課時作業(yè)三力學(xué)實驗創(chuàng)新命題點1某同學(xué)利用打點計時器(每隔0.02 s打出一個點)研究做直線運動小車的運動情況，圖1甲所示為該同學(xué)實驗時打出的一條紙帶中的部分計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間有4個點跡未畫出圖1為研究小車的運動，此同學(xué)用剪刀把紙帶上OB、BD、DF等各段紙帶剪下，將剪下的紙帶一端對齊，按順序貼好，如圖1乙所示簡要說明由圖1乙判斷此小車做勻變速直線運動的方法：_.解析：由于紙帶上OB、BD、DF等各段都是經(jīng)過2個時間間隔的運動距離，如果做的是勻變速直線運動，則它們相鄰時間的位移增加量是相等的，紙帶寬度相同可表示相等時間，比較每段紙帶比前一段紙帶長度增加量是否相等，也可以連接每段紙帶的左上角(或上方中點，或紙帶中點)的點，看是否為一條直線來判斷，如果間距相等或者是一條直線，則運動就是勻變速直線運動答案：連接每段紙帶的左上角(或上方中點，或紙帶中點)為一條直線(或每段紙帶比前一段紙帶長度增加量相等)圖22(2019年湖北調(diào)研)城市建設(shè)中常常用半徑很大的圓形水泥管道作為雨水和污水的排放管道為估測該管道的半徑，使用的器材有：小球、秒表、上表面光滑的長木板請將下列實驗步驟補充完整：(1)將小球放在管道中，標(biāo)出小球靜止在水泥管圓弧底部的最低點A.(2)將長木板傾斜放置在圓形管道上，_.(3)讓小球從長木板上端由靜止滑下，_.由上述測量結(jié)果，可得圓形管道的半徑R_(已知重力加速度為g)解析：(2)將長木板傾斜放置在圓形管道上，讓木板的下端置于A點(3)讓小球從長木板上端由靜止滑下， 用秒表測量出小球從木板的上端滑到A點的時間t.設(shè)木板與OA的夾角為，則小球下滑的加速度agcos，根據(jù)2Rcosat2可解得：Rgt2.答案：(2)讓木板的下端置于A點 (3)用秒表測量出小球從木板的上端滑到A點的時間gt23(2019年濰坊二模)某興趣小組利用如圖3所示的裝置測量重力加速度g，B為光電門實驗過程如下：圖3a測出小球的直徑d；b將光電門水平固定，用刻度尺測出小球在A處時球心到光電門的距離x；c把小球從A處由靜止釋放，經(jīng)過光電門B時光電計時器可記錄小球通過光電門的遮光時間t；d保持小球釋放位置A不變，改變光電門的位置，測得不同x對應(yīng)的遮光時間t；e以x為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，利用測得的數(shù)據(jù)作圖，得到一條過原點的傾斜直線請回答下列問題：(1)小球通過光電門的速度v_(2)實驗中測得圖象的斜率為k，則重力加速度g_(3)實驗室提供下列小球，選_進(jìn)行實驗最合適A塑料球B玻璃球C小鋼球解析：(1)小球通過光電門的速度v.(2)根據(jù)v22gx，得()22gx，即x，則k，即g.(3)實驗中應(yīng)選擇質(zhì)量較大體積較小的小鋼球，這樣可減小相對阻力大小答案：(1)(2)(3)C4(2019年山東一模)某實驗小組計劃做“探究滑塊與木板間動摩擦因數(shù)”實驗，設(shè)計的實驗裝置如圖4甲所示圖4(1)某同學(xué)打出了如圖4乙所示的一條紙帶，每兩點間還有4個點沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器的電源頻率為50 Hz，該滑塊做勻變速直線運動的加速度a_ m/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出的小車加速度a與傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖象如圖4所示，則滑塊和滑輪的總質(zhì)量為_kg.滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_(g10 m/s2，結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)xaT2，運用逐差法得，a m/s21.95 m/s2.(2)由牛頓第二定律：2Ffma，即aF，則4，解得m0.5 kg；2，解得f1 N，則0.2.答案：(1)1.95(2)0.50.25(2019年衡水模擬)為了測定滑塊M與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)將長木板的一端通過轉(zhuǎn)軸固定在水平面上，另一端用墊塊墊起形成一個傾角，在長木板的另一端固定一個定滑輪，在墊塊上安裝一個光電門，在重物m上固定一個窄擋光條，通過一條輕質(zhì)細(xì)線將重物和滑塊連接起來并繞過定滑輪，如圖5所示現(xiàn)讓重物從某標(biāo)記位置處由靜止釋放，它牽引滑塊運動，若測得標(biāo)記處與光電門間的距離為h，寬度為d的擋光條通過光電門的時間為t，且Mm，則滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為_.實驗過程中h越大，實驗測量結(jié)果_ (選填“越精確”“越不精確”或“都一樣”)；在保持h不變的情況下，調(diào)節(jié)墊塊使傾角變大，越大實驗測量結(jié)果_(選填“越精確”“越不精確”或“都一樣”)圖5解析：根據(jù)題意知擋光條通過光電門的速度為v，重物下降h的過程中mghMghsinMghcos(mM)v2，聯(lián)立解得.實驗過程中h越大，擋光條過光電門的時間越短，速度測量越準(zhǔn)確，誤差越??；傾角越大，滑塊運動的加速度越小，擋光條經(jīng)過光電門的時間越長，速度測量越不準(zhǔn)確，誤差越大答案：越精確越不精確6(2019年高三上饒六校聯(lián)考)利用如圖6所示的裝置可以“測定滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)”和“驗證碰撞中的動量守恒”，豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點無初速釋放，測量出小滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲)；然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點，再將A從圓弧軌道的最高點無初速釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，測量出整體沿桌面滑動的距離x2(圖乙)，圓弧軌道的半徑為R，A和B完全相同，重力加速度為g.圖6(1)小滑塊A運動到圓弧軌道最低點時的速度v_(用R和g表示)(2)小滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)_(用R和x1表示)(3)若x1和x2的比值_，則驗證了A和B碰撞過程中動量守恒解析：(1)A在圓弧面上運動時機械能守恒，則有 mgRmv2，解得：v.(2)對A下滑的全過程由動能定理得：mgRmgx10，解得 .(3)如果碰撞中動量守恒，則有 mv2mv，再對碰后的A、B物體分析，由能量守恒定律可知：×2mv2·2mgx2，解得 x2，故4.因此只要滿足4，即可證明動量守恒答案：(1)(2)(3)47(2019年福建四校聯(lián)考)裝有拉力傳感器的輕繩，一端固定在光滑水平轉(zhuǎn)軸O，另一端系一小球，空氣阻力可以忽略設(shè)法使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動(如圖7甲)，通過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小為F1，在最低點時繩上的拉力大小為F2.某興趣小組的同學(xué)用該裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葓D7(1)小明同學(xué)認(rèn)為，實驗中必須測出小球的直徑，于是他用螺旋測微器測出了小球的直徑，如圖7乙所示，則小球的直徑d_ mm.(2)小軍同學(xué)認(rèn)為不需要測小球的直徑，他借助最高點和最低點的拉力F1、F2，再結(jié)合機械能守恒定律即可求得小軍同學(xué)還需要測量的物理量有_(填字母代號)A小球的質(zhì)量mB輕繩的長度lC小球運動一周所需要的時間T(3)根據(jù)小軍同學(xué)的思路，請你寫出重力加速度g的表達(dá)式_解析：(1)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為5.5 mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×19.5 mm0.195 mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)可動刻度讀數(shù)5.5 mm0.195 mm5.695 mm.(2)由牛頓第二定律，在最高點F1mgm，而在最低點F2mgm；再依據(jù)機械能守恒定律mv22mv122mgr，聯(lián)立解得g，因此已知最高點和最低點的拉力F1、F2，小軍同學(xué)只需要測量小球的質(zhì)量m，故第(2)題選A.(3)由(2)可知重力加速度g的表達(dá)式為g.答案：(1)5.695(5.6935.697均可)(2)A(3)g8(2019年湖南大聯(lián)考)一個噴漆桶能夠向外噴射不同速度的油漆霧滴，某同學(xué)決定測量霧滴的噴射速度他采用如圖8甲所示的裝置，一個直徑為d40 cm的紙帶環(huán)，安放在一個可以按照不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的固定轉(zhuǎn)臺上，紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A，在狹縫A的正對面畫一條標(biāo)志線，如圖8甲所示在轉(zhuǎn)臺達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中噴射油漆霧滴，當(dāng)狹縫A轉(zhuǎn)至與狹縫B正對平行時，霧滴便通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡(若此過程轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過不到一圈)將紙帶從轉(zhuǎn)臺上取下來，展開平放，并與毫米刻度尺對齊，如圖8乙所示圖8請你幫該同學(xué)完成下列任務(wù)(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)：(1)設(shè)噴射到紙帶上的油漆霧滴痕跡到標(biāo)志線的距離為s，則從圖8乙可知，其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離s1_ cm；速度最小的霧滴到標(biāo)志線的距離s2_cm.(2)如果轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的周期為T，則這些霧滴噴射速度的計算表達(dá)式為v0_(用字母表示)(3)如果以縱坐標(biāo)表示霧滴速度v0、橫坐標(biāo)表示霧滴距標(biāo)志線距離的倒數(shù)，畫出v0圖線，如圖8丙所示，則可知轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的周期為T_s.解析：(1)霧滴運動的路程一定，速度越大，運行的時間越短，此時轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過的弧度越小，打在紙帶上的點距離標(biāo)志線的距離越小，所以其中速度最大的霧滴到標(biāo)志線的距離s12.20 cm，速度最小的霧滴到標(biāo)志線的距離s22.90 cm.(2)霧滴運動的時間與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的時間相等，如果轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的周期為T，則霧滴運動的時間為t，v，解得t，所以霧滴噴射的速度v0.(3)圖象中斜率k0.1，可得T1.6 s.答案：(1)2.22.9(2)(3)1.6- 9 -