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时间:2020-08-26
《2019年高考物理二轮专题复习练案:第13讲 力学实验与创新 Word版含解析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题五第13讲限时:40分钟1.(2018·陕西省宝鸡市模拟)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B。滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=__2.30___mm。(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是__遮光条到光电门的距离L(或A、B间的距离)___。(3)改变钩码质量,测出
2、对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描111点作出__-F__(填“t2-F”“-F”或“-F”)的线性图象。t2tt2d[解析](3)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有v2=2aL,其中v=,tFd2F12La=,即=2··L,得=·F。Mt2Mt2Md22.(2018·厦门市高三下学期第二次质量检测)如图所示,是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层,每层左右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左右塔轮通过皮带连接,并可通过
3、改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。(1)在该实验中应用了__B___来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法(2)用两个质量相等的小球放在A、C位置,匀速转动时,左边标尺露出1格,右边标尺露出4格,则皮带连接的左右塔轮半径之比为__2∶1___。[解析](1)向心力和三个因素有关,所以需要控制其中两个恒定,改变第三个量
4、,从而来研究向心力和它们的关系,故采用了控制变量法,B正确;ωr(2)同一条皮带相连,则A、C线速度相同,故AA=1,根据题意可知塔轮向心力之比ωrCCmω2r1ω为1∶4,并且塔轮的半径相同,A、C转动和各自的塔轮角速度相同,故A=,可知Amω2r4ωCC1r2=,故A=。2r1C3.(2018·陕西省渭南韩城市高三下学期第三次模拟)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,(滑轮质量不计)(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是__BCD___。A.用天平测出砂和砂
5、桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有一个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为__1.3___m/s2(结果保留两位有效数字)。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标,加速度为纵坐标(纵、横坐标轴单位长度相等,且都为国际单位),画出的a-F图象
6、是一条直线,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为__D___.1A.2tanθB.tanθ2C.kD.k[解析](1)A、E项:本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A、E错误;B项:该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;C项:打点计时器运用时,应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C正确;D项:改变砂和砂桶质量,即改变拉力
7、的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化关系,故D正确。(2)由于两计数点间还有1个点没有画出,故两点之间的时间间隔为T=2×0.02s=0.04s,根据逐差法x+x+x-x+x+xa=6543219T23.8+3.3+2.8-2.3+1.9+1.4=×10-2m/s2=1.3m/s2。9×0.042222(3)根据2F=ma,a=F,图象的斜率k,即k=,所以小车的质量m=,故D正确。mmk4.(2018·全国Ⅲ卷高考压轴卷理综试题)如图a所示是打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上
8、升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子后物体不再弹起,将钉子打入一定深度。若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点,物体上升过程
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