第一部分专题六第1讲Word文档格式.docx
《第一部分专题六第1讲Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一部分专题六第1讲Word文档格式.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（3）由图得到F合＝________N.
解析
（1）作出弹簧弹力和伸长量的关系图象如图．
作图时注意横坐标轴的标度，连线一定是一条过原点的直线，计算k时可取直线上较远的两点计算，例如（0.74×
10－2，0.50），（6.42×
10－2，3.50），
k＝
＝
N/m≈53N/m.
（2）注意估读，作图时注意选取标度，都从O点沿力的方向按力的大小作出力的图示．
（3）以这两个力作为平行四边形的两条邻边，作平行四边形，画出对角线．用刻度尺量出平行四边形对角线的长度，除以标度，得出F合＝3.3N，如图所示．
答案
（1）见解析图 53（说明：
±
2内都可）
（2）2.10（说明：
有效数字位数正确，±
0.02内都可） 见解析图
（3）3.3（说明：
0.2内都可）
2．（2014·
湖北八校二联）如图6－1－21为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺．现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：
钩码数n
1
2
3
4
5
刻度尺读数（xn）（cm）
2.62
4.17
5.70
7.22
8.84
10.43
已知所有钩码的质量可认为相同且m0＝50g，当地重力加速度g＝9.8m/s2.请回答下列问题：
（1）请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数k＝________N/m.（结果保留两位有效数字）
（2）考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较________（填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）图6－1－21
解析 利用题目中表格数据可画出F－x的图象，求图线斜率可得弹簧的劲度系数k＝31或32N/m.由图表可知，不挂钩码时的弹簧长度就相当于原长了，在描绘F－x图象中，弹簧的自身重量不影响劲度系数．
答案
（1）31或32
（2）没有影响
3．（2014·
课标Ⅰ）某同学利用图6－1－22甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示．实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：
图6－1－22
（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________（填“线性”或“非线性”）关系．
（2）由图乙可知，a－m图线不经过原点，可能的原因是________．
（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是____________________．钩码的质量应满足的条件是_____________________________________．
解析
（1）将图乙中各点连线，得到的是一条曲线，故a与m的关系是非线性的．
（2）由图乙可知，当钩码质量不为零时，在一定范围内小车加速度仍为零，即钩码对小车的拉力大于某一数值时小车才产生加速度，故可能的原因是存在摩擦力．
（3）若将钩码所受重力作为小车所受合力，则应满足三个条件，一是摩擦力被平衡，二是绳平行于轨道平面，此二者可保证绳对车的拉力等于车所受合力，设绳的拉力为T，由mg－T＝ma、T＝Ma有T＝
g＝
，可见当m≪M时才有T≈mg，故第三个条件为m≪M.
答案
（1）非线性
（2）存在摩擦力（3）调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量
4．（2014·
太原一模）某同学用图6－1－23所示装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验．平衡摩擦力后，通过实验得到图6－1－24所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F.实验时小车的质量为0.390kg，小车受到细绳的拉力为0.40N．回答下列问题：
（计算结果保留3位有效数字）
图6－1－23
图6－1－24
（1）小车从O到E，所受合力做的功W＝________J；
动能变化量ΔEk＝________J.
（2）实验中该同学发现W略大于ΔEk，其主要原因是________（写出一条即可）．
解析
（1）合力做的功
W＝FxOE＝0.4×
46.9×
10－2J＝0.188J
动能的变化量ΔEk＝
mv
－0＝
×
0.390×
[
10－2]2J－0＝0.180J
（2）虽然平衡了摩擦力，但是每次运动中空气或纸带的阻力做负功，所以W略大于ΔEk.
答案
（1）0.188 0.180
（2）小车受到空气阻力的作用（纸带阻力等，从系统误差的角度答）
5．（2014·
安徽理综）图6－1－25是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平图6－1－25
b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图6－1－26中y－x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．
图6－1－26
图6－1－27
（3）图6－1－27是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距Δx为40.0cm.则平抛小球的初速度v0为________m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为________m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．
解析
（1）斜槽末端要保持水平，使小球飞出后做平抛运动，a项正确；
要使每次小球做平抛运动的初速度相同，则每次小球应从同一高度由静止释放，b项错误，c项正确；
描绘轨迹时应用平滑曲线连接各点，d项错误．
（2）对平抛运动，水平位移x＝v0t，竖直位移y＝
gt2，联立上述两式得y＝
x2，故y－x2图线应为直线，故选c.
（3）由y＝
gt2解得，从O点运动到A、B、C各点的时间分别为t1＝0.1s、t2＝0.3s、t3＝0.2
s，则平抛初速度v0＝
＝2.0m/s，在C点速度vC＝
＝4.0m/s.
答案
（1）ac
（2）c （3）2.0 4.0
6．某探究学习小组的同学欲探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图6－1－28所示的装置，另外他们还找到打点计时器以及学生电源、天平、刻度尺、细线、复写纸、纸带、小桶和砂子若干，并将小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小砂桶．图6－1－28
（1）某同学的实验步骤如下：
用天平称量小车的质量M和砂与小桶的总质量m.让砂与小桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距为L，算出打这两点的速度v1与v2.
①本实验装置图（准备放开小车时刻）中有什么缺点或错误？
②要完成本实验，还缺哪些重要实验步骤？
③本实验认为小车所受合外力等于砂与小桶的总重力，则应控制的实验条件是什么？
（2）在实验操作正确的前提下，若挑选的一条点迹清晰的纸带如图6－1－29所示，已知相邻两个点间的时间间隔为T，从A点到B、C、D、E、F点的距离依次为x1、x2、x3、x4、x5，则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中，合外力对小车所做的功W＝________；
该小车动能改变量的表达式为ΔEk＝________（结果用题中已知物理量的符号表示）；
若满足________，则动能定理得证．
图6－1－29
解析
（1）由实验过程以及实验装置图可知，实验装置图中细线与轨道平面应平行；
初始时刻，小车应紧靠打点计时器；
所缺步骤为：
调节轨道的倾斜程度，使小车在无拉力时能在轨道上匀速运动（或平衡摩擦力）；
（2）由做功及动能变化量可知，W＝mg（x4－x1），ΔEk＝
M[（
）2－（
）2]，只要满足W≈ΔEk，则动能定理得证．
答案
（1）①细线与轨道平面应平行；
初始时刻，小车应紧靠着打点计时器
②调节轨道的倾斜程度，使小车在无拉力时能在轨道上匀速运动（或平衡摩擦力） ③M≫m
（2）mg（x4－x1）
M[（
）2]或
[（x5－x3）2－x
] W≈ΔEk
B组
1．图6－1－30甲是验证机械能守恒定律的实验．小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定．将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间Δt，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g.则
图6－1－30
（1）小圆柱的直径d＝________cm；
（2）测出悬点到圆柱重心的距离为l，若等式gl＝________成立，说明小圆柱下摆过程中机械能守恒．
（3）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是________（用文字和字母表示）．若等式F＝________成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．
解析
（1）小圆柱的直径d＝1.0cm＋2×
0.1mm＝1.02mm.
（2）根据机械能守恒定律得：
mgl＝
mv2，所以只需验证gl＝
v2＝
（
）2，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒．
（3）若测量出小圆柱的质量m，则在最低点由牛顿第二定律得F－mg＝m
，若等式F＝mg＋m
成立，则可验证小圆柱在最低点的向心力公式．
答案
（1）1.02
（2）
）2 （3）小圆柱的质量m mg＋m
广东理综）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．
（1）如图6－1－31所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数k＝________N/m.（g取9.8m/s2）图6－1－31
砝码质量（g）
50
100
150
弹簧长度（cm）
8.62
7.63
6.66
（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图6－1－32所示；
调整导轨，当滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________．
图6－1－32
（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；
释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．
（4）重复（3）中的操作，得到v与x的关系如图6－1－33所示．由图可知，v与x成________关系，由上述实验可得结论：
对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．
解析
（1）由f＝kx得Δf＝k·
Δx，代入表中数据可得出k值．
（2）滑块滑行过程中无摩擦阻力，自由滑动时导轨已调整到水平状态，故滑块此时匀速运动．图6－1－33
（3）当不考虑空气阻力、摩擦等因素且导轨又调到水平状态时，释放滑块的过程中只涉及弹性势能与滑块的动能，即能量只在这两种形式的能量之间转化．（4）v－x图线是过原点的直线，故v∝x.因Ep＝Ek＝
mv2∝v2∝x2，故Ep∝x2.
答案
（1）49.5～50.5
（2）相等
（3）滑块的动能 （4）正比 x2
天津理综）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图6－1－34所示．
图6－1－34
（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些________．
（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________（填字母代号）．
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：
_____________________________________________________________.
（4）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的______（填字母代号）．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
解析
（1）计算小车的动能变化需用天平测质量；
在计算小车通过的位移、小车的瞬时速度时都需用刻度尺测距离．
（2）只有绳与板面平行时，才能保证小车运动中与板面间的压力不变，才能保证小车所受摩擦力不变，才能保证平衡摩擦力后绳的拉力等于小车所受合力，故D正确．（3）要增加纸带上所打下点的数目，只有减小小车运动的加速度．在所挂钩码数目不变的情况下只有增大小车的质量，即在车上增加砝码或钩码．（4）当将钩码重力作为小车所受合力时，需满足几个条件：
一是摩擦力被平衡，二是绳与板面平行，此二者可保证绳对车的拉力等于车所受合力，但车加速运动时钩码加速下降，钩码重力大于绳上拉力，则只有当钩码质量远小于小车质量时二者才近似相等，故此情况可能是由C、D原因造成的．
答案
（1）刻度尺、天平（包括砝码）
（2）D
（3）可在小车上加适量的砝码（或钩码） （4）CD
河南六市一联）某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
图6－1－35
（1）某同学用20分度的游标卡尺测量一小球的直径，示数如图6－1－35甲所示，则小球的直径为d＝________cm.
（2）如图乙所示，弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为ΔtA、ΔtB.用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，用游标卡尺测得小球直径为d，当地的重力加速度为g，在误差范围内，若公式________成立，就可以验证机械能守恒（用题中给出的物理量符号表示）．
解析
（1）游标卡尺示数为10mm＋0.05×
4mm＝10.20mm＝1.020cm.
（2）小球在A点动能EkA＝
m（
）2，B点动能EkB＝
）2，动能增加量：
ΔEk＝EkA－EkB＝
m[（
）2]，小球由A到B重力势能减少量ΔEp＝mgh，在误差允许范围内，若满足ΔEk＝ΔEp，即（
）2＝2gh，就可以验证机械能守恒．
答案
（1）1.020
（2）（
）2＝2gh
江西八校联考）
（1）用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图6－1－36甲所示，由图可知其长度为________cm；
用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为________mm.
（2）某同学采用如图丙所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系．用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F；
通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a.分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系．根据实验中得到的数据描出如图丁所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致．该同学列举产生这种结果的可能原因如下：
图6－1－36
①在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高；
②没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低；
③砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件；
④测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大．
通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是
A．①和④ B．②和③
C．①和③D．②和④
解析
（1）游标卡尺读数50mm＋0.05×
3mm＝50.15mm＝5.015cm.
螺旋测微器读数4.5mm＋0.01×
20.0mm＝4.700mm.
（2）由图丁可知当F＝0时，a≠0，则Mgsinθ>
f，说明θ角偏大，右端垫得过高；
图象的末端不是直线说明砂桶和砂的总质量m0和小车质量M不满足m0≪M的关系造成的，所以只有C选项正确．
答案
（1）5.015 4.700（或4.701）
（2）C
6．某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：
A．m∝vB．m∝
C．m∝v2D．m∝
为验证猜想的正确性，该同学用如图6－1－37所示的装置进行实验：
将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度v1，测出小车的质量m1，然后在小车上加砝码，图6－1－37
再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度v2，测出小车和砝码的总质量m2，再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出v3、m3……vn、mn.
（1）每次实验中，都将小车“压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放”，目的是________________________________________________________________________；
若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是________________________________________________________________________．
（2）实验采集的五组数据如下表：
m/kg
0.10
0.20
0.30
0.40
v/（m·
s－1）
1.000
0.707
0.577
0.500
0.447
由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的________；
若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图6－1－38所示的图象，则图中的横坐标应是________．
图6－1－38
（3）通过实验，你能得到的结论是___________________________________________________．
答案
（1）小车获得相同的动能（弹簧对小车做功相同） 垫高木板固定打点计时器的一端，使小车连同纸带一起匀速运动（平衡小车的摩擦力）
（2）AC
（3）力对物体做功相同时，物体的质量与速度平方成反比（力对物体做功相同时，物体的动能变化相同）
升级会员 