2014届高考物理第二轮复习方案新题之力学实验1
1.小明所在学习小组,用中学实验室常见器材设计了如图所 示的装置
来验证机械能守恒定律。图中a、b为两重物,用轻绳相连,b 的质量大于a的质量,滑轮为轻质光滑滑轮。实验时从图示位置静止释放 b, b下降且落到桌面后不再反弹,a上升但不与滑轮相碰。小明的学习小 组已测量了 a上升的总高度h,要研究b从下落到
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刚要与桌面相碰这一过 程中,a、b组成系统的机械能是否守恒,他们还需要测量的物理量有:______、______、______。(填被测的三
个物理量,及表示这三个物理量的字母)。若表达式___ ___成立(用设定的字母表示),即可验证机械能守恒定律成立。
2.因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量.他从资料上查得弹簧的弹性势能Ep=
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kx(其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实2验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧为原长时小球恰好在桌边,然后用小球压缩弹簧
并测得压缩量x,释放小球,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及小球落地点到桌面边缘的水平距离s.
(1)小球质量的表达式为______________________.
(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将__________
(填偏大”、“偏小”或“准确”).
3.某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。 时刻 速度v(m/s) t1 4.52 t2 4.04 t3 t4 t5 2.60 6.76 3.56 3.08 v2(m2/s2) 20.43 16.32 12.67 9.49 2
(1)在所给的坐标纸上作出v—h图象;
(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:
__________________________________________________________________________;
(3)由图象求得的重力加速度是______m/s(结果保留三位有效数字)。
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图
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象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能
EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问
题:
(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小
球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________(按顺序填写相应图线所对应的文字);
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_____________________________。
答案:第1小组:(1)图示(2分); (说明:不用刻度尺,随手画的不给分) (2)重力加速度的二倍(或2g)(2分); (3)9.41~9.85(2分)。(说明:填9.80不给分)
第2小组:(1)乙、丙、甲(2分);
(2)忽略阻力作用,小球下落过程机械能守恒(2分)。
解析:将各个时刻对应的高度和速度二次方数据标在坐标图中,用描点法作出v—h图象;由mgh=
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mv,可得v—h图象的斜率等于2g。根据小球下滑动能增大、重力势能减小、机械2能不变可知表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲。
4.用如图所示装置验证小球沿斜面运动的过程中机械能守恒。斜面的末端与水平桌面相切,小球从离桌面高h处由静止释放,小球离开桌面后落在水平地面上,此过程的水平位移用
s表示,桌面高H。改变小球释放的位置,记录多组h、s值。
(1)若小球在运动的过程中机械能守恒,则h与s间应满足的关系是__________
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(2)某同学根据实验结果,画出了h―s图象如上图所示。图象不过原点,并且随着s的
增大图象有弯曲的迹象。下列关于产生这种现象的原因及改进措施的论述正确的是 a.小球与斜面和桌面间有摩擦,改用动摩擦因数更小的斜面和桌面 b.小球运动过程中受到空气阻力的作用,换用密度小一点的空心球进行实验 c.小球运动过程中受到空气阻力的作用,换用密度大一点的实心球进行实验 d.小球与斜面和桌面间有摩擦,在原基础上适当减小一下斜面的倾角
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5.在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图9)。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置0。
(1)某同学在做该实验时认为:
A.拉橡皮条的细绳OB、OC长度必须相等。 B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D.拉力F1和F2的夹角越大越好
其中正确的是 (填入相应的字母).
(2)在实验中,如果只将细绳换成橡皮筋,其它步骤没有改变,那么实验结果是否会发生变化?
答: 。(选填“变’或“不变”) 5.B (2分) 不变(2分)
解析:拉橡皮条的细绳OB、OC长度不是必须相等。实验中,不能先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉
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