《2015届高考物理考前三个月名师考点点拨专题讲练12力学实验(二)(含14真题及原创解析)新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高考物理考前三个月名师考点点拨专题讲练12力学实验(二)(含14真题及原创解析)新人教版（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2015届高考物理 考前三个月 名师考点点拨专题讲练12 力学实验（二）（含14真题及原创解析）新人教版考题1探究动能定理例1(20149(2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图1所示图1若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号)A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带
2、上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：_.他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析本实验需要知道小车的动能，因此还需要
3、用天平测出小车的质量，用刻度尺测量纸带上点迹之间的长度，求出小车的瞬时速度牵引小车的细绳与木板平行的目的是在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，选项D正确在保证所挂钩码数目不变的条件下要减小小车加速度可以增加小车的质量，故可在小车上加适量砝码(或钩码)当小车在运动过程中存在阻力时，拉力做正功和阻力做负功之和等于小车动能的增量，故拉力做功总是要比小车动能增量大一些；当钩码加速运动时，钩码重力大于细绳拉力，此同学将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，则拉力做功要比小车动能增量大，故只有C、D正确答案刻度尺、天平(包括砝码)D可在小车上加适量砝码(或钩码)CD1某实验小组同学利用气垫导轨和光电门计
4、时器等装置探究动能定理如图2所示，他们通过改变滑轮下端的小沙盘中沙子的质量来改变滑块所受水平方向的拉力；滑块上安有宽度为d的挡光片，实验中，用天平称出小盘和沙子的总质量为m，滑块(带挡光片)的质量为M，用最小分度为1 mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离x，计时器显示挡光片经过光电门的时间分别为t1和t2.图2(1)用最小分度为1 mm的刻度尺测量出光电门1和2之间的距离x，以下数据合理的是()A50 cmB50.00 cmC50.0 cm D50.000 cm(2)小组的某位同学探究得出结论的表达式为mgx(Mm)()2()2，请问在这位同学的实验操作过程中是否需要满足“小沙盘和沙子的总
5、质量m远远小于滑块(带挡光片)的质量M”这个条件_(填“是”或“否”)(3)为减小实验误差可采取的方法是_A适当增大挡光片的宽度dB适当减小挡光片的宽度dC适当增大两光电门之间的距离xD适当减小两光电门之间的距离x答案(1)B(2)否(3)BC解析(1)刻度尺的最小分度是1 mm，所以用cm做单位时小数点后保留两位，所以B正确，A、C、D错误；(2)通过表达式可以看出此同学的研究对象是系统，所以并不需要满足“小盘和沙子的总质量m远远小于滑块(带挡光片)的质量M”这个条件；(3)适当减小挡光片的宽度，或适当增大光电门间的距离可减小误差2在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图3所示的装置
6、，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：图3(1)平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_的点(2)测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后_，打出一条纸带，关闭电源(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图4所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、
7、hD、hE、表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为_，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为_图4(4)某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量Ek为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45的直线，由此可以得到的结论是_答案(1)间距相等(2)释放小车(3)F(hDhA)(4)外力所做的功等于物体动能的变化量解析(1)当打点计时器能在纸带上打出一系列间隔均匀的点时，小车做匀速直线运动，受力平衡(2)在组装好实验装置的基础上，进行实验时应先接通电源，再释放小车(3)D点的瞬时速度
8、等于CE段的平均速度，即vD，故打下D点时的动能为EkDMv；拉力对小车做的功为WF(hDhA)(4)因图线是一条过原点的直线且直线的倾角为45，可得出方程式EkW，故可得结论：外力所做的功等于物体动能的变化量考题2验证机械能守恒定律例2为了探究机械能守恒定律，岳口高中的金金设计了如图5所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：图5A小车B钩码C一端带滑轮的木板D细线E电火花计时器F纸带G毫米刻度尺H低压交流电源I220 V的交流电源(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是_(填写器材序号)，还应补充的器材是_(2)实验中得到了一条纸带如图6所示，选择点迹清晰且便于测量
9、的连续7个点(标号06)，测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2_；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_图6(3)在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出d图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为_解析(1)电火花计时器需接通220 V交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M.(2)打点2时的速度等于点1到点3之间的平均速度，即v2或；根据机械能守恒，整
10、个系统减少的重力势能等于整个系统增加的动能，即mg(d5d1)(Mm)(vv)(3)根据v22ad，因此d图线的斜率就是加速度，而对钩码进行受力分析可知：mgFTma，而对小车FTMa，因此可得ag.答案(1)H天平(2)或mg(d5d1)(Mm)(vv)(3)g3在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少量等于它动能的增加量，以下操作步骤中不必要的或错误的是()A用天平称出重锤的质量B把电火花打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它与低压交流电源连接起来C把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度D用秒表测出重锤下落的时间答案ABD解析由于
11、本实验中需要验证：mghmv2，整理后为：ghv2，即重锤的质量不用测量，选项A中操作不必要；电火花计时器用220 V交流电源，故选项B错误；将重锤提升一定高度，然后释放，故选项C正确；重锤下落时间可以通过纸带上的点计算，所以不用测量时间，故选项D中操作不必要4某实验小组利用图7所示装置验证机械能守恒定律实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源，然后释放纸带打出的纸带如图8所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x0，点A、C间的距离为x1，点C、E间的距离为x2.已知重物的质量为m，交流电的频率为f，从释放纸带到打出点C：图7图8(1)重物减少的重力势能E
12、p_，增加的动能为Ek_.若算得的Ep和Ek值很接近，则说明：_.(2)一般来说，实验中测得的Ep_Ek(填“大于”、“等于”或“小于”)，这是因为_答案(1)mg(x0x1)在误差允许的围，重物下落过程中机械能守恒(2)大于重物克服阻力做功解析(1)打出点C时的速度为vC，所以Ekmv.(2)由于阻力的存在，所以重物减少的重力势能一般大于增加的动能考题3力学创新实验的分析技巧例3一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系(1)首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08 m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度，他们根
13、据实验数据绘出了F的关系图象如图9中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与2成正比你认为，可以通过进一步转换，做出_关系图象来确定他们的猜测是否正确(2)将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04 m、0.12 m，又得到了两条F图象，如图中A、C图线所示通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出一定时，Fr的结论，你认为他们的依据是_(3)通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度、半径r的数学关系式是Fk2r，其中比例系数k的单位是_图9解析(1)通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与2成正比可以通过进一步的转换，通过绘出F与2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线(2)在证实了F2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04 m、0.12 m，又得到了两条F图象，取任意相同，A、B、C三图线对应向心力之比均约为321，与其对应半径之比相同如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比(3)表达式Fk2r中F、r的单位分别是N、rad/s、m，又由vr有：1 m/s1(rad/s)m，由Fma，有1 N1 kgm/s2，则得：1 Nk(1 rad/s)21 mkm/s2；则得k的单位是kg.答案(1)F与
