2018届高三物理复习练习：力学实验 夯基保分练(二) 含解析

夯基保分练(二) “运动”类实验

1．(2017·江西六校联考)实验小组采用如图甲所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50 Hz。实验的部分步骤如下：a．将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；

b．在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

c．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；

d．改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。

(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为a＝________(用题中所给字母表示)。

(2)如图乙是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E，用分度值为1毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量值x C和速度计算值v C填在下表中的相应位置。

(3)实验小组通过绘制Δv2s图线来分析运动规律(其中Δv2＝v2－v20，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图丙中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出Δv2s图线。

(4)实验小组绘制的Δv2s图线的斜率k＝________(用题中所给字母表示)，若发现该斜率大于理论值，其原因可能是

________________________________________________。

解析：(1)对钩码，根据牛顿第二定律得m1g－F＝m1a，

对小车，根据牛顿第二定律得F＝m2a，解得a＝

m1g

m2＋m1

。

(2)C 点对应的测量值x C ＝6.00 cm 。

由于每相邻两个计数点间还有1个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T ＝0.04 s ，根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小v C ＝0.083 3－0.040 4

2×0.04 m/s ≈0.54

m/s 。

(3)画出Δv 2s 图线如图所示。

(4)由匀变速直线运动的速度位移公式可知v 2－v 20＝2as ，

Δv 2s 图线的斜率k ＝2a ＝2m 1g

m 2＋m 1，斜率大于理论值，说明加速度a 偏大，可能是平衡摩擦力时

木板左端垫得太高引起的。

答案：(1)m 1g

m 1＋m 2

(2)6.00 0.54 (3)见解析图

(4)2m 1g m 2＋m 1

木板的左端垫得过高

2．(2017·合肥一中诊断)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置。