2019-2020年高考物理二轮复习专题突破6物理实验第1讲力学实验

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1、2019-2020年高考物理二轮复习专题突破6物理实验第1讲力学实验1．(xx·全国卷Ⅰ，22)某同学用图1(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图(b)所示。(a)(b)图1该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，打出C点时重物下落的速度大小为________

2、，重物下落的加速度大小为________。(2)已测得s1＝8.89cm，s2＝9.50cm，s3＝10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为________Hz。解析　(1)由于重物匀加速下落，B点的速度vB等于AC段的平均速度，即vB＝由于T＝，故vB＝(s1＋s2)同理可得vC＝(s2＋s3)匀加速直线运动的加速度a＝故a＝＝＝(s3－s1)①(2)重物下落的过程中，由牛顿第二定律可得mg－F阻＝ma②由已知条件F阻＝0.01mg③由②③得a＝0.99g由①得

3、f＝，代入数据得f≈40Hz答案　(1)(s1＋s2)　(s2＋s3)　(s3－s1)　(2)402．(xx·全国卷Ⅱ，22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图2(a)所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。(a)(1)实验中涉及到下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是___

4、_____(填入代表步骤的序号)。(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s。比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。(b)　　　　图2解析　(1)根据该实验操作过程，正确步骤应为④①③②。(2)物块脱离弹簧时速度最大，v＝＝m/s＝1.29m/s；由动能定理ΔEp＝mv2，据纸带中打点的疏密知M纸带获得的最大速度较大，对

5、应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能较大。答案　(1)④①③②　(2)1.29　M3．(xx·全国卷Ⅲ，23)某物理课外小组利用图3(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N＝5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：(a)(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。(2)将n(依次取n＝1，2，3，4，5)个钩码挂在轻

6、绳右端，其余(N－n)个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s－t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。(3)对应于不同的n的a值见下表。n＝2时的s－t图象如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表。n12345a/m·s－20.200.580.781.00(b)(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出a－n图象。从图象可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。(c)图3(5)利

7、用a－n图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g＝9.8m·s－2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)A．a－n图线不再是直线B．a－n图线仍是直线，但该直线不过原点C．a－n图线仍是直线，但该直线的斜率变大解析　(3)因为小车做初速度为零的匀加速直线运动，将图(b)中点(2，0.78)代入s＝at2可得，a＝0.39m/s2。(4)根据描点法可得如图所示图线。(5)根据牛顿第二定律可得nmg＝(M＋5m)a，则a＝n，图线斜

8、率k＝＝，可得M＝0.45kg(6)若不平衡摩擦力，则有nmg－μ[M＋(5－n)m]g＝(M＋5m)a，则a＝n－μg，所以a－n图线仍是直线，但直线不过原点，斜率变大，故B、C正确。答案　(3)0.39(0.37～0