高考物理二轮复习 专题14 力学实验押题专练-人教版高三全册物理试题.doc

专题14力学实验
1.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向.
②如图1所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：

图1
F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F＝2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′.

图2
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图2所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.
完成下列作图和填空：
(1)利用表中数据在图3坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm.

图3
(2)测得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，则FOA的大小为________N.
(3)根据给出的标度，在图4中作出FOA和FOB的合力F′的图示.

图4
(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论.
答案(1)见解析图甲10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)见解析图乙
(4)FOO′
解析(1)作出Fl图象，如图甲所示，求得直线的横截距即为l0，可得l0＝10.0cm

(3)FOB＝FOA＝1.80N，两力的合力F′如图乙所示.

(4)FOO′的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相同，F′是FOA、FOB两个力的合力，所以通过比较F′和FOO′的大小和方向，可得出实验结论.
2.某同学利用如图6所示的装置验证动能定理.将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y.改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：

图6
高度H(h为单位长度)h2h3h4h5h6h7h8h9h竖直位移y/cm30.015.010.07.56.04.33.83.3
(1)表格中空缺的数据应为________.
(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立，则应满足的关系式是________________.
(3)若仅仅换一形状完全相同，但摩擦不能忽略的斜槽(其余装置、位置均不变)，表格中竖直位移y的数值与上表相比会________(填“变大”“变小”或“不变”).
答案(1)5.0(2)H＝eq\f(x2,4y)(3)变大
解析(1)根据表格中的数据规律可以发现，Hy＝30h，是个定值，则当H＝6h时，y＝5.0cm.
(2)设小球离开斜槽时的速度为v，根据平抛运动的规律得：x＝vt，y＝eq\f(1,2)gt2
联立得：v＝xeq\r(\f(g,2y))
小球在斜槽上滑下过程中，不计小球与槽之间的摩擦，只有重力做功，则有：
mgH＝eq\f(1,2)mv2，解得：H＝eq\f(x2,4y)

3.某兴趣小组利用如图7所示弹射装置将小球竖直向上抛出来验证机械能守恒定律.一部分同学用游标卡尺测量出小球的直径为d，并在A点以速度vA竖直向上抛出；另一部分同学团结协作，精确记录了小球通过光电门B时的时间为Δt，用刻度尺测出光电门A、B间的距离为h.已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g，完成下列问题：

图7
(1)小球在B点时的速度大小为________________；
(2)小球从A点到B点的过程中，动能减少量为________；
(3)在误差允许范围内，若等式____________成立，就可以验证机械能守恒(用题目中给出的物理量符号表示).
答案(1)eq\f(d,Δt)(2)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)meq\f(d2,Δt2)
(3)gh＝eq\f(1,2)[veq\o\al(2,A)－eq\f(d2,Δt2)]
解析(1)小球在B点的瞬时速度大小vB＝eq\f(d,Δt).
(2)小球从A点到B点，动能的减小量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)－eq\f(1,2)mveq\o\a