2016高考物理復(fù)習(xí)專(zhuān)題演練專(zhuān)題十五-力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二).doc

考點(diǎn)15力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)兩年高考真題演練1(2015浙江理綜，21)甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。圖1(1)圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材_；乙同學(xué)需在圖中選用的器材_。(用字母表示)圖2(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶和。紙帶_的加速度大(填“”或“”)，其加速度大小為_(kāi)。2(2015江蘇單科，11)圖1某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電。(1)下列實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的有_。A將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B紙帶穿過(guò)限位孔，壓在復(fù)寫(xiě)紙下面C用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開(kāi)讓磁鐵下落D在磁鐵下落的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(2)該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(記為“實(shí)驗(yàn)”)，將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開(kāi)始下落的一段，確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn)，每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)為1，2，8。用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，記錄在紙帶上，如圖2所示。圖2計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度v，粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，抄入下表。請(qǐng)將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。位置12345678v(cm/s)24.533.837.8_39.539.839.839.8(3)分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi)，磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的變化情況是_；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是_。(4)該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作(記為“實(shí)驗(yàn)”)，結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同。請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)是為了說(shuō)明什么？對(duì)比實(shí)驗(yàn)和的結(jié)果可得到什么結(jié)論？_32014廣東理綜，34(2)某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系。(1)如圖(a)，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái)，在上端的托盤(pán)中依次增加砝碼，測(cè)量相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k_N/m(g取9.80 m/s2)。砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長(zhǎng)度(cm)8.627.636.66(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖(b)所示；調(diào)整導(dǎo)軌，使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度大小_。(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v。釋放滑塊過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)。(4)重復(fù)(3)中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖(c)。由圖可知，v與x成_關(guān)系。由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢(shì)能與彈簧的_成正比?？键c(diǎn)15力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)一年模擬試題精練1(2015山東省日照市高三校際聯(lián)考)在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前，某探究小組的同學(xué)們通過(guò)討論提出了以下幾種猜想：Wv，Wv2，W，。為了驗(yàn)證猜想，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度)。在剛開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，有位同學(xué)提出，不需要測(cè)出物體質(zhì)量，只要測(cè)出物體從初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了，大家經(jīng)過(guò)討論采納了該同學(xué)的建議。(1)本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量物體的質(zhì)量，理由是什么？_。(2)讓物體分別從不同高度無(wú)初速度釋放，測(cè)出物體從初位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4，讀出物體每次通過(guò)速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4，并繪制了如圖乙所示的Lv圖象。根據(jù)繪制出的Lv圖象，若為了更直觀(guān)地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該作出_。AL圖象 BL圖象CL 圖象 DLv2圖象(3)本實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小會(huì)不會(huì)影響探究出的結(jié)果？_。2(2015湖南省株州市高三檢測(cè))在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自由落體的重物機(jī)械能守恒時(shí)，打出一條紙帶如圖所示。圖中O是打出的第一個(gè)點(diǎn)跡，A、B、C、D、E、F是依次打出的點(diǎn)跡，量出OE間的距離為x1，DF間的距離為x2，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期是T。(1)如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)x1、x2、T滿(mǎn)足關(guān)系式_，即驗(yàn)證了重物下落過(guò)程中機(jī)械能是守恒的。(2)已知T0.02 s。如果打出的紙帶中有一條OA距離大約是5 mm，則出現(xiàn)這種情況的原因可能是_；如果操作正確，但打出的紙帶中有一條OA距離大約是1 mm，則 _(填“能”或“不能”)利用這條紙帶來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。3.(2015湖南益陽(yáng)高三月考)某同學(xué)利用自己設(shè)計(jì)的彈簧彈射器測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能。裝置如圖所示，水平放置的彈射器將質(zhì)量為m的靜止小球彈射出去。測(cè)出小球通過(guò)兩個(gè)豎直放置的光電門(mén)的時(shí)間間隔為t，甲、乙光電門(mén)間距為L(zhǎng)，忽略一切阻力。(1)小球被彈射出的速度大小v_，求得靜止釋放小球時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep_；(用題目中的字母符號(hào)表示)(2)由于重力作用，小球被彈射出去后運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)向下有所偏轉(zhuǎn)，這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果_影響(選填“有”或“無(wú)”)。4(2015河南信陽(yáng)一調(diào))如圖為驗(yàn)證小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒的裝置圖，圖中O點(diǎn)為釋放小球的初始位置，A、B、C、D各點(diǎn)為固定速度傳感器的位置，A、B、C、D、O各點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上。(1)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則要完成實(shí)驗(yàn)，還需要測(cè)量的物理量是_。A小球的質(zhì)量mB小球下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)的速度vC各速度傳感器與O點(diǎn)之間的豎直距離hD小球自初始位置至下落到每一個(gè)速度傳感器時(shí)所用的時(shí)間t(2)作出v2h圖象，由圖象算出其斜率k，當(dāng)k_時(shí)，可以認(rèn)為小球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。(3)寫(xiě)出對(duì)減小本實(shí)驗(yàn)誤差有益的一條建議：_。參考答案考點(diǎn)15力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)兩年高考真題演練1解析(1)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”一般采用重錘自由落體運(yùn)動(dòng)，使用紙帶法測(cè)速度，所以要用到重錘和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，即A、B；“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)一般以小車(chē)為研究對(duì)象，需改變小車(chē)質(zhì)量，要用到紙帶法測(cè)加速度，所以需要電火花計(jì)時(shí)器、小車(chē)、鉤碼，即B、D、E。(2)紙帶相鄰相等時(shí)間位移之差x10.1 cm，而紙帶的x20.05 cm，由a可知紙帶加速度大，且可算得a m/s22.5 m/s2。答案(1)ABBDE(2)(2.50.2) m/s22解析(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用手捏住紙帶上端，保持靜止，再接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，然后迅速釋放紙帶，故做法不對(duì)的是C、D，所以本題正確選項(xiàng)為C、D。(2)由v可求v4 m/s39.0 cm/s。(3)由紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)可知，磁鐵下落的速度逐漸增大，最后勻速下落，所受阻力逐漸增大到大小等于重力。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用，而磁鐵在銅管中下落時(shí)受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用。答案(1)CD(2)39.0(3)逐漸增大到39.8 cm/s且增加的越來(lái)越慢逐漸增大到等于重力(4)為了說(shuō)明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用，磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用3解析(1)由kN/m50 N/m；(2)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速度相等；(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，釋放滑塊后，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能；(4)由題圖可知，x與v成正比，即vkx，由EpEk mv2mk2x2，因此彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的壓縮量的平方成正比。答案(1)50(2)相等(3)滑塊的動(dòng)能(4)正比壓縮量的平方一年模擬試題精練1解析(1)根據(jù)動(dòng)能定理可知，mg(sin cos )L mv2，等式兩邊都有m，所以探究W與v的關(guān)系時(shí)可以不測(cè)量質(zhì)量m。(2)由動(dòng)能定理得出結(jié)論：g(sin cos )Lv2，為了更直觀(guān)地看出L和v的關(guān)系，應(yīng)作出Lv2的圖象。D項(xiàng)正確。(3)從(2)中表達(dá)式可以看出，摩擦力大小不會(huì)影響Lv2的關(guān)系。答案(1)因?yàn)閃Ek，Wmg(sin cos )L，Ekmv2，等式兩邊都有m，所以探究W與v的關(guān)系時(shí)可以不測(cè)量質(zhì)量m(2)D(3)不會(huì)2解析(1)vE，若mgx1mv則機(jī)械能守恒，則v2gx1，gx1。(2)若是接通電源的同時(shí)重物開(kāi)始下落，則xOAgT22 mm，若OA距離大約是5 mm，說(shuō)明先松開(kāi)紙帶后接通電源。如果操作正確，但打出的紙帶中有一條OA距離大約是1 mm，可以不用第一個(gè)點(diǎn)，在紙帶上另找兩個(gè)點(diǎn)，根據(jù)vv2gh也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。答?1)gx1(2)先松開(kāi)紙帶后接通電源能3解析(1)小球被彈出后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則小球被彈出的速度為v，由機(jī)械能守恒定律得彈簧的彈性勢(shì)能為Epmv2。(2)因小球被彈出時(shí)的速度等于小球被彈出后做平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向分運(yùn)動(dòng)的速度，該速度與豎直方向的分運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，故小球運(yùn)動(dòng)軌跡向下偏轉(zhuǎn)，對(duì)實(shí)