（浙江專用）2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí)優(yōu)選習(xí)題 專題六 實(shí)驗(yàn) 提升訓(xùn)練20 力學(xué)實(shí)驗(yàn)

（浙江專用）2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí)優(yōu)選習(xí)題 專題六 實(shí)驗(yàn) 提升訓(xùn)練20 力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為N。 (2)為了準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn),下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是。(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母) A.應(yīng)測量重物M所受的重力B.橡皮筋伸長要在彈性限度范圍內(nèi)C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行D.保證整個(gè)裝置在豎直平面內(nèi)E.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置(3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程,下列操作可以解決該問題的是。 A.減小B彈簧彈力的大小,同時(shí)保證O點(diǎn)位置不變B.減小B彈簧彈力大小,同時(shí)O點(diǎn)向右偏移C.保持AOB角度不變,使兩彈簧一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度D.保持AOB角度不變,使兩彈簧一起逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度2.(2017浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)(1)在實(shí)驗(yàn)室做力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)經(jīng)常用到“重物”,請(qǐng)為下列實(shí)驗(yàn)從圖中選擇最合適的“重物”(選填“A”“B”或“C”);探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律:; 用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律:。 (2)在探究功和速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,甲同學(xué)直接將長木板放在水平桌面上進(jìn)行橡皮筋拉小車實(shí)驗(yàn)(如圖甲所示);乙同學(xué)將長木板一端墊高(如圖乙所示),調(diào)整木塊位置使得連接紙帶的小車被輕推后恰好能在長木板上勻速下滑,然后進(jìn)行橡皮筋拉小車實(shí)驗(yàn)。兩同學(xué)中操作正確的是(選填“甲”或“乙”)同學(xué)。 下列操作正確、規(guī)范的是。(本題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的) A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源B.先釋放小車,再接通電源C.需使用相同規(guī)格的橡皮筋D.改變橡皮筋條數(shù)后小車可從不同位置靜止釋放通過正確操作得到的一條紙帶,應(yīng)為圖中(選填“甲”或“乙”)。 3.如圖1所示為用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8 m/s2,重物質(zhì)量為0.2 kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示,打P點(diǎn)時(shí),重物的速度為零,A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn),根據(jù)圖中的數(shù)據(jù),可知重物由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),重力勢(shì)能減少量Ep=J,在B點(diǎn)的動(dòng)能Ek=J(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字) (2)若PB的距離用h表示,打B點(diǎn)時(shí)重物的速度為vB,當(dāng)兩者間的關(guān)系式滿足時(shí),說明下落過程中重錘的機(jī)械能守恒(已知重力加速度為g)。 (3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能,其主要原因是。 A.重物的質(zhì)量過大B.重物的體積過小C.電源的電壓偏低D.重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力4.某同學(xué)采用如圖1所示的裝置做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)。(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用(選填“直流”或“交流”)電源。 (2)本實(shí)驗(yàn)(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)(填字母)。 A.先接通電源,再釋放小車B.先釋放小車,再接通電源C.同時(shí)釋放小車與接通電源(3)該同學(xué)按正確的步驟完成了操作,并得到如圖2所示的紙帶,打下H點(diǎn)時(shí)小車速度大小vH=m/s。(保留2位有效數(shù)字) 5.如圖甲,為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。甲(1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是。 A.控制變量法B.假設(shè)法C.理想實(shí)驗(yàn)法D.等效替代法(2)在保持小車受力相同時(shí),探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,以下做法正確的是。 A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將裝有砝碼的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D.為得出加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系而作出a- 圖象(3)圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,其中O、A、B、C、D是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖,由紙帶求出打“B”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車速度大小為m/s,小車的加速度的大小為m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) (4)如圖丙所示是某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線。其中圖線不過原點(diǎn)的原因是,圖線在末端彎曲的原因是。 6.(2017年10月浙江選考,17)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。(1)下列儀器需要用到的是(多選); (2)下列說法正確的是(多選); A.先釋放紙帶再接通電源B.拉小車的細(xì)線應(yīng)盡可能與長木板平行C.紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較疏D.輕推小車,拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡(3)如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶,A,B,C,D為每隔4個(gè)點(diǎn)取的計(jì)數(shù)點(diǎn),據(jù)此紙帶可知小車在D點(diǎn)的速度大小為 m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)。 7.甲同學(xué)準(zhǔn)備做探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。乙同學(xué)準(zhǔn)備做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。圖1(1)圖1為實(shí)驗(yàn)室提供的部分器材,甲、乙均要使用的器材是(填字母代號(hào))。 (2)圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶、,請(qǐng)選擇任意一條紙帶計(jì)算b點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度m/s,其中紙帶(選填“”或“”)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)得到的。 圖2(3)關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(填字母代號(hào))。 A.甲同學(xué)可以利用紙帶上任意兩點(diǎn)間的距離求所需速度B.甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)長木板傾斜的目的是使橡皮筋所做的功等于合力所做的功C.乙同學(xué)可以取紙帶上任意2個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理D.乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放的目的是為了獲取更多的計(jì)時(shí)點(diǎn)8.在探究“功和速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小張同學(xué)用如圖甲所示裝置,嘗試通過測得細(xì)繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車獲得的速度的值進(jìn)行探究,則(1)下列說法正確的是。 A.該方案需要平衡摩擦力B.該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C.該方案操作時(shí)細(xì)線應(yīng)該與木板平行D.該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇勻速時(shí)的速度(2)圖乙為A、B兩位同學(xué)穿紙帶方法,你認(rèn)為(選填“A”或“B”)的正確。 甲乙丙(3)某次獲得的紙帶如圖丙所示,小張根據(jù)點(diǎn)跡標(biāo)上了計(jì)數(shù)點(diǎn),請(qǐng)根據(jù)計(jì)數(shù)點(diǎn)在刻度尺上的讀數(shù)求出C點(diǎn)的速度為m/s。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 提升訓(xùn)練20力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.答案 (1)3.6(2)E(3)BCD解析 (1)彈簧測力計(jì)的最小刻度是0.2 N,讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)為3.6 N;(2)重物的重力是合力,需要知道力的大小和方向,所以應(yīng)測量重物的重力,A正確;為了保護(hù)儀器,橡皮筋伸長要在彈性限度范圍內(nèi),故B正確;拉線的方向應(yīng)與木板平面平行,投影到板上的力的方向誤差小,故C正確;本實(shí)驗(yàn)利用重物的重力表示合力,所以應(yīng)保證整個(gè)裝置在豎直平面內(nèi),故D正確;改變拉力后,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),只需要每次都記下O點(diǎn)的位置即可,E錯(cuò)誤。(3)彈簧測力計(jì)A的指針稍稍超出量程,要減小彈簧測力計(jì)A的示數(shù)方法有:可以減小彈簧測力計(jì)A與豎直方向的夾角,可以減小兩彈簧測力計(jì)之間的夾角等,故B、C、D正確。2.答案 (1)BA(2)乙C乙解析 (1)探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律中,把鉤碼掛在細(xì)繩上,細(xì)繩通過定滑輪拉小車在木板上運(yùn)動(dòng),故選B。做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí),重物選擇質(zhì)量大一些、體積小一些的,并且重物只需一個(gè)即可,故選A。(2)做此實(shí)驗(yàn)時(shí),需平衡摩擦力,故操作正確的是乙同學(xué)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源,故A錯(cuò)誤;應(yīng)先接通電源,再釋放小車,故B錯(cuò)誤;為了每次改變橡皮筋條數(shù)時(shí)做功成倍數(shù)增加,故使用的橡皮筋應(yīng)是相同的,故C正確;每次都要從同一位置由靜止釋放,這樣開始時(shí)橡皮筋的形變量相同,過程中每根橡皮筋做的功才相同,故D錯(cuò)誤。(3)小車在橡皮筋的作用下先加速,后勻速,故紙帶間隔先變大后均勻。3.答案 (1) 0.098 20.096 0(2) =2gh(3)D解析 (1)mgh0.098 2 J,vB= m/s=0.98 m/s,Ek=0.096 0 J。(2)若機(jī)械能守恒,則mgh=,即=2gh。(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能,其主要原因是重物及紙帶在下落時(shí)受到阻力。4.答案 (1)交流(2)不需要A(3)0.90解析 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源。(2)本實(shí)驗(yàn)只要加速度一定即可,不需要平衡摩擦力。先接通電源,再釋放小車,故A對(duì)。(3)v=×10-2 m/s=0.90 m/s。5.答案 (1)A(2)BD(3)0.541.5(4)未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量解析 (1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。(2)平衡摩擦力時(shí),應(yīng)不掛小桶,讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力,選項(xiàng)B正確;實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后放小車,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)閍與為正比關(guān)系,故為得出加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系而作出a-圖象,選項(xiàng)D正確。(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02 s×5=0.1 s,打“B”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為v= m/s=0.54 m/s;小車的加速度a= m/s2=1.5 m/s2。(4)由圖線可知,當(dāng)力F到達(dá)一定的值時(shí)才有加速度,故圖線不過原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力;圖線在末端彎曲的原因是未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量。6.答案 (1)AD(2)BD(3)0.21±0.01解析 (1)本實(shí)驗(yàn)通過打點(diǎn)紙帶分布求物體的加速度,通過天平測量小車的質(zhì)量,力由鉤碼的重力提供,所以選擇儀器A、D。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,后釋放小車;為了保證繩子拉力不用分解,所以繩子要與木板平行,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。小車初始速度為0,之后慢慢變大,因此紙帶與小車相連端的點(diǎn)跡較密,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。本實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力,在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量時(shí),鉤碼重力近似等于小車所受合外力,所以選項(xiàng)D正確。(3)vD=0.205 m/s0.21 m/s。7.答案 (1)D(2)0.70(0.680.72)或1.38(1.361.40)(3)BD解析 (1)探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)都需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。(2)對(duì)紙帶,vb=0.70 m/s;對(duì)紙帶,vb'1.38 m/s。有勻速階段,故對(duì)。(3)甲同學(xué)要用勻速階段求速度,故A錯(cuò);平衡摩擦力,橡皮筋上的力就是合外力,故B對(duì);應(yīng)當(dāng)取紙帶上盡可能遠(yuǎn)的2個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,距離太近,誤差較大,故C錯(cuò);乙同學(xué)讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,可以在紙帶上打出更多的點(diǎn),故D對(duì)。8.答案 (1)ABC(2)B(3)0.613解析 (1)細(xì)繩拉力(近似等于懸掛重物重力)做的功和小車獲得的速度的值對(duì)比,則細(xì)繩拉力應(yīng)該是合外力,所以要平衡摩擦力,故A項(xiàng)正確;由于是近似認(rèn)為砝碼的重力等于拉力,則必須砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,故B項(xiàng)正確;若細(xì)線與平板不平行,物體運(yùn)動(dòng)過程中,拉力的方向不斷變化,則細(xì)線應(yīng)該與木板平行,故C項(xiàng)正確;在該實(shí)驗(yàn)方案中小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),該方案處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)求出某計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度與小車對(duì)應(yīng)于該點(diǎn)的位移,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)紙帶安放的順序是復(fù)寫紙、紙帶,所以應(yīng)選B。(3)由圖示刻度尺可知,其分度值為1 mm做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則C點(diǎn)的速度:vC= m/s0.613 m/s。