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江西省都昌县第一中学2016届高考物理二轮复习专题限时训练15力学实验与创新

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  • 2025/7/10 4:54:25

(2)某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示,正确的是________;该同学发现图线没有过原点,应该是由于有摩擦力的原因,于是想要作出木块的加速度与合力的关系图象,需要对图象进行修正.修正后的横坐标F合应该等于________(用F、F0表示).

答案:(1)AB (2)B 2F-2F0

解析:(1)纸带长度有限,若先释放小车,再闭合开关时,重物已落一段距离,纸带的打点长度可能就很短,不利于测量,而先闭合开关,再释放小车,保证纸带充分利用,A正确;缓慢添加细砂,改变小车受到的拉力,可以获取多组实验数据,B正确;小车受到的拉力可通过弹簧秤读出,因而不用测量砂及砂桶的质量,C错误;小车受到的拉力可通过弹簧秤读出,不用砂及砂桶的重力代替,故可以不用考虑“确保砂及砂桶的质量远小于木块的质量”这一条件,D错误.

2F-f

(2)根据牛顿第二定律F合=2F-f=ma,得a=m,可知随着拉力的增大,加速度恰好为零时,应满足摩擦力f=2F0,修正后应让图线过坐标系的原点,图线向左平移2F0,F合=2F-2F0.

6.(2015·山西一模)为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置.

实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图乙所示;

②将水平弹簧的一端固定于气垫导轨的左侧; ③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;

④释放滑块,记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt,算出滑块的速度v;

⑤重复步骤③④,作出v与x的关系图象如图丙.

乙 丙

回答下列问题:

(1)遮光片的宽度为________cm.

(2)若Δt=3.0×10-2 s,则滑块的速度为________m/s. (3)由图丙可知,v与x成________关系.

(4)实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧压缩量的关系是___________________________________________________.

答案:(1)0.930 (2)0.31 (3)正比(正比例) (4)弹性势能与弹簧压缩量(x)的平方成正比

解析:(1)由题图乙知,遮光片的宽度为d=9 mm+6×0.05 mm=0.930 cm;(2)滑块的速度近似为通过遮光片时的平均速度,其大小为vd

==0.31 m/s;(3)由题图丙知,v-x图象为过坐标原点的直线,则v

Δt12

与x成正比例关系;(4)由机械能守恒定律知弹簧的弹性势能Ep=mv,

2

122

而v=kx(k为v-x图象的斜率),联立得Ep=mkx,故弹性势能与弹

2簧压缩量的平方成正比.

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(2)某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示,正确的是________;该同学发现图线没有过原点,应该是由于有摩擦力的原因,于是想要作出木块的加速度与合力的关系图象,需要对图象进行修正.修正后的横坐标F合应该等于________(用F、F0表示). 答案:(1)AB (2)B 2F-2F0 解析:(1)纸带长度有限,若先释放小车,再闭合开关时,重物已落一段距离,纸带的打点长度可能就很短,不利于测量,而先闭合开关,再释放小车,保证纸带充分利用,A正确;缓慢添加细砂,改变小车受到的拉力,可以获取多组实验数据,B正确;小车受到的拉力可通过弹簧秤读出,因而不用测量砂及砂桶的质量,C错误;小车受到的拉力可通过弹簧秤读出,不用砂及砂桶的重力代替,故可以不用考虑“确保砂及砂桶的质量远小于木块的质量”这一条件,D错误. 2F-f(2)根

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