试题-全国-2013_2014年高考物理总复习 分类考点7 力学实验专项专练.rar

-13-考点7力学实验1.(2013·福建高考)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):①下列说法哪一项是正确的()A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为m/s(保留三位有效数字)。【解题指南】解答本题时应明确该实验原理和利用纸带测瞬时速度的方法。【解析】平衡摩擦力的原理就是在没有拉力的情况下调整斜面倾角,使μ=tanθ,A错;为减小系统误差应使钩码质量远小于小车质量,B错;实验时使小车靠近打点计时器能充分利用纸带,由静止释放则后面点测出的动能即等于该过程的动能变化量,便于利用实验数据进行探究,故①选C。据vB==0.653m/s可得打B点时小车的瞬时速度。【答案】①C②0.6532.(2013·广东高考)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。①部分实验步骤如下:A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔。上述实验步骤的正确顺序是:(用字母填写)。②图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=s。③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=。④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=。【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)熟悉利用打点计时器研究匀变速直线运动的操作步骤。(2)明确研究匀变速直线运动的原理。【解析】①实验的操作步骤应先安装实验器材,再接通电源进行实验,完成实验,关闭电源,取出纸带,故正确的操作顺序为D、C、B、A。②相邻两连续点的时间间隔T=0.02s×5=0.1s。③计数点5为4和6的中间时刻,故v5=。④为减小误差,可充分利用数据,据s4-s1=3aT2,s5-s2=3aT2,s6-s3=3aT2,联立求得平均加速度a=。【答案】①D、C、B、A②0.1③④3.(2013·大纲版全国卷)测量小物块Q与平板P之间动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C'。重力加速度大小为g。实验步骤如下:①用天平称出物块Q的质量m;②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC'的长度h;③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;④重复步骤③,共做10次;⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C'的距离s。(1)用实验中的测量量表示:(i)物块Q到达B点时的动能EkB=;(ii)物块Q到达C点时的动能EkC=;(iii)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=;(iv)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=。(2)回答下列问题:(i)实验步骤④⑤的目的是。(ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其他的可能是。(写出一个可能的原因即可)【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)熟练应用动能定理分析动能变化和做功问题。(2)根据平抛运动的特点分析水平速度和竖直速度。【解析】(1)(i)由动能定理可得EkB=mgR。(ii)从C到D物块做平抛运动竖直方向上:h=gt2水平方向上:s=vCt解得vC=,故EkC=mv2C=。(iii)根据动能定理得:从B到C-Wf'=EkC-EkB故Wf'=mgR-,克服摩擦力做功Wf=Wf'=mgR-。(iv)由Wf=μmgL得:μ=(2)(i)实验步骤④⑤是重复步骤③,目的是多次测量减小实验误差。(ii)产生的误差可能是圆弧轨道存在误差(或接缝B处不平滑等)【答案】(1)(i)mgR(ii)(iii)mgR-(iv)(2)(i)减小实验结果的误差(ii)圆弧轨道存在误差(或接缝B处不平滑等)4.(2013·四川高考)如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做运动。②连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N,小车的质量为0.2kg。请计算小车所受合