高考物理江蘇專版二輪復習檢測：專題六第一講 力學基礎實驗——課前自測診斷卷 Word版含解析

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1、專題六第一講 力學基礎實驗課前自測診斷卷考點一基本儀器的使用和讀數(shù)1.考查游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)如圖1是用游標卡尺測量時的刻度圖，為20分度游標尺，讀數(shù)為：_cm。圖2中螺旋測微器的讀數(shù)為：_mm。解析：20分度的游標卡尺，精確度是0.05 mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為13 mm，游標尺上第15個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為150.05 mm0.75 mm，所以最終讀數(shù)為：13 mm0.75 mm13.75 mm1.375 cm。螺旋測微器的固定刻度為0.5 mm，可動刻度為20.00.01 mm0.200 mm，所以最終讀數(shù)為0.5 mm0.200 mm0.700 mm。答案

2、：1.3750.7002考查游標卡尺和螺旋測微器的使用和讀數(shù)(1)某實驗中需要測量一根金屬絲的直徑(約0.5 mm)，為了得到盡可能精確的測量數(shù)據，應從實驗室提供的米尺、螺旋測微器和游標卡尺(游標尺上有10個等分刻度)中，選擇_進行測量。(2)用游標卡尺(游標尺上有50個等分刻度)測定某工件的寬度時，示數(shù)如圖所示，此工件的寬度為_mm。解析：(1)金屬絲的直徑約0.5 mm，而游標卡尺精確度才0.1 mm，螺旋測微器精確度可達0.01 mm，故應選擇螺旋測微器進行測量。(2)由于50分度的游標卡尺精確度為0.02 mm，主尺上讀數(shù)為23 mm，游標尺上第11格與主尺刻度對齊，故游標尺的讀數(shù)為0

3、.22 mm，所以工件寬度為23.22 mm。答案：(1)螺旋測微器(2)23.22考點二“力和運動”類實驗3.考查研究勻變速直線運動某同學利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運動。(1)實驗中，必需的措施是_。A細線必須與長木板平行B先接通電源再釋放小車C小車的質量遠大于鉤碼的質量D平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出)。s13.59 cm，s24.41 cm，s35.19 cm，s45.97 cm，s56.78 cm，s67.64 cm。則小車的加速度a_ m/

4、s2(要求充分利用測量的數(shù)據)，打點計時器在打B點時小車的速度vB_ m/s。(結果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)利用打點計時器研究小車的勻變速直線運動時，為順利完成實驗，保證實驗效果，細線與長木板要平行，否則小車受力會發(fā)生變化，選項A正確；為打的點盡量多些，需先接通電源，再釋放小車，選項B正確；本題中只要保證小車做勻變速運動即可，無須保證小車質量遠大于鉤碼的質量，選項C錯誤；同理，小車與長木板間可以有不變的摩擦力，無須平衡摩擦力，選項D錯誤。故必需的措施是A、B選項。(2)由s4s13a1T2、s5s23a2T2、s6s33a3T2知加速度a0.80 m/s2打B點時小車的速度vB0.40

5、 m/s。答案：(1)AB(2)0.800.404考查驗證力的平行四邊形定則(2018天津高考)某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5 N的彈簧測力計兩個，橡皮條(帶兩個較長的細繩套)，刻度尺，圖釘(若干個)。(1)具體操作前，同學們提出了如下關于實驗操作的建議，其中正確的有_。A橡皮條應和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B重復實驗再次進行驗證時，結點O的位置可以與前一次不同C使用測力計時，施力方向應沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應正對測力計刻度D用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計的拉力(2)該小組的同學用同一套器材做了四次實驗，

6、白紙上留下的標注信息有結點位置O、力的標度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點，如下圖所示。其中對于提高實驗精度最有利的是_。解析：(1)兩細繩套拉力的合力不一定沿兩細繩套夾角的角平分線，故A錯誤。同一次實驗，用一個細繩套拉橡皮條和用兩個細繩套拉橡皮條結點O的位置應相同，不同次實驗結點O的位置可以不同，故B正確。為減小彈簧測力計摩擦和誤差，施力方向應沿測力計軸線，讀數(shù)時視線正對測力計刻度，故C正確。合力可以比分力大，也可以比分力小，故D錯誤。(2)為了提高實驗精度，測力計讀數(shù)應適當大一些，標度應適當小一些，兩分力夾角適當大一些，標注細線方向的兩點離結點應適當遠一些。故選B。答案：(1)BC(

7、2)B5.考查探究加速度與力、物體質量的關系某同學利用如圖甲所示裝置探究“加速度與力、物體質量的關系”，圖中裝有砝碼的小車放在長木板上，左端拴有一不可伸長的細繩，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一砝碼盤相連。在砝碼盤的牽引下，小車在長木板上做勻加速直線運動，圖乙是該同學做實驗時打點計時器在紙帶上打出的一些連續(xù)的點，該同學測得相鄰點之間的距離分別是s1、s2、s3、s4、s5、s6，打點計時器所接交流電的周期為T。小車及車中砝碼的總質量為M，砝碼盤和盤中砝碼的總質量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)根據以上數(shù)據可得小車運動的加速度表達式為a_。(2)該同學先探究合外力不變的情況下，加速度與質量的關系，以

8、下說法正確的是_。A平衡摩擦力時，要把裝有砝碼的砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上，把木板不帶滑輪的一端緩慢抬起，反復調節(jié)直到紙帶上打出的點跡均勻為止B由于小車受到的摩擦力與自身重力有關，所以每次改變小車質量時，都要重新平衡摩擦力C用天平測出M和m后，小車運動的加速度可以直接用公式a求出D在改變小車質量M時，會發(fā)現(xiàn)M的值越大，實驗的誤差就越小(3)該同學接下來探究在質量不變的情況下，加速度與合外力的關系。他平衡摩擦力后，每次都將小車中的砝碼取出一個放在砝碼盤中，用天平測得砝碼盤及盤中砝碼的總質量m，并通過打點計時器打出的紙帶求出加速度。得到多組數(shù)據后，繪出如圖丙所示的aF圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是一條過坐

9、標原點的傾斜直線。圖像中直線的斜率表示_(用本實驗中可測量的量表示)。(4)該同學在這個探究實驗中采用的物理學思想方法為_。A理想化模型法B控制變量法C極限法D比值法解析：(1)為了減小偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據，有：s6s33a1T2，s5s23a2T2，s4s13a3T2，為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得：a(a1a2a3)解得：a。(2)在該實驗中，我們認為細繩的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時，細繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤，故A錯誤。由于平衡摩擦力之后有Mgsin Mgcos ，故tan 。所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小

10、車的重力沿斜面的分力，改變小車質量時不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤。小車運動的加速度應通過紙帶求出，不能通過a求出，故C錯誤。本實驗中，只有滿足砝碼盤和盤中砝碼的總質量m遠小于小車及車中砝碼的總質量M時，才能近似認為細繩拉力等于砝碼盤和砝碼的重力，所以在改變小車質量M時，會發(fā)現(xiàn)M的值越大，實驗的誤差就越小，故D正確。(3)對砝碼盤和砝碼：mgFma對小車：FMa聯(lián)立得：mg(Mm)a認為合力Fmg所以F(Mm)a即aF，aF圖像是過坐標原點的傾斜直線，直線的斜率表示。(4)該實驗采用控制變量法，先控制砝碼盤和砝碼的總重力不變，研究加速度與質量的關系，再控制小車和砝碼盤及砝碼的質量Mm不變，研究

11、加速度與力的關系，故選B。答案：(1)(2)D(3)(4)B考點三“能量和動量”類實驗6.探究功與速度變化的關系做“探究功與速度變化的關系”實驗時，有如圖所示的甲、乙兩套實驗裝置。請回答下列問題：(1)兩套實驗裝置都必須滿足的操作是_。A都需要平衡摩擦力B甲圖中橡皮筋的規(guī)格可以不同，乙圖中小車的質量要遠大于鉤碼的質量C在接通電源的同時釋放了小車D所用的打點計時器都必須使用交流電源E除圖中已給出的實驗器材和電源外，都還需要刻度尺和天平(2)用甲圖實驗裝置打的紙帶如圖丙所示，其中AG段小車做加速運動，GK段小車做勻速運動，那么應該用_(填“AG”或“GK”)段來計算小車的速度。(3)用乙圖實驗裝置

12、打出的紙帶如圖丁所示。某同學想利用BE段驗證動能定理，測出紙帶上AC間的距離s1，DF間的距離s2，BE間的距離s3。該同學用天平分別測出小車的質量為M，鉤碼的總質量為m。已知打點計時器的打點頻率為f，從打B點到打E點的過程中，合力對小車做的功是_，小車動能的增量是_。(用題中的物理量符號表示)解析：(1)要確定合外力做功，所以兩個實驗都需要平衡摩擦力，故A正確；甲圖中橡皮筋的規(guī)格要相同，才能保證每條橡皮筋的拉力做功都相等；乙圖中小車的質量要遠大于鉤碼的質量，鉤碼的重力近似等于小車受到的拉力，B錯誤；要先接通電源后釋放小車，故C錯誤；打點計時器用的是交流電，所以一定要接到交流電源上，故D正確；

13、甲、乙兩套裝置都需要刻度尺，但甲裝置不需要天平，故E錯誤。(2)小車脫離橡皮筋后做勻速運動，此時拉力做功全部轉化為小車的動能，所以應該選用GK段來測小車的速度。(3)小車受到的合力即為鉤碼的重力，所以合外力做的功為mgs3 ，根據中點時刻的速度等于平均速度，所以B點的速度為：vB，vE，則小車動能的增加量為EkMvE2MvB2。答案：(1)AD(2)GK(3)mgs37考查驗證機械能守恒定律用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下

14、的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖乙所示。已知m150 g，m2150 g，則(計算結果保留兩位有效數(shù)字，實驗用交流電周期為0.02 s)(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5_m/s；(2)在打下計數(shù)點05的過程中系統(tǒng)動能的增加量Ek_J，為了簡化計算，g取10 m/s2，則系統(tǒng)重力勢能的減少量Ep_J；(3)在本實驗中，若某同學作出了v2h圖像，如圖丙所示，h為從起點量起的長度，則據此得到當?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2。解析：(1)利用勻變速直線運動的推論有：v5 m/s2.4 m/s。(2)系統(tǒng)動能的增加量為：EkEk50(m1m2)v52(0.

15、050.15)2.42 J 0.58 J，系統(tǒng)重力勢能減小量為：Ep(m2m1)gh0.110(0.3840.216)J0.60 J，在誤差允許的范圍內，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。(3)由機械能守恒定律得EkEk50(m1m2)v2Ep(m2m1)gh，由于(m1m2)2(m2m1)，所以得到：v2h，所以v2h圖像的斜率k，解得g9.7 m/s2。答案：(1)2.4(2)0.580.60(3)9.78考查驗證動量守恒定律如圖甲所示，某同學設計一個氣墊導軌裝置驗證動量守恒定律的實驗：(1)用游標卡尺測得遮光條的寬度d如圖乙所示，則d_ mm。(2)質量為m2的滑塊2靜止放在水平氣墊導軌上

16、光電門的右側，質量為m1的滑塊1從光電門的右側向左運動，穿過光電門與滑塊2發(fā)生碰撞，隨后兩個滑塊分離并依次穿過光電門，滑塊2與導軌左端相碰并被粘接條粘住，待滑塊1穿過光電門后用手將它停住，兩個滑塊上固定的遮光條寬度相同，數(shù)字計時器分別記錄下滑塊1通過光電門的時間t、滑塊2和滑塊1依次通過光電門的時間t2和t1。本實驗中兩個滑塊的質量大小關系應為_。若等式_成立，則證明兩滑塊碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒(用題中的所給的字母表示)。解析：(1)用游標卡尺測得遮光條的寬度d1.3 cm0.05 mm1613.80 mm。(2)滑塊1穿過光電門1的速度：v；滑塊1穿過光電門2的速度：v1；滑塊2穿過光電門2的速度：v2；若動量守恒，則m1m1m2，即；為防止碰后m1反彈，則兩滑塊的質量關系是m1m2。答案：(1)13.80(2)m1m2