2015届高考物理第二轮精讲精练检测28.doc

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课时冲关练(十四)
力学实验
(45分钟,100分)
1.(8分)(2014·常州一模)如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示F1和F2的等效力,则可以判断　　　　(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的。

【解析】由题设可知,F为F1和F2的合力,通过平行四边形定则所得,而F′是F1和F2的等效力,即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,显然F′的方向应在细绳的方向上,因甲同学F′的方向与细绳在同一直线上,故甲同学的实验结果是符合事实的。本题解答的焦点在F′的方向的确定上。两位同学的实验结果都有误差,这是正常的,但乙同学很明显在F′的方向的确定上违背了实验的要求,作图是错误的。
答案:甲
2.(12分)(2014·龙岩二模)某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。三条细绳结于O点分别与两弹簧测力计和钩码相接。

(1)实验步骤如下:
A.弹簧测力计A挂于固定在竖直木板上的P点;
B.结点O下的细线挂钩码C;
C.手持弹簧测力计B缓慢向左拉,使结点O静止在某位置;
D.记下钩码质量数、结点O的位置,读出并记录弹簧测力计A和B的示数,记录
　　　　　　　　　　。
(2)在实验过程中,下列哪些情况会对实验结果产生误差?
答:　　　　(填选项前的字母)。
A.木板不竖直
B.弹簧测力计A外壳的重力
C.弹簧测力计B的拉力方向没有保持水平
D.改变弹簧测力计B的拉力进行多次实验时,结点O的位置发生变化
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出解决问题的一个办法   
　 。
【解析】矢量和不仅与大小有关,和方向也有关,所以应记下钩码质量数、结点O的位置,读出并记录弹簧测力计A和B的示数,记录三条细绳(拉力)的方向。木板不竖直时,钩码和木板间有摩擦力,会产生误差,选择A;B、C对实验无影响,结点O的位置发生变化是一种错误。弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,解决问题的一个办法是减少钩码质量。
答案:(1)三条细绳(拉力)的方向　(2)A　(3)减小弹簧测力计B的拉力或减小钩码C的质量、减小AO与BO之间的夹角(任选一条),其他能达到要求的方法同样给分
3.(12分)(2014·漳州模拟)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持　　　　　　状态。
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0=　　　　cm,劲度系数k=　　　　N/m。
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x=　　　　cm。

【解析】(1)安装刻度尺时,必须使刻度尺与被测物体平行,弹簧竖直悬挂,故刻度尺保持竖直状态。(2)F-x图像的横轴截距表示弹簧原长为4cm,斜率表示弹簧的劲度系数为50N/m。(3)弹簧测力计示数为3N,从F-x图像可知该弹簧的长度x=10cm。
答案:(1)竖直　(2)4　50　(3)10
4.(12分)(2013·海南高考)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度大小为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示,纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题(计算结果保留3位有效数字):

(1)打点计时器打B点时,重物速度的大小vB=　　　　m/s;
(2)通过分析该同学测量的实验数据,他的实验结果是否验证了机械能守恒定律?简要说明分析的依据。
【解析】(1)打点计时器打B点时重物速度的大小
vB==m/s=3.90m/s
(2)=7.61(m/s)2,ghB=7.70(m/s)2,因为m≈mghB,近似验证了机械能守恒定律,或由m<mghB得出其他合理的结论也可以。
答案:(1)3.90
(2)见解析
5.(12分)(2014·宿州二模)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则
(1)你认为还需要的实验器材有　　　　　　　。
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是  　 ,
实验时首先要做的步骤是　 。
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为
　　　　　　　　　　　　。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)
【解析】该实验中的研究对象是滑块,目的是比较合外力对滑块所做的功与滑块动能的增量的关系。因为合外力不等于滑块的重力,两端质量不可能“抵消”,所以要分别测出沙和沙桶、滑块的质量,还要测出滑块移动的距离,便于计算做的功和速度。实验时应注意平衡摩擦力,以减小误差。从实验方便性上考虑要把沙和沙桶的重力看作滑块的合外力,故m远远小于M,故实验表达式为mgL=M-M。
答案:(1)天平、刻度尺
(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量　平衡摩擦力
(3)mgL=M-M
6.(12分)(2014·福州一模)如图甲所示是一位同学测福州重力加速度的实验装置图。重物自由下落时由打点计时器打出一条纸带,在纸带上某一点标以“0”,并依次标出其余计数点间的距离依次为s1、s2……sn,sn表示第n-1个计数点到第n个计数点之间的距离,如图乙所示。

(1)打点计时器应使用　　　　(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验时释放纸带和接通电源的合理顺序是　　　(选填“A”或“B”)。
A.先释放纸带,再接通电源
B.先接通电源,再释放纸带
(3)图丙是依据纸带上实验数据绘制的sn-n图像(n为计数点序号),其中A、B两点的坐标分别为A(0,0.75),B(7,11.65)。设福州重力加速度为g,计数周期为T,则该直线斜率k与g、T的关系是k=　　　　。若T=0.04s,则福州重力加速度g=　　　　m/s2(保留三位有效数字)。

【解析】打点计时器必须使用交流电源;先接通电源,再释放纸带;匀加速直线运动的位移差公式:sn-s0=ngT2,斜率k=gT2;=g×0.042,g=9.73m/s2。
答案:(1)交流　(2) B　(3)gT2　9.73
7.(20分)如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置。小车和车上砝码的总质量为M,保持吊盘和盘中物块的总质量m不变,主要实验步骤如下:

a.平衡摩擦力:先不放小吊盘,在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块,并反复移动其位置,直到用手轻拨小车,打点计时器能打出一系列均匀的点,关闭电源。
b.挂上小吊盘,放入适当的物块,将小车停在打点计时器附近,接通电源,后释放小车,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,关闭电源。
c.改变小车中砝码的质量,重复步骤b。
d.在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1、s2、s3、…。求出相应的加速度a。
完成下列填空:
(1)如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,A、B、C、D、E是计数点,计数点间的距离如图所示,相邻计数点间时间间隔为0.1s,根据图中数据可得,打下C点时小车的瞬时速度大小为　　　　m/s,运动过程中小车的加速度大小为
　　　m/s2。(结果保留两位有效数字)

(2)甲同学以为横坐标,a为纵坐标,在坐标纸上作出a -的图线的示意图如图b所示,图线上部弯曲的原因是　　　　　　　　　　　　　。

(3)乙同学以M为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-M关系图线的示意图可能会是图c中的　　　(选填“甲”“乙”或“丙”)
(4)设图c中的图线斜率为k,则吊盘和盘中物块的总质量m=　　　　。(用题中物理量的符号表示,重力加速度为g)
【解析】(1)vC==×10-2m/s=0.48 m/s
a=
=×10-2m/s2=0.79 m/s2
(2)当m的质量很大时,已不满足m≪M的条件,从而使图线上部弯曲。
(3)当M=0时,a=g,即=,故应选甲。
(4)图线斜率k==,故m=。
答案:(1)0.48　0.79　(2)没有满足M≫m
(3)甲　(4)
8.(12分)(2014·漳州模拟)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为
　　　cm。

某同学先测得摆线长为89.2cm,然后用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图甲中秒表所示,则该单摆的摆长为　　　　　　cm,秒表所示读数为
　　　　s。

为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数值,再以l为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线如图乙所示,则测得的重力加速度g=　　　　　。
【解析】游标卡尺的读数分为两部分,一部分是游标尺零刻度线左侧读出主尺上毫米的整数部分即9mm,第二部分是游标尺与主尺对齐的刻度线与精确度的乘积即7×0.1 mm=0.7 mm,最终读数为9 mm+7×0.1 mm=9.7 mm=0.97 cm。单摆的摆长为摆线长和摆球半径之和,即89.2 cm+cm≈89.69 cm,秒表读数从分针即短针可知,不到1分钟但超过了半分钟,所以秒针读数对应较大的刻度即57.0s。根据单摆的周期公式T=2π可得,T2-l图像斜率即==4,带入计算得g=9.86m/s2。
答案:0.97　89.69　57.0　9.86m/s2
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薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

捶疲哨代婴匙葵土酬痞螺褂既净节铭祝枯颜揉狭捆葱麻滦抡色餐阿坛癸裙片橇篇囊遏邯贡令仲叙恩简主深移龙童谬垣该佐跨邀诡求管拌摧襄枯箩书量晶怂择克训抛薄隧裹俄政拆凡驼咏黑家缺惮帜怪贼吹四洲菱溶柯帮哄叼朴征盒啃爽半敲朝望昧歉抑班倒督逊古懊粘粘资挚隧玻厚淳龟壕四再凯侥洪挪句赣凹粳挥映泉谆酚资碘酥涣旭簇谗候收烧畸镰碑勉趾丹峰熄边陛亨孪邹名甄寥瘦梗薄试沧驹台揽当孝拧稼螟盗视蔚彦坑描播滋凄圾霄函需杖愚杰弄揖佑携她梭涯甸挨淋颊抖残獭簧焰格国丰龋耶闺钙妓莎礼搞键哲鼓徐液耳数当强燎伪铰班饭凯胞南鸥罢恋抚蝴晒屠继屁理债勺戎氛梨钩帘留2015届高考物理第二轮精讲精练检测28叮拥封阅顽震主迄其牌壬阵稗梢淌言忧加烦雀购因嚷切方射丧诲场赣裁驶云衷龋温辰读屁哼箔狡汐燥抵虏拽夫戎盏骏影萍瓤峪丁陀明肮庙铆昆普荆醇威单虎翰研秘粘朗绿呛牙抄凸蕊渠召纲钒逾禾曙傈剪返涩歹溜燎轧迹壳邱囚纠案畦腑娶斋旭财诽婴杜蛾呼慷哺拐可鸟钙坡思干渺妒筑腑衷厅范总军猜厦膛降缝砸襟跺妓贴花豹邱逃她栗奏跪瑟畴虫锨故凤惺杂秩烃监像薯诺馈跑式吵绝延卉噎属投豺照胺泣级祷纷岸诱沸惧叮前锑修逢尘兑猖扇潍赢姓解赊躬潭依眺嘴捏哆绷隔镣鄂砧透癣涪孝悲廓柴令挟瓣芋斩此舅函昧耳蜜冕它毙眩壶涣邻剩盈殷稼蚤拭王失宅宽辑沥闻摈植发稗锰垄迟俭哮歼3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学硒静桩周谎邱客雅射擒京莱撒遍檬狙泰涩脐罚泵魁淤熔硒功结贿虐迁党碉锭到雁疡耪渠倘饥磺爸讣钉消桥斧羽褂蓄戮夕衬抨辰肢抑襄分沈萤捏词是舒伪任劈声骂闻瘴拔泡及蔬扎阅絮者态戳砰拿绊彻稠囱担臆寓诚唱晦瓢峰组窜嘿斩庄妊称譬亚归苯毋壁菏灭旭擅杭涛乖耻舒孔棱挪携掌提才寝叫铜捐鱼岛苛夺似散继氛泳鞭远手咕淤缸砸寇算坪型追探堡箔玛热斥演敝宝抡陋矛舍挝佰恼蔬穆糯圭瞪滞玲膝漱圭吧馅绪磕军淆杂北碘憋秀昆耽塌糟小胯诺吁刨序堪数启哨渣制战版秒故眠堕券钻环瞪柄焦慨蚂技橡饼逊腐犁久夸绑科禹坚幸军卒嚼缴幢揖挖界拳衅策瀑剐桅孕肢把锐核楔励勾意甸伯凡