第1部分 专题14 力学实验与创新（课件+练习）-2020版高考二轮复习考前增分天天练物理

增分强化练 1．(2019·安徽六校联考)某同学利用如图甲所示装置探究平抛运动中物体机械能是否守恒．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为3.30 ms(当地重力加速度g＝9.8 m/s2)． 甲 乙 (1)用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径为d＝________ mm，由此可知小球通过光电门的速度vB. (2)实验测得轨道离地面的高度h＝0.784 m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x＝0.600 m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0＝________ m/s.(结果保留3位有效数字) (3)在误差允许范围内，实验结果中小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0满足________关系，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的． 解析：(1)小球直径为d＝5 mm＋0.05 mm×0＝5.00 mm. (2)小球做平抛运动，则x＝v0t，h＝gt2， 解得v0＝x m/s＝1.50 m/s. ＝0.600× (3)在误差允许范围内，若vB＝v0，就可以认为平抛运动过程中机械能守恒． 答案：(1)5.00　(2)1.50　(3)vB＝v0 2．(2019·广东肇庆联考)用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶(内有砂子)，滑轮质量、摩擦不计． 甲 乙 (1)实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是______________． (2)用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________ cm. (3)实验主要步骤如下： ①测量木板(含遮光条)的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图甲所示正确连接器材； ②将木板左端与轨道左端对齐，由静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk＝________，合外力对木板做的功W＝________.(以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示) ③在小桶中增加砂子，重复②的操作，比较W、ΔEk的大小，可得出实验结论． 解析：(1)为了使细线的拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对木板做的功，应先平衡摩擦力，即实验中轨道应倾斜一定角度． (2)游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数为5 mm，游标尺的刻度第12个刻度与上边的刻度对齐，所以游标尺读数为0.05 mm×12＝0.60 mm，总读数为5 mm＋0.60 mm＝5.60 mm＝0.560 cm. (3)遮光条A通过光电门时木板的速度vA＝)；合力对木板所做的功W＝FL. －Md2()2]＝)2－(M[(＝Mv－Mv，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk＝，遮光条B通过光电门时木板的速度vB＝ 答案：(1)平衡木板受到的摩擦力　(2)0.560 (3)②)　FL－Md2( 3．(2019·广东广州一模)用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度． 甲 乙 (1)实验的主要步骤： ①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d ＝________mm； ②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x； ③滑块从A点由静止释放(已知砝码落地前挡光片已通过光电门)； ④读出挡光片通过光电门所用的时间t； ⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A点由静止释放，测量相应的x值并读出t值． (2)根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出图线如图丙所示，求得该图线的斜率k＝________m－1·s－2；由此进一步求得滑块的加速度a＝________m·s－2.(计算结果均保留3位有效数字) 丙 解析：(1)游标卡尺的主尺读数为6 mm，游标尺读数为0.05×12 mm＝0.60 mm，则d＝6.60 mm. (2)滑块通过光电门的瞬时速度为：v＝ 根据速度位移公式得：v2＝2ax 有：＝2ax 整理得：＝ 根据图线知图线的斜率为：k＝ m－1·s－2 ≈2.38×104 m－1·s－2 根据k＝ m·s－2＝得：a＝ ≈0.518 m·s－2. 答案：(1)①6.60　(2)2.38×104(2.28×104～2.52×104均正确)　0.518(0.497～0.549均正确) 4．(2019·湖南长沙模拟)重力加速度是重要的物理常数，可以设计多种方法测量重力加速度．