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 版权申诉  doc 2019-2020年高中物理重难点强化练六实验综合训练新人教版 1.在“研究平抛运动”的实验中,不会增大实验误差的是(  ) A.小球每次自由滚落的高度不同 B.斜槽末端不水平 C.小球飞行过程受到空气阻力 D.斜槽与小球之间有摩擦 解析:选D 为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次释放小球时应在斜槽上的同一位置,A错。斜槽末端不水平,小球离开斜槽后不做平抛运动,B错。小球飞行过程受到空气阻力作用,它不做平抛运动,运动轨迹不是严格的抛物线,C错。实验中只要求小球离开槽末端的瞬时速度水平且相同就可以了,即使斜槽与小球间有摩擦,这一要求也能做到,D对。 2.(多选)利用自由落体运动验证机械能守恒定律,就是看 mvn2是否等于mghn。下列说法中正确的是(  ) A.打点计时器打第1个点O时,重物的速度为0 B.hn是点n到点O的距离 C.m为重物的质量,需用天平称量 D.计算vn要用vn=gtn,其中tn=(n-1)T 解析:选AB 从机械能守恒来看,重力势能全部转化为动能,要使mvn2=mghn,初动能必须为0,A正确;hn 代表下落的高度,所以B正确;从等式中看出m可以约掉,所以不需要用天平测出其质量,C错误;求vn应该用点n前1点到后1点的距离除以这段长度对应的时间来求,也就是求中间时刻的速度,D错误。 3.如图1所示,是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,两球恰在位置4相碰。则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为________ s,A球离开桌面的速度为________ m/s。(g=10 m/s2) 图1 解析:因为h=gt2,所以t==0.3 s, v0==1 m/s。 答案:0.3 1 4.图2甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 图2 (1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛__________________。 (2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s。 (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s;B点的竖直分速度为________ m/s。 解析:(2)方法一:取点(32.0,19.6)分析可得:0.196=×9.8×t12 0.32=v0t1 解得:v0=1.6 m/s。 方法二:取点(48.0,44.1)分析可得:0.441=×9.8×t22 0.48=v0t2 解得:v0=1.6 m/s。 (3)由图可知,物体由A→B和由B→C所用的时间相等且有: Δy=gT2 x=v0T 解得:v0=1.48 m/s vBy==1.98 m/s。 答案:(1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.48 1.98 5.某实验小组采用如图3所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板前行。打点计时器工作的频率为50 Hz。 图3 (1)(多选)实验中木板略微倾斜,这样做__________。 A.是为了释放小车后,小车能匀加速下滑 B.是为了增大小车下滑的加速度 C.可使得橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功 D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 (2)实验中选用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都把小车拉到同一位置后释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1……橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出,根据第4次的纸带(如图4所示)求得小车获得的速度为________ m/s。 图4 (3)如果W∝v2的猜想是正确的,则作出的W­v2图像应是__________________。 解析:(1)使木板稍微倾斜的目的是平衡摩擦力,使得橡皮筋松弛后小车能够做匀速运动,故选项C、D正确。 (2)由纸带后半部分相邻两点间距离相同,可知小车开始做匀速运动,可求得v== m/s=2 m/s。 (3)若W∝v2,由函数关系可知W­v2图像应该是一条过原点的直线。 答案:(1)CD (2)2 (3)一条过原点的直线 6.(全国甲卷)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图5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。 图5 (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6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50 Hz。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,________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。 图6 解析:(1)实验时首先向左推物块使弹簧压缩,测量出弹簧压缩量,然后把纸带向左拉直,先接通打点计时器电源,待打点稳定后,再松手释放物块,故正确的操作顺序是④①③②。 (2)物块脱离弹簧后将在光滑水平桌面上做匀速直线运动,由M纸带可知物块脱离弹簧时的速度v== m/s≈1.29 m/s。比较M、L两纸带,物块脱离弹簧后在相同时间内的位移M的比L的大,则M纸带对应的实验中物块在脱离弹簧后的速度大,即M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。 答案:(1)④①③② (2)1.29 M 7.用气垫导轨装置验证机械能守恒定律,先非常仔细地把导轨调成水平,然后如图7所示用垫块把导轨一端垫高H。滑块m上面装l=1 cm的挡光条,使它由轨道上端任一处滑下,测出它通过光电门G1和G2的时间Δt1和Δt2,就可以算出它通过G1和G2时的速度v1和v2,就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量ΔEk=m(v22-v12);再算出重力势能的减少量ΔEp=mgh,比较ΔEk与ΔEp的大小,便可验证机械能是否守恒。 图7 (1)滑块的速度v1、v2如何求出?滑块通过G1时的高度h如何求出? (2)若测得图中L=1 m,s=0.5 m,H=10 cm,m=500 g,滑块通过G1和G2的时间分别为4.0×10-2 s和1.0×10-2 s,当地重力加速度g=9.80 m/s2,试判断机械能是否守恒。 解析:因为挡光条宽度很小,而滑块通过光电门的时间极短,故可以认为滑块在光电门间做匀速运动,则通过两光电门时的平均速度就等于通过G1和G2两位置的瞬时速度v=; 由相似三角形可得=, 解得h=,H、L、s都是事先设定的。 v1== m/s=0.25 m/s v2== m/s=1.0 m/s 动能增加量ΔEk=m(v22-v12) 代入数据得ΔEk=0.234 J h=s=×0.5 m=0.05 m 重力势能减少量ΔEp=mgh 代入数据得ΔEp=0.245 J 故在实验误差允许的范围内可认为机械能守恒。 答案:见解析 8.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m)。 图8 完成下列填空: (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图8(a)所示,托盘秤的示数为1.00 kg。 (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为________kg。 (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示。 序号 1 2 3 4 5 m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 (4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N;小车通过最低点时的速度大小为________m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2,计算结果保留2位有效数字) 解析:(2)题图(b)中托盘秤的示数为1.40 kg。 (4)小车经过最低点时托盘秤的示数为 m= kg=1.81 kg。 小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 F=(m-1.00)g=(1.81-1.00)×9.80 N≈7.9 N 由题意可知小车的质量为 m′=(1.40-1.00)kg=0.40 kg 对小车,在最低点时由牛顿第二定律得 F-m′g= 解得v≈1.4 m/s。 答案:(2)1.40 (4)7.9 1.4














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