高考物理异构异模复习：专题十二　实验与探究专题撬分练12含解析.docVIP

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时间：45分钟满分：85分

力学实验

1.[2016·武邑中学模拟](6分)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一金属圆柱体的外直径D和厚度d，测量的示数如图甲、乙所示，该金属圆柱体的外直径D为________cm，厚度d为________mm。

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答案1.0204.995(4.993～4.997也可)

解析金属圆柱体的外直径为D＝10mm＋0.05×4mm＝10.20mm＝1.020cm；厚度为d＝4.5mm＋0.01×49.5mm＝4.995mm。

2．[2016·冀州中学猜题](6分)某同学为了测定木块与小车之间的动摩擦因数，设计了如下的实验：

①用弹簧秤测量带凹槽的木块重力，记为FN1；

②将力传感器A固定在水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与木块相连，木块放在较长的平板小车上。另一水平轻质细绳跨过定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，不断地缓慢向沙桶里倒入细沙，直到小车运动起来，待传感器示数稳定后，记录此时数据F1；

③向凹槽中依次添加重力为0.5N的砝码，改变木块与小车之间的压力FN，重复操作②，数据记录如表：

压力

FN1

FN2

FN3

FN4

FN5

FN6

FN7

FN8

FN/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

传感器数据

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F/N

0.59

0.83

0.99

1.22

1.42

1.61

1.79

2.01

试完成：

(1)在实验过程中，是否要求平板小车必须做匀速直线运动？________(填“是”或“否”)。

(2)为了充分测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：Δf1＝F5－F1＝0.83N，Δf2＝F6－F2＝0.78N，Δf3＝F7－F3＝0.80N，请你给出第四个差值：Δf4＝________＝________。

(3)根据以上差值，可以求出每增加0.50N砝码时摩擦力增加Δf。Δf用Δf1、Δf2、Δf3、Δf4表示的式子为：Δf＝________，代入数据解得Δf＝________N。

(4)木块与平板小车间的动摩擦因数μ＝________。

答案(1)否(2)F8－F40.79N

(3)eq\f(Δf1＋Δf2＋Δf3＋Δf4,16)0.2(4)0.4

解析(1)测定木块和平板小车间的动摩擦因数，只需木块与小车间相对滑动，木块与小车间的摩擦力就是滑动摩擦力，所以不需要小车匀速运动。

(2)ΔF4＝F8－F4＝0.79N。

(3)Δf＝eq\f(\f(Δf1,4)＋\f(Δf2,4)＋\f(Δf3,4)＋\f(Δf4,4),4)＝eq\f(Δf1＋Δf2＋Δf3＋Δf4,16)＝0.20N。

(4)根据Δf＝μΔN，又ΔN＝0.5N，解得μ＝0.4。

3．[2016·冀州中学期末](9分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.6kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源。上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析数据回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定，结果保留两位有效数字)：

(1)该电动小车的最大速度为________m/s。

(2)该电动小车所受阻力为________N。

(3)该电动小车的额定功率为________W。

答案(1)1.5(2)1.2(3)1.8

解析(1)小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为v＝eq\f(x,t)＝eq\f(6×10－2,0.04)m/s＝1.5m/s。

(2)匀减速运动阶段有

a＝eq\f(?5.04＋4.71?×10－2－?4.40＋4.07?×10－2,?0.08?2)m/s≈2.0m/s2，根据牛顿第二定律有Ff＝ma＝1.2N。

(3)电动小车的额定功率P＝Fv＝Ffv＝1.2×1.5W＝1.8W。

4．[2016·衡水二中期中](9分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)(多选)实验时，一定要进行的操作是________。

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