物理必修。
一、必修二实验参***。
必修一:1.[解析] a端未抬起时,由图b知,滑块做匀减速运动.设刻度尺相邻刻线间距为l,则有7l-5l=a1t2①
a端抬起时,由图c知,滑块也做匀减速运动,有。
6l-5l=a2t2②
又a1=μg,a2=μgcosα-gsinα,由①②得a1/a2=2
即=2得μ=.
答案] 2
2.[解析] (1)由表中数据可得δx=1.10 cm,由公式δx=at2得。
a==m/s2=1.10 m/s2.
2)vc==m/s=0.985 m/s.
因为vc=va+a·2t,所以。
va=vc-a·2t=0.985 m/s-1.1×2×0.1 m/s=0.765 m/s.
3)能,由a=gsinθ得sinθ=,而a和g已知.
答案] (1)1.10 (2)0.985 m/s 0.765 m/s
3)能,由a=gsinθ得sinθ=,而a和g已知。
3.在弹性限度内弹簧的弹力和伸长量成正比,图象后半部分不成正比,说明超过了弹簧的弹性限度;由图象可知,弹簧b的劲度系数k= =100 n/m;精确度高,说明受较小的力就能读出对应的形变量,因此选a。
答案:超过了弹簧的弹性限度 100 n/m a
4.(1)弹力大小f跟弹簧总长度x之间的函数关系图线如右图所示。
2)弹簧的劲度系数等于f-x关系图线的斜率,故。
k==27 n/m.
5.两个分力f1、f2间夹角不宜太小,也不宜太大,以60°到100°为宜,所以选项a错误.选项b可使弹簧秤的示数在读数时误差减小;选项c可使拉力的方向确定更准确;选项d若两弹簧秤读数相同,可减小误差.所以本题的答案为b、c、d.
答案] bcd
6.解答 (1)该实验的过程中应该首先将三根橡皮条拴在图钉上,这样便于测橡皮条的原长,之后就要固定两个图钉拉第三个图钉到适当的位置进行实验,把第三个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长度并计算出伸长量,最后按照胡克定律转换成力作出力的图示进行实验研究,所以正确的实验步骤是④⑤①
2)该实验的关键是应用三个共点力平衡的推论进行实验原理的改进,应用胡克定律将测量力的大小转换为测橡皮条的长度,所以选项a、b都正确;任何实验都有误差,误差是不可避免的,不能因为有误差就把实验完全否定,故选项c错误;实验的误差有系统误差和偶然误差,都是不可避免的,该实验也是一样的,从系统误差来看,影响该实验的主要因素不是原理,而是器材,特别是橡皮条的长短和粗细,所以说三根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同,是该实验的主要误差**之一,故选项d也是对的,所以正确选项为a、b、d.
答案] (1)④⑤2)a、b、d
7.(1)选取适当的标度,作出a-f图象如图所示.
2)由f=ma得a=,可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数.
3)图象与f轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力,也即是小车受到的阻力,大小为0.1 n.
4)由图可知图线斜率k=1(kg-1),由k=可得:m=1 kg.
答案] (1)见解析图 (2)小车和砝码的总质量的倒数 (3)小车受到的阻力为0.1 n (4)1
8.(1)利用光电门可测瞬时速度,v1=,v2=.
2)根据公式2al=v-v,所以a===
3)平衡摩擦力的方法:不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止.
4)图线在纵轴上的截距反映出,当不挂砂和砂桶时,小车已有加速度,这说明平衡摩擦力时木板倾角太大.
在本实验中小车的实际加速度由牛顿第二定律得a=.若认为f=mg,则此情况下小车的加速度a′=.在本实验中,m保持不变,所以a′与mg(f)成正比,而实际加速度a与mg成非线性关系,两者有一差值δa=a′-a=-=m2g/m(m+m)=g/m(+)
由上式可见,m取不同值,δa不同,m越大,δa越大,当mm时,δa→0,a≈a′,所以本图线向下偏的原因就是没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.
答案] (1) (2)
3)不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止.
4)平衡摩擦力时木板倾角太大没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量。
—(1)明确图象中截距、斜率的含义是解决此类问题的关键.
2)在a-f图象中和a-1/m图象中,只要不满足小车质量mm(m为砂桶和砂的质量),就会出现图象弯曲,图象向f轴或1/m轴弯曲.
必修21.[解析] 本题主要考查本实验的实验原理,考查考生的理解能力。 实验通过增加橡皮筋的条数,使橡皮筋对小车做的功成倍增加,故a正确,b错误,小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕时的情形,故c正确,d错误.
答案] ac
2.[解析] (1)由题意知t=5×s=0.1 s
vb=ac==×10-2 m/s=0.40 m/s
2)若钩码下落h1合外力做功w1=mgh1,当钩码下落h2时,合外力做功w2=mgh2,故w2=w1.
3)由于w=f合x,且f合为定值,因此w∝x,由图象知x与v不成正比,所以w∝v不成立;根据图象当x增大时,v增大,合外力做的功w也会增大,故w∝不正确.
答案] (1)0.40 (2) w1 (3)a、c
3. [解析] 无论纸带上第1点的初速度是否为零,均可完成该实验,故a错误;测量高度时,需测从起点o到各个计数点的距离,原因是测量的长度较长,测量误差较小,故b正确;该实验中重锤的质量和下落时间没必要测量,c、d均错误;为了减小阻力,实验时需要把打点计时器的限位孔调到同一竖直线上,故e正确;由于重锤在下落过程中要克服阻力做功,机械能减少,因此减少的重力势能总要略大于增加的动能,这是不可避免的,故f正确.
答案] befg
4. (1)物体自由下落时,在0.02 s内的位移应为。
h=g t2=×9.8×(0.02)2 m≈2 mm.
所以对实验条件的要求是打第一个点时重物的初速度为零.
2)vb==(31.4-7.8)x10-3 /(2 x 0.02) m/s=0.59 m/s.
此时重物的动能为。
ek=mv2=×1×(0.59)2 j≈0.17 j.
重物的重力势能减少量为。
ep=mgh=1×9.8×17.6×10-3 j≈0.17 j.
故机械能守恒.
3)由机械能守恒定律可知,mgh=mv2,即验证机械能守恒定律成立,只需验证v2=gh即可。 如以纵坐标为v2、横坐标为h,则图象应为过原点,且斜率为g的直线,故c图正确.
答案] (1)打第一个点时重物的初速度为零 2 mm (2)0.59 m/s 0.17 j 0.17 j 机械能守恒 (3)c
附加:1.总能“听”到两球同时落地,这表明两球每时每刻下落的高度总相同,即a球的竖直分运动与b球相同,是自由落体运动.注意本实验不能说明a球的水平分运动情况.b正确.
答案] b2.(1)根据表中数据描点,并用平滑的曲线连接各点,得到图象如下图所示.
2)描绘f与ω2关系图象,若图象是过原点的直线,则f与ω2成正比.
3)当ω不变时,r增大几倍,f增大几倍.因此作一条平行于纵轴的辅助线,观察其和图象的交点中力的数值之比是否为1∶2∶3.
4)将r=0.08 m,f=0.5 n,ω=13 rad/s,代入f=kω2r,得k=0.037 kg.
答案] (1)图见解析。
2)f与ω2 图正确。
3)作一条平行于纵轴的辅助线,观察其和图象的交点中力的数值之比是否为1∶2∶3
4)0.037 kg.
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