高中物理教科版课时作业　力学实验及创新Word版含解析

　力学实验及创新 　(共8小题,1~4题每题12分,5~8题每题13分,共100分) 1.(考点1)(2019河北邯郸模拟)某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再依次选6个点作为计数点,分别标以A、B、C、D、E和F,如图甲所示。 / (1)由实际的纸带测得C、D两点相距2.70 cm,D、E两点相距2.90 cm,则在打D点时小车的速度是　　　　　 m/s。? (2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描好点,请在图乙中作出小车的v-t图象,并求出小车的加速度a=　　　　　 m/s2。? 解析(1)vD= ????+???? 2?? =1.4 m/s。 (2)v-t图象如图所示。 / 由图象的斜率知a= Δ?? Δ?? =5 m/s2。 答案(1)1.4　(2)v-t图象见解析图　5 2.(考点1)(2019天津检测)小王同学在探究加速度与力、质量的关系时,小车及砝码的质量用M表示,沙桶及沙的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出。 (1)往沙桶中加入一定量的沙子,当M与m的大小关系满足　　　　　时,可近似认为绳对小车的拉力大小等于沙桶和沙的重力;在释放小车　　　　　(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点。? (2)在平衡摩擦力后,他用打点计时器打出的纸带的一段如图甲所示,该纸带上相邻两个计数点间还有4个点未标出,打点计时器使用交变电流的频率是50 Hz,则小车的加速度大小是　　　　　 m/s2,当打点计时器打B点时小车的速度是　　　　　 m/s。(结果保留三位有效数字)? / (3)小张同学用同一装置做实验,他们俩在同一坐标系中画出的a-F关系图线如图乙所示,小张和小王同学做实验,哪一个物理量是不同的　。? 解析(1)小车实际的加速度为a= ???? ??+?? ,绳子拉力为F=Ma= ???? 1+ ?? ?? ,因此只有当m?M时,拉力F才近似等于mg;实验中应先接通电源再释放小车。 (2)a= ?? ???? - ?? ???? 4 ?? 2 =0.390 m/s2, vB= ?? ???? 2?? ≈0.377 m/s。 (3)图线的斜率为小车及砝码的总质量的倒数,因此小张和小王同学做实验所用的小车及砝码的总质量不同。 答案(1)m?M　之前　(2)0.390　0.377　(3)小车及砝码的总质量 3.(考点2)(2017全国卷Ⅲ)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。 (1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示,F的大小为　　　　 N。? (2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点。此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。 (ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合; / 图(a) / 图(b) (ⅱ)F合的大小为　　　　 N,F合与拉力F的夹角的正切值为　　　　。若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则。? 解析(1)题图(b)中弹簧测力计的精度为0.2 N,则示数为4.0 N; (2)用5 mm长的线段表示1 N的力,F2对应的长度为2.8 cm,F1对应的长度为2.1 cm,根据平行四边形定则作出的图形如答案图所示;测出F合的长度为1.9 cm,则F合的大小为3.8 N,如图F合、F及ΔF构成的三角形,ΔF的长度约0.1 cm,此三角形可近似看作直角三角形,则F合与拉力F的夹角的正切值tan α= 0.1 1.9 =0.05。 答案(1)4.0　(2)(ⅰ)F1、F2和F合如图所示　(ⅱ)3.8　0.05 / 4.(考点2)(2019广西钦州三模)如图甲,某 ... ...