2019高考物理二轮复习 专题七 实验技能与创新 1-7-14 力学实验与创新训练

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1、1-7-14力学实验与创新课时强化训练1．(2018·山东菏泽一模)(6分)某同学利用如图甲所示的实验装置探究“物体的加速度与合外力的关系”，具体实验步骤如下：A．按图示装置安装器材；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且使小车上的挡光板通过两个光电门的时间相等；C．取下细绳和砂桶，测量砂桶和砂子的总质量m并记录；D．把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门1和光电门2时显示的时间；E．重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B～D步骤。(1)如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d

2、＝__________。(2)下列有关本实验的说法正确的是__________。A．砂桶和砂子的总质量必须远小于小车的质量B．小车的质量必须远小于砂桶和砂子的总质量C．平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶D．平衡摩擦力时不需要取下细绳和砂桶(3)若挡光片的宽度为d，光电门1、光电门2之间的距离为l，显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度为__________。[解析](1)主尺读数为0.6cm，游标尺读数为15×0.05mm＝0.75mm＝0.075cm，故挡光片宽度为0.675cm。(2)因实验操作中，平衡摩擦力时，小车在细绳的拉力作用

3、下做匀速直线运动，而取下细绳和砂桶后，小车沿木板做匀加速直线运动，小车所受合外力等于砂桶及砂子的总重力，则分析各选项可知只有D正确。(3)由－＝2al，可知a＝。[答案](1)0.675cm　(2)D　(3)2．(2017·湖北七市三月模拟)某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。(1)调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表，为了形象直观地反映vA和h的关系，应选择_

4、_________(填“vA”、“v”或“v”)为纵坐标，并在坐标纸中标明纵坐标，画出图像。组次123456h/m0.050.100.150.200.250.30v/(m·s－1)1.231.732.122.462.743.00v/(s·m－1)0.810.580.470.410.360.33v/(m2·s－2)1.503.004.506.057.519.00(2)当地重力加速度g取10m/s2，结合图像分析，杆转动时的动能Ek＝__________。(请用质量m、速度vA表示)[解析](1)由表中数据可看出，h与v成正比，因此应选择

5、v为纵坐标，描点画线，可得到一条过原点的直线。(2)据机械能守恒得Ek＝mgh，由图像得h＝v，则Ek＝mg·v＝mv。[答案](1)v　图像如图所示　(2)mv[易错点拨]①注意杆重心下降的高度为。②vA是杆的A端运动的速度，故杆的动能不等于mv。③杆的平均速度＝。3．(2018·江西上饶六校一联)利用如图所示的装置可以“测定滑块与桌面间的动摩擦因数”和“验证碰撞中的动量守恒”，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的距离x1(图甲)；然后将小滑块B

6、放在圆弧轨道的最低点，再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙)，圆弧轨道的半径为R，A和B完全相同，重力加速度为g。(1)小滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v＝__________(用R和g表示)。(2)小滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝__________(用R和x1表示)。(3)若x1和x2的比值＝__________，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。[解析](1)因为圆弧轨道光滑，小滑块下滑过程中机械能守恒，则有mgR＝mv2，得v＝。(2)由能量守恒有mgR＝μmg

7、x1，得μ＝。(3)若A和B碰撞时动量守恒，则有mv＝2mv′，得v′＝，由能量守恒有·2mv′2＝μ·2mgx2，得＝＝4，故当＝4时A和B碰撞时动量守恒。[答案](1)　(2)R/x1　(3)44．(2018·安徽A10联盟)在“验证牛顿运动定律”的实验中，某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。(1)用20分度的游标卡尺测出挡光片的宽度如图乙所示，则宽度d＝__________cm。(2)接通气源，调节气垫导轨水平，让滑块从不同位置由静止释放，记录挡光片通过光电门的挡光时间t，测出释放点到光电门的间距为s，以s为纵轴，为横轴

8、作图，得到的图像是一条过原点的倾斜直线，且斜率为k，则滑块的加速度a＝__________(用d、k表示)。(3)若以测得的滑块加速度a为纵轴，所挂钩码的重力代替拉力F，作出如图丙中图线1。为了减小误差，该兴趣小组将一个