2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 極限突破 力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 極限突破 力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn) 1、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，有三個(gè)同學(xué)做了如下的實(shí)驗(yàn)： ⑴張三同學(xué)安裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示，實(shí)驗(yàn)得到紙帶上留下的打點(diǎn)痕跡情況如圖b所示,這樣的操作可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大，從圖中可以看出安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)明顯存在的問題 是 。 1.9 5.8 9.6 13.4 單位：mm 圖b （2）李四同學(xué)用正確安裝的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲取一張紙帶如圖c所示，但起始點(diǎn)模糊不清。取后面連續(xù)打

2、出的清晰點(diǎn)來研究，測出B、C、D、E、F到A點(diǎn)的距離為hB、hC、hD、hE、hF，然后分別計(jì)算出B、C、D、E點(diǎn)的速度vB、vc、vD、vE ，最后在v2-h坐標(biāo)系中，描出B、C、D、E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，如圖d所示。如果這些點(diǎn)可連成一條直線，要判斷重物下落過程中機(jī)械能是否守恒，還需要_ 。 （3）王五同學(xué)也用正確安裝的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來探究重物下落過程中動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化問題。圖e為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)。取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek和重力勢能EP。建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示E

3、k和Ep，根據(jù)數(shù)據(jù)在圖f中繪出圖線I和圖線II。 已求得圖線I斜率的絕對(duì)值k1=2.94J/m，請(qǐng)計(jì)算圖線II的斜率k2= J/m（保留3位有效數(shù)字）。 重物和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為 （用k1和k2表示）。 答案： （10分） （1）重物會(huì)落到桌面上，重物下落距離太短 (2)判斷直線的斜率是否接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膬杀? 2.小明所在學(xué)習(xí)小組，用中學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見器材設(shè)計(jì)了如圖所 示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中a、b為兩重物，用輕繩相連，b 的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，滑輪為輕質(zhì)光滑滑輪。實(shí)

4、驗(yàn)時(shí)從圖示位置靜止釋放 b, b下降且落到桌面后不再反彈，a上升但不與滑輪相碰。小明的學(xué)習(xí)小 組已測量了 a上升的總高度h1,要研究b從下落到剛要與桌面相碰這一過 程中，a、b組成系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒，他們還需要測量的物理量有：______、______、______。(填被測的三個(gè)物理量，及表示這三個(gè)物理量的字母)。若表達(dá)式___ ___成立（用設(shè)定的字母表示），即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立。 3．因?yàn)槭诌厸]有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質(zhì)量．他從資料上查得彈簧的彈性勢能Ep＝kx2（其中x為彈簧形變量）后，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將

5、彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧為原長時(shí)小球恰好在桌邊，然后用小球壓縮彈簧并測得壓縮量x，釋放小球，小球飛出后落在水平地面上，測出桌高h(yuǎn)以及小球落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離s． （1）小球質(zhì)量的表達(dá)式為______________________． （2）如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素，那么小球質(zhì)量的測量值將__________ （填偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）． 4、用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)． ①為了減小長木板對(duì)小車摩擦力的影響，必須在長木板 （填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）滑輪的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車能單獨(dú)在

6、長木板上做 運(yùn)動(dòng)。 ②為了驗(yàn)證小車的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系，必須采用 法。 ③保持小車受力不變，測量不同質(zhì)量的小車在這個(gè)力作用下的加速度。某次實(shí)驗(yàn)中打出如圖乙所示的紙帶（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz），則這個(gè)加速度值a = 　　 m/s2． ④某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖丙的a-m圖象，為了更直觀描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)你根據(jù)他的圖象在圖丁中畫出a-圖象。 5．如圖甲所示為一拉力傳感器，某實(shí)驗(yàn)小組在用拉力傳感器探究作用力與反作用力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，獲得了如圖乙所示的圖線。根據(jù)這個(gè)圖線，你可以得出的結(jié)論是：__

7、_________________________________________。實(shí)驗(yàn)中要用到______個(gè)拉力傳感器。如果實(shí)驗(yàn)時(shí)保持一只手不動(dòng)，另一只手拉動(dòng)，與兩只手同時(shí)對(duì)拉得到的結(jié)論有沒有變化？ ________________（填“有”或“沒有”）；兩只手邊拉邊向右運(yùn)動(dòng)，與兩只手靜止時(shí)對(duì)拉得到的結(jié)論有沒有變化？ （填“有”或“沒有”） 答案：作用力與反作用力大小相等，方向相反。兩 沒有 沒有 6.在①研究加速度與外力（質(zhì)量一定）的關(guān)系；②驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確作出了三個(gè)實(shí)驗(yàn)的圖線，如

8、圖A、B、C所示。根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷： A實(shí)驗(yàn)的圖線斜率表示 。 B實(shí)驗(yàn)的圖線斜率表示 。 C實(shí)驗(yàn)的圖線斜率表示 。 實(shí)驗(yàn)，根據(jù)胡克定律F=kx，作出的F—x圖線，圖線斜率表示彈簧的勁度系數(shù)k。 7．用如圖所示裝置驗(yàn)證小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒。斜面的末端與水平桌面相切，小球從離桌面高h(yuǎn)處由靜止釋放，小球離開桌面后落在水平地面上，此過程的水平位移用s表示，桌面高H。改變小球釋放的位置，記錄多組h、s值。 （1）若小球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，則h與s2

9、間應(yīng)滿足的關(guān)系是__________ （2）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，畫出了h―s2圖象如上圖所示。圖象不過原點(diǎn)，并且隨著s的增大圖象有彎曲的跡象。下列關(guān)于產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因及改進(jìn)措施的論述正確的是 a.小球與斜面和桌面間有摩擦，改用動(dòng)摩擦因數(shù)更小的斜面和桌面 b.小球運(yùn)動(dòng)過程中受到空氣阻力的作用，換用密度小一點(diǎn)的空心球進(jìn)行實(shí)驗(yàn) c.小球運(yùn)動(dòng)過程中受到空氣阻力的作用，換用密度大一點(diǎn)的實(shí)心球進(jìn)行實(shí)驗(yàn) d.小球與斜面和桌面間有摩擦，在原基礎(chǔ)上適當(dāng)減小一下斜面的傾角 8．在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中： （1）利用甲圖裝置，小車在橡皮筋的作用下運(yùn)動(dòng)，下列4條紙

10、帶中最符合實(shí)驗(yàn)要求的是 ▲ 。 A B D C （2）某同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了更改，如乙圖，把橡皮筋的固定點(diǎn)改為A點(diǎn)，操作如下: a、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,將平板安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車后小車 ▲ 。 b、將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡皮筋使小車位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，記下小車位置。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車。 c、用2 條、3 條、4 條、5 條、6 條橡皮筋分別代替1 條橡皮筋重做實(shí)驗(yàn)。 d、在上述實(shí)驗(yàn)中打出的5 條紙帶中，分別找出小車開始近

11、似做勻速運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)，并分別測出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 、v6 。 相關(guān)數(shù)據(jù)見下表 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 條數(shù) 速度m/s 速度平方m2/s2 1 1 1.28 1.64 2 2 1.75 3.06 3 3 2.10 4.41 4 4 2.26 5.11 5 5 2.68 7.18 6 6 2.96 8.76 ①請(qǐng)把操作步驟a補(bǔ)充完整。 ②用W0表示一條橡皮筋做的功，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫W —v2圖象。 ③根據(jù)你畫的W —v2圖象，你認(rèn)為該同學(xué)第 ▲ 次

12、實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)了問題，問題在于該次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車釋放的位置距離較 ▲ （填“遠(yuǎn)”或“近”） 小車后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由于第4個(gè)點(diǎn)偏離直線太遠(yuǎn)，認(rèn)為該同學(xué)第4次實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)了問題，問題在于該次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車釋放的位置距離較近。 9．如圖所示是小徐同學(xué)做“探究做功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。他將光電門固定在直軌道上的O點(diǎn)，用同一重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從不同位置由靜止釋放，各位置A、B、C、D、E、F、G（圖中只標(biāo)出了O、G）離O點(diǎn)的距離d分別為8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm，56cm。 （1）該實(shí)驗(yàn)是否需要測量重物的重力。 （

13、填 “需要”或“不需要”）； （2）該實(shí)驗(yàn)是否必須平衡摩擦力？ （填“是”或“否”）； （3）為了探究做功與速度變化的規(guī)律，依次得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所 示。請(qǐng)選取其中最合適的兩行數(shù)據(jù)在答題卷的方格紙內(nèi)描點(diǎn)作圖。 （4）從圖像得到的直接結(jié)論是 ，從而間接得到做功與物體速度變化的規(guī)律是 。 10、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，有三個(gè)同學(xué)做了如下的實(shí)驗(yàn)： ⑴張三同學(xué)安裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示，實(shí)驗(yàn)得到紙帶上留下的打點(diǎn)痕跡情況如圖b所示,這樣的操作可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大，從圖中可以看出安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)明顯存在的問題 是

14、 。 1.9 5.8 9.6 13.4 單位：mm 圖b （2）李四同學(xué)用正確安裝的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲取一張紙帶如圖c所示，但起始點(diǎn)模糊不清。取后面連續(xù)打出的清晰點(diǎn)來研究，測出B、C、D、E、F到A點(diǎn)的距離為hB、hC、hD、hE、hF，然后分別計(jì)算出B、C、D、E點(diǎn)的速度vB、vc、vD、vE ，最后在v2-h坐標(biāo)系中，描出B、C、D、E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，如圖d所示。如果這些 點(diǎn)可連成一條直線，要判斷重物下落過程中機(jī)械能是否守恒

15、，還需要_ 。 （3）王五同學(xué)也用正確安裝的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來探究重物下落過程中動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化問題。圖e為一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)。取打下O點(diǎn)時(shí)重錘的重力勢能為零，計(jì)算出該重錘下落不同高度h時(shí)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能Ek和重力勢能EP。建立坐標(biāo)系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據(jù)數(shù)據(jù)在圖f中繪出圖線I和圖線II。 已求得圖線I斜率的絕對(duì)值k1=2.94J/m，請(qǐng)計(jì)算圖線II的斜率k2= J/m（保留3位有效數(shù)字）。 重物和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為 （用k1和k2表示）。