2019-2020年高考物理 考點(diǎn)匯總 考點(diǎn)7 力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.（xx安徽理綜T21（I）圖甲為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為M.實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車(chē)?yán)Φ拇笮?(1)實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是()A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車(chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車(chē)在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?讓小車(chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車(chē),從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車(chē),觀察判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是()A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為:sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08 cm、sDE=5.49 cm、sEF=5.91 cm、sFG=6.34 cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz,則小車(chē)的加速度a= m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).【解題指南】解答本題時(shí)要注意以下兩點(diǎn):(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意分析誤差來(lái)源及減小誤差的方法.(2)利用紙帶求加速度時(shí)應(yīng)用位移逐差法.【解析】(1)要使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力,應(yīng)將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離定滑輪的一端墊起,使小車(chē)所受重力沿木板向下的分力與小車(chē)及紙帶所受摩擦力平衡,即選項(xiàng)B正確.（2）要使砂和砂桶的總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車(chē)?yán)Φ拇笮?，必須使m M，只有選項(xiàng)C符合這個(gè)要求（3）小車(chē)的加速度為： ，其中t=0.1s，代入數(shù)據(jù)得：a=0.42m/s2【答案】（1）B（2）C（3）0.422.（xx江蘇物理T11）為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪.請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法.(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s -h關(guān)系的圖象.h/cm20.030.040.050.060.0s/cm19.528.539.048.056.5(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40 kg、M=0.50kg.根據(jù)s-h圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致的測(cè)量結(jié)果(選填“偏大”或“偏小”).對(duì)A全程用動(dòng)能定理確定h和s的關(guān)系利用圖象斜率代入求解【解題指南】解答本題第(3)問(wèn)時(shí)可按以下思路分析： 【解析】(1)B減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和AB的動(dòng)能，A 釋放后會(huì)撞到滑輪，說(shuō)明B減少的勢(shì)能太多，轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少，可以通過(guò)減小B的質(zhì)量;增加細(xì)線的長(zhǎng)度(或增大A 的質(zhì)量;降低B的起始高度)解決。(2)由表中數(shù)據(jù)作s-h圖像如下：(3)由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：，又A、B 的質(zhì)量分別為m = 0.40kg、M =0.50kg，可知，在s -h 圖象上任取一組數(shù)據(jù)代入可以求得。(4)若考慮滑輪軸的摩擦，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成滑輪軸的內(nèi)能，實(shí)際計(jì)算時(shí)忽略了這部分能量，由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能比實(shí)際變大，所以測(cè)量結(jié)果偏大。【答案】(1)減小B的質(zhì)量;增加細(xì)線的長(zhǎng)度 (或增大A 的質(zhì)量;降低B的起始高度) (2)見(jiàn)解析圖 (3)0. 4 (4)偏大3.（xx新課標(biāo)全國(guó)卷T22）某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度。該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖甲所示，測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖乙所示。圖甲所示讀數(shù)為_(kāi)mm，圖乙所示讀數(shù)為_(kāi)mm，所測(cè)金屬板的厚度為_(kāi)mm?！窘忸}指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1） 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)由兩部分組成.（2） 讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意估讀一位.【解析】根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)值=固定刻度值+可動(dòng)刻度0.01mm，讀出a、b兩圖的讀數(shù)值分別是0.010mm、6.870mm；并算出金屬板的厚度為6.860mm.【答案】0.010；6.870；6.8604.（xx.山東理綜T21(1)）某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)和 之間某時(shí)刻開(kāi)始減速.計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為m/s.(保留三位有效數(shù)字)物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=m/s2,若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”).【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下四點(diǎn)：（1） 判斷減速不能根據(jù)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離增大或減小.（2） 利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.（3） 根據(jù)公式求物體的加速度的大小.（4） 正確分析摩擦力的來(lái)源，判斷動(dòng)摩擦因數(shù)偏大還是偏小.【解析】（1）由于計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間距離之差約為2cm，而6、7之間的距離比5、6之間的距離只大1.27cm，故可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開(kāi)始減速.計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度v5=1.00m/s. 紙帶加速過(guò)程中的加速度，則計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度為.物塊做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為2.00m/s2.由牛頓第二定律得：mg=ma，所以，由于除去物塊與桌面間有摩擦力，紙帶還受到摩擦力的作用，故計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值偏大.【答案】67(或76)1.001.202.00偏大5.（xx廣東理綜T34（2）某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在_方向（填“水平”或“豎直”）彈簧自然懸掛，待彈簧_時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0，彈簧下端掛上砝碼盤(pán)時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤(pán)中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表表：代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)_。由表可知所用刻度尺的最小長(zhǎng)度為_(kāi)。如圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與_的差值（填“L0或L1”）。由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)N/m；通過(guò)圖和表可知砝碼盤(pán)的質(zhì)量為_(kāi)g（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2）?！窘忸}指南】本題要注意測(cè)量?jī)x器的精度及正確讀數(shù)，同時(shí)要注意利用圖像法求解問(wèn)題的幾個(gè)重要的物理量，例如斜率、截距等等?！窘馕觥繙y(cè)量彈簧的長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)在豎直方向.測(cè)量?jī)x器是10分度的需要估讀到最小精度的下一位，則此刻度尺的最小精度應(yīng)為1mm，故L3讀數(shù)錯(cuò)誤。 橫軸表示的是彈簧的形變量，故為彈簧長(zhǎng)度與 L0的差值。由得圖像的斜率，故k=4.9N/m，掛了砝碼盤(pán)后彈簧伸長(zhǎng)了2cm，由知其質(zhì)量為10g。【答案】豎直 穩(wěn)定 L3 1mm L0 4.9 10g6.（xx海南單科T14）一水平放置的輕彈簧，一端固定，另一端與一小滑塊接觸，但不粘連；初始時(shí)滑塊靜止于水平氣墊導(dǎo)軌上的O點(diǎn)，如圖（a）所示?，F(xiàn)利用此裝置探究彈簧的彈性勢(shì)能Ep與其被壓縮時(shí)長(zhǎng)度的改變量x的關(guān)系。先推動(dòng)小滑塊壓縮彈簧，用米尺測(cè)出x的數(shù)值；然后將小滑塊從靜止釋放。肜計(jì)時(shí)器測(cè)出小滑塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至氣墊導(dǎo)軌上另一固定點(diǎn)A所用時(shí)間t。多次改變x值及其對(duì)應(yīng)的t值如下表所示。(表中的1/t值是根據(jù)t值計(jì)算得出的)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖（b）中的方格紙上作出圖線。(2)回答下列問(wèn)題：（不要求寫(xiě)出計(jì)算或推導(dǎo)過(guò)程）已知點(diǎn)（0，0）在圖線上，從圖線看，是什么關(guān)系?從理論上分析，小滑塊剛脫離彈簧時(shí)的動(dòng)能Ek與是什么關(guān)系（不考慮摩擦力）?當(dāng)彈簧長(zhǎng)度改變量為x時(shí)，彈性勢(shì)能Ep與相應(yīng)的Ek是什么關(guān)系？綜合考慮以上分析，Ep與x是什么關(guān)系？【解題指南】彈簧壓縮量x越大，彈性勢(shì)能越大，滑塊脫離彈簧時(shí)獲得的動(dòng)能越大，滑塊從O運(yùn)動(dòng)到A的時(shí)間t越小。壓縮量x與滑塊從O運(yùn)動(dòng)到A的時(shí)間t有一定的關(guān)系?！窘馕觥浚?）描點(diǎn)，作直線，如圖所示（2）滑塊運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能守恒，即壓縮x時(shí)的彈性勢(shì)能Ep等于滑塊在O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek，滑塊在O點(diǎn)的右邊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)OA=l,則運(yùn)動(dòng)速度,即從圖線可看出，與x成正比關(guān)系（或線性關(guān)系）；滑塊脫離彈簧時(shí)的動(dòng)能，所以Ek與()2成正比；彈簧壓縮量為x時(shí)，Ep=Ek；彈性勢(shì)能Ep與()2成正比，而與x成正比，所以Ep與x2成正比?！敬鸢浮浚?）-x圖線如圖所示：（2）與x成正比關(guān)系；Ek與()2成正比；Ep=Ek；Ep與x2成正比。