专题19 力学实验（二）（含答案析）（专题19 力学实验（二）-全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（第二期））.docx

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（二） 力学实验（二） 1、（2020·山西省吕梁市高三一模）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置，细线与弹簧测力计挂钩相连。其中M为带滑轮的小车的质量，放在一端带滑轮的长木板上，m为秒和砂桶的质量。(滑轮质量不计) (1)实验时，不需要进行的操作是___。(填选项前的字母) A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为____m/s2(结果保留三位有效数字)。 (3)以弹簧测力计示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________。 【答案】 (1). AE (2). 1.32 (3). 【解析】 (1)[1]AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE不需要，符合题意； B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B需要要，不符合题意； C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C需要，不符合题意； D．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，D需要，不符合题意； 故选AE； (2)[2]由于两计数点间还有两个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为T=0.06s，由 则有： m/s2； (3)[3]由图示实验可知，小车所受合力为测力计示数的两倍，由牛顿第二定律得： 则a-F图象的斜率 解得小车质量为：。 2、（2020·天津市南开区高三上学期期末）某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”． （1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力．该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列___的点，说明小车在做___运动． （2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力．以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到M，测小车加速度a，作a－F的图象．如图丙图线正确的是___． （3）设纸带上计数点的间距为s1和s2．下图为用米尺测量某一纸带上的s1、s2的情况，从图中可读出s1＝3.10cm，s2＝__cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a＝___m/s2． 【答案】 (1). 点迹均匀 (2). 匀速直线 (3). C (4). 5.55 (5). 2.45 【解析】 （1）［1］［2］平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，不要挂钩码，将长木板的右端垫高至合适位置，使小车重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点，说明小车在做匀速直线运动． （2）［3］AC.如果这位同学先如（1）中的操作，已经平衡摩擦力，则刚开始a-F的图象是一条过原点的直线，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到M，不能满足砂和砂桶的质量远远小于小车的质量，此时图象发生弯曲，故A错误，C正确； B. a－F图象与纵轴的截距，说明平衡摩擦力有点过分，与题意不合，故C错误； D. a－F图象与横轴的截距，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，与题意不合，故D错误. （3）［4］从图中可读出s2＝9.60cm-4.05cm=5.55cm． ［5］由逐差法s=at2，其中t=0.1s，小车加速度的大小 a==10-2m/s2=2.45m/s2 3、（2020·云南省昆明市三诊一模）某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材： 两个轻弹簧A和B、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。 实验步骤如下： （1）用刻度尺测得弹簧A的原长为6.00cm，弹簧B的原长为8.00cm； （2）如图甲，分别将弹簧A、B悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为m=100g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A长度为6.98cm，弹簧B长度为9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2，忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为kA