高考物理复习专题十七实验习题市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

力学试验1.(江苏单科,10,8分)利用如图1所表示试验装置探究恒力做功与物体动能改变关系。小车质量为M=200.0g,钩码质量为m=10.0g,打点计时器电源为50Hz交流电。 图1(1)挂钩码前,为了消除摩擦力影响,应调整木板右侧高度,直至向左轻推小车观察到。(2)挂上钩码,按试验要求打出一条纸带如图2所表示。选择某一点为O,依次每隔4个计时点取一个计数点。用刻度尺量出相邻计数点间距离Δx,统计在纸带上。计算打出各计数点时小车速度v,其中打出计数点“1”时小车速度v1=m/s。 图2(3)将钩码重力视为小车受到拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mgΔx算出拉力对小车做功W。利用Ek= Mv2算出小车动能,并求出动能改变量ΔEk。计算结果见下表。请依据表中数据,在方格纸上作出ΔEk-W图像。 (4)试验结果表明,ΔEk总是略小于W。某同学猜测是因为小车所受拉力小于钩码重力造成。用题中小车和钩码质量数据可算出小车受到实际拉力F=N。答案(1)小车做匀速运动(2)0.228(3)如图所表示 (4)0.093解析本题考查恒力做功与动能改变关系。(1)平衡摩擦力方法是利用小车重力沿斜面向下分力与摩擦力相平衡,故在此状态下小车获得速度后能匀速运动。(2)由题意知相邻计数点间时间间隔T=0.1s,由 = 得v1= = m/s=0.228m/s。(3)首先确定标度:为充分利用方格纸,依据给定数据范围及方格纸上格数多少,确定纵坐标、横坐标皆从2.0×10-3J开始,且每小格表示0.1×10-3J。然后描点、连线,图像见答案。(4)对钩码有mg-F=ma,对小车有F=Ma,联立可得:F= g= ×9.8N≈0.093N。2.(江苏单科,11,10分)某同学用如图1所表示装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点。光电门固定在A正下方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d遮光条。将钢球拉至不一样位置由静止释放,遮光条经过光电门挡光时间t可由计时器测出,取v= 作为钢球经过A点时速度。统计钢球每次下落高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间势能改变大小ΔEp与动能改变大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒。 (1)用ΔEp=mgh计算钢球重力势能改变大小,式中钢球下落高度h应测量释放时钢球球心到之间竖直距离。A.钢球在A点时顶端B.钢球在A点时球心C.钢球在A点时底端(2)用ΔEk= mv2计算钢球动能改变大小。用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所表示,其读数为cm。某次测量中,计时器示数为0.0100s,则钢球速度为v=m/s。 (3)下表为该同学试验结果:解析(1)要考虑钢球重力势能改变量大小,需要测量钢球球心下降高度h,所以要测量钢球在释放点和A点时球心之间竖直距离,选项B正确。(2)刻度尺读数为1.50cm,钢球速度v= = m/s=1.50m/s。(3)由动能定理可知,mgh-Wf=ΔEk,即ΔEp-Wf=ΔEk,ΔEp>ΔEk,所以空气阻力会造成ΔEp>ΔEk,但表中为ΔEk>ΔEp,所以不一样意他观点。(4)钢球球心和遮光条都绕悬点做圆周运动,但运动半径不一样,所以分别测出光电门和球心到悬点长度L和l,遮光条在光电门处速度v= ,则钢球速度v'= ·l,能够减小表中差异。3.(江苏单科,11,10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用运动规律。实验装置如图1所表示,打点计时器电源为50Hz交流电。 图1(1)以下试验操作中,不正确有。A.将铜管竖直地固定在限位孔正下方B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落D.在磁铁下落同时接通打点计时器电源(2)该同学按正确步骤进行试验(记为“试验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落一段,确定一适当点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8。用刻度尺量出各计数点相邻两计时点到O点距离,统计在纸带上,如图2所表示。 图2计算相邻计时点间平均速度 ,粗略地表示各计数点速度,抄入下表。请将表中数据补充完整。解析(1)本试验目标是研究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用运动规律,故试验中必须确保小磁铁除受重力、磁力外不受其它力作用,故铜管需竖直地固定在限位孔正下方以保证磁铁在下落过程中不与铜管摩擦与碰撞,A正确。纸带穿过限位孔能够确保纸带正确方位,置于复写纸下面能够确保打点清楚,B正确。释放纸带前应手提纸带上端使纸带竖直,小磁铁静止,故C错误。释放小磁铁前应先接通打点计时器电源,待其工作稳定后方可放开纸带,D错误。(2)由图2可得 = cm/s=39.0cm/s。(3)由表中数据能够看出,磁铁运动速度在相等时间内增量逐步减小,最终保持39.8cm/s速度不变,即磁铁运动中加速度逐步减小