（通用版）2020高考物理三輪沖刺 高考熱點(diǎn)排查練熱點(diǎn)12 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）

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1、熱點(diǎn)12　力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1．(2019·河北唐山市第一次模擬)利用圖1甲所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，圖甲中1、2是光電計(jì)時(shí)器的光電門，光電計(jì)時(shí)器可記錄滑塊上的遮光片P通過光電門的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)光電門1固定，光電門2位置可以改變．(重力加速度大小為g) 圖1 (1)為了計(jì)算滑塊通過光電門的速度，先用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度如圖乙，遮光片的寬度d＝________mm； (2)用天平測(cè)量出遮光片和滑塊的總質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，將滑塊用輕繩與鉤碼連接，調(diào)節(jié)木板左端墊片的位置，輕推滑塊，若滑塊通過光電門1、2所用的時(shí)間相等，說明滑塊勻速運(yùn)動(dòng)； (3)不掛鉤碼，滑塊從光

2、電門1左側(cè)位置釋放，記錄遮光片通過光電門1、2的時(shí)間t1、t2，用刻度尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)光電門的距離L，滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程，外力做功為__________，動(dòng)能變化量為______________(用t1、t2、d、M、m、L和g表示)，并進(jìn)行比較； (4)改變光電門2及滑塊的釋放位置，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)； (5)利用圖象處理相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系． 答案　(1)4.30　(3)mgL　M 解析　(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為： d＝4mm＋6×0.05mm＝4.30mm； (3)掛鉤碼時(shí)，整體勻速下滑，不掛鉤碼時(shí)，滑塊受到的外力大小等于鉤碼的重力，即大小為mg，則

3、外力的功為：W＝mgL；通過光電門1的瞬時(shí)速度為：v1＝， 通過光電門2的瞬時(shí)速度為：v2＝ 則動(dòng)能變化量為： ΔEk＝Mv－Mv＝M. 2．(2019·貴州部分重點(diǎn)中學(xué)3月聯(lián)考)如圖2所示，某同學(xué)利用圖示裝置做“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個(gè)光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊通過繞過兩個(gè)滑輪的細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)相連，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變鉤碼的質(zhì)量，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的不同示數(shù)F，不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力． 圖2 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，本實(shí)驗(yàn)__________(選填“需要”或“不需要”)將帶滑輪的氣墊導(dǎo)軌右端墊高，以平衡摩擦力；實(shí)驗(yàn)中__________

4、(選填“一定要”或“不必要”)保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)中__________(選填“一定要”或“不必要”)用天平測(cè)出所掛鉤碼的質(zhì)量；滑塊(含遮光條)的加速度__________(選填“大于”“等于”或“小于”)鉤碼的加速度． (2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，未掛細(xì)繩和鉤碼，接通氣源，推一下滑塊使其從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時(shí)間大于通過光電門1的時(shí)間，該同學(xué)疏忽大意，未采取措施調(diào)節(jié)導(dǎo)軌，繼續(xù)進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)步驟(其他實(shí)驗(yàn)步驟沒有失誤)，則該同學(xué)作出的滑塊(含遮光條)加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的圖象可能是__________(填圖象下方的字母)． (3)若該同學(xué)作出

5、的a－F圖象中圖線的斜率為k，則滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為________________． 答案　(1)不需要　不必要　不必要　大于 (2)C　(3) 解析　(1)此實(shí)驗(yàn)用氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌水平時(shí)滑塊與導(dǎo)軌之間可認(rèn)為無摩擦力，所以不需要墊高氣墊導(dǎo)軌的一端平衡摩擦力；滑塊受到的拉力可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光條的總質(zhì)量，也不需要用天平測(cè)出所掛鉤碼的質(zhì)量；因鉤碼掛在動(dòng)滑輪上，則滑塊的加速度是鉤碼加速度的2倍，即滑塊(含遮光條)的加速度大于鉤碼的加速度． (2)遮光條通過光電門2的時(shí)間大于通過光電門1的時(shí)間，說明滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的左端偏高，則加外力時(shí)，需到達(dá)一

6、定的值才能使滑塊加速運(yùn)動(dòng)，則作出的滑塊(含遮光條)加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)拉力F的圖象可能是C. (3)根據(jù)a＝(F－F0)，則＝k，解得M＝. 3．(2019·四川宜賓市第二次診斷)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖3所示器材測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)． 實(shí)驗(yàn)步驟： ①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G； ②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定在墻上的彈簧測(cè)力計(jì)相連，如圖1甲所示．在A端向右水平拉動(dòng)木板，待彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F； ③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②. 圖3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： 次數(shù) 力 1 2 3 4 5 6 G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)紙上作出F－G圖線． (2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)． (3)在A端向右水平拉動(dòng)木板的速度大小對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)產(chǎn)生影響． 答案　(1)如圖所示 (2)0.39～0.41　(3)不會(huì) 4