2014屆高考物理終極猜想題12力學(xué)實驗(二).doc

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1、終極猜想十二　力學(xué)實驗(二)(本卷共6小題，滿分60分．建議時間：30分鐘)【題組1】　紙帶數(shù)據(jù)的處理1．如圖1a是某同學(xué)做“研究勻變速直線運(yùn)動”實驗時獲得的一條紙帶．(1)打點計時器電源頻率為50Hz.A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，F(xiàn)點由于不清晰而未畫出．試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，推測F點的位置并在紙帶上標(biāo)出，算出對應(yīng)的速度vF＝________m/s(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(2)圖b是該同學(xué)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，作出的vt圖象．根據(jù)圖象，t＝0時的速度v0＝________m/s，加速度a＝________m/s2(計算結(jié)果保留

2、兩位有效數(shù)字)．圖1解析　(1)由勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可得sEF－sDE＝sDE－sCD，可得sEF＝1.30cm.所以F點在與刻度尺5.00cm對應(yīng)處；由勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律：vF＝EG＝，其中T＝0.02s代入可解得vF＝7.0×10－1m/s.(2)vt圖象與縱軸的交點為t＝0時的速度v0＝2.0×10－1m/s，物體做勻加速直線運(yùn)動vt圖象的斜率大小為加速度a＝＝m/s2＝5.0m/s2.答案　(1)如圖所示　7.0×10－1(2)2.0×10－1　5.02．某同學(xué)為探究“合外力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：

3、①按圖2擺好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M＝0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05kg.②釋放小車，然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f＝50Hz)，打出一條紙帶．圖2(1)他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖3所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用刻度尺測得各計數(shù)點到0點的距離分別為d1＝0.004m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m……他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2)作為小車所受合外力，算出打下0點到打下

4、點5過程中合力做功W＝________J，把打下點5時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek＝________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖3(2)此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合外力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是________．A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合外力對物體做功的測量值比真實值偏大太多B．沒有平衡摩擦力，使得合外力對物體做功的測量值比真實值偏大太多C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離解析　(1)打下0點

5、到打下點5過程中合力做功W＝mgx0.5＝0.05×9.8×0.360J≈0.176J，打計時點5時小車的速度大小v5＝＝＝m/s＝1.12m/s，故打下點5時小車動能的改變量Ek＝Mv＝×0.20×1.122J≈0.125J.(2)出現(xiàn)較大實驗誤差，說明實驗原理不完善，并非是一些偶然或次要因素引起，應(yīng)是沒有滿足實驗所需要的條件，如沒有滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量、實驗前沒有平衡摩擦力．答案　(1)0.176　0.125J　(2)AB3．用如圖4所示的裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，在實驗中，把桶和沙的重力當(dāng)做小車受到的合力．圖4(1)下

6、表是某同學(xué)做該實驗所記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)，1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與力的關(guān)系，3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，請在小車質(zhì)量和受力的空格內(nèi)填上合適的數(shù)值.級別小車質(zhì)量M/kg受力F/N加速度a/(m·s－2)10.50.2520.5031.0041.051.5(2)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度與力的關(guān)系時，兩位同學(xué)根據(jù)各自的實驗數(shù)據(jù)分別作出的aF圖線如圖5甲、乙所示，對這兩圖的分析正確的是：________.圖5A．甲圖圖線不通過原點，可能是因為計算F時未計入沙桶的重力B．甲圖圖線不通過原點，可能是因為沙的質(zhì)量太大C．乙

7、圖圖線的彎曲部分，是因為小車的質(zhì)量太大D．乙圖圖線的彎曲部分，是因為沙桶和沙的總質(zhì)量太大答案　(1)2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為0.5kg、0.5kg，4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為1.00N、1.00N　(2)AD4．某同學(xué)設(shè)計了一個如圖6所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是質(zhì)量可調(diào)的砝碼，不計繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．實驗中該同學(xué)在砝碼總質(zhì)量(m＋m′＝m0)保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測出不同m下系統(tǒng)的加速度，然后通過實驗數(shù)據(jù)的分析就可求出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)．圖6(1)該同學(xué)手中有打點計

8、時器、紙帶、10個質(zhì)量均為100克的砝碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線，為了完成本實驗，得到所要測量的物理量，還應(yīng)有(　　)．A．