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高考物理答题技巧《弹力》考点预测（2020年押题版）(六)
2020-08-15 23:53:49
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1、填空题 某实验小组用图1所示装置探究“重锤动能变化与重力对它做功的关系”。实验中，让拖着纸带的重锤从高处由静止自由落下，打点计时器在纸带上打出一系列的点，通过对打下的点进行测量和研究，即可达到实验目的．
小题1: 图2是实验中打下的一条纸带，O点是重物开始下落时打下的起点，该小组在纸带上选取A、B、C、D、E、F、G七个计数点，每两个计数点间还有一个计时点（图中未画出），各计数点与起点O的距离如图所示，已知打点计时器工作频率为50Hz，分别计算B、C、D、E、F五个计数点与O点的速度平方差△v2（△v2= v2- v02）。其中D点应填的数据为：?（保留3位有效数字）
计数点
| B
| C
| D
| E
| F
| 速度平方差△v2/（m·s-1）2
| 1.38
| 2.45
| ?
| 5.52
| 7.50
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小题2:以Δv 2为纵轴，以各计数点到O点的距离h为横轴，在坐标系中做出Δv 2—h图像。若不考虑误差，认为动能的变化量等于重力做的功，利用做出的图线的斜率，可求得当地的重力加速度g′=?．（保留3位有效数字）
小题3:重锤下落过程中一定受到阻力的作用。若已知当地的重力加速度为g，用这一装置测量重锤下落过程中受到的阻力F的大小，还需测量的物理量是??， F大小的表达式为：F=?（用符号表示）
参考答案：
小题1:3.84
小题2:9.78m/s2
小题3:重锤质量m，F= ?m(g-g’)
本题解析：解：（1）计数点之间的时间间隔为T=0.04s，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出D点速度大小为：vD= ≈1.96m/s?所以△v2= -0=3.83m2/s2，由于所取位移和时间不同，因此在3.83～3.84范围范围内均可以．故答案为：3.83（3.83～3.84）
（2）根据公式学公式v2=2gh，可知图象的斜率表示2g，由图象求出其斜率为k=19.56，所以当地的重力加速度为g=9.78m/s2，在9.67～9.94m/s2范围内均正确．故答案为：9.78m/s2（9.67～9.94m/s2）．
（3）根据牛顿第二定律有mg-f=mg′，可知，只要测量重锤的质量m，即可正确求出空气阻力大小．故答案为：重锤质量m．
根据牛顿第二定律有mg-F=mg′可以求出阻力的表达式为F=mg-mg′．故答案为：mg-mg′．
点评：解决实验的根本是明确实验原理，然后熟练应用所学基本运动学规律求解．
本题难度：一般
2、选择题 用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为2L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量为L．斜面倾角为30度．则物体所受摩擦力（ ）
A．等于0
B．大小为 mg方向沿斜面向上
C．大小为mg，方向沿斜面向上
D．大小为mg，方向沿斜面向上
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参考答案：弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据共点力平衡条件
?F=mg ①
根据胡克定律
?F=k?2L ②
由①②得，k=mg2L? ③
物体放在斜面上时，再次对物体受力分析，如图
设物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据共点力平衡条件，有
F′+f-2mgsin30°=0 ③
其中
F′=kL ④
由以上四式解得
f=12mg，故物体所受的摩擦力大小方向沿斜面向上，大小为12mg．
故选B．
本题解析：
本题难度：简单
3、实验题 在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为 的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，选取纸带上打出的连续４个点 、 、 、 ，各点距起始点Ｏ的距离分别为 、 、 、 ，已知重锤的质量为 ，当地的重力加速度为 ，则：
①从打下起始点 到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为 ＝?，重锤动能的增加量为 ＝?。
②若 ，且测出 ，可求出当地的重力加速度 ?? 。
参考答案：① ? ?②
本题解析：①重锤拉动纸带下落，虽然纸带和打点计时器有摩擦，但重锤的质量很大，也就重力很大，摩擦力可以忽略不计，整个过程可以看成机械能守恒，那么重锤下落过程中减少的重力势能为EP减=mgs3，C点的瞬时速度为vc=(s3-s1)/2T，此过程中增加的动能为Ek增=mvc2/2=m(s3-s1)2/8T= m(s3-s1)2f/8。②由mgs3= m(s3-s1)2f/8，代入数据，得g=9.5m/s2。
本题难度：一般
4、实验题 (11分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。
（1）若入射小球质量为 ，半径为 ；被碰小球质量为 ，半径为 ，则（?）
A. , ? B. ,
C., ? D.  ,
(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是?.（填下列对应的字母）
A.直尺? B.游标卡尺? C.天平? D.弹簧秤? E.秒表
（3）实验中必需要求的条件是?
A.斜槽必须是光滑的
B.斜槽末端的切线必须水平
C.与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
D.每次必须从同一高度处滚下
（4）实验中必须测量的物理量是?
A.小球的质量和? B.小球起始高度 ? C.小球半径和
D.小球起飞的时间 ? E.桌面离地面的高度 ? F.小球飞出的水平距离
（5）设入射小球的质量，被碰小球质量为，P为被碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用、及图中字母表示）?成立，即表示碰撞中动量守恒.
参考答案：（1）C?（2）AC?（3）BCD?（4）AF?（5）
本题解析：
试题分析:（1）为了使两球发生正碰，两小球的半径要相同，即；在小球在斜槽末端碰撞过程中水平方向满足动量守恒定律有： ，两球若发生弹性碰撞满足机械能守恒定律有： ，解得： ，要使碰后入射小球不反弹有速度 ,则 ，即，故选C。
（2） 为碰前入射小球落点的平均位置， 为碰后入射小球的位置， 为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度 ，碰撞后入射小球的速度 ，碰撞后被碰小球的速度 ，若，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得，所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平．
（3）即使斜槽粗糙，入射小球两次在相同的摩擦力作用下滑到斜槽末端的速度相同，不会影响碰撞实验，故对斜槽是否光滑没有要求，选项A错误。为保证小球碰前碰后速度水平，则斜槽末端切线必须水平，选项B正确。为了发生对心碰撞，与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度，选项C正确。入射小球每次从同一高度由静止释放，保证入射小球碰撞前的速度不变，选项D正确。故选BCD。
（4）小球平抛运动的时间相等，要验证动量守恒，只需验证，所以需要测量两小球的质量，以及小球飞出的水平距离，故选AF。
（5）根据落点可得验证动量守恒的表达式为。
本题难度：一般
5、实验题 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从________位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图3中的a、b、c、d所示．
B．按图安装好器材，注意斜槽末端________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．
C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．
图3?图4
(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．
(2)上述实验步骤的合理顺序是________．
(3)已知图3中小方格的边长L＝2.5 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________m/s，小球在b点的速率为________m/s.(取g＝10m/s2)
参考答案：(1)A.同一（1分） B．切线水平 （1分）
(2)BAC （3分）
(3)1.0 （3分）? 1.25（3分）
本题解析：由表格可以看出，a、b、c、d四点水平方向之间的距离都是2个方格边长，所以它们相邻两点之间的时间间隔相等，根据Δybc－Δyab＝gt2得t＝  ＝  ＝  ＝  ?s＝0.05 s.
平抛运动的初速度等于水平方向匀速运动的速度，即
v0＝ m/s＝1.0m/s，
b点的竖直分速度vby＝ m/s＝0.75m/s，
故b点的速率vb＝ ＝1.25m/s.
点评：本题难度较小，注意分析竖直方向位移差值相同，说明运动时间相同
本题难度：简单
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