北京丰华中学物理机械运动实验(培优篇)(Word版 含解析)

一、初二物理机械运动实验易错压轴题（难）1．2007年2月28日，从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻．看了这个报道后，某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究．如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L 的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O 点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触．研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为1.3kg/m3，沙的密度为2.5×103kg/m3．他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：①在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如下：风速（m/s）5101520电压表示数（V）0.6 2.4 5.49.6②在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量下电压表的示数如下：含沙量（kg/m3） 1.1 2.2 3.3 4.4电压表示数（V） 2.3 3.5 4.6 5.8（1）根据上述实验结果，试推导出单位面积上所受到的风力大小的关系式？（设比例系数为k）（2）若（1）中的比例系数k的大小为0.5，已知：车厢的高度为3m，车厢的长度为25m，车厢质量为50t，铁轨间距为1.5m，1m3沙尘暴中含沙尘2.7kg，请根据（1）中的关系式计算当时的风速至少为多大？【来源】2009年江西省上饶县二中九年级应用物理知识竞赛复赛模拟试题（三）【答案】（1）p=kρv2，ρ为含有沙尘的空气密度；（2）41m/s【解析】【分析】 【详解】 （1）．①分析数据可看出风速每增加5m/s ，电压表的示数增加量分别是1.8V 、3V 、4.2V ，也就是说，在这里，风速和压力并不是呈一次函数关系，可以假设一个方程，即：U ∝av 3+bv 2+cv +d ，把表中实验数据代入表达式，解得：a =0，b =0.024，c =0，d =0，即U ∝0.024v 2；②分析含沙量与电压表示数的数据，含沙量每增加1.1kg/m 3，电压增量即为1.2V ，也就是说，含沙量与压力成正比，U ∝ρ；风力越大，导线的偏移量与电压成正比，单位面积所受压力即压强，则p =kρv 2，ρ为含有沙尘的空气密度，k 为比例常数．（2）．车厢可以看做杠杆，由杠杆平衡条件得：F ×2h =G ×2d ，则风力F =d h G ， F =pS =kρv 2S =kρv 2hL ， v =323321.5m 5010kg 10N/kg 0.5(2.7kg/m +1.3kg/m )(3m)25mdG k h L ρ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯≈41m/s ． 答：（1）．单位面积上所受到的风力大小的关系式为p =kρv 2，ρ为含有沙尘的空气密度； （2）．风速为41m/s ．2．如图甲是“测量物体运动的平均速度”实验；(1)这个实验的原理是___________；小球从A 处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图甲所示，小球在做___________（选填“加速”“减速”或“匀速”）运动；(2)实验数据如下表所示，小球在BC 段的平均速度为___________ m/s ，比较AC 段与CD 段的平均速度得v AC _____v CD （选填“＞”“＜”或“＝”）；路程运动时间 平均速度 经过某点时的速度 s AB ＝0.3mt AB ＝0.5s v AB ＝0.6m/s v B ＝1.2m/s s BC ＝0.9mt BC ＝0.5s v BC ＝ v C ＝2.4m/s s CD ＝1.5m t CD ＝0.5s v CD ＝3m/s v D ＝3.6m/s(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据作出了v-t 图像，如图乙所示，假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点（图甲中未画出），则该小球经过E点时的速度为___________ m/s。

【来源】河北省唐山市路北区2019-2020学年八年级（上）期中评价物理试题【答案】svt=加速 1.8m/s ＜ 4.8m/s【解析】【分析】【详解】(1)[1]测平均速度的原理为svt =。

[2]由图甲可知，小球在相同的时间内通过的路程越来越大，所以小球在做加速运动。

(2)[3]由表格中的数据可知，BC段的平均速度是BC BCBC 0.9m1.8m/s 0.5ssvt=== [4]由表格中的数据可知，AC段的路程是AC AB BC 0.3m0.9m 1.2ms s s=+=+= AC段所用的时间是AC AB BC 0.5s0.5s1st t t=+=+= AC段的平均速度是AC ACAC 1.2m1.2m/s 1ssvt===CD段的速度是v CD＝3m/s，可知AC段的速度小于CD段的速度。

(3)[5]由表格中数据可知，B点的速度是1.2m/s，C点的速度是2.4m/s，C点的速度比B点的速度增加了1.2m/s；D点的速度是3.6m/s，D点的速度比C点的速度增加了1.2m/s；相同时间增加的速度相同，所以可以推测E点的速度应该也比D点的速度大1.2m/s，即E点时的速度为4.8m/s。

3．如图所示，在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可算出小车在各段的平均速度（1）图中AB段的距离s AB=________cm，测得时间t AB=1.6s，则AB段的平均速度v AB=________m/s。

（2）如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度v AB会偏________。

（选填“大”或“小”）（3）实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从________由静止开始下滑。

（4）v AB________（选填“＞”“＜”或“=”）v BC。

（5）小车从斜面下滑过程中，其主要能量转化情况是________。

（6）如图是两位同学在一段时间内以不同速度匀速直线运动的三幅照片，请你在如图坐标中标上适当的物理量和单位，并用图象分别描述出男女同学的大致运动情况________。

【来源】2019年广东省汕尾陆丰市中考一模物理试题【答案】40.0 0.25 小同一位置＜重力势能转化为动能见解析【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]小车运动距离s AB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cmt AB=1.6s，小车通过AB段的平均速度v AB=ABABst=0.41.6ms=0.25m/s(2)[3]如果让小车过了B点后才停止计时，所计时间偏大，用公式v=st知，速度偏小。

(3)[4]实验中应多次测量，应保证小车每次通过的距离相等，故每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑。

(4)[5]小车从A到C的过程中做加速运动，速度越来越大，故在BC段的速度大于AC段的速度，即v AC＜v BC。

(5)[6]车从斜面下滑过程中，小车的质量不变，小车所处的高度逐渐降低，速度越来越快，因此重力势能逐渐减小，动能越来越大，故该过程小车的重力势能转化为了动能。

(6)[7]由图知，女同学追赶并超过了男同学，女同学的速度比男同学的速度大；两同学都做匀速直线运动，二人的v﹣t图象：由图知一开始女同学是落后于男同学的，二人的s﹣t图象：4．在测量物体运动的平均速度实验中：（1）该实验是根据公式______进行测量的；（2）如图所示是一小球从A点沿直线运动到G点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。

分析照片可知：小球在做______（选填“匀速”或“变速”）直线运动。

DE两点间距离为______cm，在DF两点间运动的平均速度为_____m/s；小球在_______相邻两点间的平均速度最大。

【来源】山东省烟台市福山区2019-2020学年八年级（上）期中物理试题（学业水平考试）【答案】svt=变速 1.50 0.08 FG【解析】【分析】【详解】(1)[1]测量物体运动的平均速度实验中，该实验是根据公式svt=进行测量的。

(2)[2]从照片中可看到，在相同的0.2s时间内，小球运动的路程是不相同的，那么可知小球在做变速直线运动。

[3]D点对应的刻度是2.60cm，E点对应的刻度是4.10cm，那么DE两点间距离是4.10cm-2.60cm 1.50cmDEL==[4]F点对应的刻度是5.80cm，那么DF两点间距离是5.80cm-2.60cm 3.20cm0.0320mDFL===则DF两点间运动的平均速度是0.0320m0.08m/s0.4sDFDFDFLvt===[5]在相同的时间间隔内，通过FG的路程最大，所以FG两点间的平均速度最大。

5．在长度、时间测量中完成下列问题(1)用厚刻度尺测量木块的长度，下图所示的四种方法中正确的是（______）(2)在测量中，读数环节时完成下列填空。

①图甲中刻度尺的分度值是____________，所测铅笔长度的测量值是_______________。

②图乙中，秒表的示数是______________。

【来源】江苏省南师大附中树人学校2019-2020学年九年级3月月考物理试题（线上测试）【答案】C 1mm 5.85cm 5min37.5【解析】【详解】(1)[1] A．刻度尺的零刻度线未与被测物体的边缘对齐，故A错误；B．刻度尺零刻度线没有与被测物体的边缘对齐，且刻度尺有一定的厚度，这样放置刻度不能紧贴物体，读数时会不准确，故B错误；C．刻度尺放置方向与被测长度一致，且刻度紧贴物体，故C正确；D．刻度尺的未与被测物体平行放置，故D错误。

故选C。

(2)①[2][3]刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；铅笔左侧与零刻线对齐，右侧示数为5.85cm，所以铅笔的长度为5.85cm。

②[4]小盘的分度值是0.5min，指针在5min和6min之间，分针指示的时间为5min；大盘的分度值是0.1s，秒针指示的时间为37.5s，因此秒表读数5min37.5s。

6．如图是小明在测量平均速度的实验中所用的实验装置。

(1)在实验中，小明需要的测量工具有____________和___________。

(2)小车所放的斜面应保持较________（选填“大”或“小”）的坡度，这样小车在斜面上运动的时间会________（选填“长”或“短”）些，便于测量。

(3)小车从斜面顶端运动到底端的过程中，小车做的是__________（填“匀速”或“变速”）直线运动。