是相同的;不斷增大斜面的傾角,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得知小球的加速度隨斜面傾角的增大而增大.解答:A、B、伽利略通過實(shí)驗(yàn)測定出小球沿斜面下滑的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動,位移與時間的二次方成正比,并證明了速度隨時間均勻變化,故A錯誤,B正確;C、不論斜面光滑與不光滑,當(dāng)斜面的長度一定時,小球滑到斜面地的速度都與斜面的傾角有關(guān),且傾角越大,小球滑到斜面底端的速度就越大;故C錯誤;D、斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間隨傾角的增大而減小,故D錯誤.故選:B.點(diǎn)評:本題關(guān)鍵要明確伽利略對自由落體運(yùn)動的研究的實(shí)驗(yàn)過程,可以通過閱讀課本了解,同時實(shí)驗(yàn)事實(shí)與理論應(yīng)該是一致的,故可結(jié)合勻變速運(yùn)動的知識求解.2.打點(diǎn)計時器打出紙帶的數(shù)據(jù)處理【知識點(diǎn)的認(rèn)識】本考點(diǎn)旨在考查對已經(jīng)打出的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的問題?!久}方向】電磁打點(diǎn)計時器是一種計時儀器.當(dāng)使用低壓交流電源的頻率是50Hz時,進(jìn)行某次實(shí)驗(yàn).如圖所示為打出的一條紙帶,其中1、2、3、4為依次選定的計數(shù)點(diǎn),根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù),可以得到實(shí)驗(yàn)物體運(yùn)動的加速度的大小為m/s2,打出“3”計數(shù)點(diǎn)時物體的速度大小為m/s.分析:根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中,中間時刻的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上3點(diǎn)時小車的瞬時速度大?。獯穑河蓤D知時間間隔是0.1s,由勻變速直線運(yùn)動的推論公式Δx=aT2解得:a=6m/s23點(diǎn)的瞬時速度可以用中間時刻的速度等于該過程中的平均速度,即:v3=x故答案為:6,0.63.點(diǎn)評:利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力,在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用,提高解決問題能力.【解題方法點(diǎn)撥】在進(jìn)行紙帶數(shù)據(jù)的計算時,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)弄清紙帶中已知的是計時點(diǎn)還是計數(shù)點(diǎn),若是計數(shù)點(diǎn),則相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是多少;(2)弄清題中已知的距離是相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離還是每個計數(shù)點(diǎn)到第一個計數(shù)點(diǎn)間的距離,若是后者應(yīng)換算成相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離再代入原理公式計算;(3)計算時注意將單位化為國際單位制;(4)注意題中要求保留幾位有效數(shù)字.3.頻閃相機(jī)測量物體速度【知識點(diǎn)的認(rèn)識】頻閃相機(jī)可以通過測量物體在兩次頻閃間隔時間內(nèi)走過的位移大小,除以頻閃的周期,從而得到物體的運(yùn)動速度。?頻閃相機(jī)的工作原理基于頻閃照片,這些照片記錄了物體在特定時間間隔內(nèi)的位置。通過比較物體在不同時間點(diǎn)的位置,可以確定物體在兩次頻閃間隔內(nèi)移動的距離。已知頻閃的周期(通常是已知的),將這段距離除以周期時間,即可得到物體的平均速度。這種方法不僅適用于測量物體的直線運(yùn)動速度,還可以用于測量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速,通過觀察物體在一個閃頻間隔內(nèi)可能轉(zhuǎn)過的角度,進(jìn)而計算出轉(zhuǎn)速。在實(shí)際應(yīng)用中,頻閃相機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于測量運(yùn)動體的運(yùn)動速度,例如測量家用吊扇的轉(zhuǎn)速和用頻閃照相研究“自由落體運(yùn)動”。通過全息照相技術(shù),頻閃法能夠提高拍攝效率,并且所產(chǎn)生的加密穩(wěn)定圖樣將進(jìn)一步加強(qiáng)全息圖的保密性,具有廣闊的應(yīng)用前景。此外,頻閃攝影技術(shù)還可以用于測量重力加速度等物理量的研究,通過分析頻閃照片上的數(shù)據(jù),可以計算出物體的加速度或其他運(yùn)動參數(shù)??傊?,頻閃相機(jī)通過捕捉物體在特定時間間隔內(nèi)的位置變化,結(jié)合已知的頻閃周期,為測量物體的運(yùn)動速度提供了一種準(zhǔn)確且有效的方法,同時在科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用??!久}方向】小球做直線運(yùn)動時的頻閃照片如圖所示。已知頻閃周期T=0.1s,小球相鄰位置間距(由照片中的刻度尺量得)分別為OA=6.51cm,AB=5.59cm,BC=4.70cm,CD=3.80cm,DE=2.89cm,EF=2.00cm。小球在位置A時速度大小vA=m/s,小球運(yùn)動的加速度大小a=m/s2.(保留三位有效數(shù)字)分析:頻閃照片每隔一定時間拍一個小球的位置,小球A位置時速度近似等于OB間的平均速度。用推論Δx=aT2求解加速度。解答:設(shè)OA=x1,AB=x2,BC=x3,CD=x4,DE=x5,EF=x6。則小球在A位置的速度vA=x由x4﹣x1=3a1T2,x5﹣x2=3a2T2,x6﹣x3=3a3T2,得到a=13(a1故答案是:0.605m/s,0.901m/s2。點(diǎn)評:頻閃照片與打點(diǎn)計時器類型相似,常常根據(jù)勻變速運(yùn)動的推論:由vn=xn+x【解題思路點(diǎn)撥】要了解頻閃相機(jī)的工作原理,了解頻閃相機(jī)測速度和加速度的實(shí)驗(yàn)步驟以及數(shù)據(jù)的處理方法。4.探究小車速度隨時間變化的規(guī)律【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠么螯c(diǎn)計時器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動,探究小車速度隨時間的變化規(guī)律.二、實(shí)驗(yàn)原理1.打點(diǎn)計時器打出的紙帶能記錄運(yùn)動物體在不同時刻的位置.2.求紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度一般用一小段時間內(nèi)的平均速度代替.3.用描點(diǎn)法畫出小車的vt圖象,圖線的傾斜程度表示加速度的大小,如果vt圖象是一條傾斜的直線,說明物體的速度是均勻變化的.三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計時器,一端附有滑輪的長木板,小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源.四、實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖所示,把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.2.把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行,然后把紙帶穿過打點(diǎn)計時器,并把紙帶的一端固定在小車的后面.3.把小車停在靠近打點(diǎn)計時器的位置,先接通電源,后釋放小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動,打點(diǎn)計時器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn).4.更換紙帶,重復(fù)操作兩次.5.增減鉤碼個數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn).五、數(shù)據(jù)處理1.表格法(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測量的地方找一個開始點(diǎn),作為計數(shù)始點(diǎn),以后依次每五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4…,測量各計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x,并記錄填入表中.位置編號012345時間t/sx/mv/(m?s﹣1)(2)分別計算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計數(shù)點(diǎn)之間的距離△x1、△x2、△x3….(3)利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時速度,填入表格中.2.圖象法(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,橫軸表示時間,縱軸表示速度,并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn).(2)畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn),不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),偏差比較大的點(diǎn)忽略不計.(3)觀察所得到的直線,分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律.六、誤差分析產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差根據(jù)紙帶測量的位移有誤差,從而使根據(jù)位移計算的瞬時速度有誤差測量各計數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離而不是直接測量相鄰計數(shù)點(diǎn)間距離系統(tǒng)誤差木板的粗糙程度不完全相同盡量選用各處粗糙程度均勻的木板七、注意事項1.開始釋放小車時,應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計時器.2.先接通電源,等打點(diǎn)穩(wěn)定后,再釋放小車.3.取下紙帶前,先斷開電源.4.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它.5.牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng),以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少,或者加速度太小,而使各段位移無多大差別,從而使測量誤差增大,加速度的大小以能在50cm長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點(diǎn)為宜.6.要區(qū)別打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)與人為選取的計數(shù)點(diǎn),一般在紙帶上每五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),即時間間隔為T=0.02×5s=0.1s.要舍掉開頭過于密集的點(diǎn),這樣誤差?。?.在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時,注意坐標(biāo)軸單位長度的選取要適當(dāng),應(yīng)使圖線盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).5.探究影響滑動摩擦力的因素【知識點(diǎn)的認(rèn)識】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫页鲇绊懟瑒幽Σ亮Υ笮〉囊蛩囟?、?shí)驗(yàn)原理:使物體靜止在做勻速直線運(yùn)動水平面上,根據(jù)二力平衡,得出摩擦力=拉力三、實(shí)驗(yàn)類型:探究型四、實(shí)驗(yàn)流程:假設(shè)?設(shè)計?實(shí)驗(yàn)?結(jié)論.五、實(shí)驗(yàn)器材:彈簧秤、帶鉤的盒子、一個50克的砝碼、一塊表面光滑的玻璃、表面粗糙的木板.六、實(shí)驗(yàn)步驟:1、通過日常生活中碰到的情況加以分析,假設(shè)問題的結(jié)論與物體對接觸面的壓力有關(guān),然后設(shè)計實(shí)驗(yàn):(1)用彈簧秤鉤住盒子分別放在玻璃和粗糙的木板上,拉著玻璃或木板緩慢的做勻速直線運(yùn)動,記下彈簧秤的讀數(shù).(2)盒子上再放上砝碼,再用彈簧秤鉤住盒子分別放在玻璃和粗糙的木板上,拉著玻璃或木板和前面同樣的速度緩慢的做勻速直線運(yùn)動,記下彈簧秤上的讀數(shù).(3)把記下的讀數(shù)填入下表:試驗(yàn)次數(shù)接觸面材料壓力(N)摩擦力(N)1玻璃0.50.112玻璃1.230.363木材0.490.24木材1.470.6(4)
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