2020高考物理考前押题：实验题
2020高考物理专题10碰撞与动量守恒定律(高考押题)(解析版)
高考押题专练1．如图所示，两木块A、B 用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上．一颗子弹水平射入木块A ，并留在其中．在子弹打中木块 A 及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，列说法中正确的是( )B．动量守恒、机械能不守恒C．动量不守恒、机械能守恒D．动量、机械能都不守恒【答案】B【解析】子弹击中木块 A 及弹簧被压缩的整个过程，系统不受外力作用，外力冲量为0，系统动量守恒．但是子弹击中木块A过程，有摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒， B 正确．2．如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律．若一个系统动量守恒时，则( )A．此系统内每个物体所受的合力一定都为零B．此系统内每个物体的动量大小不可能都增加C．此系统的机械能一定守恒D．此系统的机械能可能增加【答案】D【解析】若一个系统动量守恒，则整个系统所受的合力为零，但是此系统内每个物体所受的合力不一定都为零， A 错误．此系统内每个物体的动量大小可能会都增加，但是方向变化，总动量不变这是有可能的， B 错误．因系统合外力为零，但是除重力以外的其他力做功不一定为零，故机械能不一定守恒，系统的机械能可能增加，也可能减小，C错误，D 正确．3．在光滑水平面上，质量为m 的小球 A 正以速度v0匀速运动．某时刻小球 A 与质量为3m的静止小球 B 发生正碰，两球相碰后， A 球的动能恰好变为原来的14.则碰后 B 球的速度大小是( ) v0 v0 v0 v0A.2B.6C.2或6D．无法确定【答案】A解析】两球相碰后 A 球的速度大小变为原来的21，相碰过程中满足动量守恒，若碰后 A 速度方向不变，则mv0＝1mv0＋3mv1，可得 B 球的速度v1＝v，而 B 在前，A 在后，碰后 A 球的速度大于 B 球的速度，26不符合实际情况，因此A球一定反向运动，即mv0＝－21mv0＋3mv1，可得v1＝v20，A 正确，B、C、D错误．4．A、B 两物体在光滑水平面上沿同一直线运动，如图表示发生碰撞前后的v－t 图线，由图线可以判断( )A．A、B 的质量比为3∶2B．A、B 作用前后总动量守恒C．A、B 作用前后总动量不守恒D．A、B 作用前后总动能不变【答案】ABD【解析】设 A 的质量为m1，B 的质量为m2，碰撞前后两物体组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，从图象上可得碰撞前后两者的速度，故有m1×6＋m2×1＝m1×2＋m2×7，解得m1∶m2＝3∶2， A 、 B 正1 1 55 1 1 55 确，C 错误．碰撞前系统的总动能E k1＝2m1×62＋2m2×12＝3 m1，碰撞后总动能为 E k2＝2m1×22＋2m2 ×72＝3 m1＝E k1，动能不变， D 正确．5．在光滑水平面上动能为E0、动量大小为p 的小钢球 1 与静止小钢球 2 发生碰撞，碰撞前后球 1 的运动方向相反，将碰撞后球 1 的动能和动量大小分别记为E1、p1，球 2 的动能和动量大小分别记为E2、p2，则必有( )A．E1<E0 B．p2>p0 C．E2> E0 D．p1>p0【答案】AB【解析】因为碰撞前后动能不增加，故有E1<E0，E2<E0，p1<p0，A 正确，C、D 错误．根据动量守恒定律得p0＝p2－p1，得到p2＝p0＋p1，可见，p2>p0，B 正确．6．矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v 水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较 ( )A ．子弹的末速度大小相等B ．系统产生的热量一样多C ．子弹对滑块做的功不相同D ．子弹和滑块间的水平作用力一样大【答案】 AB解析】根据动量守恒，两次最终子弹与滑块的速度相等， A 正确．根据能量守恒可知，初状态子弹的动能相同， 末状态两滑块与子弹的动能也相同， 因此损失的动能转化成的热量相等， B 正确．子 弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等， C 错误．产生的热量 Q ＝f ×Δs ，由t ＝0 时刻，以初速度 v 0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度B ．物块所受摩擦力大小C ．斜面倾角 θD ．3t 0 时间内物块克服摩擦力所做的功【答案】 AC解析】上滑过程中做初速度为 v 0 的匀减速直线运动，下滑过程中做初速度为零、末速度为v 的匀加速直线运动，上滑和下滑的位移大小相等，所以有v 20t 0＝ v 2·2t 0，解得 v ＝ v 20，A 正确．上滑过程中有－(mgsin θ＋ μmgcos θ) ·t 0＝ 0－ mv 0，下滑过程中有 (mgsin θ－ μ mcgos θ) ·2t 0＝m 2v ，解得 F f ＝ μ mcgos θ＝3mv0，sin θ＝ 5v0 ，由于不知道质量，所以不能求出摩擦力，可以求出斜面倾角，B 错误，C 正确．由8t 08gt 0于不知道物体的质量，所以不能求解克服摩擦力所做的功， D 错误．9．如图甲所示，物块 A 、B 间拴接一个压缩后被锁定的轻弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面 上，其中于产生的热量相等，而相对位移 Δs 不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同， D 错误．3t 0 时刻物块又返回底端．由此可以确定7．如图甲所示，一物块在A ．物块返回底端时的速度A 物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为 4 kg。
8.2020年高考物理冲刺押题卷(解析版)
猜题（八）2020届高三物理全真模拟卷一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．如图甲，先将开关S掷向1，给平行板电容器C充电，稳定后把S掷向2，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息导入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的图象如图乙所示。
将电容器C两板间的距离增大少许，其他条件不变，重新进行上述实验，得到的I﹣t图象可能是（）A．B．C．D．【解答】解：放电瞬间，电容器的电压和原来相同，根据闭合电路欧姆定律，瞬时电流还是I0；将电容器C两板间的距离增大少许，其他条件不变，电容C减小，电压稳定时，电容器所容纳的电荷量也减小，所以放电时间要比原来短，故ABD错误，C正确。
故选：C。
2．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是（）A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚【解答】解：A、根据qU＝mv2得，v＝．比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚。
故A正确，B、根据动能定理可知E k＝qU，故动能相同，故B错误；C、时间为t＝，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D、进入偏转磁场有qvB＝m，解得：R＝＝，氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D错误故选：A。
2020高考物理押题卷试卷(含答案,可编辑)
二．选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分。
有选错的得0分。
14．下列说法中正确的是A ．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是核外的电子发生电离产生的B ．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C ．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，那么质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m 1 + 2m 2 - m 3)c 2D ．比结合能越大，原子核越不稳定15．如图，在水平平台上放置一斜面体P ，两小长方体物块a 和b 叠放在斜面体P 上，整个系统处于静止状态，当b 物块受到水平向右的作用力F 时，整个系统仍处于静止状态，则A ．a 物块对b 物块的静摩擦力大小可能减为0B ．a 物块对b 物块的作用力不变C ．斜面P 对b 物块的静摩擦力方向一定发生变化D ．地面对斜面P 的静摩擦力变小16．某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O 、P 、M 、N 为电场中的四个点，其中P 和M 在一条电场线上，则下列说法正确的是A ．将一负电荷从O 点移到M 点电势能增加B ．M 点的电势高于N 点的电势C ．点P 、M 间的电势差小于点N 、M 间的电势差D ．将一正电荷由P 点无初速释放，仅在电场力作用下，可沿PM 电场线运动到M 点17．已知火星的质量约为地球质量的91，其半径约为地球半径的21，自转周期与地球相近，公转周期约为地球公转周期的两倍。
根据以上数据可推知A ．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为32 B ．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为92 C ．在地面上发射航天器到火星，其发射速度至少达到地球的第三宇宙速度D ．火星椭圆轨道的半长轴约为地球椭圆轨道半长轴的34倍18．如图所示，一质量为0.5kg 的一块橡皮泥自距小车上表面1.25m 高处以2m/s 的速度水平向右抛出，恰好落入质量为2kg 、速度为2.5m/s 沿光滑水平地面运动的小车上，并与小车一起沿水平地面运动，取g=10m/s 2，不计空气阻力，下列说法正确的是A ．橡皮泥下落的时间为0.05sB ．橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为2.4m/sC ．橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D ．整个过程中，橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5J19．宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力押题卷(五)物理试题及答案解析
2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力押题卷（五）物理试题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2．请将答案正确填写在答题卡上。
第I 卷（选择题）一、单选题1．某金属发生光电效应，光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν之间的关系如图所示。
已知h 为普朗克常量，e 为电子电荷量的绝对值，结合图象所给信息，下列说法正确的是（ ）A ．入射光的频率小于0ν也可能发生光电效应现象B ．该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大C ．若用频率是02ν的光照射该金属，则遏止电压为0hv eD ．遏止电压与入射光的频率无关2．一伞兵从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，2s 时开启降落伞，其跳伞过程中的v t -图象如图所示，根据图象可知该伞兵（ ）A ．在02s -内做自由落体运动B ．在26s -内加速度方向先向上后向下C ．在014s -内先处于失重状态后处于超重状态D ．在024s -内先匀加速再匀减速最终匀速直线运动3．卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。
已知地球半径为r ，无线电信号传播速度为c，月球绕地球运动的轨道半径为60r，运行周期为27天。
在地面上用卫星电话通话，从一方发出信号至对方接收到信号所需的最短时间为（）A．173rcB．343rcC．16rcD．34rc4．生活中可以通过霍尔元件来测量转动物体的转速。
如图在一个转动的圆盘边缘处沿半径方向均匀地放置四个小磁铁，其中两个N极向外，两个S极向外。
在圆盘边缘附近放置一个霍尔元件，其尺寸如图所示。
当电路接通后，会在a、b两端产生电势差，经电路放大后得到脉冲信号。
已知脉冲信号的周期为T，若忽略感应电动势的影响，则（）A．盘转动的转速为14 nTB．转速越大，脉冲信号的最大值就越大C．脉冲信号的最大值与h成正比D．圆盘转到图示时，如果a点电势高，则霍尔元件中定向移动的电荷带负电二、多选题5．如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为m A=lkg、m B=2kg，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离．t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B 从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示．则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是（）A．t=2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6NB．t=2.0s时刻A、B之间作用力为零C．t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左D．从t=0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m6．如下左图为某游乐园飓风飞椅游玩项目，如下右图为飓风飞椅结构简图。
2020年河北省衡水中学高考物理押题试卷(含答案解析)
2020年河北省衡水中学高考物理押题试卷一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）1.我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是A. B.C. D.2.穿梭于大街小巷的共享单车解决了人们出行的“最后一公里”问题。
单车的传动装置如图所示，链轮的齿数为38，飞轮的齿数为16，后轮直径为660mm，若小明以匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为A. B. C. D.3.如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越短的带电粒子A. 在磁场中的周期一定越小B. 在磁场中的速率一定越小C. 在磁场中的轨道半径一定越大D. 在磁场中通过的路程一定越小4.如图所示，质量可忽略的绝缘细杆做成正方体框架，边长为a，框架的每个顶点固定着一个带电荷量为，质量为m的小球，将这个框架静止放在足够粗糙的水平面上，水平面上方有水平向右的匀强电场，场强为E，下列说法正确的是A. 立方体中心位置处电场强度为零B. 上方四个小球受到的电场力的合力均相同C. 若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转，系统电势能减少了6qEaD. 若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转，系统电势能减少了8qEa二、多选题（本大题共6小题，共33.0分）5.如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管，A、B是变压器次级线圈的输出端，C、D、E、F、G、H是二极管组接线端，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈电压按图乙所示规律变化，原线圈接有交流电压表，把A、B端适当的接在C、E、F、H中的某些位置，就可以向接在D、G之间的用电器供直流电，下列说法正确的是A. A、B两端电压为B. A、B输出端电流方向1s改变100次C. 把AC接一起，再把BH接一起，则电流可以从G流出过用电器从D流回D. 把ACF接一起，再把BEH接一起，则电流可以从G流出过用电器从D流回6.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。
2020年全国高考物理考前冲刺押题卷(3)(解析版)
2020年全国高考物理考前冲刺押题卷（三）（考试时间：90分钟 试卷满分：110分）第Ⅰ卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．下列说法不正确的是( )A ．238 92U 经过一次α衰变后变为234 90ThB ．由核反应方程137 55Cs →13756Ba ＋X ，可以判断X 为电子C ．核反应方程42He ＋14 7N →17 8O ＋11H 为轻核聚变 D ．若16 g 铋210经过15天时间，还剩2 g 未衰变，则铋210的半衰期为5天2．如图所示，水平直杆OP 右端固定于竖直墙上的O 点，长为L ＝2 m 的轻绳一端固定于直杆P 点，另一端固定于墙上O 点正下方的Q 点，OP 长为d ＝1.2 m ，重为8 N 的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( )A ．10 NB ．8 NC ．6 ND ．5 N3．如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H4所用的时间为t 1，第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力，则t 2t 1满足( )A ．1<t 2t 1<2B ．2<t 2t 1<3C ．3<t 2t 1<4D ．4<t 2t 1<54．如图所示，MN 是流速稳定的河流，河宽一定，小船在静水中的速度大小一定，现小船从A 点渡河，第一次船头沿AB 方向与河岸上游夹角为α，到达对岸；第二次船头沿AC 方向与河岸下游夹角为β，到达对岸，若两次航行的时间相等，则( )A ．α＝βB ．α<βC ．α>βD ．无法比较α与β的大小5．如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T ，图中虚线为卫星的运行轨迹，A 、B 、C 、D 是轨迹上的四个位置，其中A 距离地球最近，C 距离地球最远．B 和D 点是ABC 和ADC 的中点，下列说法正确的是( )A ．卫星在C 点的速度最大B ．卫星在C 点的加速度最大C ．卫星从A 经D 到C 点的运动时间为T /2 D ．卫星从B 经A 到D 点的运动时间为T /26.有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图所示．若将该线路与交流电源接通，且开关S 接在位置1时，5个灯泡发光亮度相同；若将开关S 接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列可能的是( )A ．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1B ．该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为1∶4C ．副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些D ．副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗7．如图所示，a 、b 两点位于以负点电荷－Q (Q >0)为球心的球面上，c 点在球面外，则( )A ．a 点场强的大小比b 点大B ．b 点场强的大小比c 点小C ．a 点电势与b 点电势相同D ．b 点电势比c 点低8．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面(纸面)垂直，磁场的上、下边界(虚线)均为水平面；纸面内磁场上方有一个矩形导线框abcd ，其上、下两边均与磁场边界平行，已知矩形导线框长为2l ，宽为l ，磁场上、下边界的间距为3l .若线框从某一高度处自由下落，从cd 边进入磁场时开始，直至cd 边到达磁场下边界为止，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A ．线框在进入磁场的过程中感应电流的方向为adcbaB ．线框下落的速度大小可能始终减小C ．线框下落的速度大小可能先减小后增加D ．线框下落过程中线框的重力势能全部转化为内能第Ⅱ卷二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。
2020高考物理预测试题：实验题
摆球，用秒表测出摆球作 N 次全振动的时刻是t 2回答：摆球的直径是 d _______________ cm用秒表测出摆球作 N 次全振动的时刻时应在摆球通过 _______________ 时开始计时 当地的重力加速度是 _____________ 〔用字母表示各物理量〕在误差承诺的范畴内得到 dt 2_______________ 〔用字母表示各物理量〕，就验证了摆球运动过程中机 械能守恒。
为减小误差，在体积相同的条件下，摆球应选用 _______________ 实心金属球。
3 •某同学要测量一未知电阻 R x 的阻值，实验室提供了以下器材:A .待测电阻R x2020高考物理预测试题：实验题 i •为了定性研究阻力〔摩擦阻力和空气阻力〕与速度的关系，某同 学设计了如下图的实验。
接通打点计时器，将栓有金属小球的 细线拉离竖直方向一个角度后开释，小球撞击固定在小车左端 的挡板，使小车和挡板一起运动，打点计时器在纸带上打下了 一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，小车运动的加 速度逐步 _______________________________ 〔增大、减小〕，判定的依据是 ________________________________ ，讲明 小车所受的阻力随速度的减小而 _________ 。
金属球 打点计时器 小车 纸带 "7777777777777777 2 •某同学设计了一个用单摆的实验装置验证机械能守恒的实验如下图 通过光控门，能够从时刻显示仪上读小球挡光的时刻。
他的实验步 骤是： ①用刻度尺测出摆线长 L ,再用游标卡尺测量摆球的直径如以下图 所示。
②将摆球拉离 平稳位置使得 摆球的高度升 亠1 、咼一摆长，闭合4时刻显示仪开 关，由静止开释 摆球，从时刻显 示仪读出摆球 挡光时刻t i 。
③断开时刻显示仪开关,撤去光控门，将摆球拉离平稳位置一个专门小的角度〔 100丨，由静止开释他使用完全相同的器材用不同的测量电路，测量未知电阻 F X 的阻值，并将其测量数据绘成 U —I 图象,B. 电池组（电动势3V ）C. 电压表（量程3V ,内阻约3000）D. 电流表（量程5mA ，内阻约10）如图甲和图乙所示。
2020高考物理专题15 力学实验(高考押题)(解析版)
高考押题专练1.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向.②如图所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为F O O′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N.(3)根据给出的标度，在图中作出F OA和F OB的合力F′的图示.(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论.【答案】(1)见解析图甲10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)见解析图乙(4)F OO′【解析】(1)作出Fl图象，如图甲所示，求得直线的横截距即为l0，可得l0＝10.0 cm(2)可计算橡皮筋的劲度系数k＝FΔx＝2.50.05N/m＝50 N/m若OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则橡皮筋的弹力为F1＝kΔx1＝50×(6.00＋7.60－10.00)×10－2 N＝1.80 N则此时F OA＝F1＝1.80 N(3)F OB＝F OA＝1.80 N，两力的合力F′如图乙所示.(4)F OO′的作用效果和F OA、F OB两个力的作用效果相同，F′是F OA、F OB两个力的合力，所以通过比较F′和F OO′的大小和方向，可得出实验结论.2.某同学利用如图所示的装置验证动能定理.将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸.将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H ，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y .改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：高度H (h 为单位长度)h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 竖直位移y /cm30.015.010.07.56.04.33.83.3(1)表格中空缺的数据应为________.(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x ，小球在离开斜槽后的竖直位移为y ，不计小球与槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立，则应满足的关系式是________________.(3)若仅仅换一形状完全相同，但摩擦不能忽略的斜槽(其余装置、位置均不变)，表格中竖直位移y 的数值与上表相比会________(填“变大”“变小”或“不变”).【答案】(1)5.0 (2)H ＝x 24y(3)变大【解析】(1)根据表格中的数据规律可以发现，Hy ＝30h ，是个定值，则当H ＝6h 时，y ＝5.0 cm. (2)设小球离开斜槽时的速度为v ，根据平抛运动的规律得：x ＝vt ，y ＝12gt 2联立得：v ＝xg 2y小球在斜槽上滑下过程中，不计小球与槽之间的摩擦，只有重力做功，则有： mgH ＝12mv 2，解得：H ＝x 24y(3)若摩擦不能忽略，则有：W ＝mgH －μmg cos θ·H sin θ＝mgH (1－μtan θ)若动能定理成立，则有：mgH (1－μtan θ)＝12mv 2，解得：H ＝x 241－μ1tan θy由于1－μ1tan θ<1，H 、x 均不变，所以表格中竖直位移y 的数值与上表相比会变大.3.某兴趣小组利用如图所示弹射装置将小球竖直向上抛出来验证机械能守恒定律.一部分同学用游标卡尺测量出小球的直径为d ，并在A 点以速度v A 竖直向上抛出；另一部分同学团结协作，精确记录了小球通过光电门B 时的时间为Δt ，用刻度尺测出光电门A 、B 间的距离为h .已知小球的质量为m ，当地的重力加速度为g ，完成下列问题：(1)小球在B 点时的速度大小为________________； (2)小球从A 点到B 点的过程中，动能减少量为________；(3)在误差允许范围内，若等式____________成立，就可以验证机械能守恒(用题目中给出的物理量符号表示).【答案】(1)d Δt (2)12mv 2A －12md 2Δt 2(3)gh ＝12[v 2A－d 2Δt2]【解析】(1)小球在B 点的瞬时速度大小v B ＝dΔt.(2)小球从A 点到B 点，动能的减小量ΔE k ＝12mv 2A －12mv 2B ＝12mv 2A －12md 2Δt 2.(3)重力势能的增加量为mgh ，若mgh ＝12mv 2A －12md 2Δt2.即gh ＝12[v2A －d 2Δt2]，机械能守恒.4.某同学利用图所示装置，验证以下两个规律：①两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳分速度相等； ②系统机械能守恒.P 、Q 、R 是三个完全相同的物块，P 、Q 用细绳连接，放在水平气垫桌上.物块R 与轻质滑轮连接，放在正中间，a 、b 、c 是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光，整个装置无初速度释放.(1)为了能完成实验目的，除了记录P 、Q 、R 三个遮光片的遮光时间t 1、t 2、t 3外，还必需测量的物理量有________；A.P 、Q 、R 的质量MB.两个定滑轮的距离dC.R 的遮光片到c 的距离HD.遮光片的宽度x(2)根据装置可以分析出P 、Q 的速度大小相等，验证表达式为________；(3)若要验证物块R 与物块P 的沿绳分速度相等，则验证表达式为________________； (4)若已知当地重力加速度g ，则验证系统机械能守恒的表达式为________________. 【答案】(1)BCD (2)t 1＝t 2 (3)t 3t 1＝2H4H 2＋d 2(4)gH ＝x 22t 23＋x 22t 22＋x 22t21【解析】(1)为了能完成实验目的，除了记录P 、Q 、R 三个遮光片的遮光时间t 1、t 2、t 3外，还必需测量的物理量有：两个定滑轮的距离d ；R 的遮光片到c 的距离H ；遮光片的宽度x ；故选B 、C 、D.(2)根据装置可以分析出P 、Q 的速度大小相等，根据v ＝xΔt 可知，验证表达式为t 1＝t 2.(3)P 经过遮光片时的速度v P ＝x t 1；R 经过遮光片时的速度v R ＝xt 3，若要验证物块R 与物块P 的沿绳分速度相等，则需验证v R cos θ＝v RHH 2＋(d 2)2＝v P ，整理可得t 3t 1＝2H 4H 2＋d 2.(4)验证系统机械能守恒的表达式为mgH ＝12mv 2P ＋12mv 2Q ＋12mv 2R ，其中v P ＝x t 1，v Q ＝x t 2，v R ＝x t 3，联立解得gH ＝x 22t 23＋x 22t 22＋x 22t21. 5.在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m 、直径为d 的金属小球在一定高度h 由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t ，改变小球下落高度h ，进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d ＝________mm ； (2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象________； A.h －t 图象 B.h －1t 图象C.h －t 2图象D.h －1t2图象(3)经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量12mv 2总是稍小于重力势能减少量mgh ，你认为增加释放高度h 后，两者的差值会________(填“增大”“缩小”或“不变”).【答案】(1)17.806(17.804～17.808均可) (2)D(3)增大【解析】(1)螺旋测微器的读数为d ＝17.5 mm ＋30.6×0.01 mm ＝17.806 mm(2)减小的重力势能若全部转化为动能，则有mgh ＝12mv 2，小球通过计时器时的平均速度可近似看做瞬时速度，故v ＝d t ，联立可得h ＝12g (d t )2，故作h －1t2图象，D 正确.(3)由于实验中存在空气阻力，所以发现小球动能增加量12mv 2总是稍小于重力势能减少量mgh ，若增加释放高度h ，则阻力做功增大，系统损失的机械能增加，所以两者的差值会增大.6.在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示.他舍弃前面密集的点，以O 为起点，从A 点开始选取纸带上连续点A 、B 、C ……，测出O 到A 、B 、C ……的距离分别为h 1、h 2、h 3…….电源的频率为f .(1)为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________. A.选用铁质重锤B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C.释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直 (2)打B 点时，重锤的速度v B 为________.(3)小明用实验测得数据画出的v 2－h 图象如图乙所示.图线不过坐标原点的原因是________.(4)另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v 2－h 图线，并与其比较，其中正确的是________.【答案】(1)ABC (2)(h 3－h 1)f2(3)打下O 点时重锤速度不为零 (4)B【解析】(1)为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A 正确；安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，故B 正确；释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，可以减小阻力，故C 正确；重锤下落过程中，手不能拉着纸带，故D 错误.(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，B 点的瞬时速度v B ＝h 3－h 12T ＝(h 3－h 1)f2. (3)图线不过原点，h ＝0时，速度不为零，可知打下O 点时重锤速度不为零.(4)不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于同一点，故B 正确，A 、C 、D 错误.7.用如图甲所示的实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒，m 2从高处由静止开始下落，打点计时器频率为50 Hz ，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点.每相邻两计数点之间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示.已知m 1＝50 mg ，m 2＝150 mg.(结果均保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v ＝________ m/s.(2)在打下第0个点到第5点的过程中系统动能的增量ΔE k ＝________ J ，系统势能减少ΔE p ＝________ J(当地重力加速度g 约为9.8 m/s 2)(3)若某同学作出12v 2－h 图象如图丙所示，则当地的重力加速度g ＝________ m/s 2.【答案】(1)2.4 (2)0.58 0.59 (3)9.7【解析】(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T ＝0.1 s ，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：v 5＝x 462T ＝0.216 0＋0.264 02×0.1 m/s＝2.4 m/s.(2)在0～5过程中系统动能的增量ΔE k ＝12(m 1＋m 2)v 25＝12×0.2×2.42 J≈0.58 J.系统重力势能的减小量为(m 2－m 1)gx 5＝0.1×9.8×(0.384 0＋0.216 0) J≈0.59 J. (3)本题中根据机械能守恒可知，(m 2－m 1)gh ＝12(m 1＋m 2)v 2，即有：12v 2＝m 2－m 1m 1＋m 2gh ，所以12v 2－h 图象中图象的斜率不表示重力加速度，由图可知，斜率k ＝5.821.20＝4.85，故当地的实际重力加速度g ＝9.7 m/s 2.8.某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.实验时把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x ，数据记录如表所示.(1)根据表中数据在图甲中作出F －x 图线；(2)根据F －x 图线可以求得弹簧的劲度系数为________N/m ； (3)估测弹簧弹力为5 N 时弹簧的弹性势能为________ J.(4)一位同学做此实验时得到如图乙所示的F －x 图线，说明此同学可能出现了哪种错误？________.【答案】(1)见解析图 (2)50 (3)0.25 (4)已超出了弹簧的弹性限度 【解析】(1)根据描点法可得出对应的F －x 图象，如图所示；(2)根据胡克定律可知，图象的斜率表示劲度系数，则可知k ＝70.14N/m ＝50 N/m(3)根据图象的性质以及W ＝Fx 可知，图象与横坐标围成的面积表示弹力所做的功，根据功能关系可知，等于弹簧的弹性势能，故E p ＝12×5×0.099 5 J≈0.25 J ；(4)由图可知，当力达到某一值时，图象发生了弯曲，说明此时已超出了弹簧的弹性限度. 9.用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M 不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F ，用打点计时器测出小车运动的加速度a .(1)关于实验操作，下列说法正确的是________.A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A 、B 、C 、D 、E ，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A 点间的距离.已知所用电源的频率为50 Hz ，打B 点时小车的速度v B ＝________ m/s ，小车的加速度a ＝________ m/s 2.(3)改变细线下端钩码的个数，得到a －F 图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是________. 【答案】(1)AD (2)0.316 0.93 (3)随所挂钩码质量m 的增大，不能满足M ≫m .【解析】(1)调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A 正确；在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B 错误；由于平衡摩擦力之后有Mg sin θ＝μMg cos θ，故tan θ＝μ.所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车所受的拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C 错误；打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放小车，而当实验结束时应先控制小车停下再停止打点计时器，故D 正确；(2)已知打点计时器电源频率为50 Hz ，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为 T ＝5×0.02 s ＝0.1 s. 根据Δx ＝aT 2可得：x CE －x AC ＝a (2T )2，小车运动的加速度为a ＝x CE －x AC 4T 2＝0.163 6－0.063 2－0.063 20.04 m/s 2＝0.93 m/s 2B 点对应的速度：v B ＝x AC 2T ＝0.063 20.2m/s ＝0.316 m/s ；(3)随着力F 的增大，即随所挂钩码质量m 的增大，不能满足M ≫m ，因此图线上端出现弯曲现象. 10.如图所示，利用DIS 实验系统探究加速度与力的关系.一端带有定滑轮的长木板调至水平后固定在桌面上，另一端安装位移传感器(接收器)，绕过定滑轮和动滑轮的细线将装有位移传感器(发射器)的小车和力传感器连接起来，动滑轮下挂有质量可以改变的小重物.将位移传感器、力传感器与数据采集器相连，打开计算机中操作软件，放开小车使之运动.不计滑轮、托盘和细线的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦.(1)实验中力传感器的示数F 与小重物的重力mg 的关系为( ) A.F ＝mg2B.F >mg 2C.F <mg 2D.无法确定(2)保持小车(含发射器)的质量M 不变，改变小重物的质量m ，重复进行多次实验.记下每次力传感器的示数F ，利用DIS 测出每次实验中小车的加速度a ，将得到的a 、F 数据绘制成a －F 图象.以下图象可能的是( )(3)在本实验中不计滑轮的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦，除此之外请写出一种减少实验误差的主要方法：______________________________________________________________________________.【答案】(1)C (2)A (3)减小小车与长木板之间的摩擦【解析】(1)小重物做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：mg －2F ＝ma ，解得：F ＝mg －ma 2<mg 2，故C 正确. (2)根据实验装置可知，本实验没有平衡摩擦力，所以当F ≠0时，a ＝0，即在F 轴上有截距，绳子的拉力减去摩擦力等于小车受到的合外力，即F －F f ＝ma ，a ＝1m F －F f m，是一条倾斜的直线，故A 正确，B 、C 、D 错误.(3)减小小车与长木板之间的摩擦可以减小实验误差.11.某实验小组利用图所示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：A.挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；B.打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A 中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v 1和v 2；C.重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复A 到B 的步骤.回答下列问题：(1)按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果是否有影响？________(填“是”或“否”)；(2)若要验证动能定理的表达式，还需测量的物理量有________；A.悬挂钩码的总质量mB.长木板的倾角θC.两传感器间的距离lD.小车的质量M(3)根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为：__________________________.(重力加速度为g )【答案】(1)否 (2)ACD (3)mgl ＝12Mv 22－12Mv 21 【解析】(1)小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态，挂上钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响.(2)(3)根据动能定理可知，合外力对小车做的功等于小车动能的变化量，则有：mgl ＝12Mv 22－12Mv 21， 所以要测量悬挂钩码的总质量m 、两传感器间的距离l 和小车的质量M .12.某实验小组为了探究功与动能变化的关系，利用如图所示的装置.在竖直墙上的A 点安装一个拉力传感器，用不可伸长的柔软轻绳一端与质量为1.00 kg 的小球C 连接，另一端绕过小滑轮B (可以忽略滑轮大小)与传感器连接，定滑轮B 与A 等高，BD 为水平参考线，测出BC 间绳长L ＝0.80 m.实验中，使绳始终处于绷直状态，将小球从距离BD 线高h 处由静止开始释放，从拉力传感器记录的拉力变化图线中读出拉力的最大值为F .改变h 的值，记录下相应的最大拉力F ，取H ＝L －h ，g ＝9.80 m/s 2，实验中得到的部分数据如下表所示.(1)当H ＝0.60 m 时，小球的最大动能为________ J ，此过程中外力做功为________ J ；(2)实验结论是：______________________________________________________(3)根据实验结论，推导出F 与H 之间的关系为：__________________.【答案】见解析【解析】(1)根据实验中得到的数据可知，H ＝0.60 m ，F ＝24.45 N ，小球运动到最低点时，动能最大，受到的拉力最大，在最低点，根据牛顿第二定律得：F －mg ＝m v 2L 解得：12mv 2＝5.86 J ， 此过程中外力做功为W ＝mg (L －h )＝1.00×9.80×0.60 J ＝5.88 J.(2)实验结论为在实验误差允许的范围内，外力所做的功等于物体动能的增量.(3)根据实验结论可知，F －mg ＝m v 2L ，12mv 2＝mg (L －h )，解得：F ＝2mg LH ＋mg ， 代入数据得：F ＝24.5H ＋9.8.13.如图甲所示的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系.光滑斜槽轨道固定在水平桌面上，将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份，使AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝EF ，让小球每次从不同等分点处释放，最后落在水平地面上.(1)实验中，若小球从F 点释放运动至斜槽水平位置的过程中，重力做的功为W ，则小球从B 点释放运动至斜槽水平位置的过程中，重力做的功为________.(2)实验中，小球每次在斜槽上运动的长度记作L ，小球做平抛运动的水平位移记作x ，通过五组数据描点作出的L －x 2图象是一条过原点的直线，如图乙所示.设小球运动到斜槽底端时的速度为v ，可以判断，外力做功W 与________(填v 、v 2或v )成正比，若斜槽的倾角为θ，小球抛出点距地面的高度为H ，则图象的斜率为________(用H 、θ表示).【答案】(1)W 5 (2)v 2 14H sin θ【解析】(1)根据几何关系可知，h F A ＝5h BA ，对小球从F 到A 和B 到A 的两个过程，根据动能定理得：W ＝mgh F A ，W ′＝mgh BA ，解得：W ′＝W 5(2)小球从A 点抛出后做平抛运动，下落的高度相等，则运动时间相等，则小球运动到斜槽底端时的速度v ＝x t① 时间相等，所以v 与x 成正比，而根据图象可知，L 与x 2成正比，所以L 与v 2成正比，又W 与L 成正比，故W 与v 2成正比小球抛出点距地面的高度为H，则运动时间t＝2H g②根据动能定理得：mgL sin θ＝12mv2③由①②③解得：L＝x24H sin θ则L－x2图象的斜率k＝14H sin θ.14.某同学利用电火花打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在气垫导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把电火花打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.完善实验步骤⑥的内容.(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点.通过计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字).(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________________________________________________________________________________.【答案】见解析【解析】(1)先接通打点计时器的电源，后释放滑块1；(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟滑块2一起做匀速运动，根据纸带的数据得：碰撞前滑块1的动量为p 1＝m 1v 1＝0.310×0.20.1kg·m/s ＝0.620 kg·m/s ，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620 kg·m/s ；碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：(m 1＋m 2)v 2＝(0.310＋0.205)×0.1680.14kg·m/s ＝0.618 kg·m/s. (3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用.14.如图甲为测量重力加速度的实验装置，C 为数字毫秒表，A 、B 为两个相同的光电门，C 可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开始时铁球处于A 门的上边缘，当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时，数字毫秒表开始计时，落到B 门时停止计时，毫秒表显示时间为铁球通过A 、B 两个光电门的时间间隔t ，测量A 、B 间的距离x .现将光电门B 缓慢移动到不同位置，测得多组x 、t 数值，画出x t随t 变化的图线为直线，如图乙所示，直线的斜率为k ，则由图线可知，当地重力加速度大小为g ＝________；若某次测得铁球经过A 、B 门的时间间隔为t 0，则可知铁球经过B 门时的速度大小为________，此时两光电门间的距离为________.【答案】2k 2kt 0 kt 20【解析】根据x ＝12gt 2可得，x t ＝12gt ，则12g ＝k ，解得g ＝2k ；若某次测得铁球经过A 、B 门的时间间隔为t 0，则可知铁球经过B 门时的速度大小为v ＝gt 0＝2kt 0，此时两光电门间的距离为x ＝v 2t 0＝kt 20. 15.在研究“弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系”实验中，弹簧长度的改变量可利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量.现有两组同学分别按图甲(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面)和图乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量.请写出图甲方案中弹性势能与小球质量m 及图中各量之间的关系E p ＝________；图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量是________；两种设计方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为________的测量.【答案】mgs 24h滑块的质量 动能 【解析】甲方案中，钢球做平抛运动，由水平与竖直位移可求出平抛初速度，则v ＝s g 2h，所以弹簧的弹性势能为：E p ＝mgs 24h；乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外，还要直接测量滑块的质量.上述两种方案均是将弹性势能的测量转化为动能的测量.16.某同学用如图甲所示的装置测滑块与长木板间的动摩擦因数，将木板水平固定在桌面上，木板左端固定挡板上连接一轻质弹簧，长木板上A 、B 两点安装有光电门，滑块放在长木板上，靠近轻质弹簧.(1)用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图乙所示，则挡光片的宽度d ＝________ mm.(2)在滑块上装上挡光片，用手推动滑块向左移动压缩弹簧，将弹簧压缩到适当的程度松手，滑块在弹簧弹力的作用下向右滑去，滑块离开弹簧后分别通过A 、B 两点的光电门，与光电门相连的计时器分别记录下滑块上挡光片通过A 、B 两点光电门的时间Δt 1和Δt 2，则滑块通过A 点的速度为________，通过B 点的速度为________(用物理量的字母表示).(3)通过改变滑块压缩弹簧的程度大小进行多次实验，测出多组滑块通过A 点和B 点的速度v A 和v B ，作出v 2A －v 2B 图象，若图象与v 2A 轴的交点为a ，重力加速度为g ，要求出动摩擦因数，还需要测出________，若此需要测出的物理量用x 表示，则滑块与长木板间的动摩擦因数为________(用题中给出的字母表示).【答案】(1)2.60 (2)d Δt 1 d Δt 2 (3)AB 间的距离 a 2gx【解析】(1)主尺读数为2 mm ，游标尺读数为12，由图知该游标尺为二十分度的卡尺，精度为0.05 mm ，故测量结果为：d ＝2 mm ＋12×0.05 mm ＝2.60 mm.(2)根据公式v ＝x t 可知：A 点的速度为v A ＝d Δt 1，B 点的速度为v 2＝d Δt 2. (3)根据速度位移公式v 2A －v 2B ＝2μgx 可知，v 2A ＝v 2B ＋2μgx ，因此还需要测量AB 间的距离.由题意知2μgx ＝a ，解得μ＝a 2gx. 17．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，由实验得到弹簧伸长量x 与弹簧受到的拉力F 的关系如图(a)所示，由图求得弹簧乙的劲度系数为________N/m.若要在两根弹簧中选用一根来制作精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧________；用制作好的弹簧秤来测量物体的重力，如图(b)所示，物体重________N.【解析】由弹簧伸长量x 与弹簧受到的拉力F 的关系图象可求得弹簧乙的劲度系数k ＝200 N/m ；要制作精确程度较高的弹簧秤，应选在同样力作用下弹簧伸长量大的甲弹簧．图(b)所示的物体重4.00 N.【答案】200 甲 4.0018．如图甲所示为做“探究外力做功和速度变化的关系”的实验装置图．甲(1)本实验平衡摩擦力时，小车应________(填“拖着”或“不拖”)纸带．(2)某同学在实验中得到了如图乙所示的纸带，测得AB ＝1.44 cm ，BC ＝1.64 cm ，CD ＝1.64 cm ，DE ＝1.59 cm.已知相邻两点的打点时间间隔为0.02 s ，应选择________段计算小车的最大速度，小车的最大速度为v ＝______m/s.。
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实验题
1.(6分)某同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验,装置如图甲所示,将光电门固定在水平轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,保持小车(含遮光条)质量M不变,改变所挂重物质量多次进行实验,使小车每次都从同一位置A由静止开始运动。
(重力加速度大小g取10 m/s2)
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d= cm;
(2)实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等,测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,作出v2-m图象如图丙所示,由图象可知小车受到的摩擦力大小为 N;
(3)v2-m图象的斜率k的表达式为k=(用题给物理量的字母表示)。
2.(9分)(2019湖北襄阳统考)某同学欲将电流表改装成电压表,需要测量电流表的内阻,可供选择的实验器材有:
A.待测电流表G1;
B.一个标准电流表G2(G2的量程大于G1的量程);
C.电阻箱R';
D.滑动变阻器R;
E.电池组、导线、开关。
采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时,该同学的实验步骤为:
①按电路图甲接好电路,将滑动变阻器R调至最大;
②闭合S1,断开S2,调节滑动变阻器R,使电流表G1表头指针满偏;
③再闭合S2,保持滑动变阻器R不变,调节电阻箱R',使表头指针半偏。
读出此时电阻箱R'的示数,则电流表内阻可看做此示数。
(1)用上述方法得到的电流表G1内阻的测量值与真实值相比。
(2)为了使测量更准确,请你利用上述实验器材重新设计实验,从设计原理上看可以消除上述实验中的系统误差,请你在图乙中完成实验电路图。
(3)使用重新设计的实验电路的测量数据,写出电流表G1内阻表达式R g=,说明各测量值的意义:。
3.(6分)将一长为L、质量为m的均匀杆绕一端无摩擦地转动,当转动角速度为ω时,杆具有一定的动能E k,关于动能E k的大小同学们有如下猜想。
甲同学:把杆当成在重心处的质量为m的质点,可能是E k=mω·2=mω2L2
乙同学:根据动能的平均值计算,可能是E k=m·mω2L2
丙同学:可能是E k=mω2L2
为了验证猜想,设计了如图甲所示的实验。
质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处,杆从水平位置由静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度v A,并记下该位置与转轴O的高度h。
(1)用游标卡尺测得杆的直径d如图乙所示,则d=,A端通过光电门的时间为t,则A端通过光电门的瞬时速度v A的表达式为。
(2)调节h的大小并记录对应的速度v A,建立-h坐标系,并将实验数据在坐标系中描出,如图丙所示,试在图丙中绘出和h的关系曲线,可得和h的关系式为。
(3)当地重力加速度g取10 m/s2,结合图象分析,可得(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
4.(9分)(2019湖南娄底二模)某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6 A,内阻R A小于1 Ω)、电流表A1(量程0.6 A,内阻未知)、电阻箱R1(0~99.99 Ω)、滑动变阻器R2(0~10 Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个,导线若干。
(1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。
请在虚线框内补全与图甲对应的电路图。
(2)测电流表A的内阻:闭合开关K,将开关S与C接通,通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A1的示数为0.60 A、电阻箱R1的示数为0.10 Ω,则电流表A的内阻R A=Ω。
(3)测电源的电动势和内阻:断开开关K,调节电阻箱R1,将开关S接(选填“C”或“D”),记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数;断开开关K,开关S所接位置不变,多次调节电阻箱R1重新实验,并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。
(4)数据处理:图乙是由实验数据绘出的-R图象,由此求出干电池的电动势E=V、内阻r=
Ω。
(计算结果保留两位有效数字)
(5)如果电流表A的电阻未知,本实验(选填“能”或“不能”)测出该电源的电动势。
5.(6分)(2019四川教考联盟三诊)如图装置可以同时测出两个接触面的动摩擦因数。
在水平桌面上放置长木板A,A的右端连有绳子,绳子绕过一固定在桌面上的小滑轮和一沙桶相连,绳子保持水平;小物块B左端用绳子相连,绳子另一端连有力的传感器,并通过绳子固定在左侧的铁架台上,铁架台固定在桌面上。
(1)连接好装置好,在沙桶里不断加入沙子使A开始运动,读出力的传感器的示数F1,再用力的传感器测出B的重力G B,即可求出B与A的动摩擦因数μ1=。
(2)某同学在做第一步时,沙子加的多了,A做加速运动,不考虑偶然误差,他这样做影响测量结果吗?
答(选填“影响”或“不影响”)。
(3)在(1)的基础上,利用该装置还可以测出长木板A和水平桌面的动摩擦因数,调节沙桶中沙子的多少,使A做匀速运动。
用力的传感器分别测出沙桶的总重量G2和A的重力G A,则A与桌面的动摩擦因数μ2=。
6.(9分)可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用。
某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。
电表视为理想电表。
(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接;
(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示,由此可知在该光照强度下,硅光电池内阻(填“是”或“不是”)常数,短路电流为 mA,电动势为 V。
(结果保留三位有效数字)
(3)若将R=10 kΩ的电阻接在该硅光电池两极上,用同样强度的光照射该硅光电池,则该电阻消耗的功率为 W,此时该硅光电池的内阻为 kΩ。
(结果保留两位有效数字)
1.答案(1)1.050(2)1(3)
解析本题考查“探究合外力做功与动能改变的关系”实验,意在考查考生对实验原理的理解能力。
(1)游标卡尺的读数为d=1 cm+10×0.05 mm=1.050 cm;
(2)根据本实验原理和动能定理有mgL-fL=Mv2,变形得v2=m-,v2-m图象为一条倾斜的直线,由题图丙可知v2=0时,m=0.1 kg,由m-=0,解得f=mg=1 N;
(3)函数关系为v2=m-,v2-m图象是线性变化的,说明合外力做的功等于动能的改变,图线的斜率k=。
2.答案(1)偏小。