高考物理三轮冲刺复习实验题13力学常规实验(含解析)

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这是一份高考物理三轮冲刺复习实验题13力学常规实验(含解析)，共4页。

热点13　力学常规实验

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1．(2019·菏泽模拟)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B.滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm.

(2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是____________________．

(3)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出________(填“t2－F”“－F”或“－F”)的线性图象．

2．(2019·河北衡水中学二模)某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出．已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同，主要实验步骤如下：

a．将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离．再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为x1，如图乙所示；

b．将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值x2和x3，如图丙所示．

(1)为完成该实验，除长木板，硬币发射器，一元及五角硬币，刻度尺外，还需要的器材为________；

(2)实验中还需要测量的物理量为____________，验证动量守恒定律的表达式为____________(用测量物理量对应的字母表示)．

3．如图甲、乙所示，在“验证力的平行四边形定则”实验中：

(1)如果“力的平行四边形定则”得到了验证，那么图乙中cos α∶cos β＝________．

(2)现将钩码改为两个弹簧测力计，使橡皮筋另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计分别钩住细绳套，橡皮筋与细绳套的结点拉至O点，力的示意图如图丙所示，现使F2大小不变地沿顺时针转过某一小角度，相应地使F1的大小及图中γ角发生变化．则相应的变化可能是________．

A．F1一定增大

B．F1可能减小

C．F1若增大，γ角一定减小

D．F1若增大，γ角可能增大

4．图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g.

(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________cm；

(2)实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有________；

A．小物块质量m

B．遮光条通过光电门的时间t

C．光电门到C点的距离x

D．小物块释放点的高度h

(3)为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据(2)测量的物理量，建立如图所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是________．

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热点13　力学常规实验

1．解析：(3)由题意可知，该实验中保持滑块质量M不变，因此有v2＝2aL，其中v＝，a＝，即＝2L，得＝·F.

答案：(1)2.30　(2)遮光条初始位置到光电门的距离L(或A、B间的距离)　(3)－F

2．解析：(1)动量为质量和速度的乘积，该实验要验证质量不等的两物体碰撞过程中动量守恒，需测量两物体的质量和碰撞前后的速度，因此除给定的器材外，还需要的器材为天平．

(2)测出一元硬币的质量为m1，五角硬币的质量为m2，一元硬币以速度v1被弹射出去后，由动能定理可得μm1gx1＝m1v，解得v1＝，当一元硬币以速度v1与五角硬币碰撞后，速度分别为v2、v3，由动能定理可得μm1gx2＝m1v，μm2gx3＝m2v，解得一元硬币碰后速度v2＝，五角硬币碰后的速度为v3＝，若碰撞过程动量守恒则需满足m1v1＝m1v2＋m2v3，代入数据可得m1＝m1＋m2.