专题七 课时作业 理清学通实验基础,全取力学实验的基础性考法（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

专题七 课时作业｜理清学通实验基础,全取力学实验的基础性 考法 1．如图甲所示，是研究“小车做匀变速直线运动规律”的实验装置，打点计时器所接的交流电源的频率为f＝50 Hz，试问： (1)实验中，必要的措施是________。 A．细线必须与长木板平行 B．小车必须具有一定的初速度 C．小车质量远大于钩码质量 D．必须平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G是刚打好的纸带上7个连续的点。从图乙中可读得x6＝________cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为vF＝________________。 (3)如图丙所示，是根据实验数据画出的v2－2x图线(v为各点的速度大小)，由图线可知小车运动的加速度为______m/s2。(保留2位有效数字) 解析：(1)实验中，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验中让小车由静止释放，不需要初速度，选项B错误；此实验不需要使得小车质量远大于钩码质量，选项C错误；此实验没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误。 (2)从题图乙中可读得x6＝6.00 cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为 vF＝＝。 (3)由图线可知小车运动的加速度为 a＝＝m/s2＝0.50 m/s2。 答案：(1)A　(2)6.00　 (3)0.50(0.48～0.52) 2．(2023·全国乙卷)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤： (1)用图钉将白纸固定在水平木板上。 (2)将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并________。(多选，填正确答案标号) A．用刻度尺量出橡皮条的长度 B．用刻度尺量出两细线的长度 C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向 (3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到________，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。 (4)选择合适标度，由步骤(2)的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F′的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。 (5)比较F′和F的________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 解析：(2)用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。故选C、D。 (3)撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到标记位置，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。 (5)比较F′和F的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。 答案：(2)CD　(3)标记位置　(5)大小和方向 3．(2023·无锡质检)某同学利用图甲所示装置研究“小车(含拉力传感器)质量一定时，加速度与合外力的关系”。 实验步骤如下： (1)将拉力传感器固定在小车后端，一细绳一端系在拉力传感器上，另一端绕在电动机上，将小车放在长木板的某一位置，调整细绳与长木板平行，启动电动机，使小车沿长木板向下做匀速直线运动，记下此时拉力传感器的示数F0。 (2)保持小车质量不变，撤去细绳，让小车由静止开始下滑，设小车受到的合外力为F，则F______F0(选填“＝”“>”或“<”)。某次实验中通过速度传感器得到小车运动的v－t图像如图乙所示，可知小车的加速度为________m/s2。(结果保留两位有效数字) (3)改变长木板的倾角，重复上述步骤可测出多组F、a数据，作出a－F图像最接近________图。 解析：(2)步骤(1)中小车匀速下滑时根据平衡条件有mgsin θ＝F0＋f 步骤(2)中小车加速下滑时，受力分析可得 F＝mgsin θ－f 联立可得F＝F0。 由题图乙根据加速度的定义式可得 a＝＝ m/s2≈0.56 m/s2。 (3)由本实验的原理可知，当木板倾角为零时，合外力为零，加速度为零，则a－F的图像一定过坐标原点，故A符合实际。 答案：(2)＝　0.56　(3)A 4．(2023·南通质检)某研究性学习小组利用含有刻度尺的气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，光电门可以记录遮光条通过光电门的时间，用天平测出滑块(含遮光条)的质量，接通气源后部分操作过程如下： (1)图2中用螺旋测微器测出遮光