2019版高考物理江苏专版二轮复习检测:专题六·第一讲 力学基础实验——课前自测诊断卷 Word版含解析 联系客服

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故D正确。

(3)对砝码盘和砝码:mg-F=ma① 对小车:F=Ma②

联立①②得:mg=(M+m)a 认为合力F=mg 所以F=(M+m)a

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即a=F,a-F图像是过坐标原点的倾斜直线,直线的斜率表示。

M+mM+m(4)该实验采用控制变量法,先控制砝码盘和砝码的总重力不变,研究加速度与质量的关系,再控制小车和砝码盘及砝码的质量M+m不变,研究加速度与力的关系,故选B。

s6+s5+s4-s3-s2-s11答案:(1) (2)D (3) (4)B 29Tm+M

考点三 6.[探究功与速度变化的关系] 做“探究功与速度变化的关系”实验时,有如图所示的甲、乙两套实验装置。请回答下列问题:

“能量和动量”类实验

(1)两套实验装置都必须满足的操作是________。 A.都需要平衡摩擦力

B.甲图中橡皮筋的规格可以不同,乙图中小车的质量要远大于钩码的质量 C.在接通电源的同时释放了小车

D.所用的打点计时器都必须使用交流电源

E.除图中已给出的实验器材和电源外,都还需要刻度尺和天平

(2)用甲图实验装置打的纸带如图丙所示,其中AG段小车做加速运动,GK段小车做匀速运动,那么应该用________(填“AG”或“GK”)段来计算小车的速度。

(3)用乙图实验装置打出的纸带如图丁所示。某同学想利用BE段验证动能定理,测出纸带上AC间的距离s1,DF间的距离s2,BE间的距离s3。该同学用天平分别测出小车的质量为M,钩码的总质量为m。已知打点计时器的打点频率为f,从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是________,小车动能的增量是________。(用题中的物理量符号表示)

解析:(1)要确定合外力做功,所以两个实验都需要平衡摩擦力,故A正确;甲图中橡皮筋的规格要相同,才能保证每条橡皮筋的拉力做功都相等;乙图中小车的质量要远大于钩码的质量,钩码的重力近似等于小车受到的拉力,B错误;要先接通电源后释放小车,故C错误;打点计时器用的是交流电,所以一定要接到交流电源上,故D正确;甲、乙两套装置都需要刻度尺,但甲装置不需要天平,故E错误。

(2)小车脱离橡皮筋后做匀速运动,此时拉力做功全部转化为小车的动能,所以应该选用GK段来测小车的速度。

(3)小车受到的合力即为钩码的重力,所以合外力做的功为mgs3 , 根据中点时刻的速度等于平均速度,所以B点的速度为:vB=Mf2?s22-s12?1122

则小车动能的增加量为ΔEk=MvE-MvB=。

228Mf2?s22-s12?

答案:(1)AD (2)GK (3)mgs3 87.[考查验证机械能守恒定律]

用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。已知m1=50 g,m2=150 g,则(计算结果保留两位有效数字,实验用交流电周期为0.02 s)

fs1fs2,vE=, 22

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=________m/s;

(2)在打下计数点0~5的过程中系统动能的增加量ΔEk=________J,为了简化计算,g取10 m/s2,则系统重力势能的减少量ΔEp=________J;

1

(3)在本实验中,若某同学作出了v2-h图像,如图丙所示,h为从起点量起的长度,则2据此得到当地的重力加速度g=____________m/s2。

解析:(1)利用匀变速直线运动的推论有: v5=

x460.216+0.264= m/s=2.4 m/s。 t462×0.1

(2)系统动能的增加量为:

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ΔEk=Ek5-0=(m1+m2)v52=×(0.05+0.15)×2.42 J= 0.58 J,

22

系统重力势能减小量为:ΔEp=(m2-m1)gh=0.1×10×(0.384+0.216)J=0.60 J, 在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒。

1

(3)由机械能守恒定律得ΔEk=Ek5-0=(m1+m2)v2=ΔEp=(m2-m1)gh,

2由于(m1+m2)=2(m2-m1), g1所以得到:v2=h,

22

g1

所以v2-h图像的斜率k=,解得g=9.7 m/s2。 22答案:(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7 8.[考查验证动量守恒定律]

如图甲所示,某同学设计一个气垫导轨装置验证动量守恒定律的实验:

(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________ mm。

(2)质量为m2的滑块2静止放在水平气垫导轨上光电门②的右侧,质量为m1的滑块1从光电门①的右侧向左运动,穿过光电门①与滑块2发生碰撞,随后两个滑块分离并依次穿过光电门②,滑块2与导轨左端相碰并被粘接条粘住,待滑块1穿过光电门②后用手将它停住,两个滑块上固定的遮光条宽度相同,数字计时器分别记录下滑块1通过光电门①的时间Δt、滑块2和滑块1依次通过光电门②的时间Δt2和Δt1。本实验中两个滑块的质量大小关系应为________。若等式________________成立,则证明两滑块碰撞过程中系统的动量守恒(用题中的所给的字母表示)。

解析:(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度 d=1.3 cm+0.05 mm×16=13.80 mm。

dd

(2)滑块1穿过光电门1的速度:v=;滑块1穿过光电门2的速度:v1=;滑块2

ΔtΔt1

穿过光电门2的速度:v2=

ddddm1m1m2;若动量守恒,则m1=m1+m2,即=+;为Δt2ΔtΔt1Δt2ΔtΔt1Δt2

防止碰后m1反弹,则两滑块的质量关系是m1>m2。

答案:(1)13.80 (2)m1>m2

m1m1m2=+ ΔtΔt1Δt2