高考物理三輪沖刺 高考熱點(diǎn)排查練熱點(diǎn)12 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）-人教版高三全冊物理試題

熱點(diǎn)12力學(xué)實(shí)驗(yàn)1．(2019·河北唐山市第一次模擬)利用圖1甲所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究做功與物體動能變化的關(guān)系”，圖甲中1、2是光電計(jì)時器的光電門，光電計(jì)時器可記錄滑塊上的遮光片P通過光電門的時間，實(shí)驗(yàn)時光電門1固定，光電門2位置可以改變．(重力加速度大小為g)圖1(1)為了計(jì)算滑塊通過光電門的速度，先用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度如圖乙，遮光片的寬度d＝________mm；(2)用天平測量出遮光片和滑塊的總質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，將滑塊用輕繩與鉤碼連接，調(diào)節(jié)木板左端墊片的位置，輕推滑塊，若滑塊通過光電門1、2所用的時間相等，說明滑塊勻速運(yùn)動；(3)不掛鉤碼，滑塊從光電門1左側(cè)位置釋放，記錄遮光片通過光電門1、2的時間t1、t2，用刻度尺測量兩個光電門的距離L，滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程，外力做功為__________，動能變化量為______________(用t1、t2、d、M、m、L和g表示)，并進(jìn)行比較；(4)改變光電門2及滑塊的釋放位置，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)；(5)利用圖象處理相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究做功與物體動能變化的關(guān)系．答案(1)4.30(3)mgLeq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d2,t\o\al(22))－\f(d2,t\o\al(12))))解析(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：d＝4mm＋6×0.05mm＝4.30mm；(3)掛鉤碼時，整體勻速下滑，不掛鉤碼時，滑塊受到的外力大小等于鉤碼的重力，即大小為mg，則外力的功為：W＝mgL；通過光電門1的瞬時速度為：v1＝eq\f(d,t1)，通過光電門2的瞬時速度為：v2＝eq\f(d,t2)則動能變化量為：ΔEk＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(22)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(12)＝eq\f(1,2)Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d2,t\o\al(22))－\f(d2,t\o\al(12)))).2．(2019·貴州部分重點(diǎn)中學(xué)3月聯(lián)考)如圖2所示，某同學(xué)利用圖示裝置做“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊通過繞過兩個滑輪的細(xì)繩與彈簧測力計(jì)相連，實(shí)驗(yàn)時改變鉤碼的質(zhì)量，讀出彈簧測力計(jì)的不同示數(shù)F，不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力．圖2(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，本實(shí)驗(yàn)__________(選填“需要”或“不需要”)將帶滑輪的氣墊導(dǎo)軌右端墊高，以平衡摩擦力；實(shí)驗(yàn)中__________(選填“一定要”或“不必要”)保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)中__________(選填“一定要”或“不必要”)用天平測出所掛鉤碼的質(zhì)量；滑塊(含遮光條)的加速度__________(選填“大于”“等于”或“小于”)鉤碼的加速度．(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時，未掛細(xì)繩和鉤碼，接通氣源，推一下滑塊使其從軌道右端向左運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間，該同學(xué)疏忽大意，未采取措施調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，繼續(xù)進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)步驟(其他實(shí)驗(yàn)步驟沒有失誤)，則該同學(xué)作出的滑塊(含遮光條)加速度a與彈簧測力計(jì)拉力F的圖象可能是__________(填圖象下方的字母)．(3)若該同學(xué)作出的a－F圖象中圖線的斜率為k，則滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為________________．答案(1)不需要不必要不必要大于(2)C(3)eq\f(1,k)解析(1)此實(shí)驗(yàn)用氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌水平時滑塊與導(dǎo)軌之間可認(rèn)為無摩擦力，所以不需要墊高氣墊導(dǎo)軌的一端平衡摩擦力；滑塊受到的拉力可以用彈簧測力計(jì)測出，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量，也不需要用天平測出所掛鉤碼的質(zhì)量；因鉤碼掛在動滑輪上，則滑塊的加速度是鉤碼加速度的2倍，即滑塊(含遮光條)的加速度大于鉤碼的加速度．(2)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間，說明滑塊做減速運(yùn)動，導(dǎo)軌的左端偏高，則加外力時，需到達(dá)一定的值才能使滑塊加速運(yùn)動，則作出的滑塊(含遮光條)加速度a與彈簧測力計(jì)拉力F的圖象可能是C.(3)根據(jù)a＝eq\f(1,M)(F－F0)，則eq\f(1,M)＝k，解得M＝eq\f(1,k).3．(2019·四川宜賓市第二次診斷)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖3所示器材測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)步驟：①用彈簧測力計(jì)測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定在墻上的彈簧測力計(jì)相連，如圖1甲所示．在A端向右水平拉動木板，待彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②.圖3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)力123456G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)紙上作出F－G圖線．(2)由圖線求得滑塊和木板間