《2019年全国各地高考模拟题—力学实验（练习四）专题汇编》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年全国各地高考模拟题—力学实验（练习四）专题汇编（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019年全国各地高考模拟题力学实验（练习四）专题汇编1.（2019遂宁市三诊）气垫导轨上相隔一定距离的两处安装有两个光电传感器A、B，AB间距为L，滑块P上固定一遮光条，P与遮光条的总质量为M，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。（1）实验前，按通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的t1_t2（选填“”、“=”或“”）时，说明气垫导轨已经水平。（2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d =_m
2、m。（3）将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示。利用测定的数据，当关系式2mgL(m+M) =_成立时，表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。（重力加速度为g，用题中给定的物理量符号表达）【答案】 (1). =； (2). 8.475； (3). (dt2)2-(dt1)2【解析】【详解】（1）轻推滑块，当图乙中的t1=t2时，说明滑块经过两光电门的速度相等，则气垫导轨已经水平。（2）螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.0147.5mm=0.475mm。由读数规则可得d =8mm+0
3、.01mm47.5=8.475mm；（3）滑块经过两光电门时的速度分别为：v1=dt1；v2=dt2；若机械能守恒则满足：mgL=12m+Mv22-12m+Mv12，即满足2mgLm+M=(dt2)2-(dt1)2。2.（2019云南昆明4月）探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。(1)关于平衡摩擦力，下列说法正确的是_A.平衡摩擦力时，需要在动滑轮上挂上钩码B.改变小车质量时，需要重新平衡庠擦力C.改变小车拉力时，不需要重
4、新平衡摩擦力(2)实验中_(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量。(3)某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图象如图乙所示，图线不过原点的原因是_A.钩码质量没有远小于小车质量B.平衡摩擦力时木板倾兔过大C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力【答案】C 不需要 B【解析】解：(1)A、平衡摩擦力时，不需要在动滑轮上挂上钩码，故A错误；B、实验过程改变小车质量时，不需要重新平衡庠擦力，故B错误；C、实验前平衡摩擦力后，在实验过程中改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；故选：C。(2)小车所受拉力可以由力传感器测出，不需要满足钩码质量远小于小车质量；(3)
5、由图示图象可知，拉力为零时小车已经产生加速度，说明小车受到的合力大于细线的拉力，这是由于平衡摩擦力时木板倾角过大、平衡摩擦力过大造成的，故B正确，AC错误；故选：B；故答案为：(1)C；(2)不需要；(3)B。(1)平衡摩擦力时前面不需要挂钩码，平衡摩擦力后实验过程不需要重新平衡摩擦力。(2)小车所受拉力可以由力传感器测出，不需要满足钩码质量远小于小车质量。(3)实验前要平衡摩擦力，分析图示图线答题。本题考查了实验注意事项与实验数据处理，分析清楚图示实验装置、理解实验原理是解题的前提，掌握基础知识即可解题。3.（2019福建漳州一模）某同学想测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的
6、实验。(1)用10分度游标卡尺测遮光条宽度d的示数如图乙，则d=_mm；(2)先用天平测出滑块和遮光条的总质量m后，按图甲安装好器材，把滑块从桌面上某一位置静止释放，测得滑块经过两光电门时遮光条的遮光时间分别为t1和t2，弹簧秤的示数为F，重力加速度为g，为测出滑块与桌面间的动摩擦因数，还需要测出的物理量是_；(3)为减小本实验的误差，下列做法正确的是_。A.遮光条宽度应尽可能小些B.动滑轮与重物的总质量应远小于滑块与遮光条的总质量【答案】5.5 两光电门之间的距离 A【解析】解：(1)由图乙读出游标卡尺的主尺刻度为5mm，游标尺刻度为50.1mm=0.5mm遮光条宽度为：d=5mm+0.5m
7、m=5.5mm；(2)滑块释放后做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，对滑块经过光电门A、B过程，由运动学公式有：d2t22-d2t12=2ax；因此欲测定动摩擦因数，还需要两光电门之间的距离x；(3)遮光条宽度越小，误差越小，所以遮光条宽度应尽可能小些；滑块受到的拉力由弹簧秤直接测量，不需要动滑轮与重物的总质量应远小于滑块与遮光条的总质量。故选A故答案为：(1)5.5；(2)两光电门之间的距离；(3)A。根据游标卡尺的读数方法读数；根据实验的原理，确定需要测定的物理量；根据实验原理，确定实验操作的正确做法。本题以测定动摩擦因数为为实验命题背景考查学生的实验能力，知道光电门测速的
8、原理，即极短时间内的平均速度等于瞬时速度，掌握游标卡尺的读数方法。4.（2019河南安阳二模）某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为M，重物质量为m，遮光板的宽度为d(d很小)，遮光板与光电门之间的距离为L，重力加速度为g，细线恰伸直，重物由静止释放。(1)在完成本实验时，下列操作或说法正确的是_A.细线必须平行于水平桌面B.拉力传感器的示数始终等于mgC.实验时必须满足条件mMD.拉力传感器固定在重物上时误差更小(2)某次实验时，测出遮光板通过光电门所用的时间为t，则此实验过程物块运动的加速度a=_。(3)实验时，改变重物
9、m的质量，多次实验，记录拉力传感器的示数F，计算物块的加速度a，根据实验数据画出a-F图象，图线与纵轴的交点为(0,-b)，则物块与水平桌面间的动摩擦因数为_。【答案】A 12L(dt)2 bg【解析】解：(1)A、实验过程中，细线必须平行于水平桌面，否则物体不能做匀变速直线运动，故A正确；B、重物加速下降过程中，重物处于失重状态，细线拉力小于重物重力，因而传感器的示数小于重物的重力，故B错误；C、由于传感器已经测量出细线的拉力，并不需要用重物的重力近似替代细线的拉力，因而不需要满足条件mm“=”或“”)时，说明气垫导轨已经水平。(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d测量结果如图丙所示，则d=_mm
10、。(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示若t1、t2和d已知，重力加速度为g，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出两光电门间距离L和_(写出物理量的名称及符号)。(4)若上述物理量间满足关系式_，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。【答案】= 8.475 滑块质量M mgL=12(m+M)(dt2)2-12(m+M)(dt1)2【解析】解：(1)如果遮光条通过光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平。(2)螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.
11、0147.5mm=0.475mm，所以最终读数为：8mm+0.475mm=8.475mm。(3)要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法。由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。vB=dt2，vA=dt1滑块和砝码组成的系统动能的增加量Ek=12(m+M)(dt2)2-12(m+M)(dt1)2。滑块和砝码组成的系统动能的重力势能的减小量Ep=mgL所以还应测出滑块质量M。(4)如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒。即：mgL=12(m+M)(
12、dt2)2-12(m+M)(dt1)2故答案为：(1)=；(2)8.4748.476；(3)滑块质量M；(4)mgL=12(m+M)(dt2)2-12(m+M)(dt1)2。(1)如果遮光条通过光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平；(2)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；(3)要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，根据这两个量求解；(4)滑块和砝码组成的系统机械能守恒列出关系式。掌握螺旋测微器的读数方法；了解光电门测量瞬时速度的原理；实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统
13、我们要考虑全面6（2019河南郑州二模）如图甲所示，一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于架子上的定滑轮上，纸带的下端悬挂一质量为m的重物，将重物由静止释放，滑轮将在纸带带动下转动。假设纸带和滑轮不打滑，为了分析滑轮转动时角速度的变化情况，释放重物前将纸带先穿过一电火花计时器，交变电流的频率为50Hz，如图乙所示，通过研究纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况。下图为打点计时器打出来的纸带，取中间的一段，在这一段上取了7个计数点A、B、C、D、E、F、G，每相邻的两个计数点间有4个点没有画出，已知：其中x1=8.05cm、x2=10.34cm、x3=12.62cm、x4=14.92cm、x5=17.19cm、x6=19.47cm。(1)根据上面的数据，可以求出D点的速度vD=_m/s；(结果保留三位有效数字)(2)测出滑轮半径等于3.00cm，则打下D点时滑轮的角
