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1、专题跟踪检测(十四)(建议用时：45分钟)1(2019天津七校联考)用如图甲所示的装置探究匀变速直线运动的规律实验中，打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，小车的一端通过跨过滑轮的细线与重锤相连，另一端与穿过打点计时器的纸带相连(1)为准确完成本实验，必须满足的条件是_A保持木板水平B把长木板的右端垫起适当的高度以平衡摩擦力C重锤的质量要远小于小车的质量D调整滑轮的高度使细线与长木板平行(2)某次实验中打出的一条纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E每两相邻的计数点之间还有四个点未画出则本次实验中(结果保留三位有效数字)B点到O点的距离OB为_cm.打下C点时小车的速度大小为_m/s
2、.小车的加速度大小为_m/s2.解析 (1)本实验是探究匀变速直线运动的规律，只需要小车做匀变速直线运动即可，因此，需要调整滑轮的高度使细线与长木板平行，不需要保持木板水平，不需要平衡摩擦力，不需要重锤的质量远小于小车的质量，选项D正确， A、B、C错误(2)由连续相等的时间内位移之差相等得，ODOC(OCOB)OCOB(OBOA)，解得OB(3OCOAOD)(338.0 cm17.0 cm50.0 cm)27.0 cm.电源的频率为50 Hz，打点计时器打点的周期为T0.02 s，相邻两计数点间的时间间隔t5T0.1 s，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度知，打下C点时小车的速度大小
3、vC 1.15 m/s.小车的加速度大小为am/s2 1.00 m/s2.答案 (1)D(2)27.01.151.002(2019山东潍坊期中)如图甲所示，托盘连接细线通过定滑轮牵引小车，使小车在长木板上运动，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“探究牛顿第二定律”的实验(1)图乙为某次实验打出的一条纸带，电源频率为50 Hz，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序取O、A、B、C、D五个计数点，用刻度尺量出A、B、C、D点到O点的距离，则小车的加速度a_m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)某同学平衡摩擦力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码
4、质量，且满足小车质量远大于托盘和砝码的总质量，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示重力加速度g10 m/s2，则小车的质量为_kg，托盘的质量为_kg.解析 (1)打点计时器的打点周期T0.02 s，相邻两计数点间有4个计时点未画出，则相邻两计数点间的时间间隔t50.02 s0.1 s，小车的加速度a0.92 m/s2.(2)因为小车质量远大于托盘和砝码的总质量，所以小车所受合力等于托盘和砝码的重力，设托盘的质量为m0，小车的质量为M，由牛顿第二定律得Fm0gMa，由以上两式解得aF，则表示斜率，表示截距，由题图丙知，0.1，解得M0.56 kg，m00.005 6 kg.答案 (1)
5、0.92(2)0.560.005 63(2019四川雅安中学开学考试)两个实验小组做了如下两个实验，请回答下列问题：.一个实验小组利用图甲实验装置进行“探究求合力的方法”实验(1)下列说法中正确的是_A在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下CF1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程D为减小测量误差，F1、F2间夹角应为90(2)弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为_N.(3)本实验采用的科学方法是_A理想实验法 B控制变量法C等效替代法 D建立物理模型法.另一个实验小组在“验证力的平行四边形定则”的
6、实验中，某同学的实验情况如图丙所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳(1)本实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差_A两个分力F1、F2间的夹角尽量小些B两个分力F1、F2的大小要适当大些C拉橡皮条的细绳要稍短一些D实验中，弹簧测力计必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度(2)本实验采用的是等效替代法，但若将细绳也换成橡皮条，则实验结果是否会发生变化？答：_(选填“变化”或“不变化”)(3)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧测力计成一定角度拉橡皮条时，必须记录的有_A两细绳的方向 B橡皮条的原长C两弹簧测力计的示数 D结点O的位置(4)若保持
7、结点O的位置及OB绳方向不变，而将OC顺时针缓慢转动一小角度，其他操作均正确，则_A弹簧测力计甲的示数不变B弹簧测力计甲的示数一直减小C弹簧测力计乙的示数可能增大D弹簧测力计乙的示数一定先减小后增大解析 .(1)要保证两个弹簧测力计的拉力与一个弹簧测力计的拉力效果相同，橡皮条要沿相同方向且伸长量相同，则O点的位置应固定，选项A正确；本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差，弹簧测力计必须保持与木板平行，橡皮条及挂钩码的细绳必须在同一平面内，弹簧测力计拉细线时，拉力方向不一定要竖直向下，选项B错误；在测量的过程中F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程，否则误差比较大，选项C正确；本实
8、验只要使两次效果相同就行，两个弹簧测力计拉力的方向没有限制，并非一定要夹角为90不变，选项D错误(2)由题图乙弹簧测力计的指针指示可知，拉力F的大小为4.00 N.(3)本实验中，合力产生的效果与两个分力产生的效果是相同的，所以采用的科学方法是等效替代法，选项C正确.(1)根据平行四边形定则可知两个分力的夹角太小将会导致合力过大，使用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力可能会超过弹簧测力计的量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，选项A错误；为了减小读数误差，应让两力适当大些，选项B正确；为了准确记下拉力的方向，采用两点描线时两点距离应尽量大一些，故细绳应长些，选项C错误；作图时是在白纸中作图，作出的
9、是水平力的图示，为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行，以及读弹簧测力计示数时，视线要正对刻度，选项D正确(2)由于O点的作用效果相同，拉力与绳子的性质无关，故将细绳换成橡皮条，不会影响实验结果(3)该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧测力计拉橡皮条时两个拉力的大小和方向作出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧测力计拉橡皮条时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录的是两弹力的大小和方向以及结点的位置，选项A、C、D正确，B错误(4)对结点O进行受力分析，受到两条细绳的拉力和橡皮条的拉力，保持结点O的位置及OB绳方向不变，其中橡皮条长度不变，其拉力大小
10、不变，即合力不变，如图所示，则弹簧测力计甲的示数一直减小，但弹簧测力计乙的示数可能增大，也有可能减小，要根据夹角的大小进行判断，选项A、D错误，B、C正确答案 .(1)AC(2)4.00(3)C.(1)BD(2)不变化(3)ACD(4)BC4(2019浙江湖州模拟)某同学利用图甲探究力对物体做的功与物体速度的关系，得到了如下表的数据：实验次数12345橡皮筋条数13457小车速度v/(ms1)0.711.231.421.581.87(注：每条橡皮筋拉长的长度都一样)(1)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0，在图乙中大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v关系的图象(2)由图象大致可判断出W与
11、v的关系可能是_解析 (1)根据表中数据可知，橡皮筋做的功与小车获得的速度有关，并且做功越多，小车获得的速度越大据描点法可知，W与v的图线为抛物线，如图所示(2)由图象大致可判断出W与v的关系可能是Wv2.答案 (1)见解析图(2)Wv25(2020安徽皖江名校联考)某同学做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示测量出光电门到放在试管夹上质量为m0.1 kg的小铁球重心竖直的距离为x；打开试管夹，由静止释放小铁球，小球经过正下方的固定在铁架台上的光电门时，与光电门连接的传感器可以记录小铁球经过光电门的时间(1)用螺旋测微器测得小铁球直径如图乙所示，其直径D_mm.(2)从与光电门连接的传
12、感器上读出小铁球经过光电门的时间t2 ms，小铁球经过光电门时的速度v_m/s；则小铁球经过光电门时的动能Ek_J(计算结果均保留两位有效数字)(3)某同学多次改变光电门的位置，测量出光电门到小铁球的重心竖直的距离x，并计算出小铁球经过光电门时的速度v，通过描绘v2x图象去验证机械能是否守恒若实验中小铁球所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2x图象是下图中的_解析 (1)如题图乙所示，螺旋测微器的固定刻度读数为8 mm，可动刻度读数为0.0147.8 mm0.478 mm，其直径D8.478 mm.(2)小铁球经过光电门时的速度vm/s4.2 m/s；所以小铁球经过光电
13、门的动能Ekmv20.88 J.(3)从理论上分析，由机械能守恒定律有(mgf)xmv2，可得v2与x成正比，选项A正确答案 (1)8.478(8.4768.479均可)(2)4.20.88(3)A6(2019广西南宁模拟)如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图实验步骤为：A在地面上依次铺白纸和复写纸B确定重锤对应点O.C不放球2，让球1从斜槽滑下，确定它落地点位置P.D把球2放在立柱上，让球1从斜槽滑下，与球2正碰后，确定球1和球2落地点位置M和N.E用刻度尺测量OM、OP、ON的长度F看m1m2与m1是否相等，以验证动量守恒上述步骤有几步不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤
14、_.解析 为使小球离开轨道时的初速度相等，每次释放小球时应从同一高度由静止释放，故步骤D不完善；两球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，若碰撞过程动量守恒，则有m1v1m1v1m2v2，两边同乘以t得m1v1tm1v1tm2v2t，即为m1m1m2(d)，故步骤F错误答案 D不完善，小球1应从斜槽的同一高度由静止释放F错误，应验证m1m1m2(d)7(2019陕西渭南尚德中学期中)某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动他设计的装置如图甲所示在
