2015-2024年十年高考物理真題分類匯編專題24 力學(xué)實驗(一)(全國)(解析版)_第1頁
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2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題24力學(xué)實驗(一)考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1測定勻變速直線運動加速度(10年10考)2024·貴州·高考真題、2023·浙江·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·全國·高考真題、2021·天津·高考真題、2021·北京·高考真題、2021·全國·高考真題、2020·浙江·高考真題、2019·全國·高考真題、2018·北京·高考真題、2017·全國·高考真題、2017·浙江·高考真題、2016·天津·高考真題、2016·海南·高考真題、2015·江蘇·高考真題主要復(fù)習(xí)力學(xué)實驗的基本原理和方法,并借助基本實驗分析拓展創(chuàng)新實驗。主要考查長度的測量和讀數(shù);對力的研究;“紙帶類”實驗;驗證動量守恒定律;力學(xué)拓展創(chuàng)新實驗。通常作為第一個實驗題,考查實驗的基本原理和方法,難度一般較小。考點2探究彈簧彈力與型變量的關(guān)系(10年6考)2023·浙江·高考真題、2018·全國·高考真題、2022·湖南·高考真題、2021·廣東·高考真題、2019·海南·高考真題、2015·福建·高考真題、2015·四川·高考真題考點3驗證力的平行四邊形定則(10年8考)2024·海南·高考真題、2023·全國·高考真題、2022·浙江·高考真題、2019·浙江·高考真題、2018·天津·高考真題、2017·全國·高考真題、2016·浙江·高考真題、2015·山東·高考真題考點4研究平拋運動(10年10考)2024·河北·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·浙江·高考真題、2022·福建·高考真題、2022·海南·高考真題、2022·浙江·高考真題、2020·天津·高考真題、2019·北京·高考真題、2019·浙江·高考真題、2018·浙江·高考真題、2017·浙江·高考真題考點01測定勻變速直線運動加速度1.(2024·貴州·高考真題)智能手機內(nèi)置很多傳感器,磁傳感器是其中一種?,F(xiàn)用智能手機內(nèi)的磁傳感器結(jié)合某應(yīng)用軟件,利用長直木條的自由落體運動測量重力加速度。主要步驟如下:(1)在長直木條內(nèi)嵌入7片小磁鐵,最下端小磁鐵與其他小磁鐵間的距離如圖(a)所示。(2)開啟磁傳感器,讓木條最下端的小磁鐵靠近該磁傳感器,然后讓木條從靜止開始沿豎直方向自由下落。(3)以木條釋放瞬間為計時起點,記錄下各小磁鐵經(jīng)過傳感器的時刻,數(shù)據(jù)如下表所示:0.000.050.150.300.500.751.050.0000.1010.1750.2470.3190.3910.462(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡上補全圖(b)中的數(shù)據(jù)點,并用平滑曲線繪制下落高度h隨時間t變化的圖線。(5)由繪制的圖線可知,下落高度隨時間的變化是(填“線性”或“非線性”)關(guān)系。(6)將表中數(shù)據(jù)利用計算機擬合出下落高度h與時間的平方的函數(shù)關(guān)系式為。據(jù)此函數(shù)可得重力加速度大小為。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【答案】非線性【詳解】(4)[1]由表中數(shù)據(jù)在圖(b)中描點畫圖,如圖所示。(5)[2]由繪制的圖線可知,下落高度隨時間的變化是非線性關(guān)系。(6)[3]如果長直木條做自由落體運動,則滿足由可得解得2.(2023·浙江·高考真題)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,實驗裝置如圖1所示。①需要的實驗操作有(多選);A.調(diào)節(jié)滑輪使細線與軌道平行B.傾斜軌道以補償阻力C.小車靠近打點計時器靜止釋放D.先接通電源再釋放小車②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶,截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點0、1、2、3、4為計數(shù)點,則計數(shù)點1的讀數(shù)為。已知打點計時器所用交流電源的頻率為,則打計數(shù)點2時小車的速度大小為:(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮緼CD2.751.48【詳解】①[1]A.實驗需要調(diào)節(jié)滑輪使細線與軌道平行,選項A正確;B.該實驗只要使得小車加速運動即可,不需要傾斜軌道補償阻力,選項B錯誤;C.為了充分利用紙帶,則小車靠近打點計時器靜止釋放,選項C正確;D.先接通電源再釋放小車,選項D正確。故選ACD。②[2][3]計數(shù)點1的讀數(shù)為2.75。已知打點計時器所用交流電源的頻率為,則打點周期T=0.02s,則打計數(shù)點2時小車的速度大小為3.(2022·浙江·高考真題)(1)①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖1所示,長木板水平放置,細繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分,以計數(shù)點O為位移測量起點和計時起點,則打計數(shù)點B時小車位移大小為cm。由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點,求得加速度為m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗,需調(diào)整的是。A.換成質(zhì)量更小的小車

B.調(diào)整長木板的傾斜程度C.把鉤碼更換成砝碼盤和砝碼

D.改變連接小車的細繩與長木板的夾角(2)“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖4所示,在該實驗中,①下列說法正確的是;A.拉著細繩套的兩只彈簧秤,穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B.在已記錄結(jié)點位置的情況下,確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠的兩點C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D.測量時,橡皮條、細繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤,為了完成該實驗至少需要(選填“2”、“3”或“4”)次把橡皮條結(jié)點拉到O點。【答案】6.15~6.251.7~2.1BC/CBD3【詳解】(1)[1]依題意,打計數(shù)點B時小車位移大小為6.20cm,考慮到偶然誤差,6.15cm~6.25cm也可;[2]由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點,有考慮到偶然誤差,1.7m/s2~2.1m/s2也可;[3]A.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,需要滿足小車質(zhì)量遠遠大于鉤碼質(zhì)量,所以不需要換質(zhì)量更小的車,故A錯誤;B.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,需要利用小車斜向下的分力以平衡其摩擦阻力,所以需要將長木板安打點計時器一端較滑輪一端適當(dāng)?shù)母咭恍?,故B正確;C.以系統(tǒng)為研究對象,依題意“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時有考慮到實際情況,即,有則可知而利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時要保證所懸掛質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量,即;可知目前實驗條件不滿足,所以利用當(dāng)前裝置在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時,需將鉤碼更換成砝碼盤和砝碼,以滿足小車質(zhì)量遠遠大于所懸掛物體的質(zhì)量,故C正確;D.實驗過程中,需將連接砝碼盤和小車的細繩應(yīng)跟長木板始終保持平行,與之前的相同,故D錯誤。故選BC。(2)[4]A.在不超出彈簧測力計的量程和橡皮條形變限度的條件下,使拉力適當(dāng)大些,不必使兩只測力計的示數(shù)相同,故A錯誤;B.在已記錄結(jié)點位置的情況下,確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠的一個點就可以了,故B錯誤;C.實驗中拉彈簧秤時,只需讓彈簧與外殼間沒有摩擦,此時彈簧測力計的示數(shù)即為彈簧對細繩的拉力相等,與彈簧秤外殼與木板之間是否存在摩擦無關(guān),故C錯誤;D.為了減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響,拉橡皮條時,橡皮條、細繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板,故D正確。故選D。[5]若只有一只彈簧秤,為了完成該實驗,用手拉住一條細繩,用彈簧稱拉住另一條細繩,互成角度的拉橡皮條,使其結(jié)點達到某一點O,記下位置O和彈簧稱示數(shù)F1和兩個拉力的方向;交換彈簧稱和手所拉細繩的位置,再次將結(jié)點拉至O點,使兩力的方向與原來兩力方向相同,并記下此時彈簧稱的示數(shù)F2;只有一個彈簧稱將結(jié)點拉至O點,并記下此時彈簧稱的示數(shù)F的大小及方向;所以若只有一只彈簧秤,為了完成該實驗至少需要3次把橡皮條結(jié)點拉到O。4.(2022·全國·高考真題)用雷達探測一高速飛行器的位置。從某時刻()開始的一段時間內(nèi),該飛行器可視為沿直線運動,每隔測量一次其位置,坐標(biāo)為x,結(jié)果如下表所示:0123456050710941759250533294233回答下列問題:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動,判斷的理由是:;(2)當(dāng)時,該飛行器速度的大小;(3)這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小(保留2位有效數(shù)字)?!敬鸢浮肯噜?s內(nèi)的位移之差接近?x=80m54779【詳解】(1)[1]第1s內(nèi)的位移507m,第2s內(nèi)的位移587m,第3s內(nèi)的位移665m,第4s內(nèi)的位移746m,第5s內(nèi)的位移824m,第6s內(nèi)的位移904m,則相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m,可知判斷飛行器在這段時間內(nèi)做勻加速運動;(2)[2]當(dāng)x=507m時飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度,則(3)[3]根據(jù)5.(2021·天津·高考真題)某實驗小組利用手機的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加速直線運動的過程。為便于記錄小球各個時刻在斜面上的位置,將錄像中時間間隔為T的連續(xù)7幅畫面合成到同一張圖中,示意如圖。依次測得小球各相鄰位置間的距離為、、、、、。①寫出小球在位置1的速度表達式。②要求充分利用測量數(shù)據(jù),寫出小球運動過程中的加速度表達式。③在測量小球相鄰位置間距時由于實驗者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是誤差。(填“偶然”或“系統(tǒng)”)【答案】偶然【詳解】①[1]勻變速直線運動中,中間時刻速度等于平均速度,所以1位置的速度為②[2]題中要求充分利用數(shù)據(jù),利用逐差法求解加速度,則解得加速度為③[3]讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是人為因素造成的,屬于偶然誤差?!军c睛】一般來說,偶然誤差是主觀因素引起的誤差,比如讀數(shù)錯誤,操作錯誤等;系統(tǒng)誤差是客觀因素造成的,比如測量工具本身的精確度不夠,測量方法帶來的不可避免的誤差等。6.(2021·北京·高考真題)物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如:(1)實驗儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑,示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為mm。(2)數(shù)據(jù)分析。打點計時器在隨物體做勻變速直線運動的紙帶上打點,其中一部分如圖2所示,B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點沒有標(biāo)出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點時,紙帶運動的速度vC=m/s(結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)。(3)實驗原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。認為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運動的合力。實驗中平衡了摩擦力后,要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請分析說明這個要求的理由。()【答案】31.40.44見解析【詳解】(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則有(2)[2]每隔4個點取一個點作為計數(shù)點,故兩計數(shù)點間有5個間隔;故兩點間的時間間隔為勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,則有(3)[3]設(shè)繩的拉力為T,小車運動的加速度為a。對桶和砂,有對小車,有得小車受到細繩的拉力T等于小車受到的合力F,即可見,只有桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多時,才能認為桶和砂所受的重力mg等于使小車做勻加速直線運動的合力F。7.(2021·全國·高考真題)為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù),一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上,形成一傾角為的斜面(已知sin=0.34,cos=0.94),小銅塊可在斜面上加速下滑,如圖所示。該同學(xué)用手機拍攝小銅塊的下滑過程,然后解析視頻記錄的圖像,獲得5個連續(xù)相等時間間隔(每個時間間隔?T=0.20s)內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si(i=1,2,3,4,5),如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得,小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2,小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)為。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字,重力加速度大小取9.80m/s2)【答案】0.430.32【詳解】[1]根據(jù)逐差法有[2]對小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得8.(2017·全國·高考真題)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動,用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前,將該計時器固定在小車旁,如圖(a)所示。實驗時,保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運動過程中,滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下91個小水滴)(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是(填“從右向左”或“從左向右”)運動的;(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為m/s,加速度大小為m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)【答案】從右向左0.38m/s0.15m/s2【詳解】(1)[1]由于用手輕推一下小車,則小車做減速運動,根據(jù)桌面上連續(xù)6個水滴的位置,可知,小車從右向左做減速運動。(2)[2]已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下91個小水滴,那么各點時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,有[3]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度,得那么加速度的大小為0.15m/s2。9.(2020·浙江·高考真題)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”和用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中(1)都是通過分析紙帶上的點來測量物理量,下列說法正確的是A.都需要分析打點計時器打下的第一個點

B.都不需要分析打點計時器打下的第一個點C.一條紙帶都只能獲得一組數(shù)據(jù)

D.一條紙帶都能獲得多組數(shù)據(jù)(2)如圖是兩條紙帶的一部分,A、B、C、…、G是紙帶上標(biāo)出的計數(shù)點,每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個打出的點未畫出。其中圖(填“甲”或“乙”)所示的是用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗紙帶?!疤骄考铀俣扰c力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,小車的加速度大小a=m/s2(保留2位有效數(shù)字)。(3)在用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中,平衡阻力后,小車與橡皮筋組成的系統(tǒng)在橡皮筋恢復(fù)形變前機械能(填“守恒”或“不守恒”)?!敬鸢浮緽C甲0.40不守恒【詳解】(1)[1]AB.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”和用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中均不需要打下的第一個點,前者主要利用紙帶求解加速度,后者主要研究兩點間的動能的變化,無需從第一個點進行研究。故A錯誤,B正確;CD.牛頓第二定律實驗探究一條紙帶只能求解一個加速度,找到加速度a與質(zhì)量m和合外力F的一組對應(yīng)關(guān)系;動能定理探究也是從一條紙帶上選擇兩個點作為一組數(shù)據(jù)進行過程分析,故C正確,D錯誤。(2)[2]甲圖中紙帶后邊是勻速直線運動,說明甲圖應(yīng)為用橡皮筋“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗;[3]對乙紙帶采用逐差法求解加速度:(3)[4]小車與橡皮筋在運動過程中,除了斜面的摩擦力外還會受到空氣的阻力作用,故平衡摩擦力運動過程中機械能不守恒。10.(2019·全國·高考真題)如圖(a),某同學(xué)設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗.所用器材有:鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的交流電源,紙帶等.回答下列問題:(1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=(用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)(2)某次實驗時,調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°.接通電源.開啟打點計時器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開始沿木板滑下.多次重復(fù)后選擇點跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示.圖中的點為計數(shù)點(每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出).重力加速度為9.8m/s2.可以計算出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為(結(jié)果保留2位小數(shù)).【答案】0.35【詳解】(1)由mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得:μ=……①(2)由逐差法a=得:SII=(76.39-31.83)×10-2m,T=0.10s,SI=(31.83-5.00)×10-2m,故a=m/s2=1.97m/s2,代入①式,得:μ==0.3511.(2019·全國·高考真題)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行研究.物塊拖動紙帶下滑,打出的紙帶一部分如圖所示.已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出.在ABCDE五個點中,打點計時器最先打出的是點,在打出C點時物塊的速度大小為m/s(保留3位有效數(shù)字);物塊下滑的加速度大小為m/s2(保留2位有效數(shù)字).【答案】A0.2330.75【詳解】分析可知,物塊沿傾斜長木板最勻加速直線運動,紙帶上的點跡,從A到E,間隔越來越大,可知,物塊跟紙帶的左端相連,紙帶上最先打出的是A點;在打點計時器打C點瞬間,物塊的速度;根據(jù)逐差法可知,物塊下滑的加速度.故本題正確答案為:A;0.233;0.75.12.(2018·北京·高考真題)用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律.主要實驗步驟如下:a.安裝好實驗器材.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運動,重復(fù)幾次.b.選出一條點跡清晰的紙帶,找一個合適的點當(dāng)作計時起點O(t=0),然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點,如圖2中A、B、C、D、E、F……所示.c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度,分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點,如圖3所示.結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有和(填選項前的字母).A.電壓合適的50Hz交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝碼)(2)在圖3中已標(biāo)出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點,請在該圖中標(biāo)出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)點,并畫出v-t圖像.(3)觀察v-t圖像,可以判斷小車做勻變速直線運動,其依據(jù)是.v-t圖像斜率的物理意義是.(4)描繪v-t圖像前,還不知道小車是否做勻變速直線運動.用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度,從理論上講,對△t的要求是(選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”);從實驗的角度看,選取的△x大小與速度測量的誤差(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).(5)早在16世紀(jì)末,伽利略就猜想落體運動的速度應(yīng)該是均勻變化的.當(dāng)時只能靠滴水計時,為此他設(shè)計了如圖4所示的“斜面實驗”,反復(fù)做了上百次,驗證了他的猜想.請你結(jié)合勻變速直線運動的知識,分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的.【答案】AC如圖所示:小車的速度隨時間均勻變化加速度越小越好有關(guān)如果小球的初速度為0,其速度,那么它通過的位移x∝t2.因此,只要測量小球通過不同位移所用的時間,就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化.【詳解】(1)打點計時器需用交流電源;為了計算速度需要利用刻度尺測量長度.故需要的儀器選AC(2)利用所給點跡描點連線,得圖像其中C點的橫坐標(biāo)為3T,縱坐標(biāo)為(3)結(jié)合圖像可以看出小球速度隨時間均勻變化,所以小球做勻加速運動,圖像的斜率代表了運動時的加速度(4)Δt越小,則越接近計數(shù)點的瞬時速度,所以Δt越小越好,計算速度需要用到Δx的測量值,所以Δx大小與速度測量的誤差有關(guān).(5)如果小球的初速度為0,其速度,那么它通過的位移x∝t2.因此,只要測量小球通過不同位移所用的時間,就可以檢驗小球的速度是否隨時間均勻變化.(要檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的,可以檢驗小球運動位移與時間的平方成正比,利用滴水可以得到小球的運動時間,并測出小球在相應(yīng)時間內(nèi)的位移,則可以驗證.)點睛:本題考查了速度與與時間得關(guān)系,速度沒有辦法直接測量,所以要利用物理關(guān)系轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)換成我們能夠測量的量,然后在來驗證速度與時間得關(guān)系.13.(2017·浙江·高考真題)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中(1)下列說法中不正確或不必要的是(填字母).A.長木板的一端必須墊高,使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運動B.連接鉤碼和小車的細線應(yīng)與長木板保持平行C.小車應(yīng)靠近打點計時器,先接通電源,后釋車D.選擇計數(shù)點時,必須從紙帶上第一個點開始(2)圖1是實驗中打下的一段紙帶.算出計數(shù)點2的速度大小為,并在圖2中標(biāo)出,其余計數(shù)點1、3、4、5對應(yīng)的小車瞬時速度大小在圖2中已標(biāo)出.(3)作圖并求得小車的加速度大小為【答案】AD0.58-0.61見解析1.43~1.53【詳解】(1)[1]A.探究小車的速度與時間的變化,并沒有要求小車只在拉力作用下運動,即平衡摩擦力不是必要的,A不是必要的,符合題意;B、連接小車的細繩需要與木板平行,否則就要涉及到繩子拉力分解問題,即拉力是一個變力,B是必要的,不符合題意;C.操作時應(yīng)先開電源再釋放小車,C是必要的,不符合題意;D.在處理紙帶時,由于第一點并不確定,因此常常將前面的點去掉,從清晰可辨的點取點后處理實驗數(shù)據(jù),D不是必要的,符合題意;故選AD。(2)[2]根據(jù)圖中x1=3.80cm=0.0380m,x3=15.70cm=0.1570m,所以有(3)[3]根據(jù)描點作一條過原點的直線,如圖所示[4]直線的斜率即為小車的加速度,所以加速度為14.(2016·天津·高考真題)某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動.(1)實驗中必要的措施是.A.細線必須與長木板平行

B.先接通電源再釋放小車C.小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量

D.平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50HZ的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中未畫出).s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm.則小車的加速度a=m/s2(要求充分利用測量的數(shù)據(jù)),打點計時器在打B點時小車的速度vB=m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)AB

(2)0.800.40【詳解】①為了讓小車做勻加速直線運動,應(yīng)使小車受力恒定,故應(yīng)將細線與木板保持水平;同時為了打點穩(wěn)定,應(yīng)先開電源再放紙帶,故AB正確;本實驗中只是研究勻變速直線運動,故不需要讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量;只要能讓小車做勻加速運動即可,故C錯誤;由C的分析可知,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力,故D錯誤,故選AB.②每兩個計數(shù)點間有四個點沒有畫出,故兩計數(shù)點間的時間間隔為;根據(jù)逐差法可知,物體的加速度;B點的速度等于AC段的平均速度,則有:.【點睛】本題考查勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用,要注意明確實驗原理,知道本實驗中只需要研究勻變速直線運動即可,所以不需要平衡摩擦力,也不需要讓小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量.15.(2015·江蘇·高考真題)某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律。實驗裝置如圖1所示,打點計時器的電源為50Hz的交流電。(1)下列實驗操作中,不正確的有。A.將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B.紙帶穿過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面C.用手捏緊磁鐵保持靜止,然后輕輕地松開讓磁鐵下落D.在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源(2)該同學(xué)按正確的步驟進行實驗(記為“實驗①”),將磁鐵從管口處釋放,打出一條紙帶,取開始下落的一段,確定一合適的點為O點,每隔一個計時點取一個計數(shù)點,標(biāo)為1,2,…,8。用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到O點的距離,記錄在紙帶上,如圖2所示。計算相鄰計時點間的平均速度v,,粗略地表示各計數(shù)點的速度,抄入下表。請將表中的數(shù)據(jù)補充完整。位置12345678v-(cm/s)24.533.837.839.539.839.839.8(3)分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知:在這段紙帶記錄的時間內(nèi),磁鐵運動速度的變化情況是;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)上述實驗操作(記為“實驗②”),結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同。請問實驗②是為了說明什么?對比實驗①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論?【答案】CD38.4逐漸增大到39.8cm/s逐漸增大到等于重力為了說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。【詳解】(1)[1]在實驗時,應(yīng)用手拿著紙帶釋放,而不是拿著磁鐵,應(yīng)先接通電源,讓打點計時器工作,然后釋放磁鐵,所以不正確的是CD;(2)[2]由可求v4=38.4cm/s(3)[3]由紙帶上的測量數(shù)據(jù)知,磁鐵的速度逐漸增大到39.8cm/s,最后勻速下落,阻力逐漸增大到等于重力;(4)[4]為了說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?!痉椒记伞勘绢}主要是對紙帶的處理,能利用紙帶分析物體的運動,從而得到阻尼的效果,并能準(zhǔn)確計算一定時間內(nèi)的平均速度,由現(xiàn)象分析規(guī)律。16.(2016·海南·高考真題)某同學(xué)利用圖(a)所示的實驗裝置探究物塊速度隨時間的變化.物塊放在桌面上,細繩的一端與物塊相連,另一端跨過滑輪掛上鉤碼.打點計時器固定在桌面左端,所用交流電源頻率為50Hz.紙帶穿過打點計時器連接在物塊上.啟動打點計時器,釋放物塊,物塊在鉤碼的作用下拖著紙帶運動.打點計時器打出的紙帶如圖(b)所示(圖中相鄰兩點間有4個點未畫出).根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,該同學(xué)認為物塊的運動為勻加速運動.回答下列問題:(1)在打點計時器打出B點時,物塊的速度大小為m/s.在打出D點時,物塊的速度大小為m/s;(保留兩位有效數(shù)字)(2)物塊的加速度大小為m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)0.56

0.96(2)2.0【詳解】(1)根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度,所以(2)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得考點021.(2023·浙江·高考真題)如圖所示,某同學(xué)把A、B兩根不同的彈簧串接豎直懸掛,探究A、B彈簧彈力與伸長量的關(guān)系。在B彈簧下端依次掛上質(zhì)量為m的鉤碼,靜止時指針?biāo)缚潭?、的?shù)據(jù)如表。鉤碼個數(shù)012…xA/cm7.758.539.30…xB/cm16.4518.5220.60…鉤碼個數(shù)為1時,彈簧A的伸長量=cm,彈簧B的伸長量=cm,兩根彈簧彈性勢能的增加量mg(+)(選填“=”、“<”或“>”)。【答案】0.781.29<【詳解】[1]鉤碼個數(shù)為1時,彈簧A的伸長量[2]彈簧B的伸長量[3]在B彈簧下端掛上鉤碼到系統(tǒng)在無外力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)的過程,需要有外力迫使系統(tǒng)最終處于靜止?fàn)顟B(tài),外力對系統(tǒng)做負功,系統(tǒng)機械能是減少的,所以兩根彈簧彈性勢能的增加量小于鉤碼減小的重力勢能,即2.(2018·全國·高考真題)如圖a,一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤;一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置,簡化為圖中的指針?,F(xiàn)要測量圖a中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時,移動游標(biāo),使其零刻度線對準(zhǔn)指針,此時標(biāo)尺讀數(shù)為1.950cm;當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.200kg的砝碼時,移動游標(biāo),再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針,標(biāo)尺示數(shù)如圖b所示,其讀數(shù)為cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為N/m(保留3位有效數(shù)字)。

【答案】3.775107【詳解】[1]實驗所用的游標(biāo)卡尺精度為0.05mm,游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第15條刻度線與主尺刻度線對齊,根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則,圖b所示的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm[2]托盤中放有質(zhì)量為m=0.200kg的砝碼時,彈簧受到的拉力F=mg=0.200×9.8N=1.960N彈簧伸長x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m根據(jù)胡克定律F=kx解得此彈簧的勁度系數(shù)3.(2022·湖南·高考真題)小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等,設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置,測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下:(1)查找資料,得知每枚硬幣的質(zhì)量為;(2)將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋,測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度,記錄數(shù)據(jù)如下表:序號12345硬幣數(shù)量/枚510152025長度10.5112.0213.5415.0516.56(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(b)上描點,繪制圖線;(4)取出全部硬幣,把冰墩墩玩具放入塑料袋中,穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖(c)所示,此時橡皮筋的長度為;(5)由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮恳娊馕?5.35127【詳解】(3)[1]根據(jù)表格標(biāo)點連線如圖(4)[2]由圖可知刻度尺的分度值為1mm,故讀數(shù);(5)[3]設(shè)橡皮筋的勁度系數(shù)為k,原長為x0,則則橡皮筋的勁度系數(shù)為k從作的l-n圖線讀取數(shù)據(jù)則可得,設(shè)冰墩墩的質(zhì)量為m1,則有可得4.(2021·廣東·高考真題)某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù),緩沖裝置如圖所示,固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30°,彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺,再將單個質(zhì)量為200g的鋼球(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個從管口滑進,每滑進一個鋼球,待彈簧靜止,記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù),數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量,進而計算其勁度系數(shù)。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用計算彈簧的壓縮量:,,cm,壓縮量的平均值cm;(2)上述是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;(3)忽略摩擦,重力加速度g取,該彈簧的勁度系數(shù)為N/m。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)【答案】6.046.05348.6【詳解】(1)[1]根據(jù)壓縮量的變化量為[2]壓縮量的平均值為(2)[3]因三個是相差3個鋼球的壓縮量之差,則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;(3)[4]根據(jù)鋼球的平衡條件有解得5.(2019·海南·高考真題)某同學(xué)利用圖(a)的裝置測量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中,光滑的細桿和直尺水平固定在鐵架臺上,一輕彈簧穿在細桿上,其左端固定,右端與細繩連接;細繩跨過光滑定滑輪,其下端可以懸掛砝碼(實驗中,每個砝碼的質(zhì)量均為),彈簧右端連有一豎直指針,其位置可在直尺上讀出,實驗步驟如下:①在繩下端掛上一個硅碼,調(diào)整滑輪,使彈簧與滑輪間的細線水平且彈簧與細桿沒有接觸;②系統(tǒng)靜止后,記錄砝碼的個數(shù)及指針的位置;③逐次增加砝碼個數(shù),并重復(fù)步驟②(保持彈簧在彈性限度內(nèi));④用n表示砝碼的個數(shù),l表示相應(yīng)的指針位置,將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。回答下列問題:(1)根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)在圖(b)中補齊數(shù)據(jù)點并做出圖像;l1234510.4810.9611.4511.9512.40(2)彈簧的勁度系數(shù)k可用砝碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及圖線的斜率表示,表達式為;若g取,則本實驗中(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。【答案】;109N/m【詳解】(1)做出圖像如圖;(2)由胡克定律:,即,則,解得;由圖形可知,解得6.(2015·福建·高考真題)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗.①圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73cm,圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時彈簧的伸長量△l為cm;②本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項中規(guī)范的做法是;(填選項前的字母)A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量△l與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是.【答案】6.93cmA鉤碼重力超過彈簧彈力范圍【詳解】①乙的讀數(shù)為14.66cm,則彈簧的伸長量△l=14.66cm–7.73cm=6.93cm②為了更好的找出彈力與形變量之間的規(guī)律,應(yīng)逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重,A正確;③彈簧超出了彈性限度,彈簧被損壞,彈簧的伸長量△l與彈力F不成正比。7.(2015·四川·高考真題)(1)某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時,安裝好實驗裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個鉤碼,靜止時彈簧長度為l1,如圖1所示,圖2是此時固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大圖,示數(shù)l1=cm。在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同鉤碼,靜止時彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5.已知每個鉤碼質(zhì)量是50g,掛2個鉤碼時,彈簧彈力F2=N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2)。要得到彈簧伸長量x,還需要測量的是。作出F-x曲線,得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系?!敬鸢浮?5.850.98彈簧的原長l0【詳解】(1)[1]根據(jù)圖2指針指示可知l1=25.85cm[2]掛2個鉤碼時,以2個鉤碼整體為對象,受重力mg和彈簧的拉力F2作用而處于平衡,根據(jù)共點力平衡條件有F2=mg=2×50×10-3×9.8N=0.98N[3]彈簧的伸長(或縮短)量x=|l-l0|其中l(wèi)為彈簧形變以后的長度,l0為彈簧的原長,因此要得到彈簧伸長量x,還需要測量的是彈簧的原長l0。【點睛】毫米刻度尺讀數(shù)時需要估讀,在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,還未知它們間的關(guān)系,因此不能套用胡克定律。理清電路結(jié)構(gòu)、抓住電學(xué)實驗的根本原理——伏安法和閉合電路歐姆定律,以不變應(yīng)萬變。考點03驗證力的平行四邊形定則1.(2024·海南·高考真題)為驗證兩個互成角度的力的合成規(guī)律,某組同學(xué)用兩個彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細線和圖釘?shù)绕鞑?,按照如下實驗步驟完成實驗:(Ⅰ)用圖釘將白紙固定在水平木板上;(Ⅱ)如圖(d)(e)所示,橡皮條的一端固定在木板上的G點,另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán),將兩細線系在小圓環(huán)上,細線另一端系在彈簧測力計上,用兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)到某位置,并標(biāo)記圓環(huán)的圓心位置為O點,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點,大小分別為F1=3.60N、F2=2.90N;拉力F1和F2,改用一個彈簧測力計拉動小圓環(huán),使其圓心到O點,在拉力F的方向上標(biāo)記P3點,拉力的大小為F=5.60N請完成下列問題:(1)在圖(e)中按照給定的標(biāo)度畫出F1、F2和F的圖示,然后按平行四邊形定則畫出F1、F2的合力F′。(2)比較F和F′,寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點原因【答案】(1)(2)①沒有做到彈簧秤、細繩、橡皮條都與木板平行;②讀數(shù)時沒有正視彈簧測力計【詳解】(1)按照給定的標(biāo)度畫出F1、F2和F的圖示,然后按平行四邊形定則畫出F1、F2的合力F′,如下圖所示(2)F和F′不完全重合的誤差可能是:①沒有做到彈簧秤、細繩、橡皮條都與木板平行;②讀數(shù)時沒有正視彈簧測力計。2.(2023·全國·高考真題)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有:木板、白紙、兩個標(biāo)準(zhǔn)彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細線和圖釘若干。完成下列實驗步驟:①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②將橡皮條的一端固定在木板上,另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)上,它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌觾蓚€測力計,小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力和的大小,并。(多選,填正確答案標(biāo)號)A.用刻度尺量出橡皮條的長度B.用刻度尺量出兩細線的長度C.用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D.用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細線的方向③撤掉一個測力計,用另一個測力計把小圓環(huán)拉到,由測力計的示數(shù)得到拉力的大小,沿細線標(biāo)記此時的方向。④選擇合適標(biāo)度,由步驟②的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作和的合成圖,得出合力的大小和方向;按同一標(biāo)度在白紙上畫出力的圖示。⑤比較和的,從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則?!敬鸢浮緾D/DC相同位置大小和方向【詳解】②[1]將橡皮條的一端固定在木板上,另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)上,它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌觾蓚€測力計,小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力和的大小,還需要用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置以及用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細線的方向。故選CD。③[2]撤掉一個測力計,用另一個測力計把小圓環(huán)拉到相同位置,由測力計的示數(shù)得到拉力的大小,沿細線標(biāo)記此時的方向;⑤[3]比較和的大小和方向,從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。3.(2017·全國·高考真題)某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗,將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1mm)的紙貼在水平桌面上,如圖甲所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(位于圖示部分之外),另一端P位于y軸上的A點時,橡皮筋處于原長。(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標(biāo)原點O,此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數(shù)如圖乙所示,F(xiàn)的大小為N;(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點;現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋,再次將P端拉至O點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖甲中兩條虛線所示的方向,由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1=4.2N和F2=5.6N;①用5mm長度的線段表示1N的力,以O(shè)為作用點,在圖甲中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合。②F合的大小為N,F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為。若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實驗驗證了力的平行四邊形定則?!敬鸢浮?.04.00.05【詳解】(1)[1]由圖乙可知,該測力計的精度為0.2N,則該讀數(shù)為4.0N。(2)①[2]用5mm長度的線段表示1N的力,以O(shè)為作用點,在圖甲中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合,如圖所示②[3]用刻度尺量出F合的線段長為20.0mm,所以F合大小為[4]F合與拉力F的夾角的正切值為4.(2022·浙江·高考真題)(1)①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖1所示,長木板水平放置,細繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分,以計數(shù)點O為位移測量起點和計時起點,則打計數(shù)點B時小車位移大小為cm。由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點,求得加速度為m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗,需調(diào)整的是。A.換成質(zhì)量更小的小車

B.調(diào)整長木板的傾斜程度C.把鉤碼更換成砝碼盤和砝碼

D.改變連接小車的細繩與長木板的夾角(2)“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖4所示,在該實驗中,①下列說法正確的是;A.拉著細繩套的兩只彈簧秤,穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B.在已記錄結(jié)點位置的情況下,確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠的兩點C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D.測量時,橡皮條、細繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤,為了完成該實驗至少需要(選填“2”、“3”或“4”)次把橡皮條結(jié)點拉到O點。【答案】6.15~6.251.7~2.1BC/CBD3【詳解】(1)[1]依題意,打計數(shù)點B時小車位移大小為6.20cm,考慮到偶然誤差,6.15cm~6.25cm也可;[2]由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點,有考慮到偶然誤差,1.7m/s2~2.1m/s2也可;[3]A.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,需要滿足小車質(zhì)量遠遠大于鉤碼質(zhì)量,所以不需要換質(zhì)量更小的車,故A錯誤;B.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,需要利用小車斜向下的分力以平衡其摩擦阻力,所以需要將長木板安打點計時器一端較滑輪一端適當(dāng)?shù)母咭恍?,故B正確;C.以系統(tǒng)為研究對象,依題意“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時有考慮到實際情況,即,有則可知而利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時要保證所懸掛質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量,即;可知目前實驗條件不滿足,所以利用當(dāng)前裝置在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時,需將鉤碼更換成砝碼盤和砝碼,以滿足小車質(zhì)量遠遠大于所懸掛物體的質(zhì)量,故C正確;D.實驗過程中,需將連接砝碼盤和小車的細繩應(yīng)跟長木板始終保持平行,與之前的相同,故D錯誤。故選BC。(2)[4]A.在不超出彈簧測力計的量程和橡皮條形變限度的條件下,使拉力適當(dāng)大些,不必使兩只測力計的示數(shù)相同,故A錯誤;B.在已記錄結(jié)點位置的情況下,確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠的一個點就可以了,故B錯誤;C.實驗中拉彈簧秤時,只需讓彈簧與外殼間沒有摩擦,此時彈簧測力計的示數(shù)即為彈簧對細繩的拉力相等,與彈簧秤外殼與木板之間是否存在摩擦無關(guān),故C錯誤;D.為了減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響,拉橡皮條時,橡皮條、細繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板,故D正確。故選D。[5]若只有一只彈簧秤,為了完成該實驗,用手拉住一條細繩,用彈簧稱拉住另一條細繩,互成角度的拉橡皮條,使其結(jié)點達到某一點O,記下位置O和彈簧稱示數(shù)F1和兩個拉力的方向;交換彈簧稱和手所拉細繩的位置,再次將結(jié)點拉至O點,使兩力的方向與原來兩力方向相同,并記下此時彈簧稱的示數(shù)F2;只有一個彈簧稱將結(jié)點拉至O點,并記下此時彈簧稱的示數(shù)F的大小及方向;所以若只有一只彈簧秤,為了完成該實驗至少需要3次把橡皮條結(jié)點拉到O。5.(2019·浙江·高考真題)(1)在“探究求合力的方法”的實驗中,下列操作正確的是()A.在使用彈簧秤時,使彈簧秤與木板平面平行B.每次拉伸橡皮筋時,只要使橡皮筋伸長量相同即可C.橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上D.描點確定拉力方向時,兩點之間的距離應(yīng)盡可能大一些(2)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,兩個相同的小車放在光滑水平板上,前段各系一條細繩,繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤,盤中可放重物.小車的停和動通過用黑板擦按住小車后的細線和抬起來控制,如圖1所示.實驗要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運動的力.請指出圖2中錯誤之處:.調(diào)整好裝置后,在某次實驗中測得兩小車的位移分別是x1和x2,則兩車的加速度之比為.【答案】AD拉小車的細繩與木板沒有平衡,托盤和砝碼的總質(zhì)量m沒有遠小于小車的質(zhì)量M【分析】該實驗采用了“等效法”,只要明確了實驗原理即可,判斷選項中的各個說法是否正確,從前正確的解答本題;利用控制變量法來研究加速度與力和質(zhì)量間的關(guān)系,還用到了轉(zhuǎn)化法,通過測量位移來求得加速度.【詳解】(1)彈簧秤是否與木板平面平行,將會影響彈簧秤的讀數(shù),即力的大小,A正確;兩次拉橡皮筋,要使橡皮筋的結(jié)點到達同一位置,并不是兩次拉橡皮筋的伸長量相同,也不一定橡皮條要在兩細線的夾角平分線上,BC錯誤;在記錄力的方向時,同一細繩方向的兩點要遠些,作圖時產(chǎn)生的角度誤差會減小,D正確;(2)實驗要求小盤和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運動的力,則必須滿足托盤和砝碼的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量,從圖2可知托盤的質(zhì)量150g,小車的質(zhì)量200g,達不到要求;拉小車的細繩與木板沒有平行;兩小車的運動時間相同,根據(jù)位移時間公式可得.6.(2018·天津·高考真題)某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗,所用器材有:方木板一塊,白紙,量程為5N的彈簧測力計兩個,橡皮條(帶兩個較長的細繩套),刻度尺,圖釘(若干個).①具體操作前,同學(xué)們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議,其中正確的有.A.橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B.重復(fù)實驗再次進行驗證時,結(jié)點O的位置可以與前一次不同C.使用測力計時,施力方向應(yīng)沿測力計軸線;讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度D.用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力②該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實驗,白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點位置O,力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點,如下圖所示.其中對于提高實驗精度最有利的是.A.B.C.D.【答案】BCB【詳解】①A、F1、F2方向間夾角大小適當(dāng)即可,不一定要橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上,故A錯誤;B、合力與分力的關(guān)系為等效替代的關(guān)系,效果是相同的,所以在同一次實驗時,需要讓兩個力拉橡皮條和一個力拉橡皮條產(chǎn)生的作用效果相同,則必定結(jié)點O的位置要相同;而在重復(fù)實驗再次進行驗證時,結(jié)點O的位置可以與前一次不同,故B正確;C、使用測力計時,施力方向應(yīng)沿測力計軸線,可以減小引摩擦產(chǎn)生的誤差,讀數(shù)時視線應(yīng)正對測力計刻度,可以減小偶然誤差,故C正確;D、用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力不一定必須都小于只用一個測力計時的拉力,故D錯誤.②A、為了便于確定拉力的方向,拉橡皮條的細繩要稍長一些,同時在紙上描點時,所描的點不要太靠近結(jié)點,該圖中所描的點太靠近結(jié)點,故A錯誤;B、該圖中所描的點到結(jié)點的距離適中,力的大小適中,而且兩個力的角度的大小也適中,故B正確;C、實驗要方便、準(zhǔn)確,兩分力適當(dāng)大點,讀數(shù)時相對誤差小,但不宜太大,該圖中的讀數(shù)都太小,故C錯誤;D、該圖中兩個分力之間的夾角太小,這樣誤差容易大,故D錯誤.點睛:在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,我們要知道分力和合力的效果是等同的,這要求同學(xué)們對于基礎(chǔ)知識要熟練掌握并能正確應(yīng)用,加強對基礎(chǔ)實驗理解,同時要理解會給實驗帶來誤差的因素.7.(2015·山東·高考真題)某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則.實驗步驟:①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向.②如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2,記錄彈簧秤的示數(shù)F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l).每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N,測出所對應(yīng)的l,部分數(shù)據(jù)如下表所示:F/N00.501.001.502.002.50l/cml010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O、,橡皮筋的拉力記為FOO′.④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示.用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB.完成下列作圖和填空:(1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F-l圖線.(2)測得OA=6.00cm,OB=7.60cm,則FOA的大小為N.(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,作出FOA和FOB的合力的圖示.(4)通過比較與的大小和方向,即可得出實驗結(jié)論.【答案】1.80(1.70~1.90均正確)FOO′【詳解】試題分析:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應(yīng)的數(shù)據(jù),圖象與橫坐標(biāo)的交點即為l0;(2)橡皮筋兩端拉力相等,根據(jù)題意求得總長度即可求得皮筋上的拉力;(3)通過給出的標(biāo)度確定力的長度,根據(jù)平行四邊形得出圖象如圖所示;(4)根據(jù)實驗原理可明確應(yīng)比較實驗得出的拉力與通過平行四邊形定則得出的合力解:(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)利用描點法作出圖象如圖所示:由圖可知,圖象與橫坐標(biāo)的交點即為l0,由圖可知l0=10.0cm;(2)AB的總長度為6.00+7.60cm=13.60cm;由圖可知,此時兩端拉力F=1.80N;(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,作出合力如圖所示;(4)只要作出的合力與實驗得出的合力F00′大小和方向在誤差允許的范圍內(nèi)相等,即可說明平行四邊形定則成立;故答案為(1)如圖所示;10.0;(2)1.80;(3)如圖所示;(4)F00′【點評】本題考查驗證平行四邊形定則的實驗,要注意通過認真分析題意掌握實驗原理,注意本題中橡皮筋掛在鉤上時,兩端的拉力大小相等;根據(jù)總長度即可求得拉力大小8.(2016·浙江·高考真題)某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中,測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500N/m。如圖1所示,用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗。在保持彈簧伸長1.00cm不變的條件下:(1)若彈簧秤a、b間夾角為90°,彈簧秤a的讀數(shù)是N(圖2中所示),則彈簧秤b的讀數(shù)可能為N。(2)若彈簧秤a、b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變,減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角,則彈簧秤a的讀數(shù)、彈簧秤b的讀數(shù)(填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮?.004.00變大變大【詳解】(1)[1]根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可知,a的讀數(shù)為3.00N。[2]彈簧OC的彈力,根據(jù)胡克定律可知F=kx=500×0.01N=5.00N由于OC的彈力為彈簧秤a、b的合力,且兩彈簧秤夾角為90°,則可知,b的讀數(shù)為(2)[3][4]若彈簧秤a、b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變,減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角,如圖所示則可知兩彈簧秤的示數(shù)均變大?!久麕燑c睛】由胡克定律可求得拉力大??;再根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可明確對應(yīng)的讀數(shù);根據(jù)幾何關(guān)系即可求得b的讀數(shù);根據(jù)題意作出對應(yīng)的圖像,根據(jù)圖像即可明確隨夾角的變化兩彈簧秤拉力的變化情況考點04研究平拋運動1.(2024·河北·高考真題)圖1為探究平拋運動特點的裝置,其斜槽位置固定且末端水平,固定坐標(biāo)紙的背板處于豎直面內(nèi),鋼球在斜槽中從某一高度滾下,從末端飛出,落在傾斜的擋板上擠壓復(fù)寫紙,在坐標(biāo)紙上留下印跡.某同學(xué)利用此裝置通過多次釋放鋼球,得到了如圖2所示的印跡,坐標(biāo)紙的y軸對應(yīng)豎直方向,坐標(biāo)原點對應(yīng)平拋起點.①每次由靜止釋放鋼球時,鋼球在斜槽上的高度(填“相同”或“不同”)。②在坐標(biāo)紙中描繪出鋼球做平拋運動的軌跡。③根據(jù)軌跡,求得鋼球做平拋運動的初速度大小為(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為,保留2位有效數(shù)字)?!敬鸢浮肯嗤?.71【詳解】[1]為保證鋼球每次平拋運動的初速度相同,必須讓鋼球在斜槽上同一位置靜止釋放,故高度相同;[2]描點連線用平滑曲線連接,鋼球做平拋運動的軌跡如圖所示[3]因為拋出點在坐標(biāo)原點,為方便計算,在圖線上找到較遠的點,在圖線上找到坐標(biāo)為19.6cm的點為研究位置,該點坐標(biāo)為,根據(jù)平拋運動規(guī)律,解得2.(2023·北京·高考真題)用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置,探究平拋運動的特點。(1)關(guān)于實驗,下列做法正確的是(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

D.水平拋出小球(2)圖1所示的實驗中,A球沿水平方向拋出,同時B球自由落下,借助頻閃儀拍攝上述運動過程。圖2為某次實驗的頻閃照片,在誤差允許范圍內(nèi),根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同,可判斷A球豎直方向做運動;根據(jù),可判斷A球水平方向做勻速直線運動。

(3)某同學(xué)使小球從高度為的桌面水平飛出,用頻閃照相拍攝小球的平拋運動(每秒頻閃25次),最多可以得到小球在空中運動的個位置。(4)某同學(xué)實驗時忘了標(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,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,并測量出另外兩個位置的坐標(biāo)值、,如圖3所示。根據(jù)平拋運動規(guī)律,利用運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。

【答案】ABD自由落體運動A球相鄰兩位置水平距離相等10【詳解】(1)[1]A.用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置,選擇體積小質(zhì)量大的小球可以減小空氣阻力的影響,A正確;B.本實驗需要借助重垂線確定豎直方向,B正確;CD.實驗過程先打開頻閃儀,再水平拋出小球,C錯誤,D正確。故選ABD。(2)[2][3]根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同,可以判斷出A球豎直方向做自由落體運動;根據(jù)A球相鄰兩位置水平距離相等,可以判斷A球水平方向做勻速直線運動。(3)[4]小球從高度為0.8m的桌面水平拋出,根據(jù)運動學(xué)公式,解得頻閃儀每秒頻閃25次,頻閃周期故最多可以得到小球在空中運動個數(shù)為(4)[5]如圖、分別表示水平和豎直方向,設(shè)重垂線方向與y軸間的夾角為,建立坐標(biāo)系存在兩種情況,如圖所示

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時,則x軸方向做勻減速運動,根據(jù)逐差法計算加速度有y軸方向在聯(lián)立解得當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時,則x軸方向做勻加速運動,根據(jù)逐差法計算加速度有y軸方向在聯(lián)立解得綜上所述,重垂線方向與y軸間夾角的正切值為3.(2023·浙江·高考真題)在“探究平拋運動的特點”實驗中

(1)用圖1裝置進行探究,下列說法正確的是。A.只能探究平拋運動水平分運動的特點B.需改變小錘擊打的力度,多次重復(fù)實驗C.能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點(2)用圖2裝置進行實驗,下列說法正確的是。A.斜槽軌道M必須光滑且其末端水平B.上下調(diào)節(jié)擋板N時必須每次等間距移動C.小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下(3)用圖3裝置進行實驗,豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙,可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。實驗時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端,鋼球從斜槽上P點靜止?jié)L下,撞擊擋板留下點跡0,將擋板依次水平向右移動x,重復(fù)實驗,擋板上留下點跡1、2、3、4。以點跡0為坐標(biāo)原點,豎直向下建立坐標(biāo)軸y,各點跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。測得鋼球直徑為d,則鋼球平拋初速度v0為。A.

B.

C.

D.【答案】BCD【詳解】(1)[1]AC.用如圖1所示的實驗裝置,只能探究平拋運動豎直分運動的特點,不能研究水平分運動的特點,故AC錯誤;B.在實驗過程中,需要改變小錘擊打的力度,多次重復(fù)實驗,最后得出結(jié)論,故B正確。故選B。(2)[2]AC.為了保證小球做平拋運動,需要斜槽末端水平,為了保證小球拋出時速度相等,每一次小球需要靜止從同一位置釋放,斜槽不需要光滑,故A錯誤,C正確;B.上下調(diào)節(jié)擋板N時不必每次等間距移動,故B錯誤。故選C。(3)[3]A.豎直方向,根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故A錯誤;B.豎直方向,根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故B錯誤;CD.豎直方向根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故D正確,C錯誤。故選D。4.(2022·福建·高考真題)某實驗小組利用圖(a)所示裝置驗證小球平拋運動的特點。實驗時,先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣,調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直;把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點O,建立坐標(biāo)系.然后從斜槽上固定的位置釋放小球,小球落到擋板上并在白紙上留下印跡.上下調(diào)節(jié)擋板進行多次實驗.實驗結(jié)束后,測量各印跡中心點、、的坐標(biāo),并填入表格中,計算對應(yīng)的值。2.956.529.2713.2016.6119.905.958.8110.7412.4914.0515.2835.477.6115.3156.0197.4233.5(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù),在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上補上數(shù)據(jù)點,并繪制“”圖線。(2)由圖線可知,小球下落的高度y,與水平距離的平方成(填“線性”或“非線性”)關(guān)系,由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。(3)由圖線求得斜率k,小球平拋運動的初速度表達式為(用斜率k和重力加速度g表示)。(4)該實驗得到的圖線常不經(jīng)過原點,可能的原因是。【答案】見解析線性水平射出點未與O點重合【詳解】(1)[1]根據(jù)上表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出數(shù)據(jù)點,并繪制“”圖線如圖所示(2)[2]由圖線為一條傾斜的直線可知,小球下落的高度y,與水平距離的平方成線性關(guān)系。(3)[3]根據(jù)平拋運動規(guī)律可得聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得小球平拋運動的初速度為(4)[4]圖線是一條直線,但常不經(jīng)過原點,說明實驗中測量的y值偏大或偏小一個定值,這是小球的水平射出點未與O點重合,位于坐標(biāo)原點O上方或下方所造成的。5.(2022·海南·高考真題)用如圖所示的裝置研究平拋物體的運動規(guī)律,擊打彈片時,A做平拋運動,B做自由落體。經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)兩個小球總是同時落地,則得到的結(jié)論是:。以A的拋出點做為坐標(biāo)原點,建立直角坐標(biāo)系,如圖所示,設(shè)從,從,從的時間分別是、、,則這三個時間是否相等。(選填“相等”或“不相等”)物體平拋的初速度是多少(用x、h、g表示)【答案】做平拋運動的物體,在豎直方向上是自由落體運動相等【詳解】[1]經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)兩個小球總是同時落地,則得到的結(jié)論是:做平拋運動的物體,在豎直方向上是自由落體運動;[2]在水平方向是勻速運動,由圖可知,從、、水平方向位移相等,運動相同的距離所用時間相等;[3]設(shè)相鄰兩點間時間為t,則在豎直方向上,相鄰兩點間距離差為,有得所以6.(2022·浙江·高考真題)在“研究平拋運動”實驗中,以小鋼球離開軌道末端時球心位置為坐標(biāo)原點O,建立水平與豎直坐標(biāo)軸。讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處靜止釋放,使其水平拋出,通過多次描點可繪出小球做平拋運動時球心的軌跡,如圖所示。在軌跡上取一點A,讀取其坐標(biāo)(x0,y0)。①下列說法正確的是。A.實驗所用斜槽應(yīng)盡量光滑B.畫軌跡時應(yīng)把所有描出的點用平滑的曲線連接起來C.求平拋運動初速度時應(yīng)讀取軌跡上離原點較遠的點的數(shù)據(jù)②根據(jù)題目所給信息,小球做平拋運動的初速度大小v0=。A.B.C.D.③在本實驗中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是?!敬鸢浮緾D確保多次運動的軌跡相同【詳解】①[1]A.只要保證小球每次從同一位置靜止釋放,到達斜槽末端的速度大小都相同,與實驗所用斜槽是否光滑無關(guān),故A錯誤;B.畫軌跡時應(yīng)應(yīng)舍去誤差較大的點,把誤差小的點用平滑的曲線連接起來,故B錯誤;C.求平拋運動初速度時應(yīng)讀取軌跡上離遠點較遠的點的數(shù)據(jù),便于減小讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差,故C正確;故選C。②[2]坐標(biāo)原點O為拋出點,由平拋規(guī)律有聯(lián)立解得平拋的初速度為故選D。③[3]小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放是為了保證到達斜槽末端的速度大小都相同,從而能確保多次運動的軌跡相同。7.(2020·天津·高考真題)某實驗小組利用圖1所示裝置測定平拋運動的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上,在桌面上固定一個斜面,斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離,讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下,通過碰撞復(fù)寫紙,在白紙上記錄鋼球的落點。①為了正確完成實驗,以下做法必要的是。A.實驗時應(yīng)保持桌面水平B.每次應(yīng)使鋼球從靜止開始釋放C.使斜面的底邊ab與桌邊重合D.選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面②實驗小組每次將木板向遠離桌子的方向移動,在白紙上記錄了鋼球的4個落點,相鄰兩點之間的距離依次為、、,示意如圖2。重力加速度,鋼球平拋的初速度為m/s。③圖1裝置中,木板上懸掛一條鉛垂線,其作用是?!敬鸢浮緼B2方便調(diào)整木板保持在豎直平面上【詳解】①[1]A.實驗過程中要保證鋼球水平拋出,所以要保持桌面水平,故A正確;B.為保證鋼球拋出時速度相同,每次應(yīng)使鋼球從同一位置靜止釋放,故B正確;CD.實驗只要每次鋼球拋出時速度相同即可,斜面底邊ab與桌面是否重合和鋼球與斜面間的摩擦力大小對于每次拋出的速度無影響,故C錯誤,D錯誤。故選AB。②[2]每次將木板向遠離桌子的方向移動,則在白紙上記錄鋼球的相鄰兩個落點的時間間隔相等,剛球拋出后在豎直方向做自由落體運動,根據(jù)可知相鄰兩點的時間間隔為剛球在水平方向上做勻速直線運動,所以小球初速度為③[3]懸掛鉛垂線的目的是方便調(diào)整木板保持在豎直平面上。8.(2019·北京·高考真題)用如圖1所示裝置研究平拋運動.將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上.鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出,落在水平擋板MN上.由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時,鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點.移動擋板,重新釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點.(1)下列實驗條件必須滿足的有.A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C.擋板高度等間距變化D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球(2)為定量研究,建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標(biāo)系.a(chǎn).取平拋運動的起始點為坐標(biāo)原點,將鋼球靜置于Q點,鋼球的(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對應(yīng)白紙上的位置即為原點;在確定y軸時(選填“需要”或者“不需要”)y軸與重錘線平行.b.若遺漏記錄平拋軌跡的起始點,也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖2所示,在軌跡上取A、B、C三點,AB和BC的水平間距相等且均為x,測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則(選填“大于”、“等于”或者“小于”).可求得鋼球平拋的初速度大小為(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,結(jié)果用上述字母表示).(3)為了得到平拋物體的運動軌跡,同學(xué)們還提出了以下三種方案,其中可行的是.A.從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱,拍攝照片,即可得到平拋運動軌跡B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運動軌跡C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,鉛筆以一定初速度水平拋出,將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡(4)伽利略曾研究過平拋運動,他推斷:從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈,如果不受空氣阻力,不論它們能射多遠,在空中

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