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1、热点13力学和光学实验1. （2020.浙江温州市4月选考模拟）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图 甲所示.某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，那么他需要调节装置 中的一个部件是（选填C”或尸）.得到清晰明亮的图样后进行测量，测量头的游标位置如图乙所示，那么其读数为 mm.。双缝石遮光筒j/r1_X那么量头答案E 12.6解析 要使干涉条纹更加清晰明亮，那么要增大条纹的宽度，根据公式 1=夕 可知，增大双 缝到屏的距离/可以增大条纹的间距，所以需要调节E遮光筒；游标卡尺读数=固定刻度读 数+游标尺读数，故读数为12 mm+0.1 X6 mm=12.6 mm.
2、2. （2020皖江名校联盟高三下学期第五次联考）在“验证力的平行四边形定那么”的实验中，所 用器材有：方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条（带两个较长的细绳套）、 刻度尺、图钉（假设干个）.具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的选项是.A.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置。时，拉力要适当大些B.再次进行验证时，结点O的位置必须保持相同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力Q、F2及合力产的图示.关于合力与 分力的关系
3、，某同学认为虚线连接Q和歹的末端A、C,那么40C如图丙构成一个三角形，假设 满足，那么说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定那么.答案（l）ACD （2）AC与表示分力后的长度相等，方向平行解析（1）合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要 让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，那么结点。的位置要相同，同时拉 力的大小要适当大一些，可以有效减小误差，故A正确；在重复实验再次进行验证时，结点 0的位置可以与前一次不同，故B错误；使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减 小误差，读数时视线应正对测力计刻度，故C正确；拉橡皮条的细绳要长一些，标记
4、用一细 绳方向的两点要远一些，故D正确.（2）根据平行四边形定那么可知假设AC与表示分力的。6长度相等，方向平行，那么说明合力与 分力之间的关系满足平行四边形定那么.3. （2020.浙江义乌市选考模拟）某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验时，用一个磁性小 球代替原先的摆球，在下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方（如图甲所 示）.甲I时明目01020乙丙实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图乙所示，该摆球的直径d =（2）某次测量时，传感器显示屏出现连续6个磁感应强度峰值所用的时间为5.73秒（如图丙所 示），那么单摆周期的测量值为 秒.某小组改变摆线长度4）,测得
5、了多组数据，在进行数据处理时，甲同学把摆线长/（）作为摆 长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出P/o图象后求出斜率, 然后算出重力加速度.两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲,乙.（填 “偏大”“偏小”或“无影响”）答案（1）1415 1.91 （3）偏小 无影响解析（1）游标卡尺的主尺读数为1.4 cm,游标尺读数为3X0.05 mm=0. 15 mm.那么最终读数为 d=lA cm+0.15 mm= 1.415 cm5 73（2）单摆周期的测量值为T= s=1.91 s- J根据单摆周期公式7=27：解得重力加速度且=苛，而摆长应该是摆线长度与摆球半4兀2/径之和
6、，甲同学把摆线长/o作为摆长，摆长小于实际摆长，由且=策可知，重力加速度的测 量值小于真实值；根据单摆周期公式丁=24y|解得/o=券/=b2,那么斜率仁寿，由此可 见，/（）与P成正比，%是比例常数；由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率因此摆 长偏小不影响重力加速度的测量值.4.（2020浙江嘉兴市测试）某同学把附有定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，挂上适当的小盘和祛码，使小车在细绳的牵引下运动，以此定量 探究一些物理规律.此外还准备了电磁打点计时器及配套的学生电源、导线、复写纸、纸带、 刻度尺、各种质量规格的祛码和钩码等，组装的实验装置如下图.(c
7、)012 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 2() 21 22 23 2425 单位:cm0 1 2 34567891()1112 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22单位:cm以下探究实验可用此装置模型进行探究的有（填字母代号）.A.探究求合力的方法B.探究碰撞中的不变量C.探究加速度与力、质量的关系D.探究小车速度随时间变化的规律（2）假设用此装置定量探究小车所受合外力做功与其速度变化的关系，贝1J：实验开始前，该同学先调整木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳
8、与木板平行.他这样 做的目的是（填字母代号）.A.防止小车在运动过程中左右晃动B.可保证小车最终能做匀速直线运动C.可使打点计时器在纸带上打出的点迹更清晰D.可在平衡阻力后使细绳拉力等于小车所受的合外力通过正确操作得到的一条纸带应为纸带（填纸带编号）.01234567w 单位:cm01234567891()2?(b)lin|llrini|i i |ir ill)ii|iiii|ini|iiii iii|iiii|iiii|iii iiipi iiii|iiiiiiii|iiiiii|iiii|iiii|iiii ii|in iiii|iin !ii|iii：|iiii|ini iii|iiii
9、ii|inrnip: iii|iiiiiiii|iiiiini|iiii|iiii|iiiii iipiif iipiid用天平测定小车质量后，他将小盘和祛码所受重力做的功当作细绳拉力做的功，经屡次实 验发现拉力做的功总是要比小车动能的增量大一些.这一情况可能是以下哪些原因造成的 (填字母代号).A.未平衡小车所受阻力B.小车释放时离打点计时器太近C.先释放小车，再使打点计时器工作D.小盘和祛码做匀加速运动，小盘和祛码的重力大于细绳拉力答案(1)CD (2)D(a)AD.(2020.浙江临江等三地模拟)利用图示装置可以做力学中的许多实验.(1)以下说法正确的选项是.A.利用此装置“研究匀变速直
10、线运动”时，须平衡摩擦力B.利用此装置探究“小车加速度与力、质量的关系”时,，须平衡摩擦力C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”时，可以不平衡摩擦力小明对实验装置进行了改进，改进后的装置如图乙所示，利用此装置探究“小车加速度与.(填是或否”)力、质量的关系”时钩码质量是否需要远小于小车质量？ 定滑轮小纸带接电源，打点钩码乙(3)图丙为实验得到的一条清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，s”m/s保存两位有效 .电源频率为50 Hz,那么小车的加速度大小。数字).*Sad*+5f)G!-ABCDEFG丙|)cmiiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iin232
11、iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|ini|L567答案(1)B (2)否(3)2.082.12 4.85.2.(2020.浙江杭高模拟)如图甲所示，在“验证动量守恒定律”的实验中，4、3两球半径相 同.先让质量为如的A球从斜槽上某一固定位置C由静止滚下，从轨道末端抛出，落到位 于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹.重复上述操作10次，得到10个落点痕 迹.再把质量为加2的8球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和8球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次.M. P、N为三个落点的平均 位置，未放B球时，A球的落点是P点，
12、。点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示.甲乙实验要求A球碰后要沿原方向运动，那么两个小球的质量应满足如 m2(选填或“V” ).实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度.但是，可以通过仅测量(填选项前的符号)，间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的水平位移关于本实验的条件和操作要求，以下说法正确的选项是.A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端必须水平C. 5球每次的落点一定是重合的D.实验过程中，复写纸和白纸都可以移动(4)A、B两个小球的质量为mi、m2,三个落点位置与。点距离分别为OM、OP、ON. 在实验误差允许范围内，假设满足
13、关系式，那么可以认为两球碰撞前后的总动量守恒. 答案(2)C (3)B (4)“ iOP=2iOM+22ON解析(1)碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有mVo=mV+m2V2,v(r = iz;i2+m2V?221 一及因此有。1= 工力0,因此要使入射小球如碰后不被反弹，应该满足mi7712.m-rm2(2)验证动量守恒定律实验，即研究两个小球在轨道水平局部碰撞前后的动量关系，直接测 定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，假设落地高度相同，那么运动时间相同， 因此可以用水平射程大小来表达水平速度大小，故需要测量水平射程，A、B错误，C正确. (3)实验中，斜槽轨道不一定要光滑，但
14、是斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰后做平抛运动, 实验中，复写纸和白纸位置不可以移动，B球每次的落点不一定是重合的，A、C、D错误， B正确.OP(4)根据平抛运动规律可知，落地高度相同，那么运动时间相同，设落地时间为二 那么。0=一7，OM ONV=, V2=,而动量守恒的表达式是mV()= mV + m2V2,假设两球相碰过程动量守恒，那么需要验证表达式 m iOP=mi-OM+ my ON.7. (202。浙江宁波市邺州中学初考)在完成了 “探究加速度与力、质量的关系”的实验后，某 同学想方法设计了一个新的实验用于进一步验证上述物理量的关系，具体操作过程如下： A.用天平称出小车质量为M
15、=0.26kg,弹簧秤质量根=0.046 5 kg(g取9.8 m/s2)B.接通打点计时器电源，让小车M从一具有一定倾角。的平整斜面上由静止开始加速下滑, 用纸带记录下它的运动情况，以便求出它的加速度，C.撤掉打点计时器，在小车尾部用细线与一个弹簧秤和水桶连接，在水桶中加入适当质量 的水，使轻推小车时，能使其沿斜面向下做匀速直线运动.当小车到达斜面底部静止后，读 出此时弹簧秤的读数尸D.改变斜面的倾角，重复以上实验儿次，通过几组数据来验证三个物理量之间的关系请回答以下问题：下面这条纸带，是在某次实验中得到的(每5个点取一个计数点)，请你求出此时小车的加 速度a=.i!I?i cmII叫nqn
16、n|叫叫叫i叫1111|1叩叫1111|1叫1叫叫1叫叫叫叫叫叫i叫叫叫niipni|叫叫ini|叫呼叫叫叫1叩呼叫1叩叩i1() 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2()小车由静止开始匀加速下滑过程中所受到的合力为.(用此题中所给的物理量符号 表不)在该同学的这个验证实验中，(填“需要”或“不需要”)保证小车质量远大于所 挂物体的总质量.答案(1)2.00 m/s2( 1.802.20 m/s?均可)(2)mg+F (3)不需要区-乙Ax 2.00 X10-299斛析(1)由题图可知 Ar=2.00 cm,而 T=0.1 s,那么
17、。=方=Trp m/s2=2.00m/s2JL I(2)根据实验步骤可知，小车由静止开始匀加速下滑过程中所受到的合力为mg+F;(3)根据实验步骤B、C可知，在该同学的这个验证实验中，不需要保证小车质量远大于所挂 物体的总质量.8.(2020.浙江杭州二中3月模拟)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验.甲除打点计时器(含纸带、复写纸)、重锤、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须 使用的还有.(选填器材前的字母)A.天平B.刻度尺C.游标卡尺D.直流电源E.交流电源F.秒表图乙是实验中得到的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起 始点。的距离分别为自、而、色.重锤质量用机表示，当地重力加速度为g,打点计时器 打点的频率为/从打下。点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量、|Ap尸, 动能的增加量Ak=.耳 ” ? 二10-22X160m/s = 3.3 m/s.(3)由题图得，下落高度为/?=0.500m.根据 g=0mgh,代入数据可求得AEP=-0.490 J.