2021高考物理二轮复习专题6物理实验第1讲力学实验及创新作业含解析202102232116.doc

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1、第1讲力学实验及创新A组　基础能力练1．(2020·四省名校二次大联考)某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律．某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出，打点计时器所接交流电源频率为50Hz.分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离，x1、x2、x3、x4，以打A点作为计时起点，算出小车位移与对应运动时间的比值，并作出－t图像如图丙所示．(1)实验中下列措施必要的是_C__(填正确答案标号)A．打点计时器接220V交流电源B．平衡小车与长木板间的摩擦力C．细线必须与长木板

2、平行D．小车的质量远大于钩码的质量(2)由图丙中图像求出小车加速度a＝_5.0__m/s2，打A点时小车的速度vA＝_0.40__m/s.(结果均保留两位有效数字)【解析】　(1)电磁打点计时器接8V左右交流电源，选项A错误；实验时不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项B错误；细线必须与长木板平行，选项C正确；实验中小车做匀加速运动即可，没必要小车的质量远大于钩码的质量，选项D错误；故选C．(2)根据x＝v0t-8-＋at2可得＝v0＋at，由图像可知：v0＝vA＝0.4m/s；a＝2k＝2×m/s2＝5.0m/s22．(2020·某某质量检测)在“验证力的平行四边形

3、定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.(1)某同学在做该实验时认为：其中正确的是(　ABC　)A．拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行C．橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D．拉力F1和F2的夹角越大越好(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则_不能__(填“能”或“不能”)用一个量程为

4、5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是4N>5N　.【解析】　(1)拉力F1和F2的夹角越大，而合力越小，作图时相对误差太大，正确的选项为A、B、C．(2)若两个弹簧测力计的读数均为4N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为4N>5N，故不能用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力．3．(2020·某某八市三模)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：(1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F－x图像，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝_8__cm，弹簧的弹性系数k＝_25__N/m.该同

5、学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝_20__cm.-8-(2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示．下列表述正确的是(　B　)A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比．【解析】　(1)当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为：x0＝8cm，在F－x图像中斜率代表弹簧的劲度系数，则：k＝＝N/m＝25N/m，在乙图中弹簧秤的示数：F＝3.00N，根据F＝kx，可知：x＝＝m＝0.12m＝12cm，故此时弹簧的长度：L＝x＋x0＝20cm.(2

6、)在丙图中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．4．(2020·某某三市一模)某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为Ep＝kx2(其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量)，他想通过下图所示的实验装置加以验证．有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上，左端固定，弹簧处于原长时另一端在O点处，右端紧靠滑块，但不连接．(1)其探究步骤如下：①按图1所示安装好实验装置；②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d，其示数如图2所示，则d＝_3.65

7、__mm；③打开气源，将滑块放在导轨上，调节气垫导轨使之水平；④滑块压缩弹簧至位置A(记下此时弹簧的压缩量x1-8-)后由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间t1＝8×10－3s，则滑块离开弹簧时的速度v1＝_0.46__m/s(结果保留两位有效数字)；⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小，v1取平均值；⑥改变A点的位置，重复上面的实验，分别得到多组x、v的值；(2)如果弹性势能的表达式为Ep＝kx2，摩擦阻力不计，则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是_过原点的一条直线__．【解析】　(1)②d＝3mm＋0.05mm×13