2013年全国名校模拟试题解析汇编(1)专题12 力学实验 - 图文(2)

2019-03-09 13:45

(2)某同学的实验方案如图所示,她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F,为了减少这种做法而带来的实验误差,她先做了两方面的调整措施:

a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是 。

b.使砂桶的质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于 。 (3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:

A、利用公式a?2st2计算; B、根据a??sT2利用逐差法计算。

两种方案中,你认为选择方案_________比较合理。 解

答案:

9.(2013哈尔滨三中月考)做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器,打出的部

分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),已知打点计时器使用的是50Hz的交变电流,则打点计时器在打“1”时的速度v1 =______m/s,平均加速度为a=______m/s。由计算结果可估计出第5个计数点与第6个计数点之间的距离最可能是______㎝。 (结果均保留3位有效数字)。

2

4.47 5.34 6.21 7.10 7.98 ? 单位:㎝

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.答案:4.91m/s 0.880±0.01m/s 8.86±0.01cm(每空2分)

解析:打点计时器在打“1”时的速度v1 =

2

2

4.47+5.342?0.10×10 m/s =4.91m/s;由△x=aT,

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和逐差法可得平均加速度为a=0.880m/s;第5个计数点与第6个计数点之间的距离最可能是7.98cm+0.880×0.1m=8.86㎝。

2

10.(2013哈尔滨三中月考)在研究摩擦力特点的实验中,将质量为0.52 kg木块放在水

平长木板上,如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象,如图乙所示.(g=10 m/s)可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ= 。

解析:由图乙可知,滑动摩擦力等于3.12N,由摩擦定律,木块与长木板间的动摩擦因数μ=3.12÷5.2=0.6。 答案:0.6

2

11.(2013哈尔滨三中月考)用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到的拉力会伸长,17

世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8 cm,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如右图:

(1)根据测试结果,推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x= (用所给字母表示,比例系数用k表示)。 (2)在寻找上述关系中,运用 科学研究方法。

2

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解析:根据第1行数据,伸长x与拉力F成正比;根据第1、4、5行数据,伸长x与横截面积S成反比;根据第1、2、3行数据,伸长x与长度L成正比;所以线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x= k答案:(1)x=k

FLSFLS。

(其中k为比例系数); (2)控制变量法

12.(2013江苏徐州摸底)用如图所示装置探究“加速度与力的关系”。已知砂和砂桶的总

质量为m,小车的质量为M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是 . A.M=40g,m=10g、20g、30g、40g、50g B.M=100g,m=10g、20g、30g、40g、50g C.M=500g,m=10g、20g、30g、40g、50g D.M=500g,m=30g、60g、90g、120g、150g

(2)本实验中应在释放小车 (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源。下图所示为实验中打出的一条纸带,A、B、C、D、E为计数点,相邻计数点间还有四个点没有画出,计数点间的距离如图所示.已知打点计时器的工作频率为50Hz.则小车加速度a= m/.(结果保留两位有效数字)

(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a—F图象,可能是图中的图线 。(选填“甲”、“乙”或“丙”)

解析:

答案:

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13.(2013辽宁省五校协作体高三期初联考)图示为探究牛顿第二定律的实验装置,该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______ A.用该装置可以测出滑块的加速度

B.用该装置探究牛顿第二定律时,要保证拉力近似等于沙桶的重力,因此必须满足m<

沙桶 导轨标尺 光电门 遮光板 滑块 气垫导轨

答案:AB

14.(2013武汉摸底)某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’:

(1)如图甲所示,将木板有定滑轮的一端垫起,把滑块通过细绳与带夹的重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤下夹一纸带,穿过打点计时器。调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动。

(2)如图乙所示,保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之由静止开始加速运动。打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,打出的纸带如图丙所示,A, B, C,D,E是纸带上五个计数点。

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①图乙中滑块下滑的加速度为_______。(结果保留两位有效数字)

②若重锤质量为m,滑块质量为M,重力加速度为g,则滑块加速下滑受到的合力为________。

③某同学在保持滑块质量不变的情况下,通过多次改变滑块所受合力,由实验数据作出的a-F图象如图丁所示,则滑块的质量为______kg.(结果保留两位有效数字)

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