2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練-力學(xué)試驗(yàn)(原卷版)

2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練---力學(xué)試驗(yàn)1.(2019·貴州貴陽(yáng)市一模)如圖所示，為探究“質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測(cè)量并記錄滑塊和拉力傳感器的總質(zhì)量M；②調(diào)整長(zhǎng)木板和滑輪，使長(zhǎng)木板水平，細(xì)線與長(zhǎng)木板平行；③在托盤(pán)中放入適當(dāng)?shù)捻来a，接通電源，釋放滑塊，記錄拉力傳感器的讀數(shù)F，根據(jù)相對(duì)應(yīng)的紙帶，求出滑塊的加速度a；④多次改變托盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③.請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：(1)圖是該同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶求出滑塊的加速度大小為_(kāi)_______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．(2)該同學(xué)用由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，畫(huà)出了如圖所示的F－a圖線，圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因是________．(3)該實(shí)驗(yàn)還可測(cè)量滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其值可用M、F0、g表示為μ＝________(其中M為滑塊和拉力傳感器的總質(zhì)量，F(xiàn)0為圖中的縱截距，g為重力加速度)，與真實(shí)值相比，測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)________(選填“偏大”或“偏小”)．2．(2019·山東煙臺(tái)市上學(xué)期期末)某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：在長(zhǎng)木板上放置甲、乙兩輛小車(chē)，長(zhǎng)木板下墊有小木塊用以平衡兩小車(chē)受到的摩擦力，甲車(chē)的前端粘有橡皮泥，后端連著紙帶，紙帶穿過(guò)位于甲車(chē)后方的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔．某時(shí)刻接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，推動(dòng)甲車(chē)使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與原來(lái)靜止在前方的乙車(chē)相碰并粘在一起，然后兩車(chē)?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz.(1)現(xiàn)得到如圖所示的打點(diǎn)紙帶，A為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離AB＝8.40cm，BC＝10.50cm，CD＝9.08cm，DE＝6.95cm，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)．則應(yīng)選________段計(jì)算甲車(chē)碰前的速度；應(yīng)選________段計(jì)算甲車(chē)和乙車(chē)碰后的共同速度．(均選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)用天平測(cè)得甲車(chē)及橡皮泥的質(zhì)量為m1＝0.40kg，乙車(chē)的質(zhì)量為m2＝0.20kg，取甲、乙兩車(chē)及橡皮泥為一個(gè)系統(tǒng)，由以上測(cè)量結(jié)果可求得碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)3．(2019·山東臨沂市質(zhì)檢)某同學(xué)用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0＝19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1＝8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，測(cè)得重物的質(zhì)量為m＝1kg.(1)下列做法正確的有________．A．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(2)如圖10所示，選取O、C兩點(diǎn)為初、末位置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物減少的重力勢(shì)能是________J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度大小是________m/s.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)根據(jù)紙帶算出打下各點(diǎn)時(shí)重物的速度v，量出下落距離s，則以eq\f(v2,2)為縱坐標(biāo)、以s為橫坐標(biāo)畫(huà)出的圖象應(yīng)是下面的________．4．(2019·江西南昌市一模)某物理課外興趣小組的三名同學(xué)想驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他們找到了如下物品：一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)橡皮筋、木板、剪刀、白紙、鉛筆、刻度尺、三角板、三個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼、圖釘和細(xì)繩套若干．他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：步驟1：橡皮筋一端固定，另一端系上細(xì)繩套，分別掛上一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)鉤碼，用刻度尺測(cè)量掛上相應(yīng)的鉤碼時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度，看伸長(zhǎng)量是否與所掛鉤碼數(shù)成正比，若成正比則進(jìn)行下一步；步驟2：將橡皮筋剪成長(zhǎng)度均為l的三段，將三段橡皮筋的一端系在一起設(shè)為結(jié)點(diǎn)O，另一端均系上細(xì)繩套，任取兩細(xì)繩套對(duì)拉檢查對(duì)應(yīng)橡皮筋長(zhǎng)度是否相等，若相等則進(jìn)行下一步；步驟3：在木板上固定白紙，在白紙合適位置用圖釘套住一細(xì)繩套，現(xiàn)用手將另兩細(xì)繩套成一定角度往下拉適當(dāng)?shù)木嚯x，記錄結(jié)點(diǎn)O的位置和測(cè)量三段橡皮筋的長(zhǎng)度l1、l2、l3.(如圖所示)(1)有關(guān)上述操作說(shuō)法正確的有________．A．步驟1的目的是判斷橡皮筋是否符合胡克定律B．步驟2的目的是判斷三段橡皮筋勁度系數(shù)是否相同C．步驟3還需要記錄橡皮筋2、3的方向D．步驟3還需要彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量三段橡皮筋的拉力大小(2)該小組的三名同學(xué)分別做此實(shí)驗(yàn)，則他們?cè)诟淖兗?xì)繩的夾角再做實(shí)驗(yàn)時(shí)________(填“需要”或“不需要”)保證結(jié)點(diǎn)O位置不變．現(xiàn)測(cè)得l＝10.0cm，則甲、乙、丙記錄的數(shù)據(jù)明顯存在錯(cuò)誤的是________(選填“甲”“乙”或“丙”)．甲：l1＝l2＝l3＝15.0cm；乙：l1＝15.0cm，l2＝12.0cm，l3＝12.0cm；丙：l1＝16.0cm，l2＝13.0cm，l3＝14.0cm5.(2019·山東濟(jì)南市上學(xué)期期末)空間站中不能利用天平測(cè)量物體質(zhì)量，為此某同學(xué)為空間站設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)測(cè)量小球質(zhì)量．圖中彈簧固定在擋板上，光滑水平軌道B處裝有光電門(mén)，可以測(cè)量出小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間．該同學(xué)設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d；②將彈簧左端固定在擋板上；③小球與彈簧接觸并壓縮彈簧，記錄壓縮量x；④由靜止釋放小球，測(cè)量小球離開(kāi)彈簧后經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t；⑤改變彈簧的壓縮量，重復(fù)步驟③、④多次；⑥分析數(shù)據(jù)，得出小球的質(zhì)量．已知彈簧彈性勢(shì)能Ep＝eq\f(1,2)kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量．該同學(xué)使用了一個(gè)已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k0的彈簧進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)步驟①中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如圖(b)所示，小球的直徑d＝________cm；(2)某一次步驟④中測(cè)得小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t為5.00ms，則此次小球離開(kāi)彈簧的速度v＝________m/s；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)得的物理量，可得小球的質(zhì)量m＝________.(用實(shí)驗(yàn)步驟①、③、④中測(cè)得的物理量表示)6.(2019·吉林“五地六?！焙献黧w聯(lián)考)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，a、b是兩個(gè)半徑相等的小球．某同學(xué)按照以下步驟研究彈性正碰實(shí)驗(yàn)操作：①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，使小球a從斜槽軌道上固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；②將木板水平向右移動(dòng)一定距離并固定，再使小球a從固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的落點(diǎn)圈在里面，其圓心處于小球落點(diǎn)的平均位置，得到痕跡B；③把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從固定點(diǎn)處由靜止釋放，和小球b相碰后，重復(fù)多次，并使用與第②步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩個(gè)小球落點(diǎn)的平均位置，得到兩球撞在木板上的痕跡A和C.(1)為了保證在碰撞過(guò)程中a球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1________m2(選填“大于”“小于”或“等于”)．(2)完成本實(shí)驗(yàn)，必須測(cè)量的物理量有________．A．小球a開(kāi)始釋放的高度hB．木板水平向右移動(dòng)的距離lC．a(chǎn)球和b球的質(zhì)量m1、m2D．O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離y1、y2、y3(3)若(2)所給選項(xiàng)的物理量均已知，若滿(mǎn)足條件______(用測(cè)量量表示)，則表示兩小球發(fā)生的是彈性碰撞．7.(2019·福建寧德市上學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè))某同學(xué)利用圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．完成下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)從圖中指出一條實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤：____________________________________________；(2)糾正實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤后，通過(guò)測(cè)量得到一條紙帶如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，根據(jù)紙帶測(cè)得的數(shù)據(jù)，重物在C點(diǎn)時(shí)的速度為_(kāi)_______m/s；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)某同學(xué)選用兩個(gè)形狀相同、質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得幾組數(shù)據(jù)，畫(huà)出eq\f(v2,2)－h(huán)的圖象如圖所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知a的質(zhì)量ma________(選填“大于”或“小于”)b的質(zhì)量mb；(4)通過(guò)計(jì)算得到圖線b的斜率k＝9.50m/s2，分析發(fā)現(xiàn)造成斜率偏小的原因是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在各種阻力，已知此次實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m＝0.250kg，則重物所受的平均阻力Ff＝________N．(重力加速度g＝9.80m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)8．(2019·安徽皖江名校聯(lián)盟摸底大聯(lián)考)如圖甲所示為曉宇同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，利用彈射裝置給滑塊a一水平向右的速度，使其拖動(dòng)紙帶在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間滑塊a與靜止的滑塊b發(fā)生相互作用，兩滑塊碰撞后粘合在一起共同在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)過(guò)程中打出的紙帶如圖乙所示．已知兩滑塊的質(zhì)量分別用ma、mb表示，紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén).(1)若碰撞過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)_______；(2)如果將上述物理量均測(cè)量出，代入數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)碰前的動(dòng)量略大于碰后的動(dòng)量，請(qǐng)分析引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因：________.9.(2019·陜西榆林市第二次模擬)某實(shí)驗(yàn)小組做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．(1)用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，圖中帶滑輪的粗糙長(zhǎng)木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可直接顯示所受拉力的大?。鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作必要且正確的是________．A．將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，使小車(chē)前端的滑輪不掛沙桶時(shí)小車(chē)能勻速滑動(dòng)B．為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量C.小車(chē)遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車(chē)，再接通電源，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)Hz，打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車(chē)的速度大小v3＝________m/s；小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝________m/s2.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)10.(2019·湖北武漢市二月調(diào)研)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．將彈簧放置在水平桌面上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的A、B位置各安裝一個(gè)光電門(mén)．讓帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置C，由靜止釋放滑塊，與兩個(gè)光電門(mén)都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從A至B所用的時(shí)間t.改變光電門(mén)B的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一位置C由靜止釋放并用米尺測(cè)量AB之間的距離x.記下相應(yīng)的t值，所得數(shù)據(jù)如下表所示．x(m