第13练 力学创新实验-【高考领航】2020高考物理考前特训30天

第13练：力学创新实验(常考点) 考情分析： 1．从近几年的高考实验题来看，创新型的题目越来越突出，设计型实验的考查将逐步取代对课本中原有的单纯学生实验的考查． 2．复习本讲内容时，要注意以下几点： (1)熟悉各种实验器材的原理和使用方法． (2)熟知基础实验，能在基础实验的基础上进行创新与改进． (3)熟悉物理规律，能根据现有的器材设计实验，达到实验目的． 1．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β.我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：(打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出) ①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上； ②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动； ③经过一段时间，圆盘停止转动和打点，取下纸带，进行测量．(计算结果保留3位有效数字)． (1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为________ cm； (2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为________ rad/s； (3)纸带运动的加速度大小为________m/s2，圆盘转动的角加速度大小为________ rad/s2. 2．某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功．实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动．图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带，纸带上的小黑点是计数点，相邻的两计数点之间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz. (1)可以判断纸带的________(填“左端”或“右端”)与木块连接．根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB，其中vA＝________ m/s.(结果保留两位有效数字) (2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功WAB，还应测量的物理量是________．(填入物理量前的字母) A．木板的长度L　　　 B.木块的质量m1 C．重物的质量m2 D.木块运动的时间t (3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的表达式WAB＝________.[用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的符号表示] 3．实验室水平桌面上有如图甲所示的一套实验装置，一端固定的压缩弹簧连接一个带有遮光片的滑块(弹簧不拴接)，滑块被弹出后经过光电门并最终停在P点． (1)游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则宽度d＝________ cm. (2)若要探究滑块和水平面之间的动摩擦因数，需要测量的物理量除遮光片宽度d和经过光电门的时间t外，还需要测量的物理量是________，若这个物理量用字母n表示，则动摩擦因数的表达式μ＝________. (3)若滑块质量为m且弹簧到P点之间的水平面光滑，滑块到达光电门之前与弹簧已分离，则压缩弹簧的弹性势能为________．(用字母d、t、m表示) 4．如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，并可沿固定的圆弧形轨道移动．B固定不动，通过光滑铰链连接一轻杆，将细绳连接在杆右端O点构成支架，调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处，保持杆沿水平方向．随后按如下步骤操作： ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ； ②对两个传感器进行调零； ③用另一绳在O点悬挂住一个钩码，记录两个传感器读数； ④取下钩码，移动传感器A，改变θ角，重复上述步骤①②③，得到数据表格a. (1)根据表格a，可知A传感器对应的是表中的力______(填“F1”或“F2”)，并求得钩码质量为________ kg(保留一位有效数字)；[来源:Zxxk.Com] (2)换用不同钩码做此实验，重复上述实验步骤，得到数据表格b，则表格中30°所对应的F2空缺处数据应为________； 表格a F1/N 1.001 0.580 … 1.002 …[来源:学_科_网] F2/N －0.868 －0.291 … 0.865 … θ[来源:学§科§网Z§X§X§K] 30° 60° … 150° … 表格b F1/N 1.103 … … F2/N … … θ 30° 60 ° … (3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其它的形状)轨道移动的主要目的是：________. A．方便改变A传感器的读数 B．方便