专题17力学实验-三年高考(2016-2018)物理试题分项版解析Word版含解析人教版 联系客服

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之间的距离h,可以来验证机械能守恒定律,故C正确;AC、BD和EG的长度可分别求出打BCF三点的速度,但BC、CF、BF之间的距离都无法求出,无法验证机械能守恒定律,故D错误。 【考点定位】实验——验证机械能守恒定律 【名师点睛】本题的难点是对实验原理的理解。

5.【2017·北京卷】(18分)如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

(1)打点计时器使用的电源是_______(选填选项前的字母)。 A.直流电源 B.交流电源

(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是_______(选填选项前的字母)。 A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量

在不挂重物且_______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A.计时器不打点 B.计时器打点

(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图2所示。

实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_________,打B点时小车的速度v=_________。

(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图3所示的v2–W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________。

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(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2–W关系的是________。

【答案】(1)B (2)A B (3)mgx2

x3?x1 (4)v2=kW,k=(4.5~5.0) kg–1 质量 (5)A 2T

Mv2W;设小车质量为M,根据动能定理有W?(4)由图3可知,图线斜率k≈4.7 kg,即v=4.7 kg·,

2–1

2

–1

变形得v?222?W,即k=M,因此与图线斜率有关的物理量为质量。 M2(M?m)v22v??W,v2与W仍然成(5)若m不满足远小于M,则由动能定理有W?,可得?0M?m2正比关系,选A。

【考点定位】探究动能定理实验

【名师点睛】实验总存在一定的误差,数据处理过程中,图象读数一样存在误差,因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可;第(5)问有一定的迷惑性,应明确写出函数关系,再进行判断。

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6.【2017·江苏卷】(8分)利用如题10–1图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0 g,钩码的质量为m=10.0 g,打点计时器的电源为50 Hz的交流电.

(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_____________________.

(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如题10–2图所示.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的距离?x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=______m/s.

(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取g=9.80 m/s,利用W=mg?x算出拉力对小车做的功W.利用

Ek?1Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量?Ek.计算结果见下表. 22.45 2.92 2.73 3.35 3.12 3.81 3.61 4.26 4.00 W/?10?3J ?Ek/?10?3J 2.31 请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出?Ek?W图象.

(4)实验结果表明,?Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=__________N. 【答案】(1)小车做匀速运动 (2)0.228

(3)如图所示 (4)0.093

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【解析】(1)小车能够做匀速运动,纸带上打出间距均匀的点,则表明已平衡摩擦;(2)相临计数点间时间间隔为T=0.1 s,v1?x02?0.228m/s;(3)描点画图,如图所示。 2T;

(4)对整体,根据牛顿第二定律有:mg=(m+M)a,钩码:mg–FT=ma,联立解得绳上的拉力:FT?Mmg?0.093N. M?m【考点定位】探究恒力做功与物体动能变化的关系

【名师点睛】本题中的计算,要当心数据的单位、有效数字的要求.用整体法、隔离法,根据牛顿第二定律求绳上的拉力,题目比较常规,难度不大.

1.【2016·上海卷】(3分)在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,用到的传感器是 传感器。若摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏 。(选填:“大”或“小”)。 【答案】光电门;大

【考点定位】机械能守恒定律的验证

【方法技巧】要熟悉实验“机械能守恒定律的验证”,会计算摆球通过光电门时的速度,根据动能的公式就

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