专题6 第1讲 高考实验

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1、专题六　第一讲1．在研究弹簧的形变与外力关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为k＝______N/m，图线不过原点的原因是由于______________________。[答案]　200　弹簧自身具有重量[解析]　由图线可以算出斜率，即弹簧的劲度系数，不过原点说明弹簧上不挂东西的时候，已经有伸长量了。2．(2014·黑龙江齐齐哈尔二模)图甲

2、所示为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”的实验装置示意图，图乙是某同学通过实验，得到的－m图象，横坐标m为小车上砝码的质量。已知图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车受到的合力为________，小车的质量为________。[答案]　　[解析]　由题可知，设小车的质量为M，钩码质量为m0，线上的拉力为T，对小车分析，利用牛顿第二定律有：T＝(M＋m)a，对钩码分析，利用牛顿第二定律有：m0g－T＝m0a，又知(M＋m)≫m0，可得：＝m＋，结合－m图象可知：k＝，b＝，钩码重力近似等

3、于小车受到的合力即F＝m0g＝，小车的质量为M＝。3．(2014·吉林省吉林市质量检测)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定。(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使________________________________________________________________________。(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝_____________

4、_________________。(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。从纸带上测出s1＝3.20cm，s2＝4.52cm，s5＝8.42cm，s6＝9.70cm。则木块加速度大小a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)。[答案]　(1)细线与长木板平行(答“细线水平”同样给分)(2)　(3)1.3[解析]　(1)为了使细线的拉力方向与木块运动方向相同，应调整细线与长木板平行。(2)根据牛顿第二定律

5、，对砝码盘和砝码整体有：mg－F＝ma，对木块有：F－μMg＝Ma，联立两方程得μ＝。(3)利用逐差法得a＝＝m/s2＝1.3m/s2。4．(2014·河南六市一联)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。(1)某同学用20分度的游标卡尺测量一小球的直径，示数如图甲所示，则小球的直径d＝________cm。(2)如图乙所示，弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为ΔtA、ΔtB。用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，用游标卡尺测得小球直径为d，当地的重力加

6、速度为g，在误差范围内，若公式________________成立，就可以验证机械能守恒(用题中给出的物理量符号表示)。[答案]　(1)1.020　(2)()2－()2＝2gh[解析]　(1)游标卡尺示数为10mm＋0.05×4mm＝10.20mm＝1.020cm。(2)小球在A点动能EkA＝m()2，B点动能EkB＝m()2，动能增加量：ΔEk＝EkA－EkB＝m[()2－()2]，小球由A到B重力势能减少量ΔEp＝mgh，在误差允许范围内，若满足ΔEk＝ΔEp，即()2－()2＝2gh，就可以验证机械能守恒。

7、5．(2014·石家庄模拟)某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离S＝________cm；(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是__________________________；(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？__________(填“是”或“否”)[答案]　(

8、1)50.00　(2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M　(3)否[解析]　(1)两光电门之间距离S＝70.30－20.30＝50.00cm。(2)设滑块挡光条和拉力传感器的总质量为M，合力做的功为FS，动能变化为M(v－v)＝M[()2－()2]，在误差允许范围内，只须验证FS与M[()2－()2]是否相等即可。(3)滑块所受合力可以从力传感器示数直接读出，所以不需要。