专题强化测评六A卷.docx
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专题强化测评六A卷
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专题强化测评(六)A卷
力学实验
(45分钟100分)
1.(8分)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d,示数如图所示,由图可读出l=______cm,d=______mm.
2.(2011·安徽高考)(10分)为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8m/s2)
(1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为________N/m.
3.(2011·江苏高考)(12分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_______N.
(2)下列不必要的实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.
4.(12分)
(1)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿运动定律”的实验装置,若在图示状态下开始做实验,请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________.
(2)如图是
(1)中更正后实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,求出小车运动加速度的大小为__________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
5.(12分)光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的A和A′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图中的B和B′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接收到激光信号,同时计时器开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示,
(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有__________
__________________________(每个物理量均用文字和字母表示,如高度H).
(2)验证机械能守恒定律的关系式为___________________________________.
6.(14分)利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时,先非常仔细地把导轨调成水平,然后依图所示用垫块把导轨一端垫高H,滑块m上面装l=3cm的挡光框,使它由轨道上端任一处滑下,测出它通过光电门G1和G2时的速度v1和v2,就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量
再算出重力势能的减少量ΔEp=mgh,比较ΔEk与ΔEp的大小,便可验证机械能是否守恒.
(1)滑块的速度v1、v2如何求出?
滑块通过G1和G2时的高度差h如何求出?
(2)若测得图中L=1m,x=0.5m,H=20cm,m=500g,滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s,当地重力加速度g=9.80m/s2,试判断机械能是否守恒.
7.(16分)某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律,让一个小球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即
=mgh.直接测量小球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在水平地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重垂线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再测量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=________.
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEp=____
______,动能的增加量ΔEk=_________.
8.(2011·广州模拟)(16分)某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为0点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到0点之间的距离,并计算出它们与0点之间的速度平方差,Δv2=v2-v02,填入表中:
请以Δv2为纵坐标,以x为横坐标,在如图所示的方格纸中作出Δv2-x图象.若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.
(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于弹簧测力计读数,明显超出实验误差的正常范围,你认为主要原因是___________________________________,实验操作中改进的措施是______________________________________________
___________________________________________________________________.
答案解析
1.【解析】该游标尺的精度为0.1mm,所以其读数为22mm+0.1×5mm=
22.5mm=2.25cm.该螺旋测微器的读数为6.5mm+0.01×36.0mm=6.860mm.
答案:
2.256.860
2.【解析】
(1)如图所示,让直线通过尽可能多的点;
(2)从图象中取两相距较远的点,利用
求出,k等于0.248到0.262之间某值.
答案:
(1)见解析
(2)0.248~0.262均可
3.【解析】
(1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知A的示数为3.6N.
(2)要验证的关系是A、B两个弹簧测力计的拉力的合力与M的重力等大反向,所以应测量M的重力,为减小测量误差应该做到弹簧测力计使用前校零,拉力的方向与木板平行,A、B、C对,改变拉力进行多次实验,O点位置可以不同,D错.
(3)A的拉力超过其量程,为减小A的数值,有多个方法,例如:
使B拉力减小,减小M的重力大小,A换成量程更大的弹簧测力计,改变B的拉力方向等.
答案:
(1)3.6
(2)D
(3)使B拉力减小;减小M的重力大小;A换成量程更大的弹簧测力计或改变B的拉力方向等(任选两种)
4.【解析】在“验证牛顿运动定律”的实验中,通过打点计时器测量加速度,而打点计时器需要使用交流电源;小车运动中受到摩擦力,故需要使木板形成斜面平衡摩擦力,连接小车的细绳要平行于木板;为便于实验,小车应放在打点计时器左端附近.小车运动加速度需要利用“逐差法”计算,即有
T′=0.04s,代入数据得a=4.0m/s2
答案:
(1)应使用交流电源;细绳要平行于木板;木板右侧应垫起以平衡摩擦力;小车应放在打点计时器左端附近
(2)4.0
5.【解析】
(1)需要测量的物理量有:
小球直径D,两光电门间的竖直高度H,小球通过上下两光电门的时间Δt1、Δt2
(2)小球通过上、下两光电门处的速度分别为
验证机械能守恒定律的关系式为:
化简得:
答案:
(1)小球直径D、两光电门间的竖直高度H、小球通过上下两光电门的时间Δt1、Δt2
(2)
6.【解析】
(1)因为挡光框的宽度很小,l=3cm,而滑块通过光电门的时间极短,故可以认为滑块通过光电门时做匀速运动,则通过两光电门时的平均速度就等于通过G1和G2两位置的瞬时速度,
由相似原理可知
便可求得
H、L、x都是事先设定的.
(2)
=0.6m/s,
=1.5m/s,
=0.1m
动能增加量
×0.5×(1.52-0.62)J≈0.473J.
重力势能减少量ΔEp=mgh=0.5×9.80×0.1J=0.490J,
在误差允许的范围内ΔEk=ΔEp,所以可认为机械能守恒.
答案:
见解析
7.【解析】
(1)画一个尽可能小的圆,把尽可能多的点圈在里面,圆心即为小球的平均落点,读数为65.0cm
(2)小球从B点开始做平抛运动,x=vt,
解得
(3)小球从A到B过程中,重力势能的减少量
ΔEp=mg(h1-h2);动能的增加量
答案:
见解析
8.【解析】
(1)根据表中数据在Δv2-x坐标系中描点,然后用直线连接各点,如图所示.
由动能定理得:
=F合·x
所以:
Δv2=
由图象得:
k=2.5,再由
得:
F合=
=0.25N.
(2)当小车受到向左的阻力Ff时,小车所受的合外力F合=FC-Ff<FC,如果使导轨倾斜一定角度平衡了小车的摩擦阻力,小车的合外力就等于弹簧测力计的读数FC了.
答案:
(1)见解析图0.25
(2)小车滑行时所受摩擦阻力较大 使导轨倾斜一定的角度以平衡摩擦力
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- 专题 强化 测评