2018年高考物理二轮复习练案：第13讲力学实验与创新含解析

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1、6专题五　第13讲限时：40分钟一、选择题(本题共7小题，)1、(2017·山东省历城二中二模)在研究“质量一定，加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置(如图甲)：水平桌面上放置了气垫导轨(摩擦可忽略)，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处(挡光片左端与滑块左端对齐).实验中测出了滑块释放点到光电门(固定)的距离为s＝1.0m，挡光片经过光电门的速度为v，钩码的质量为m.(重力加速度g＝10m/s2，)(1)本实验中所挂钩码的质量要满足的条件是钩码质量远小于滑块及挡光片的总质量__.(2)该同学实

2、验测得数据如下：m(g)20406080100120v(m/s)0.580.811.001.151.301.41该同学想用作图法来间接验证加速度和力的关系，他以所挂钩码的质量为横坐标轴，应以v2__为纵坐标轴作图.请根据数据在乙图中做出图像来验证加速度和力的关系　(3)请根据所做图像求出滑块及挡光片的总质量1.2(1.1～1.3均对)__kg(保留两位有效数字)[解析]　(1)对整体分析，根据牛顿第二定律得，a＝，隔离对滑块分析，可知T＝Ma＝＝要保证重物的重力等于绳子的拉力，则钩码的质量远小于滑块及挡光片的质量.(

3、2)滑块的加速度a＝，当s不变时，可知加速度与v2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，所以滑块合力正比于钩码的质量，可知通过v2－m的关系可以间接验证加速度与力的关系.做出v2－m的关系可以间接验证加速度与力的关系，做出v2－m图像如图：6(3)因为a与F成正比，则有：＝，即v2＝m，结合图线的斜率可以求出滑块的质量：＝k＝解得M＝1.2kg.2、(2017·山西省一模)某同学为了探究求合力的方法，先用一个弹簧秤通过细线悬吊一个钩码，当钩码静止时，弹簧秤的示数为2.00N；再用两个弹簧秤a和b通过两根细线互成角

4、度将该钩码悬吊，其中a所拉细线方向水平(如图1)，当钩码静止时，b的示数如图2所示.(1)b的示数为2.50__N，a的拉力为1.50(1.48～1.52)__N.(2)保持a及其拉的细绳方向不变，将b及其拉的细绳方向沿逆时针在图示平面缓慢转至竖直方向的过程中，b的示数变小__(选填“变大”“变小”或“不变”).[解析]　(1)由图2可知弹簧秤的最小刻度为0.1N，估读到下一位0.01N，则b的拉力为2.50N；对O点分析受三个力而平衡，根据勾股定理可求得Fa＝≈1.50N(2)以结点O为研究对象，分析受力情况：重力

5、G、Fb和Fa，作出受力图，并作出BO绳在不同位置的力的合成图.由图可以看出，在测力计b自图所示沿逆时针方向缓慢转至竖直位置的过程中，Fb的拉力一直减小，当两根绳相垂直时，拉力最小，故b的示数变小.3、(2017·江西省赣中南五校模拟)(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F－L图象，由图象可知：弹簧原长L0＝3.0__cm，求得弹簧的劲度系数k＝200__N/m.6(2)如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G＝1N)，使(1)中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为

6、1.50__cm.由此可推测图b中所挂钩码的个数为3__个.[解析]　(1)当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知原长为l1＝3.0cm，由F＝kx，知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即k＝＝2N/cm＝200N/m.(2)由图b可知，该刻度尺的读数为：1.50cm可知弹簧被压缩：Δx＝L0－L＝3.0－1.50＝1.5cm弹簧的弹力：F＝kΔx＝200×1.5×10－2＝3N已知每个钩码重G＝1N，可推测图b中所挂钩码的个数为3个.4、某物理小组在一次探究活动中要测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图甲所示，一

7、表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点.(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a＝0.49__m/s2(保留两位有效数字).(2)为了测量动摩擦因数，下列物理

8、量中还应测量的是CD__.A、木板的长度L6B、木板的质量m1C、滑块的质量m2D、托盘和砝码的总质量m3E、滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝　(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g).[解析]　(1)电源频率为50Hz，每相邻两计数点间还有4个计时点，则计数点间的时间间隔：t＝0.02×5s＝0.1s，由匀变速运动的推论Δ