高考物理答题技巧《弹力》考点强化练习(2017年押题版)(六)
2017-08-08 07:43:47
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、实验题 如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。
 (1)下列说法符合本实验要求的是?。 A.入射球比靶球质量大或者小均可 B.每次入射球必须从同一高度由静止释放 C.安装轨道时末端切线必须水平 D.实验中需要测量轨道末端离地面的高度
| (2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为 、 和 。已知入射球的质量为 ,靶球的质量为 ,只要验证等式?成立,即可认为碰撞中的动量守恒。 (3)满足(2)的情况下,若满足等式?成立,即可认为碰撞为弹性碰撞。(仅用 、 和 表示)
参考答案:(1)BC(选对的得2分,只对1个得1分,有错误或不选的得0分) (2) (2分) (3) (2分)
本题解析:(1)为了在碰撞后,入射球不被反弹,入射球质量必须大于靶球的质量。两球平抛之后,水平方向均不受力,动量守恒,实验正是利用平抛的这一分运动,验证动量守恒定律的,与竖直方向无关。 (2)根据动量守恒定律有 ,平抛运动高度相等,时间相等,碰撞的过程是入射球减速的过程。 (3)如果是完全弹性碰撞,结合动量守恒定律和动能守恒,可得 。
本题难度:一般
2、填空题 竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时,弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时,弹簧长度为13cm,则弹簧原长为______cm,劲度系数为______N/m.
参考答案:设弹簧的劲度系数k,原长为l0.根据胡克定律得 ? 当挂重为4N的物体时,G1=k(l1-l0)? ?① ? ?当挂重为6N的物体时,G2=k(l2-l0)? ② 联立得? l0=10cm 代入①得? k=G1l1-l0=200N/m 故答案为:10;200.
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 (18分)如图所示,劲度系数k=100N/m的一根轻质弹簧,右端固定在竖直墙壁上,左端连接一质量m=1.0kg的小物块,开始时弹簧处于原长,小物块静止于O点,现将小物块缓慢向左拉动至A点后释放,让小物块沿水平面向右运动起来,已知OA长度L=0.25m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力可看成等于滑动摩擦力的大小,g取10m/s2。
  ⑴试在坐标纸中作出小物块在由O移动到A的过程中,弹簧弹力F随伸长量x变化的F-x图象,类比于由v-t图象求位移的方法,求此过程中克服弹簧弹力做的功W; ⑵求小物块从A点向右运动过程中的最大速度v; ⑶求小物块从A点开始运动后,第一次到达最右端时,弹簧的形变量; ⑷求小物块从A点开始运动直至静止的总路程。
参考答案:⑴
,W=3.125J; ⑵v=2.4m/s;⑶x1=0.23m;⑷s=3.12m
本题解析:根据胡克定律可知,弹簧弹力F与伸长量x的关系为:F=kx=100x,其中0≤x≤0.25m 其F-x图象如下图所示
 在F-x图象中图线与x轴所围的面积即表示了此过程中克服弹簧弹力做的功,有:W= =3.125J ⑵小物块从A点向右运动过程中受重力mg、地面的支持力N和滑动摩擦力f,以及弹簧弹力F作用,根据牛顿第二定律分析可知,此时小物块向右先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小为零时,其速度达到最大,设此时弹簧的拉伸量为x0,有:kx0=μmg 解得:x0=0.01m 此过程中弹簧弹力做的功为:W0= ×0.24J=3.12J 根据动能定理有:W0-μmg(L-x0)= -0 解得:v=2.4m/s ⑶设小物块第一次到达最右端时,弹簧的压缩量为x1,小物块从A点运动到最右端的过程中,弹簧弹力先做正功,后做负功,根据动能定理有: - -μmg(L+x1)=0-0 解得:L-x1= =0.02m,即x1=0.23m ⑷设从A点释放小物块后,小物块共出现n次速度为零,且只要kx>μmg,小物块总能回到O点,在满足kx>μmg时,小物块每一次由最右端运动至最左端或由最左端运动至最右端(即小物块连续两次速度为零)的过程中,弹簧总是先做正功再做负功,设物块第n-1次速度为零时,弹簧的形变量为xn-1,第n次速度为零时,弹簧的形变量为xn,根据动能定理有: - -μmg(xn-1+xn)=0-0 解得:Δx=xn-1-xn=0.02m 有:k(L-nΔx)≤μmg<k[L-(n-1)Δx],解得:12≤n<13,即取n=12 对全程,根据动能定理有: - -μmgs=0-0 解得:s= =3.12m
本题难度:一般
4、实验题 ( 8 分)某同学设想用如图甲的装置来测量滑块与导轨间的动摩擦因数。在气垫导轨上安装了两光电门l、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。
 (1)用游标卡尺测光电门遮光条的宽度d,图乙中游标卡尺读数为?cm 。滑块在轨道上做匀变速运动时,先后通过光电门l 、2 所用的时间分别为t1、t2,两光电门间的距离为L ,用d 、t1、t2 、L 表示滑块运动的加速度a为? (2)要使细线中拉力近似等于钩码重力,滑块质量M 与钩码质量m 应满足??关系。 (3)满足(2)后,调整气垫导轨水平,断开气源时,测得滑块在轨道上运动的加速度为a1;不改变钩码的质量,接通气源,测得滑块在轨道上运动的加速度为a2,用“a1、a2、g来表示滑块与导轨间的动摩擦因数μ为??。
参考答案:⑴1.050; ?;⑵M远大于m;⑶ 。(每空2分)
本题解析:(1)通过图乙读改写即可,主尺是1cm,游标尺是10×0.05mm=0.50mm=0.050cm,故d=1.050cm;滑块在光电门1时的速度为v1= ,在光电门2时的速度为v2= ,故由公式v22-v12=2aL得,加速度a= ; (2)将M与m看成一个整体,应用牛顿第二定律可得:mg=(M+m)a,设细线中拉力为T,则再对钩码进行受力分析可得:mg-T=ma,联立以上两个式子解之得T= ,故只有当M>>m时,T≈mg; (3)断开气源时,mg-mgμ=(M+m)a1;接通气源时,mg=(M+m)a2;联立以上两式,解之得摩擦因数μ= 。
本题难度:简单
5、实验题 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得(保留两位有效数字):
 (1)该物体的加速度为?m/s2, (2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为?cm, (3)打第3个点时该物体的速度为?m/s。
参考答案:(1) 0.74? (2)4.36? (3) 0.47
本题解析:(1)1、2两点间的距离为 ,4、5两点间的距离为 ,由于每打5个点取一个计数点,相邻两计数点间的时间间隔T=0.1s,根据逐差法可得 ; (2)由于 , ,第3个记数点与第2个记数点的距离为 ; (3)由题意可知 , 。 点评:匀变速直线运动相邻的相等的时间间隔内的位移之差是一个常数。
本题难度:简单
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