高考物理大二轮复习 专题六 物理实验 专题跟踪训练14 力学实验-人教版高三全册物理试题.doc

专题跟踪训练(十四)力学实验1．(2018·安徽省示范高中联考)利用图示装置可以做多个力学实验．(1)用此装置做“研究匀变速直线运动”实验时，________(选填“需要”或“不需要”)平衡小车和木板间的摩擦力．(2)用此装置做“探究加速度与质量的关系\”实验时，改变小车质量后，________(选填“需要\”或“不需要\”)重新平衡摩擦力．(3)用此装置做“探究功与动能变化的关系\”实验，为了尽可能准确，不挂钩码平衡摩擦力时，小车后面________(选填“需要\”或“不需要\”)固定纸带．[解析](1)用此装置研究匀变速直线运动时，摩擦力并不影响小车做匀变速直线运动，故不需要平衡摩擦力．(2)用此装置探究加速度与质量的关系时，改变小车质量，重力沿木板向下的分力仍等于滑动摩擦力，则不需要重新平衡摩擦力．(3)利用此装置探究功与速度变化的关系时，为了尽可能准确，平衡摩擦力时不挂钩码，但小车后面需要固定纸带，因为纸带与打点计时器间也有摩擦力．[答案](1)不需要(2)不需要(3)需要2．(2018·全国卷Ⅰ)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．现要测量图(a)中弹簧的劲度系数．当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)．[解析]实验所用的游标卡尺最小分度为0.05mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，题图(b)所示的游标卡尺读数为3.7cm＋15×0.05mm＝3.7cm＋0.075cm＝3.775cm.托盘中放有质量为m＝0.100kg的砝码时，弹簧受到的拉力F＝mg＝0.100×9.8N＝0.980N，弹簧伸长量为x＝3.775cm－1.950cm＝1.825cm，根据胡克定律F＝kx，解得此弹簧的劲度系数k＝eq\f(F,x)＝53.7N/m.[答案]3.775±0.00553.7±0.13．(2018·全国卷Ⅱ)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出.砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列问题：(1)f4＝________N；(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线；(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝________，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝________；(4)取g＝9.80m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝________.(保留2位有效数字)[解析](1)对弹簧秤进行读数得2.75N．(2)在图象上添加(0.05kg,2.15N)、(0.20kg,2.75N)这两个点，画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如答图所示．(3)由实验原理可得f＝μ(M＋m)g，f－m图线的斜率为k＝μg.(4)根据图象求出k＝3.9N/kg，代入数据得μ＝0.40.[答案](1)2.75(2)如图所示(3)μ(M＋m)gμg(4)0.404．(2018·石家庄质检(一))小明同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间．小明同学进行了如下操作：(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径为________mm.(2)该小球质量为m、直径为D．现使小球从红外线的正上方h处自由下落，记录小球挡光时间t，已知重力加速度为g，则小球下落过程中动能增加量的表达式为________；重力势能减少量的表达式为________．(用所给字母表示)(3)改变小球下落高度h，多次重复实验，发现小球动能的增加量总是小于重力势能的减少量，你认为可能的原因是_____________(至少写出一条)．[解析](1)根据螺旋测微器的读数规则，小球的直径为15mm＋0.220mm＝15.220mm.(2)由于小球直径较小，可以用小球挡光时间内的平均速度代替瞬时