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(全国通用)2022高考物理二轮复习 新题重组训练 专题五 物理实验12a

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(全国通用)2022高考物理二轮复习新题重组训练专题五 物理实验12a1.[2022·安徽高考]图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有________。a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________。(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距Δx为40.0cm。则平抛小球的初速度v0为________m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vC为________m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2)。[解析] (1)斜槽末端要保持水平,使小球飞出后做平抛运动,a项正确;要使每次小球做平抛运动的初速度相同,则每次小球应从同一高度由静止释放,b项错误,c项正确;描绘轨迹时应用平滑曲线连接各点,d项错误。-5-\n(2)对平抛运动,水平位移x=v0t,竖直位移y=gt2,联立上述两式得y=x2,故y-x2图线应为直线,故选c。(3)由y=gt2解得,从O点运动到A、B、C各点的时间分别为t1=0.1s、t2=0.3s、t3=0.2s,则平抛初速度v0==2.0m/s,在C点速度vC==4.0m/s。[答案] (1)ac (2)c (3)2.0 4.02.[2022·南京模考]如图所示,QO是水平桌面,PO是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门,中心间的距离为L,质量为M的滑块A上固定一窄遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录的遮光时间分别为Δt1和Δt2,遮光条宽度为d。(1)若用此装置验证牛顿第二定律,且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力,除平衡摩擦力外;还必须满足________;实验中测得的滑块运动的加速度等于________;(2)如果已经平衡了摩擦力,________(选填“能”或“不能”)用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒,理由是_____________________________________________________。[解析] 本题考查验证牛顿第二定律和验证机械能守恒定律实验,意在考查考生对实验原理的理解和掌握情况。(1)根据验证牛顿第二定律的实验原理可知,只有当M≫m时,方可近似地认为滑块A受到的外力的合力大小等于重物B的重力。滑块A通过两个光电门的瞬时速度可根据平均速度求得,v1=、v2=,再依据匀变速直线运动的规律得v-v=2aL,可得加速度为a=[-]。(2)虽然系统已经平衡了摩擦力,但是由于有摩擦力做功,所以不能用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒。[答案] (1)M≫m [-](2)不能 有摩擦力做功-5-\n3.[2022·潍坊联考]某同学为探究“加速度与物体受力关系”,设计了如图所示的实验装置:把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上,将力传感器固定在小车上,用来测量绳对小车的拉力;小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出,已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz。(1)对于实验的操作要求,下列说法正确的是________。A.本实验中应保持小车和传感器总质量不变B.为消除小车与木板之间摩擦力的影响,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上C.本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量(2)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出计数点之间的距离分别为sAB=4.12cm、sAC=8.67cm、sAD=13.65cm,sAE=19.04cm,sAF=24.85cm、sAG=31.09cm。则小车的加速度a=________m/s2(结果保留两位有效数字)。[解析] 本题考查探究“加速度与物体受力关系”的实验,意在考查考生对实验原理的理解能力和数据处理能力。(1)探究加速度与物体受力的关系时,应保持小车和传感器的总质量不变,A正确;实验中拉力为小车和传感器所受合外力,故需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,在不挂砂桶的情况下使小车能沿木板匀速下滑,B错误;因为传感器直接测量绳的拉力,故无需使细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的质量,C错误。(2)加速度可由逐差法求得a=,T=0.1s,a=0.42m/s2。[答案] (1)A (2)0.424.[2022·广东高考]某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表。由数据算得劲度系数k=______N/m。(g取9.8m/s2)砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,当滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小________。(3)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v0,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为________。-5-\n(4)重复(3)中的操作,得到v与x的关系如图(c)。由图可知,v与x成________关系。由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________成正比。[解析] (1)由F=kx得ΔF=k·Δx,代入表中数据可得出k值。(2)滑块滑行过程中无摩擦阻力,自由滑动时导轨已调整到水平状态,故滑块此时匀速运动。(3)当不考虑空气阻力、摩擦等因素且导轨又调到水平状态时,释放滑块的过程中只涉及弹性势能与滑块的动能,即能量只在这两种形式的能量之间转化。(4)v-x图线是过原点的直线,故v∝x。因Ep=Ek=mv2∝v2∝x2,故Ep∝x2。[答案] (1)49.5~50.5 (2)相等 (3)滑块的动能 (4)正比 x25.[2022·湛江模拟]在探究动能定理的实验中,某实验小组组装了一套如图所示的装置,拉力传感器固定在小车上,一端与细绳相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接,打点计时器打点周期为T,实验的部分步骤如下:(1)平衡小车所受的阻力:不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻推小车,直到打点计时器打出一系列________的点。(2)测量小车和拉力传感器的总质量M,按图组装好仪器,并连接好所需电路,将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源,然后________,打出一条纸带,关闭电源。-5-\n(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示,在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点,各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示,则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能为________,若拉力传感器的读数为F,计时器打下A点到打下D点过程中,细绳拉力对小车所做功为________。(4)某同学以A点为起始点,以A点到各个计数点动能的增量ΔEk为纵坐标,以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标,得到一条过原点的倾角为45°的直线,由此可以得到的结论是________________________________________________。[解析] (1)平衡小车所受阻力时应不挂钩码,轻推小车后,小车能沿木板匀速下滑,纸带上打的点间距相等。(2)实验操作时应先接通拉力传感器和打点计时器的电源,然后再释放小车。(3)由平均速度公式可知,vD=故EkD=Mv=计时器打下A点到打下D点的过程中细绳拉力对小车所做的功W=F(hD-hA)(4)如果W-ΔEk图线为一条过原点的直线,且倾角为45°,则有W=ΔEk,故可得出外力所做的功等于物体动能的变化量。[答案] (1)间距相等 (2)释放小车(3) F(hD-hA) (4)外力所做的功等于物体动能的变化量-5-

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发布时间:2022-08-25 22:41:32 页数:5
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文章作者:U-336598

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