京津鲁琼专用2025版高考物理大二轮复习专题七第1讲力学实验与创新练习含解析.docVIP

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力学试验与创新

1.如图所示，用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．

(1)为完成试验，还须要的试验器材有：_________________________________．

(2)试验中须要测量的物理量有：________________________________．

(3)为完成该试验，设计试验步骤如下：

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；

B．登记弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧旁边竖直固定一把刻度尺；

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别登记钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；

E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数，假如不行，则考虑二次函数；

F．说明函数表达式中常数的物理意义；

G．整理仪器．

请将以上步骤按操作的先后依次排列出来：________________________________________________________________________.

解析：(1)依据试验原理可知还须要刻度尺来测量弹簧原长和伸长量；

(2)依据试验原理，试验中须要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)；

(3)依据完成试验的合理性可知先后依次为CBDAEFG.

答案：(1)刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)(3)CBDAEFG

2．在做“探讨匀变速直线运动”的试验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的沟通电源．

(1)打下E点时纸带的速度vE＝________(用给定字母表示)；

(2)若测得d6＝65.00cm，d3＝19.00cm，物体的加速度a＝________m/s

(3)假如当时交变电流的频率f50Hz，但当时做试验的同学并不知道，那么测得的加速度值和真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)．

解析：(1)由于图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为5T，利用匀变速直线运动的推论得vE＝eq\f(d5－d3,10T)＝eq\f(（d5－d3）f,10).

(2)依据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2可得a＝eq\f(xDG－xAD,（3×5T）2)＝eq\f(（d6－d3）－d3,（3×0.1s）2)＝3.00m/s2.

(3)假如在某次试验中，沟通电的频率f50Hz，则实际打点周期变小，依据运动学公式Δx＝aT2得，测量的加速度值和真实的加速度值相比偏小．

答案：(1)eq\f(（d5－d3）f,10)(2)3.00(3)偏小

3．在用如图所示的装置“验证牛顿其次定律”的试验中，保持小车质量肯定时，验证小车加速度a与合力F的关系．

(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必需运用的有________(选填选项前的字母)．

A．220V、50Hz的沟通电源

B．电压可调的直流电源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平(附砝码)

(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是________．

A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

(3)某同学得到了如图所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a＝________m/s2.

(4)在本试验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是________(选填“系统误差”或“偶然误差”)．设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使eq\f(mg－F真,F真)5%，应当满意的条件是eq\f(m,M)________．

解析：(1)打点计时器接沟通电源，处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离，还要用到天平测砝码和砝码盘的质量，故选A、C、E.

(2)在平衡摩擦力时，不能挂盘；要保证细线和纸带与木板平行，先接通电源，再释放小车，若纸带做匀速直线运动，则纸带上的点间距是匀称的，即说明平衡了摩擦力，故选A、C.

(3)由图知AC＝6.40cm，CE＝8.80cm，CE－AC＝a(2T)2，得a＝eq\f(CE－AC,4T2)＝