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2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编(三)
力学实验(二)
1、(2020·辽宁省葫芦岛市普通高中上学期质检)在研究匀变速直线运动的实验中,某同学通过实验得到一条如图所示的纸带,并在纸带上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个实际点没画出,打点计时器打点周期为T。则:
(1)计算F点速度大小的公式为vF=_____________________(用给定的字母表示)
(2)若测得d6=61.50cm,d3=24.00cm则纸带运动的加速度为 a=____________m/s2(交流电频率为50Hz,保留三位有效数字);如果当时电网中交流电的频率f50Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测得值比实际值_______(选填“偏大”或“偏小”)
2、(2020·全国大联考1月A卷)如图所示为“探究物体加速度与所受合外力关系”的实验装置.
某同学的实验步骤如下:
①用天平测量并记录物块和拉力传感器的总质量M;
②调整长木板和滑轮,使长木板水平且细线平行于长木板;
③在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,记录拉力传感器的读数F1,根据相对应的纸带,求出加速度a1;
④多次改变托盘中砝码的质量,重复步骤③,记录传感器的读数Fn,求出加速度an.
请回答下列问题:
(1)图乙是某次实验得到的纸带,测出连续相邻计时点O、A、B、C、D之间的间距为x1、x2、x3、x4,若打点周期为T,则物块的加速度大小为a=________________(用x1、x2、x3、x4、T表示).
(2)根据实验得到的数据,以拉力传感器的读数F为横坐标、物块的加速度a为纵坐标,画出a-F图线如图丙所示,图线不通过原点的原因是____________,图线斜率的倒数代表的物理量是__________.
(3)根据该同学的实验,还可得到物块与长木板之间动摩擦因数μ,其值可用M、a-F图线的横截距F0和重力加速度g表示为μ=____________,与真实值相比,测得的动摩擦因数__________(填“偏大”或“偏小”).
3、(2020·云南省西畴县第二中学高三期末)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图4所示.实验过程中有平衡摩擦力的步骤,并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大,即分别为W0、2W0、3W0、4W0….
(1)实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力,目的是________(填写字母代号).
A.为了释放小车后小车能做匀加速运动
B.为了增大橡皮筋对小车弹力
C.为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D.为了使小车获得较大的动能
(2)图是在正确操作情况下打出的一条纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一部分,已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s,则小车获得的最大速度vm=________m/s(保留3位有效数字).
(3)几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得的最大速度vm的数据,并利用数据绘出了下列给出的四个图象,你认为其中正确的是________.
A.
B.
C.
D.
4、(2020·广东省惠州市高三第三次调研)利用提供的下列器材:长木板、铁架台、米尺、计时仪器、小车(可视为质点)、砝码等,探究加速度与质量的关系。如图测量木板长度l,将木板一端放在铁架台的支架上,让小车从静止开始由顶端滑到底端,测出下滑时间t,则小车运动的加速度可表示为a=_________________。保持木板倾角不变,向小车内加入砝码来改变小车质量,多次测出加速度a′,据此能否得出加速度与质量的关系?_______________(填“能”或“不能”),原因是________________________。
5、(2020·四川省宜宾市高三一诊)某同学利用图(a)所示实验装置获得了小车加速度与钩码的质量的对应关系如图(b)所示,实验中小车的质量保持不变,实验室选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成__(填“线性”或“非线性” 关系;
(2)由图(b)可知,图线不经过原点,可能的原因是:__;
(3)他重新调整实验装置后把打点计时器接到频率为的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图(c)所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),其中,,,,,。则打点计时器在打点时小车的速度__ ,在充分利用测量数据的基础上他得到的小车加速度__ .(结果均保留两位有效数字)
6、(2020·江苏省五校高三十二月联考)如图(甲)所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于
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