安徽省2013年高考物理二轮复习-专题升级训练十五-力学实验专题升级训练卷.doc

专题升级训练十五力学实验（满分：100分时间：60分钟）1（15分）（2012华师附中高三模拟）某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则：（1）小车的实际加速度可以表示为_（用题中所给物理量表示）。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出aF关系的点迹（如图所示）。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生的主要原因可能是（）。A轨道与水平方向夹角太大B轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力C所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲的趋势D所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲的趋势2（15分）（2012安徽名校高三联考）如图所示，在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法作出小球做平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描出运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不需要的是（）。A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次应从同一位置由静止释放小球C斜槽轨道必须光滑D小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触（2）下图中A、B、C、D为某同学描绘的平抛运动轨迹上的几个点，已知方格边长为L。则小球的初速度v0_；B点的速度大小为vB_。（重力加速度为g）3（15分）（2012江西上饶高三二模）在探究求合力的方法时，实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点位置，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的F与F两力中，方向一定沿AO方向的是_。（2）关于此实验，下列情况正确的是（）。A两弹簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，两个弹簧秤的拉力是分力C如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不变D本实验采用的科学方法是控制变量法4（15分）（2012河北唐山模拟）某研究小组在“探究加速度和力、质量的关系”时，利用气垫导轨和光电门进行实验。气垫导轨可以在滑块与导轨之间形成很薄的空气膜，从而极大地减少摩擦力的影响，滑块的运动可以近似看成无摩擦运动。光电门可以准确地记录滑块挡光板通过光电门的时间，从而得到滑块通过光电门的速度，如图所示。（1）实验时，该小组将托盘和砝码的重力作为滑块所受合外力，但实际上二者只是近似相等，请回答，二者近似相等需要满足什么条件？_（2）滑块挡光板宽度为d，某次实验时发现光电门记录时间为t，则滑块通过光电门时的速度大小的表达式v_。（3）该小组保持滑块质量恒定，光电门的位置固定，并且始终从同一位置释放，不断改变砝码的个数，并通过计算得到多组滑块通过光电门的数据，如下表所示。托盘砝码总质量（g）102030405060v/（ms1）0.500.710.861.011.121.23/（sm1）2.001.411.160.990.890.81v2/（m2s2）0.250.500.741.021.251.51为了便于研究合外力与加速度的关系，该小组用托盘和砝码的总质量代表合外力作为横轴，请你选择合适的物理量代表加速度作为纵轴，并利用表格中数据在坐标纸中选择标度描点作图。通过绘出的图线可以得到如下结论：在滑块质量一定时，_。5（20分）（20122月西安五校联考）某学校物理兴趣小组利用光控实验板进行了“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”的实验，如图甲所示。同学将数据记录在Excel软件工作簿中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。甲在数据分析过程中，小组同学先得出了vBh图象，继而又得出vh图象，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：（1）小明同学在得出vBh图象后，为什么还要作出vh图象？_。（2）若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求出图丁图象的斜率为k，则重力加速度g_。6（20分）（2012南京二模）如图a为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，请结合以下实验步骤完成填空。ab（1）将气垫导轨放在水平桌面上，并调节至水平。（2）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。用刻度尺测出两光电门中心之间的距离s，用游标卡尺测出挡光条的宽度l，见图b，l的读数为_cm。（3）将滑块移至光电门1左侧某处，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间t1和t2。（4）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1_和Ek2_。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量Ep_。（已知重力加速度为g）比较_和_，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。参考答案1答案：（1）a（2）BC解析：（1）遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1d/t1，v2d/t2。根据匀变速直线运动规律，vv2aL，解得小车的实际加速度可以表示为a。（2）图线直线部分没有过原点，产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力，选项A错误，B正确；图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲的趋势。2答案：（1）C（2）2解析：（1）因为每次都是同一个小球在同一个轨道经过同一路线，所以小球到轨道末端的速度大小区别甚微，选项C大可不必；（2）图中几个点水平方向距离都是2L，水平方向为匀速直线运动，所以各点时间间隔相同，而小球竖直方向上为匀加速直线运动，相同时间间隔内位移增加量相同，2Lv0T，yLgT2，竖直方向B点位于A、C点的时间中点，其竖直速度等于A、C段竖直方向的平均速度，vBy2.5，vBxv0，vB，利用以上公式，可解得答案。3答案：（1）F（2）C解析：（1）F是作平行四边形而得，F是弹簧的拉力方向。（2）两弹簧秤的拉力不一定比橡皮筋的拉力大，A错误；橡皮筋的拉力与合力的大小相等，并不是合力，两个弹簧秤的拉力是分力，B错误；如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不变，C正确；本实验采用的科学方法是等效替代法，D错误。4答案：（1）托盘和砝码的总质量远小于滑块的质量（2）d/t（3）绘出的图线如图所示。加速度与合外力成正比解析：将托盘和砝码的重力作为滑块所受合外力，二者近似相等需要满足托盘和砝码的总质量远小于滑块的质量。滑块通过光电门时的速度大小的表达式vd/t。滑块始终从同一位置释放，做初速度为零的匀加速直线运动，v22ax，可以选择v2代表加速度作为纵轴，用托盘和砝码的总质量代表合外力作为横轴，绘出的图线是一倾斜直线，可以得到如下结论：在滑块质量一定时，加速度与合外力成正比。5答案：（1）先作出的vBh图象，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vh图象，从而找出v、h之间的线性关系（2）k/2解析：由v2gh可知vh图象k2g，重力加速度gk/2。6答案：（2）1.550（4）（Mm）（）2（Mm）（）2mgsEp，Ek2Ek1或者mgs（Mm）（）2（Mm）（）2解析：由游标卡尺读数规则可得挡光条的宽度l1.5 cm100.05 mm1.550 cm。滑块通过光电门1时速度为，系统动能为（Mm）（）2，通过光电门2时速度为，系统动能为（Mm）（）2。在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量Epmgs，动能的变化量为（Mm）（）2（Mm）（）2。- 7 -