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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【答案】①AB ②0.80 0.40

【考点定位】研究小车的匀变速直线运动实验

【名师点睛】此题是一道考查研究小车的匀变速直线运动的常规实验题;注意不要把此实验与验证牛顿第二定律的实验相混淆;在验证牛顿第二定律的实验中,要求小车的质量远大于钩码的质量和平衡小车与长木板间的摩擦力,但在此实验中是不必要的;此题考查学生对力学基本实验的掌握情况。

6.【2016·全国新课标Ⅱ卷】(6分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)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,由静止释放物快,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

(1)试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(b)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试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”)纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。

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【答案】(1)④①③② (2)1.29 M

【考点定位】探究弹簧的弹性势能

【名师点睛】此题是创新实验,考查探究弹簧的弹性势能实验;关键是弄懂装置的原理,并能正确地处理实验数据;题目比较简单,考查考生处理基本实验的能力。

7.【2016·全国新课标Ⅰ卷】(5分)某同学用图(a)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20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出纸带的一部分如图(b)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它题给条件进行推算。

(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图(b)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=8.89 cm,s2=9.50 cm,s3=10.10 cm;当重力加速度大小为9.80 m/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。 【答案】(1)

111(s1+s2)f (s2+s3)f (s3–s1)f2 (2)40 22222 / 26

【考点定位】验证机械能守恒定律、纸带数据分析

【名师点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析。解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度;解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50 Hz。

8.【2016·北京卷】利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。 ①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的 。 A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量和势能变化量 C.速度变化量和高度变化量

②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是 。 A.交流电源

B.刻度尺

C.天平(含砝码)

③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。

已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量?Ep= ,动能变化量?Ek= 。

④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是 。

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A.利用公式v?gt计算重物速度 B.利用公式v?2gh计算重物速度 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法

⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。 【答案】①A ②AB ③-mghB,1hC?hA2m() ④C ⑤该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程22T12fmv?0?v2?2(g?)h可知,v2-h图像就是过原点的一条直线。要2m中,若阻力f恒定,根据mgh?fh?向通过v2-h图像的方法验证机械能是否守恒,还必须看图像的斜率是否接近2g。

度的规律可得B点的速度为vB?hC?hA121h?hA2,所以?Ek?mvB?m(C)④实验过程中存在空气阻2T222T。

力,纸带运动过程中存在摩擦力,C正确。⑤该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中,若阻力f恒定,根据 mgh?fh?12fmv?0?v2?2(g?)h可知,v2-h图像就是过原点的一条直线。要向通2m过v2-h图像的方法验证机械能是否守恒,还必须看图像的斜率是否接近2g。 【考点定位】验证机械能守恒定律实验。

【方法技巧】解决本题的关键掌握实验的原理,会通过原理确定器材,以及掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度的大小,做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便地解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即?x?aT2,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。

9.【2016·海南卷】某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。

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