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（第三期））.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（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”） 【答案】 (1). (2). 1.50 (3). 偏大 【解析】 （1）[1] 每相邻两个计数点间还有4个实际点没画出，则计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有： ； （2）[2]由匀变速直线运动的判别式： 结合纸带上共四段位移，采用逐差法可得平均加速度： ； [3]根据判别式可得加速度： 纸带上所测位移没有系统误差，若实际频率f50Hz，则代频率值计算时偏大，则导致加速度的测量值偏大。 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”）． 【答案】 (1). ； (2). 没有平衡摩擦力； (3). M； (4). ； (5). 偏大； 【解析】 （1）根据逐差法求出加速度： （2）根据图像可知，当拉力大于F0时，才产生加速度，所以原因为该同学在操作中没有平衡摩擦力 （3）根据图像可知，当拉力等于F0时，物块刚好产生加速度，所以，解得： 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. 【答案】 (1). C (2). 1.22 (3). D 【解析】 （1）实验中通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力对小车所做的功，C正确； （2）由所打的点可知，DG之间小车做匀速直线运动，速度最大，小车获得的最大速度为：； （3）橡皮筋对小车做的功W与小车的动能关系知，则，与W成正比，D正确． 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