【創(chuàng)新設(shè)計】2021屆高考物理(江蘇專用)二輪倒數(shù)第10天強化練-倒數(shù)第4天

倒數(shù)第4天力學(xué)試驗要點提煉1．試驗要點試驗名稱?？家c探究小車速度隨時間的變化規(guī)律數(shù)據(jù)處理方法：(1)公式法：veq\f(t,2)＝eq\x\to(v)、Δx＝aT2；(2)圖象法：v－t圖象驗證機械能守恒定律用自由落體進行試驗，知道如何從紙帶的數(shù)據(jù)中確定ΔEp和ΔEk驗證力的平行四邊形定則彈簧測力計的使用留意事項及讀數(shù)、力的圖示、依據(jù)平行四邊形定則求出合力探究加速與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系把握變量法的應(yīng)用、圖象的處理以及試驗的留意事項2.物理量的測量方法待測量測量工具方法說明長度刻度尺毫米刻度尺精度為1mm，讀數(shù)時應(yīng)估讀到0.1mm游標(biāo)卡尺①讀數(shù)方法：測量值＝主尺上指示的毫米數(shù)＋精度×游標(biāo)尺對齊的格數(shù)②精度：eq\f(1,游標(biāo)刻度總數(shù))mm,10分度的游標(biāo)卡尺精度為0.1mm,20分度的游標(biāo)卡尺精度為0.05mm，50分度的游標(biāo)卡尺精度為0.02mm，游標(biāo)卡尺不估讀螺旋測微器①讀數(shù)方法：測量值＝主尺上指示的毫米數(shù)(留意半毫米刻線是否露出)＋精度×轉(zhuǎn)動圓筒上與主尺中心刻線所對應(yīng)刻度值(留意刻度值要估讀)②精度：螺旋測微器精度為0.01mm時間打點計時器①t＝nT(n表示打點的時間間隔的個數(shù)，T表示打點周期)②打點周期與所接溝通電周期相同光電計時器光電計時器能自動記錄擋光時間，顯示在讀數(shù)窗口力彈簧測力計力的大小＝精度×指針指示的格數(shù)(留意估讀)速度打點紙帶若紙帶做勻變速直線運動，則打某點時的瞬時速度等于對應(yīng)的平均速度頻閃照相(利用等時間間隔照片信息記錄物體在不同時刻的位置)同上光電門①v0＝eq\f(d,Δt)(d表示滑塊上擋光片的寬度，Δt表示擋光片擋光時間)②由于擋光片的寬度很小，在這里可用平均速度表示其瞬時速度加速度打點紙帶(頻閃照相)若紙帶做勻變速直線運動，則a＝eq\f(Δx,T2)或a＝eq\f(xm－xn,m－nT2)光電門若紙帶做勻變速直線運動，則a＝eq\f(v2－v1,Δt)(v1、v2分別表示通過光電門測得的滑塊在t1、t2兩個時刻的速度，Δt表示對應(yīng)的時間間隔)考前必做題1．(2022·青島市質(zhì)量檢測)某同學(xué)利用如圖1所示的試驗裝置，探究小車的加速度a和它所受拉力F的關(guān)系．圖1 (1)除備有4個50g鉤碼外，另有下列試驗器材備選： A．質(zhì)量為300g小車 B．質(zhì)量為2.2kg小車 C．輸出電壓4～6V直流電源 D．輸出電壓3.6～5.6V溝通電源 為盡量保證明驗成功，你選用的試驗小車為________，電源為________(填字母代號)．圖2 (2)某同學(xué)正確選擇試驗器材后，通過試驗得到如圖2所示a－F圖象，造成圖線未過坐標(biāo)原點的緣由是_________________________________________________________________ _________________________________________________________________. 解析(1)在探究物體的加速度與合外力關(guān)系的試驗中應(yīng)滿足小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量，因此選用的小車質(zhì)量盡量大一些，所以選B；打點計時器正常工作時應(yīng)用低壓溝通電源，則選D.(2)由圖象可知，當(dāng)小車的牽引力為零時，小車已經(jīng)具有了加速度，則說明平衡摩擦力時將長木板墊的過高、傾角過大，也就是說平衡摩擦力過度． 答案(1)BD (2)平衡摩擦力過度2．某試驗小組分別設(shè)計了如圖3甲、乙、丙所示的試驗裝置來驗證機械能守恒定律．圖3 (1)經(jīng)分析比較后，其中最抱負的試驗裝置是________(選填“甲”、“乙”或“丙”)； (2)圖丁是利用最抱負的試驗裝置進行試驗得到的一條紙帶，圖中點1是打點計時器打出的第一個點，其他各點是緊接著連續(xù)打出的點，假如發(fā)覺第1、2兩點之間的距離明顯大于2mm，這是由于試驗操作時_________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________； (3)已知重錘的質(zhì)量為m，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T，僅考慮消滅(2)所述狀況所帶來的影響時，設(shè)從打第1點到打第6點過程中重錘削減的重力勢能為ΔEp，則下列關(guān)系式正確的是________(填選項前的字母)； A．ΔEp＞eq\f(ms2,8T2) B．ΔEp＝eq\f(ms2,8T2) C．ΔEp＜eq\f(ms2,8T2) (4)若試驗操作正確，某同學(xué)依據(jù)公式veq\o\al(2,6)＝2gh計算出從第1點到第6點重錘動能增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,6)，由ΔEp＝mgh，計算出重力勢能的削減量，再依據(jù)ΔEk＝ΔEp得出重錘在下落過程中機械能守恒的結(jié)論．則該探究過程是____________(選題“合理”或“不合理”)的，理由是_________________ ________________________________________________________________. 解析(1)圖乙中紙帶上所打下的點較少，圖丙中用手釋放紙帶，消滅人為因素，而影響紙帶的釋放，故比較抱負的試驗裝置為圖甲中的裝置；(2)打下第一點的速度不為零，即先釋放紙帶，后接通電源；(3)依據(jù)機械能守恒可得：ΔEp＝eq\f(ms2,8T2)－Ek1，故ΔEp＜eq\f(ms2,8T2)，選項C正確；(4)重錘下落過程中還受到阻力作用，其下落的加速度a＜g，故不行以用veq\o\al(2,6)＝2gh來計算． 答案(1)甲 (2)先釋放紙帶，后接通電源 (3)C (4)不合理重錘下落過程中受阻力作用，下落加速度a＜g，不行用veq\o\al(2,6)＝2gh計算(其他合理答案也可)3．(2022·蘇州市高三調(diào)研)(1)如圖4中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為________mm，螺旋測微器讀數(shù)為________mm.圖4 (2)某試驗小組為探究加速度與力之間的關(guān)系設(shè)計了如圖5甲所示的試驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng))測小車的加速度．通過轉(zhuǎn)變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種狀況下分別做了試驗，得到了兩條a－F圖線，如圖5乙所示．圖5 ①圖線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)是在軌道水平的狀況下得到的． ②小車和位移傳感器放射部分的總質(zhì)量為________kg.小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為________N. (3)某同學(xué)用小車做“爭辯勻變速直線運動”試驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖6所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來)，圖示紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離．打點計時器的電源頻率為50Hz.圖6 該小車做勻變速直線運動的加速度a＝________m/s2，與紙帶上D點相對應(yīng)的瞬時速度v＝________m/s(答案均要求保留3位有效數(shù)字)． 解析(1)游標(biāo)卡尺的示數(shù)52mm＋0.05mm×7＝52.35mm；螺旋測微器的示數(shù)1.5mm＋0.01mm×49.0＝1.990mm. (2)導(dǎo)軌水平常，因摩擦力的存在，拉力比較小時，小車仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故Ⅱ是軌道水平常得到的，水平軌道時小車受到拉力和摩擦力的作用，小車剛要運動時的外力等于滑動摩擦力，故摩擦力大小為1N．由圖Ⅰ得小車平衡摩擦力過度，軌道傾斜時，小車勻加速運動階段的加速度a＝eq\f(F,m)＋F1，圖線的斜率表示k＝eq\f(1,m)＝1kg－1，故質(zhì)量為1kg. (3)勻變速運動的加速度a＝eq\f(LEF－LBC