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高三物理二轮复习专题突破系列:力学实验
1.
在研究弹簧的形变与外力关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F-x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为k
= N/m,图线不过原点的原因是由于 。
[答案] 200 弹簧自身具有重量
[解析] 由图线可以算出斜率,即弹簧的劲度系数,不过原点说明弹簧上不挂东西的时候,已经有伸长量了。
2.(2013·南昌模拟)新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份。下图就是一个“39mm等分成20份”的新式游标卡尺。
它的准确度是 mm。
用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是 cm。[答案] (1)0.05 (2)3.030
[解析] 新式游标卡尺的游标尺39mm比主尺40mm mm
1mm
少1 ,则该游标卡尺的精确度为20
=0.05mm。被测物体的厚度=主尺刻度+0.05mm×对齐格数=3cm+0.05mm×6=3.030cm。
3.
(2013·甘肃第一次诊断性考试)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究求合力的方法,如下图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中,下列说法正确的是( )
实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长
为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋
以OB、OC为两邻边做平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度相等
多次实验中O点不必固定
[答案] AD
[解析]通过测量橡皮筋的长度和原长,才可得出橡皮筋的拉力大小,A正确。为减小误差,应选择劲度系数小一些的橡皮筋,B错误。橡皮筋总长度不表示力的大小,C错误。各次实验没有必然的联系,故多次实验中O点不必固定,D正确。
4.(2013·洛阳模拟)某同学用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验,实验中所用重锤的质量m=1kg,图示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C、D为从合适位置开始选取的四个连续点。打点计时器的频率为50Hz。
(1)根据纸带上各个点到O点的距离,求出记录B点时,重锤的速度vB= ,重锤的动能Ek= ,从开始下落起至B点重锤的重力势能的减少量是 ,实验得到的结论是 。(g取9.8m/s2,结果保留3位有效数字)
(2)
选用另一条纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各
1
计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴画出了如图所示的图线。图线未过原点O
2
的原因是 。
[答案] (1)0.590m/s 0.174J 0.172J 在实验误差允许范围内,减少的重力势能等于增加的动能,机械能守恒 (2)先释放重锤,再接通打点计时器电源
AC 31.4-7.8 ×10-3 1
[解析] v= = m/s=0.590m/s,Ek=×1×0.5902J=0.174J,
B 2T 0.04 2
mgh=1×9.8×17.6×10-3J=0.172J,在实验误差允许范围内,减少的重力势能等于增加的动能,机械能守恒。
5.(2013·安徽省三校联考)在“探究匀变速运动的规律”的实验中:
为消除摩擦力对实验的影响,可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力,则在不挂钩码的情况下,下面操作正确的是( )
未连接纸带前,放开小车,小车能由静止开始沿木板下滑
未连接纸带前,轻碰小车,小车能匀速稳定下滑C.放开拖着纸带的小车,小车能由静止开始沿木板下滑D.放开拖着纸带的小车,轻碰小车,小车能匀速稳定下滑
下图是实验中得到的一条纸带的一部分,在纸带上取出相邻的计数点A、B、C、D、E。若相邻的计数点间的时间间隔为T,各点间距离用图中长度表示,则打C点时小车的速度可表示为vC= ,小车的加速度可表示为a= 。
[答案] (1)D
x+x+x+x
x+x-x-x
(2)v=1
2 3 4,a=4
3 1 2
C 4T 4T2
[解析] (1)平衡摩擦阻力时,小车拖着纸带,不挂钩码。轻碰小
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