第2节 实验题-【快乐假期每一天】2024-2025学年高一物理暑假作业

假期作业·物理 行，传送带A、B间距离为8m,小物块与传送带 A.小物块在传带上A、B之间的运动时间为1.5s 间的动摩擦因数为0.2。取g=10m/s2,下列说 B.传送带对小物块做功为18J 法正确的是 C.小物块在传送带上运动时，因摩擦产生的热 量为2J D.整个过程中电动机多消耗的电能为16J 第二节 实验题 1.我国对儿童玩具枪的弹丸的射出速度有严格要 ①图乙中的纸带是实验过程中打点计时器打出 求。实验小组研究某款玩具枪是否符合规定。 的一条纸带。打点计时器频率为50Hz,打下O 小组同学使玩具枪从O点射出弹丸，将弹丸离开 点（图中未标出）时，钩码开始下落，a、b、c是打点 枪口后的运动看作平抛运动，用照相机拍出弹丸 计时器连续打下的3个点。刻度尺的0刻线与 的运动轨迹如图所示。A、B、C是小球平抛轨迹 O点对齐，a、b、c三个点所对刻度如图乙所示。 上三个不同时刻对应的位置，OM是水平线，MN 打点计时器在打出b点时钩码下落的速度为6 是竖直线，OA,OB、OC的延长线与MN交点的间距 m/s(计算结果保留三位有效数字)； 分别为”和2。已知照片与实际大小的比例为 ②若打点计时器在打出b点时的速度表示为6， 1：50,测得照片中OM=10cm,y=1.0cm,A、B、C 钩码下落的高度表示为hb,当地的重力加速度为 三点在水平方向的间距x1=0.6cm,x2=1.2cm。 g,若在误差允许范围内表达式呢 (用题中所给的物理量表示)成立，则机械能 守恒。 J5em1617 1819 2021 2223 2425 乙 (2)采用光电门验证机械能守恒 。电磁铁 定律，装置如图丙所示。切断电 (1)照片中的y2= cm; 磁铁电源，让小钢球自由下落， 口光电门1 (2)若取重力加速度大小g=10m/s2,则弹丸从 下落过程中小钢球经过光电门1 枪口射出的初速度大小为 m/s; 和光电门2，光电计时器记录下 (3)为了减小实验误差，请提出一条合理的建议： 小钢球通过光电门1、2的时间 光电门2 △1、△t2,用刻度尺测出两光电门 2.以下是利用落体法验证机械能守恒定律的两种 间距离h,已知小钢球的直径为 方案。 d,当地的重力加速度为g。 丙 (1)采用打点计时器验证机械能守恒定律的实验 ①小钢球通过光电门1时的瞬时速度1= 装置如图甲所示。 (用题中所给的物理量表示)； ②保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多 纸带 次实验记录多组数据，作出（山随么变化的图 打点计 时器 像，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率 (用题中所给的物理量表示)，就可以验 夹子 证小钢球下落过程中机械能守恒； 品重物 ③若考虑空气阻力的影响，则实验得出的 (△t2)2 随h变化的图像的斜率一定 (填“大于” “小于”或“等于”)不考虑空气阻力时图线的 斜率。 第三部分题型练习 3.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在 ②图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则 暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每 A、C两处钢球所受向心力大小之比约为 隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动 的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻 ③由此实验，得到的结论是 的位置。某物理小组利用如图甲所示的装置探 :5.某同学做验证向心力与线速度关系的实验，装置 究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A 如图所示。一轻质细线上端固定在拉力传感器 处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了 上，下端悬挂一小钢球，钢球静止时刚好位于光 拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点， 电门中央。主要实验步骤如下： P为运动轨迹上某点。则根据平抛运动规律分 析下列问题(g取10m/s2): 拉力传感器 摄像头A门 摄像头 光电门 计时器 甲 ①测出钢球直径d; 00000000 0∞000000 ②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为 0 P 0 P F1,量出线长L: (a) (b) 乙 ③将钢球拉到适当的高度处静止释放，光电门计 (1)乙图中，A处摄像头所拍摄的频闪照片为 时器测出钢球的遮光时间为t,力传感器示数的 (填“a”或“b”)； 最大值为F2; (2)测得图乙a中OP距离为30cm,b中OP距离 已知当地的重力加速度大小为g,请用上述测得 为45cm,则平抛小球的初速度大小应为 的物理量表示： m/s,小球在P点速度大小应为 (1)钢球经过光电门时的线速度表达式= m/s。 4.用如图所示的装置探究物体做匀速圆周运动的 :小球的质量m= 物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。 2 (2)向心力表达式F向=mR ;钢球 标尺 经过光电门时所受合力的表达式F合= 左塔轮 6.一同学用一倾斜的 光电门 滑块 右塔轮 固定气垫导轨来验（带遮光条） 证机械能守恒定律。 手柄 如图所示，质量为1 2钩码 甲 的滑块（带遮光条） 气垫导轨 放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为 m2的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表 套筒 示遮光条的宽度，x表示A、B两点间的距离，0 乙 丙 表示气垫导轨的倾角，g表示当地重力加速度， 若气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运 (1)本实验采用的科学方法是 动至B,测出遮光条经过光电门的时间t,该过程 (2)当质量、半径一定时，探究小球的向心力大小 滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示 F与角速度ω之间关系。 ①如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔 为 ,动能的增加量表示为 ;若 轮半径R1、R2之比为2·1，则塔轮转动时，A、C 系统机械能守恒，则是与x的关系式为} 两处的角速度之比为 (用题中已知量表示)。假期作业·物理 4.【答案】AB 【解析】(1)设O点和轨迹点的连线的延长线与MN的 【解析】列车以恒定功率运动过程，由牛颜第二定律和 交点到M点的距离为y,则O点和轨迹点的连线的延长 功率公式可知F-∫=ma,F=P可知速度增大，牵引力 1 减小，加速度减小，即车做加速度减小的变加速直线运 线与OM的夹角的正切值an=义=2 厂工wt=20由于照 动，不是匀变递直线运动，则位移表达式不成立，C错误： 片与实际大小的比例为1：50，因此y=50OM·tan0 根据上述分析，作出一1图如图所示。 50OM·x1即该投影点是匀速下降的。由于从A点 2u0 到B点、从B点到C点的水平位移大小之比为1：2，因 此运动的时间之比也为1：2，可得y2=2y1=2.0cm。 (2)投影点是匀速下降的，根据y=50OM·是可知，投影 20 t+ 点是匀追下降的，连度大小为=义=50OM·燕，又由 由于车做加速度减小的变加速直线运动，则该运动的位 于50.x1=nt,50y1=t解得弹九从枪口射出的初速度大 移大于如圈虚线描运的匀加造直线运动的位移，则有号 小v0=√15m/s。 >四十必，A正确：列车速度为1时，率引力是卫，根据 (3)实验误差主要来源于空气阻力与测量时读数严生的 2 误差，因此为了减小空气阻力的影响，弹丸的质量大一 丰领第二定徐得号-m1解得@1=卫 一上，B正 些，体积小一些，或在无风的情况下测量，为了减小测量 时读数的误差，可多次测量求平均值等。 确：根据动能定理可知P1十W=名m…透-名md解得P 2.【答案】(1①1.95②2gh,20@器 △11 =md-名mf-w,D错误. ③小于 【解析】(1)①用a、c两点之间的平均速度代表b,点的瞬 5.【答案】AC 【解析】根据动能定理可得，动能的增加量等于合力所 时建度有6=h,二=(23,50-15,70)X10 2T 0.02×2 微的功，即△=W=(mg一号mg)h=号mg,A正 1.95ms:②若机拔能守恒，则有mg6=号m话整理后 确：运动员下落的过程中，重力势能的减少量等于重力 有v话=2gh 所做的功，即|△Ep|=WG=mgh,B错误：运动员克服阻 (2)①小钢球通过光电门1时的醉时速度为1=，：@ d 力所做的功等于机械能的减少量，即△E机=W克= 2 mgh,C正确，D错误。 不考店空气阻力，由m=名一名所，助=品 6.【答案】AC 【解析】设物块经过1与传送带共速，小物块位移为1， 传送带位移为x2,因为小物块相对传送带速度较小，小物 块受到摩擦力向右，根据牛顿第二定律有mg=ma可得 )随么变化图像的针率为一器批可以验证小钢球 1 a=2m/s2,根据匀变速直线运动v=%十at,x1=o1十 下落过程中机械能守恒：③考虑空气阻力的影响，则小钢 之a心代入量据解得1=1s=5m,所以小物换运动位 球下落的加速度小于g,由=器可知，实验得出的 移小于A、B之间距离，则小物块与传送带共速后一起匀 速运动，设匀速运动时间为2，有2=二=8.5 (2)随人变化的图像的斜率一定小于不考虑空气阻力 1 6 s=0.5s, 时图线的斜率。 得小物块在传送带上A、B之间的运动时间为1恶=1s十 3.【答案】(1)a(2)1√10 0.5s=1.5s,A正确：由动能定理得传送带对小物块做的 【解析】(1)小球做平抛运动时，水平方向是匀速直线运 功为小物块动能的变化量，有W=Ek2一Ek:代入数值得 动，竖直方向是自由落体运动，故A处摄像头所拍摄的频 W=10J,B错误：共速前过程中传送带的位移为x2= 闪照片为a。 =6m所以物块与皮带的相对位移为△x=6m一5m= /22 1m,所以因摩擦产生的热量为Q=mg△x代入数值得Q (2)坚直方向上有)=2可得1气√令 2×0.455 10 =2J,C正确：由能量守恒可知，整个过程电动机多消耗 的电能为小物块增加的动能和因摩擦产生的热量，所以 0.3s则平抛小球的初速度w=二=1ms,小球在P点 多消耗的电能为10J+2J=12J,D错误。 竖直方向的速度y=g1=10×0.3m/s=3ms则p 第二节实验题 、6+=,/0ms. 4.【答案】(1)控制变量法(2)①1：2②1：4③当质 1.【答案】(1)2.0(2)15(3)弹丸的质量大一些，体 量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方 积小一些（在无风的情况下测量、多次测量求平均值等） 成正比关系。 40 参考答案 【解析】(1)本实验采用的科学方法是控制变量法。 何关系可知r=d+1sin37°，解得w= gtan 37 (2)①左，右塔轮边缘的线速度相等，则根据v=mR可得 d+lsin 37 -尽-之A、C两处的角速度之比为12：②根据图日 ⑤ 2 rads。 中标尺上黑白相间的等分格显示，则A,C两处钢球所受 2.【答案】(1)0.25m/s(2)0.15m/s(3)72m 向心力大小之比约为1：4： 【解析】(1)小船从A点出发，若船头指向河正对岸的C ③由此实验，得到的结论是：由此实验，得到的结论是：当 点，则此时山方向的位移为山，有 质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方四 成正比关系。 =-ms=025m 5.【答案】(1)4 (2) Fid2 (2)设AB与河岸上游成a角，由题意可知，此时洽好到达 F2-F g g2(L+) 河正对岸的C,点，故1沿河岸方向的分速度大小恰好等 于河水的流速2的大小，即2=1c05a,此时渡河时间 【解析】(1)钢球的直径为d,钢球通过光电门的时间为 ,故钢球经过光电门的速度为0= 为1= d,所以sina=d=0.8,故2=1cosa visin a U11 0.15m/s 钢球静止时，根据受力分析可知，拉力等于重力，故川g= (3)C,D两点的距离sD=2tmim=72m。 B得到m=乃 3.【答案】(1)3.75m/s(2)6.25m.s(3)0.5ms≤≤ g (2)注意半径为悬桂，点到小球球心的距离，将数据代入公 1.2m/s 【解析】(1)依题意，可以把篮球的运动看成平抛模型， Fid2 号 :小球经过 有d=2g(h2-h1)又1an53°=兰，解得=3.75m/s. R g(L+号 光电门时，受到拉力和重力，则合力为F6=F2一mg=F (2)根搭c0s53°-解得%=6.25ms。 -F1。 1 (3)球打板后反弹，微平抛运动，有九sZ篮球反弹速 6.【答案】(m2-m1)g.xsin0 (m+m) 度最小时，有(=mml篮球反弹速度最大时，有l十d山一d2 2(m2一m1)gsin0 =Umaxt球打板后反弹的速度范围为min≤v≤Vmax联立， (m+m2)L2 可得0.5m/s≤≤1.2m/s。 【解析】滑块，遮光片下降重力势能减小，砝码上升重力 /2hR 势能增大。所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势 4.【答案】 (1)2 (2)2hR 2 Gr (3 2 能的减小量△Ep=(m2一m1)grsin0,光电门测量瞬时速 度是实验中常用的方法。由于光电门的宽度L很小，所 【解析】 （1)根据自由落体运动公式A=?®2解得月球 以我们用很短时间内的平均速度代替眸时速度。B一 L 表面的重力加速度为g=沙 129 根据动能的定义式得出△A=名(m十m)i=专(m (2)物体在月球表面受到的万有引力等于重力，则有 十m2) 2 ，若在运动过程中机械能守恒△E=△Ep所以 6火-解释M-警-2 G G2 (3)要使抛出的物体不再落回月球表面，物体的最小初速 是与：的关系式为 _2(2-m1)gsin0 2 (m1十m2)L2x。 度u应满足GMm=mu GM R=R,解得u√R 第三节 计算题 5.【答案】(1)10ms(2)0.375m's2,方向沿斜面向下 (3)13s 1.【答案】a50N(2号ads 【解析】(1)在爬坡车道上匀速时有F=+mngsin0, 【解析】(1)根据题意，对人和座椅受力分析，如图所示 1.5P=Fv',解得v=10m/s。 (2)汽车在平直公路上匀速前进时，受力平衡，假设阻力 0 为f,牵引力为F,则有F=∫，P=fo 解得∫=P=100X10N=5×103N在斜披上有F 20 (f+ngsin0)=ma,1.5P-Fuo,解得a=一0.375mfs2,方 向沿纤面向下 由平衡条件有FcOs0=mg解得F=mg (3)根据动能定理L,5P1-(f十ugsin0)L=2mu3 =500N cos 0 m听，解得1=13s 1 (2)根据题意，由牛颜第二定律有gtan37°=mwr,由几