2019年高三物理一轮复习二模、三模试题分项解析专题16力学实验（1）（第01期）（含解析）.doc

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1、1力学实验（1）1. （2019 吉林长春二模）某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。小钢球由静止释放自由下落过程中，计时装置测出小钢球通过光电门时间为 t，用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出刚释放时钢球球心到光电门间的距离为 h，当地的重力加速度为 g，小钢球所受空气阻力可忽略不计。（1 ）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径 d cm.（2）要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是 。（用题中所给字母表示）（3）实验中小钢球通过光电门的平均速度 （选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。【参考答案】（1）

2、1.000（2） gh=2dt（3）小于【名师解析】（1）该游标卡尺为 20 分度，精度为 0.05mm。钢球直径 d10.00mm=1.000cm.（2）由 mgh= mv2，v=d/ t，可得要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是 gh=2dt（3）用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，而小钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而做匀变速直线运动的质点中间时刻的瞬时速度小于中间位移的瞬时速度，所以实验中小钢球通过光电门的平均速度 “小于”小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。22.（6 分）（2019 高三考试大纲调研卷 10）（1）某同学利用游标卡尺

3、和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果 如图(a)和(b)所示.该工件的直径为_cm，高度为_mm.（2）在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：在实验操作中，下列说法正确的是_（填序号）A.实验中，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力 F 的大小应让砝码（包括砝码盘）的质量远大于小车质量B.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源C.每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块 的厚度D.先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系下图为研究“在外力一定的

4、条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标 m 为小车上砝码的质量。设图中直线的斜率为 k，在纵轴上的截距为 b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量为_。3利用该装置还可以完成的实验有：_。A.验证动能定理B.验证小车砝码和托盘组成的系统机械能守恒C.只有木板光滑，才可以验证动能定理D.只有木板光滑，才可以验证小车砝码和托盘组成的系统机械能守恒定律【参考答案】 (1). 0.515cm（1 分）(2). 0.520mm（1 分）(3). D（1 分）(4). m= （1 分）(5). AD（2 分）车的质量，故 A 错误；使用打点计时器时，都应该先开电源，后释放纸带，故 B 错

5、误；由于平衡摩擦力之后有 ，故 ，与重物的质量无关，所以不用再次平衡摩擦力，故 C 错误；本实验采用控制变量法，故 D 正确故选 D设拉力为 F，小车质量为 ，根据牛顿第二定律得： ，4解得： ，故 ， ，联立解得： 。根据动能定理 ，可知，该装置可以通过纸带算出速度，故可以算出动能，则可以求出动能的改变量；若满足砝码总质量远小于小车质量，则合外力等于砝码总重力，通过纸带可以测出运动的位移，根据 W=Fx 可以求出合外力做的功，与木板是否光滑对实验没有影响，故 A 正确，C 错误；要验证系统机械能守恒，木板必须光滑，故 B 错误，D 正确；故选 AD。3.（2019 高三考试大纲模拟卷 11）

6、为了测量小滑块与水平 桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为 h，O 1、O 2、A、B、C点在同一水平直线上已知重力加速度为 g，空气阻力可忽略不计实验过程：挡板固定在 O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到 A 处，测量 O1A 的距离，如图甲所示滑块由静止释放，落在水平面上的 P 点，测出 P 点到桌面右端的水平距离为 x1实验过程 二：将挡板的固定点移到距 O1点电距离为 d 的 O2点如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到 C 处，使 O2C 的距离 与 O1A 的距离相等滑块由静止释放，落在水平面上的 Q 点，测

7、出 Q 点到桌面右端的水平距离为 x2（1）为完成本实验，下列说法中正确的是 A必须测出小滑块的质量 B必须测出弹簧的劲度系数C弹簧的压缩量不 能太小 D必须测出弹簧的原长（2）写出动摩擦因数的表达式 = （用题中所给物理量的符号表示）（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是 【参考答案】（1）C；（2 分）（2） ；（2 分）（3）滑块停止滑动的位置到 B 点的距离；（2 分）【名师点拨】从实验操作的步骤可知，两种情况下弹簧做的功相等，物块滑出桌面时的动能是弹簧做功与摩擦力做功的和；求出滑块滑过不同距离下的摩擦力做的功，即可

8、求出摩擦力的大小与摩擦因数的大小5滑块第 1 次滑动的过程中，弹簧的弹力和摩擦力做功，设弹簧做的功是 W1，AB 之间的距离是 x，则：W1mgx= m 滑块第 1 次滑动的过程中，W 1mg（x+d）联立可得：mgd= m（ ）即：=可知，要测定摩擦因数，与弹簧的长度、弹簧的劲度系数、以及滑块的质量都无关要想让滑块顺利画出桌面，弹簧的压缩量不能太小故 C 正确 故选：C （3）在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面，则可以认为滑块的末速度是 0为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需要测量出滑块停止滑动的位置到 B 点的距离4.（2 019 高三考试大纲模拟卷 1）6 分）为测量滑块与

9、木板之间的滑动摩擦力 ，某同学的实验装置如图所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。（1）为测量滑动摩擦力 ，除了滑块的质量 m 和加速度 a，下列物理量中还应测量的有（已知重力加速度为 g）_（填字母序号）。A滑块运动的时间 t6B木板的长度 LC木板的质量 mD木板的末端被垫起的高度 h （2）下图是打出纸带的一段。已知打点计时器使用的交流电频率为 50Hz，选 A、B、C、等 7 个点为计数点，各读数点间有一个点没有画出，纸带却不小心被弄上了墨迹，D 点看不清楚，如图中所示，则滑块下滑的加速度 a_ （计算结果保留 2 位有效数字）。（3）可以推断出 CD

10、 间的距离 约为_cm。【参考答案】(1). BD（2 分） (2). 3.0（2 分）(3). 7.237.26（2 分）5.(2019 湖南长沙一模)用 图 甲 所 示 的 实 验 装 置 探 究 “动 能 定 理 ” 某 学 习 小 组 在 气 垫 导 轨 上 安 装 了 一 个 光电门 B，滑块上固定一遮光条细线一端连着滑块，另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮与力电传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从 A 处由静止释放7（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，如图乙所示，则 d=_mm（2）下列实验要求中不必要的一项是_(请填写选项前对应的字母) A应使 A 位置与光电门间的距

11、离适当大些B应使滑块质量远大于钩码和力电传感器的总质量C应将气垫导轨调至水平 D应使细线与气垫导轨平行 （3）实 验 时 保 持 滑 块 的 质 量 M 和 A、 B 间 的 距 离 L 不 变 ， 改 变 钩 码 质 量 m， 测 出 对 应 的 力 电传 感 器 的 示 数 F和 遮 光 条 通 过 光 电 门 的 时 间 t， 通 过 描 点 作 出 线 性 图 象 ， 研 究 滑块动能的变化量与合外力对它所做功的关系，处理实验数据时应作出的图象是_(请填写选项前对应的字母)A作出“ t-F 图象” B作出“ t2-F 图象”C作出“ t2- 1图象” D作出“ 1t-F2图象”【参考答

12、案】（1）2.30 （1 分） （2）B（2 分） （3）C （2 分）6.（2019 高考全国考试大纲调研卷 13）如图甲所示，是“探究力对物体做的功与物体速度的关系”部分实验装置图。则：8(1)先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑，那么，在橡皮筋弹力的作用下，合外力对小车所做的功_(选填“大于”、“小于”或“等于”)橡皮筋弹力对小车所做的功图乙是在实验中得到的一条纸带，那么，在 A、B、C 三个计数点中应该选用_点的速度才符合实验要求。(2)橡皮筋对小车做的功和小车获得速度可以由纸带和打点计时器测出改变橡皮筋的条数，可以得到多组功和速度的数据。若以橡皮筋对小车做的功 W 为纵坐标，小车获得速度 v2为横坐标，那么，作出的图像应该是_【参考答案】 (1). 大于 C（4 分）（2）A（2 分）