2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)-實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練1-力學(xué)實(shí)驗(yàn)

2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練1力學(xué)實(shí)驗(yàn)2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練1力學(xué)實(shí)驗(yàn)PAGE3-2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練1力學(xué)實(shí)驗(yàn)2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練1力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)昙?jí)：姓名：實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練1力學(xué)實(shí)驗(yàn)1．為探究某新材料的部分特性，一學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在水平桌面上平放一直尺，緊靠刻度線的一側(cè)放大小相同的實(shí)心鐵球A(黑色)和新材料實(shí)心球B(白色)，讓A球以某一速度向靜止的B球運(yùn)動(dòng)，碰撞前后的頻閃照片如圖所示。已知頻閃儀每隔0.04s閃光一次，鐵的密度為7.8g/cm3，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)碰撞前A球速度大小為_(kāi)_______m/s；(2)B球材料的密度為_(kāi)_______g/cm3。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)碰撞前A球速度大小v0＝eq\f(s1,t)＝eq\f(0.20,0.04)m/s＝5.0m/s。(2)碰撞后A球速度大小v1＝eq\f(s2,t)＝eq\f(0.50－0.40,0.04)m/s＝2.50m/s，碰撞后B球速度大小v2＝eq\f(s3,t)＝eq\f(0.570－0.420,0.04)m/s＝3.75m/s，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mAv0＝mAv1＋mBv2，代入數(shù)據(jù)解得mB＝eq\f(2,3)mA，由密度公式ρ＝eq\f(m,V)知，體積相同，密度和質(zhì)量成正比，有ρB＝eq\f(2,3)ρA＝eq\f(2,3)×7.8g/cm3＝5.2g/cm3。答案：(1)5.0(2)5.22．圖甲為“用DIS研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)小車上安裝的是位移傳感器的________(選填“發(fā)射器”或“接收器”)部分。在保持小車的________不變的情況下，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，得到如圖乙所示的a-F關(guān)系圖線。(2)分析發(fā)現(xiàn)圖線在縱軸上有明顯的截距(OA不為零)，這是因?yàn)開(kāi)_____________________________________________________________________________________________________。(3)圖線AB段基本是一條直線，而B(niǎo)C段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________。A．實(shí)驗(yàn)的次數(shù)太多B．小車與軌道之間存在摩擦C．鉤碼的總質(zhì)量明顯地大于小車的總質(zhì)量(4)釋放小車之前就啟動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的程序，在多次實(shí)驗(yàn)中，如果鉤碼的總質(zhì)量不斷地增大，BC曲線將不斷地延伸，那么該曲線所逼近的漸近線的方程為_(kāi)_______。解析：(1)小車上安裝的是位移傳感器的發(fā)射部分。利用控制變量法探究加速度和力的關(guān)系，需要保持小車的總質(zhì)量不變。(2)小車在不受繩子拉力的作用下已經(jīng)有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度，重力的分力大于滑動(dòng)摩擦力，即軌道左側(cè)墊起高度太大。(3)設(shè)小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，由實(shí)驗(yàn)原理得mg＝Ma，加速度為a＝eq\f(mg,M)＝eq\f(F,M)，而實(shí)際上a′＝eq\f(mg,M＋m)，可見(jiàn)AB段明顯偏離直線是由于沒(méi)有滿足M遠(yuǎn)大于m造成的，A、B錯(cuò)誤，C正確。(4)根據(jù)上述a′＝eq\f(mg,M＋m)變形得a＝eq\f(1,\f(M,m)＋1)g，當(dāng)m?M時(shí)，a＝g。答案：(1)發(fā)射器總質(zhì)量(2)軌道左側(cè)墊起高度太大(平衡摩擦力過(guò)度)(3)C(4)a＝g3．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量物體從高處下落時(shí)所受到的空氣阻力。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將直徑為d、質(zhì)量為m的小鋼球從某高度下落，小鋼球先后通過(guò)光電門A、B，數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)出鋼球通過(guò)光電門A、B的時(shí)間分別為tA、tB。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑如圖乙所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______mm。(2)用鋼球通過(guò)光電門的平均速度表示鋼球球心通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度，測(cè)出光電門之間的距離為H，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，可求出鋼球下落過(guò)程中受到空氣的平均阻力F＝________(用題中所給物理量符號(hào)來(lái)表示)。解析：(1)游標(biāo)卡尺精度為eq\f(1,20)mm＝0.05mm，則讀數(shù)為11mm＋15×0.05mm＝11.75mm。(2)鋼球下落過(guò)程中的加速度為a＝eq\f(veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,A),2H)＝eq\f(（\f(d,tB)）2－（\f(d,tA)）2,2H)，根據(jù)牛頓第二定律mg－F＝ma解得F＝mg－meq\f(（\f(d,tB)）2－（\f(d,tA)）2,2H)。答案：(1)11.75(2)mg－meq\f(（\f(d,tB)）2－（\f(d,tA)）2,2H)4．圖甲是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置，氣墊導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，滑塊上固定一豎直遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)定滑輪與鉤碼相連，細(xì)線與導(dǎo)軌平行。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度為_(kāi)_______mm。(2)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源后，給滑塊一個(gè)初速度，使它從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過(guò)光電門1的時(shí)間大于通過(guò)光電門2的時(shí)間。為使氣墊導(dǎo)軌水平，可采取的措施是________。A．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些B．調(diào)節(jié)P使軌道左端降低一些C．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些D．滑塊的質(zhì)量增大一些(3)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，遮光條的寬度用d表示，已知重力加速度為g?，F(xiàn)將滑塊從圖示位置由靜止釋放。①若滑塊經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)鉤碼未著地，測(cè)得兩光電門中心間距L，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門1、2的時(shí)間分別為t1、t2，則驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是________________。②若滑塊經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)鉤碼已著地，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已測(cè)得鉤碼初始位置離地的髙度h，還需測(cè)量的一個(gè)物理量是________。解析：(1)游標(biāo)卡尺的分度值為0.05mm，讀數(shù)為13mm＋0.05×10mm＝13.50mm。(2)因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)滑塊通過(guò)光電門1的時(shí)間大于通過(guò)光電門2的時(shí)間，說(shuō)明左低右高，因此可以調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些，故選A。(3)滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的速度分別為eq\f(d,t1)和eq\f(d,t2)，因此可得mgL＝eq\f(1,2)(m＋M)eq\f(d2,teq\o\al(2,2))－eq\f(1,2)(m＋M)eq\f(d2,teq\o\al(2,1))，即mgL＝eq\f(1,2)(m＋M)d2(eq\f(1,teq\o\al(2,2))－eq\f(1,teq\o\al(2,1)))。因?yàn)榛瑝K經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)鉤碼已著地，所以為驗(yàn)證