2016年高考分类题库考点7--力学实验.doc

温馨提示： 此题库为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，关闭Word文档返回原板块。 考点7 力学实验 1.(2016·全国卷I·T22)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz、30 Hz和40 Hz,打出纸带的一部分如图乙所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他条件进行推算。 (1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图乙中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为　　　　,打出C点时重物下落的速度大小为　　　　,重物下落的加速度大小为　　　　。 (2)已测得s1=8.89cm,s2=9.50cm,s3=10.10cm;当地重力加速度大小为9.80m/s2,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为　　　　Hz。 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)依据匀加速下落过程中的中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度测量速度。 (2)可用“逐差法”测加速度。 (3)依据牛顿第二定律求出加速度后,利用题给数据推算f。 【解析】(1)两点间时间间隔为T=,,同理,重物下落的加速度的大小为。 (2)据mg-0.01mg=ma和,代入数据可得f为40Hz。 答案:(1)　　　(2)40 2.(2016·全国卷II·T22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图甲所示。轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 (1)实验中涉及下列操作步骤: ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块 ③接通打点计时器电源 ④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是　　　　(填入代表步骤的序号)。 (2)图乙中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为　　　　m/s。比较两纸带可知,　　　　 (选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。 【解析】(1)实验中的操作步骤为首先向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量。在利用纸带打点之前,先把纸带向左拉直。为了使纸带上的点能记录物块的运动情况,应先接通打点计时器电源,再松手释放物块。所以实验操作步骤为④①③②。 (2)脱离弹簧后物体做匀速直线运动,则纸带M运动的末速度vM=×10-2m/s=1.29 m/s,纸带L运动的末速度vL=×10-2m/s=0.77 m/s。由动能定理可知,松手释放物块后,弹性势能完全转化为动能,所以物体的末动能越大,则弹簧被压缩后的弹性势能越大,则EpMEpL。 答案:(1)④①③②　(2)1.29　M 3.(2016·全国卷III·T23)某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均0.010kg。实验步骤如下: (1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。 (2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a。 (3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图象如图乙所示;由图乙求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。 n 1 2 3 4 5 a/(m·s-2) 0.20 0.58 0.78 1.00 (4)利用表中的数据在图丙中补齐数据点,并作出a-n图象。从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。 (5)利用a-n图象求得小车(空载)的质量为　　　　kg(保留2位有效数字,重力加速度g取9.8m/s2)。 (6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是　　　(填入正确选项前的标号)。 A.a-n图线不再是直线 B.a-n图线仍是直线,但该直线不过原点 C.a-n图线仍是直线,但该直线的斜率变大 【解析】(3)由于小车做的是匀加速直线运动,由s=at2,将特殊点(2,0.80)代入得a=0.40m/s2。 (4)利用描点法可得如图所示图线 (5)根据牛顿第二定律可得nmg=(M+Nm)a