第一部分 专题八 课时1 力学实验与创新（课件+word）-2020高考物理【步步高】大二轮专题复习与增分策略（江苏）

课时1　力学实验与创新 1．(2018·江苏卷·11)某同学利用如图1所示的实验装置来测量重力加速度g.细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤．实验操作如下： 图1 ①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H； ②在重锤1上加上质量为m的小钩码； ③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间； ④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t. 请回答下列问题： (1)步骤④可以减小对下落时间t测量的________(选填“偶然”或“系统”)误差． (2)实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了________． A．使H测得更准确 B．使重锤1下落的时间长一些 C．使系统的总质量近似等于2M D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等[来源:学|科|网Z|X|X|K] (3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差．现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0.用实验中的测量量和已知量表示g，得g＝____________________. 答案　(1)偶然　(2)B　(3)在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落　(4) 解析　(1)对同一物理量多次测量取平均值的目的是减小偶然误差． (2)设系统运动的加速度为a，则根据牛顿第二定律得 (M＋m)g－Mg＝(2M＋m)a 即a＝， 而H＝at2，在H一定时，a越小，则t越长，这时测量出时间t的误差相对越小．因此实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了使重锤1下落的时间长一些，选项B正确． (3)由于摩擦阻力的影响，会产生系统误差，可利用平衡摩擦阻力的方法，平衡摩擦力，其方法为在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量使轻拉重锤1时能观察到其匀速下落． (4)根据牛顿第二定律得 (M＋m)g－Mg＝(2M＋m＋m0)a 又有H＝at2 联立解得g＝. 2．(2016·江苏卷·11)某同学用如图2所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒． 图2 (1)用ΔEp＝mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离． A．钢球在A点时的顶端 B．钢球在A点时的球心 C．钢球在A点时的底端 (2)用ΔEk＝mv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图3所示，其读数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v＝________m/s. 图3 (3)下表为该同学的实验结果： ΔEp(×10－2 J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 ΔEk(×10－2 J) 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8 他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点？请说明理由． (4)请你提出一条减小上述差异的改进建议． 答案　(1)B　(2)1.50　1.50　(3)不同意　理由见解析　(4)见解析 解析　(1)钢球下落高度h，应测量释放时钢球球心到钢球在A点时的球心之间的竖直距离，故选B. (2)遮光条的宽度d＝1.50 cm，钢球的速度v＝＝1.50 m/s (3)不同意，因为空气阻力会造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp. (4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算ΔEk时，将v折算成钢球的速度v′＝v. 3．(2019·江苏卷·10)某兴趣小组用如图4所示的装置验证动能定理． 图4 (1)有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用： A．电磁打点计时器 B．电火花打点计时器 为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择________(选填“A”或“B”)． (2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩