发布时间 : 星期一 文章2020届高考物理二轮复习600分冲刺专题五实验技能与创新第13讲力学实验与创新优练(含解析)更新完毕开始阅读df094048fd00bed5b9f3f90f76c66137ef064f75
象如图乙所示。若该图线的斜率k＝
__2m1g__、图线与纵轴的截距b＝__m1g__，则机械能守恒得到验证。
[解析] (1)设小球A的碰前速度为v0，碰后速度为v1，小球B的碰后速度为v2，
v20
据牛顿第二定律F0－m1g＝m1，解得：v0＝
L同理可得：v1＝
?F1－m1g?L， v2＝
?F0－m1g?L
m1
m1
?F2－m2g?L
m2
由动量守恒定律得：m1v0＝m1v1＋m2v2，代入以上各式整理得： m1?F0－m1g?＝m2?F1－m1g?＋m2?F2－m2g? 动量守恒是系统碰撞前一瞬间的动量等于碰撞后一瞬间的系统的动量，只要由静止从同一位置释放小球，小球到达O点正下方时速度相等，所以存在空气阻力，这对实验结果没有影响；
v2(2)在最低点F－m1g＝m1
L12
从高h处静止释放到最低点 m1gh＝m1v
2联立解得： F＝2m1g·＋m1g
结合F－图象可知：斜率k＝2m1g，纵轴截距b＝m1g
6. (2019·广东模拟)利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电频率为50 Hz，实验步骤如下：
hLhL
A．按图甲所示安装实验装置，其中跨过动滑轮的两侧细线及弹簧测力计沿竖直方向； B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动； C．挂上砝码盘，接通电源后再释放小车，由纸带求出小车的加速度；
D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同外力作用下的加速度。 根据以上实验过程，回到下列问题：
(1)对于上述实验，下列说法中正确的是__B__； A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B．弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小 C．实验过程中砝码处于超重状态
D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为__0.16__ m/s；(结果保留2
2
位有效数字)
(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象(如图丙所示)。则与本实验相符合的是__A__。
[解析] (1)由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；由图可知，弹簧秤显示的是绳子上的拉力，故小车受到的拉力即为弹簧秤的示数，故B正确；实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故C错误；由于不是砝码的重力，即为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故D错误。
(2)在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即Δx＝aT Δx0.16×102
得：a＝2＝＝0.16 m/s
T0.01
(3)由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A正确，B、C、D错误。
7．(2019·株洲二模)用图示装置可测量重锤的质量。水平桌面上有n块质量均为m0的一组磁性铁片用细绳通过定滑轮与重锤连接，重锤下端贴一轻质遮光片，调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过安装在其下方的光电门的挡光时间t0；依次取下1块铁片放到重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，记录的挡光时间分别为t1、t2…，计算出t0、t1、t2(忽略一切阻力)。
2
2
2
－2
2
(1)挡光时间为t0时，重锤的加速度为a0，取下i(i＜n)块铁片置于重锤上时，对应的挡光时间为ti，
ait20重锤的加速度为ai。则＝ 2 (结果用t0和ti表示)。
a0ti(2)以i为横坐标，以－i为纵坐标，作出－i的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量
aia0aia0
M＝
2＋nkkm0 (结果用m0和k表示)。
[解析] (1)遮光片经过光电门时的速度：v0＝，vi＝， 重锤做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得：
dt0dtiait20
v＝2a0h，vi＝2aih，整理得： ＝2；
a0ti20
2
(2)由牛顿第二定律得：Mg－nm0g＝(M＋nm0)a0，(M＋im0)g－(n－i)m0g＝(M＋nm0)ai， 整理得：＝1＋aia02m0g i
Mg－nm0g2m0g
Mg－nm0g则－i图象的斜率：k＝2＋nk解得：M＝m0。
aia0
k