专题13+力学实验（仿真押题）-2019年高考物理命题猜想与仿真押题

专题13+力学实验（仿真押题）-2019年高考物理命题猜想与仿真押题

‎1.在“探究求合力的方法”实验中，橡皮条一端固定于A点.‎ ‎(1)如图1所示，同时使用两只弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉至O点.分别记录两个拉力的大小和方向，其中一只弹簧测力计的示数如图所示，则其示数为________N.‎ 图1‎ ‎(2)关于本实验，下列说法正确的是________.‎ A.细绳套尽可能短一些 B.橡皮条的伸长量越大越好 C.拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好 D.拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行 ‎(3)某同学通过多次实验得出：力的合成遵循平行四边形定则.图2为根据其中一次实验数据画出的两个力F1、F2的图示，请利用平行四边形定则在图中作出这两个力的合力F合，根据图示可以确定合力大小为________N.‎ 图2‎ 答案　(1)2.60　(2)D　(3)如图所示　7.0‎ ‎(3)根据力的平行四边形定则画出图象如图所示：‎ 根据图象可知，合力大小为F合＝7.0N.‎ ‎2.在利用如图3甲所示的实验装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.所用的钩码的质量都是30g.实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将4个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次挂完钩码待弹簧稳定后测出相应的弹簧总长度，并将数据填在了下面的表中.(弹簧始终未超过弹性限度，取g＝10m/s2)，试完成下列问题：‎ 图3‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 钩码总质量(g)‎ ‎0‎ ‎30‎ ‎60‎ ‎90‎ ‎120‎ 弹簧总长度(cm)‎ ‎6.00‎ ‎7.11‎ ‎8.20‎ ‎9.31‎ ‎10.40‎ ‎(1)请在图乙所示的坐标纸中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系图象.‎ ‎(2)由图象求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m(保留两位有效数字).‎ ‎(3)某同学直接利用表中实验数据，作出了钩码质量m跟弹簧总长度x之间的函数关系图象是一条直线，该图象斜率所表示的物理意义是________________；该图象在横轴上截距的物理意义是________________.‎ 答案　(1)如图所示 ‎(2)27‎ ‎(3)弹簧的劲度系数与当地重力加速度的比值　弹簧的原长 ‎3.为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图4所示的实验装置：‎ 图4‎ ‎(1)以下实验操作正确的是(　　)‎ A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动 B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C.先接通电源后释放小车 D.实验中小车的加速度越大越好 ‎(2)在实验中，得到一条如图5所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留两位有效数字).‎ 图5‎ ‎(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图6所示.图线________是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”)；小车及车中砝码的总质量m＝________kg.‎ 图6‎ 答案　(1)BC　(2)0.34　(3)①　0.5‎ ‎4.用如图7所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.‎ 图7‎ ‎(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________.‎ ‎(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________.‎ A.弹簧原长B.当地重力加速度 C.滑块(含遮光片)的质量 ‎(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________.‎ A.增大B.减小C.不变 答案　(1)　(2)C　(3)B ‎5.如图8甲所示为验证机械能守恒定律的实验简图，地面以下为较松软的泥土.实验时把一质量为m的铁块举到离地面高为H的地方，让其自由下落，落入泥土中.铁块下面贴有力传感器(质量忽略不计)，可测得泥土中任意深度h处铁块受到的阻力Ff，图乙为计算机根据所测数据绘制的拟合图象(横轴表示深度h，单位cm，纵轴表示阻力Ff，单位N).‎ 图8‎ 分析图象数据，可得出铁块受到的阻力Ff与深度h的关系为________(选填“Ff＝kh2”、“Ff＝kh3”或“Ff＝kh4”).某次实验中，铁块下落深度为h1时停止运动，尝试写出铁块从下落到落地前验证其机械能守恒定律的方程________(比例系数k为已知)‎ 答案　Ff＝kh3　mgH＝kh－mgh1(不能移项，移项物理意义不清晰)‎ 解析　由题图乙知，当h＝2cm时，Ff＝8N，当h＝2.5cm时，Ff≈15.6N，可知铁块受到阻力Ff与深度h的关系为Ff＝kh3，对进入泥土的过程运用动能定理得：mgh1－Wf＝0－mv2，‎ Ff－h图线围成的面积表示克服摩擦力做功，运用数学微积分得：Wf＝kh，‎ 可知落地的动能为：Ek＝mv2＝kh－mgh1，‎ 根据机械能守恒有：mgH＝mv2，‎ 即mgH＝kh－mgh1.‎ ‎6.用如图9所示装置做“验证动能定理”的实验.实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面.‎ 图9‎ ‎(1)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是________(选填选项前的字母).‎ A.在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 B.在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力 C.调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行 D.所加钩码的质量尽量大一些 ‎(2)如图10是某次实验中打出纸带的一部分.O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz.通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为______m/s.‎ 图10‎ ‎(3)甲同学经过认真、规范地操作，得到一条点迹清晰的纸带.他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v.如图11是根据这些实验数据绘出的v2－s图象.已知此次实验中钩码的总质量为0.015kg，小车中砝码的总质量为0.100kg，取重力加速度g＝9.8m/s2，则由图象可知小车的质量为________kg(结果保留两位有效数字).‎ 图11‎ ‎(4)在钩码总质量远小于小车质量的情况下，乙同学认为小车所受拉力大小等于钩码所受重力大小.但经多次实验他发现拉力做的功总是要比小车动能变化量小一些，造成这一情况的原因可能是__________(选填选项前的字母).‎ A.滑轮的轴处有摩擦 B.小车释放时离打点计时器太近 C.长木板的右端垫起的高度过高 D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力 答案　(1)AC　(2)0.36　(3)0.18　(4)C ‎7.某同学用如图12所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒.‎ 图12‎ ‎(1)用ΔEp＝mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离.‎ A.钢球在A点时的顶端 B.钢球在A点时的球心 C.钢球在A点时的底端 ‎(2)用ΔEk＝mv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图13所示，其读数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v＝________m/s.‎ 图13‎ ‎(3)下表为该同学的实验结果：‎ ΔEp(×10－2J)‎ ‎4.892‎ ‎9.786‎ ‎14.69‎ ‎19.59‎ ‎29.38‎ ΔEk(×10－2J)‎ ‎5.04‎ ‎10.1‎ ‎15.1‎ ‎20.0‎ ‎29.8‎ 他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？请说明理由.‎ ‎(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议.‎ 答案　(1)B　(2)1.50　1.50　(3)不同意　理由见解析　(4)见解析 ‎8．如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、 A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．‎ ‎(1)OD间的距离为________cm.‎ ‎(2)图乙是根据实验数据绘出的x-t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示______________，加速度大小为________m/s2(保留三位有效数字)．‎ 答案　(1)1.20　(2)加速度的一半(或)　0.933‎ ‎9．某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律:在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落．在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示．把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U.改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U.‎ ‎(1)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线________(选填“Uh”或“U2h”)更容易得出结论．‎ ‎(2)影响本实验精确程度的因素主要是____________________________(列举一点即可)．‎ 解析　(1)由mgh＝mv2得v＝，根据法拉第电磁感应定律得U＝BLv＝BL，则U2＝2B2L2gh，每次滑落时B、L相同，故U2与h成正比，如果 采用图象法对得出的数据进行分析论证，线性图线会更直观，故用U2h图象；‎ ‎(2)由于空气阻力等影响，使滑块下落时减少的重力势能不能完全转化为动能从而带来实验误差．‎ 答案　(1)U2h　(2)空气阻力(或电磁感应损失机械能)‎ ‎10．在“探究加速度与质量的关系”的实验中 ‎(1)备有器材：A.长木板；B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C.细绳、小车、砝码;D.装有细砂的小桶；E.薄木板；F.毫米刻度尺．还缺少的一件器材是______________．‎ ‎(2)实验得到如图(a)所示的一条纸带,相邻两计数点的时间间隔为T；B、C间距s2和D、E间距s4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为 __________．‎ ‎(3)同学甲根据实验数据画出如图(b)所示a图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为______kg；(g取10 m/s2)‎ ‎(4)同学乙根据实验数据画出了图(c)，从图线可知乙同学操作过程中可能_____________．‎ 答案　(1)天平　(2)a＝　(3)0.02(0.018～0.022均正确)　‎ ‎(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 ‎11．某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为x时弹性势能为Ep＝kx2”，为了验证该结论就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置(如图甲)设计了以下步骤进行实验．‎ 实验步骤：‎ A．水平桌面上放一长木板，其左端固定一弹簧，通过细绳与小车左端相连，小车的右端连接打点计时器的纸带；‎ B．将弹簧拉伸x后用插销锁定，测出其伸长量x；‎ C．打开打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定，小车在弹簧作用下运动到左端；‎ D．选择纸带上某处的A点测出其速度v；‎ E．取不同的x重复以上步骤多次，记录数据并利用功能关系分析结论．‎ 实验中已知小车的质量为m，弹簧的劲度系数为k，则：‎ (1) 长木板右端垫一小物块，其作用是____________________________________________；‎ ‎(2)如图乙中纸带上A点位置应在________(填s1、s2、s3)的段中取；‎ ‎(3)若Ep＝kx2成立，则实验中测量出物理量x与m、k、v关系式是x＝________．‎ 答案　(1)平衡摩擦力　(2)s2　(3)v ‎12．图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：‎ ‎①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；‎ ‎②调整轻滑轮，使细线水平；‎ ‎③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB，求出加速度a；‎ ‎④多次重复步骤③，求a的平均值；‎ ‎⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为________cm.‎ ‎(2)物块的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a＝________.‎ ‎(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ＝_____.‎ ‎(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________(填“偶然误差”或“系统误差”)．‎ 答案　(1)0.960　(2) ‎(3)　(4)系统误差 解析　(1)游标卡尺读数为9 mm＋12×0.05 mm＝9.60 mm＝0.960 cm ‎(2)由v－v＝2as，vA＝，vB＝，联立a＝ ‎(3)设细线的张力为T，对M有T－μMg＝M 对m有mg－T＝m 联立两式得μ＝ ‎(4)细线没有调整到水平，造成张力T不水平，若此时以T水平来分析计算，会造成测量值总是偏大或偏小，这种由于实验操作造成的误差，属于系统误差．‎ ‎13．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．‎ ‎(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图乙所示，由此读出b＝________mm.‎ ‎(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为________．‎ ‎(3)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp则可认为系统的机械能守恒．‎ ‎(4)在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图像如图丙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________ m/s2.‎ 答案　(1)3.85 mm　(2) ‎(3)、(m－)gd　(4)9.6‎ 比较ΔEp和ΔEk，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的．‎ ‎(4)根据系统机械能守恒有：(M＋m)v2＝(m－)gd 则v2＝2×gd 若v2－d图像，则图线的斜率：k＝2× 由图像可知：k＝ 则有g＝× 代入数据解得g＝9.6 m/s2‎ ‎14．某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置：水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，保持轨道和细线水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动实现平衡摩擦力．‎ ‎(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？(回答“是”或“否”)‎ ‎(2)实验需要用游标卡尺测量挡光板的宽度l，如图2所示，则l＝________mm；‎ ‎(3)实验获得以下测量数据：小车(含传感器和挡光板)的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度l，光电门1和光电门2的中心距离x，某次实验过程：力传感器的读数F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2.小车通过光电门2后砝码盘才落地，重力加速度为g.该实验对小车需验证的表达式是_______________________________ (用实验中测出的物理量表示)．‎ 答案　(1)否　(2)5.50‎ ‎(3)Fx－m0gx＝M[()2－()2]‎ 解析　(1)因为小车的拉力可以通过传感器测量，不需要用砝码盘和砝码的总重力表示，‎ 所以不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎(2)游标卡尺的主尺读数为5 mm，游标读数为0.05×10 mm＝0.50 mm，则最终读数为5.50 mm.‎ ‎(3)小车通过光电门1、2的瞬时速度分别为 v1＝，v2＝ 小车动能的增加量为 Mv－Mv＝M[()2－()2]‎ 合力做功为：Fx－fx＝Fx－m0gx 所以验证的表达式为Fx－m0gx＝M[()2－()2]‎ ‎15.某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图18所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m的滑块(可视为质点).‎ ‎　‎ 图18‎ 第一次实验，如图(a)所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；‎ 第二次实验，如图(b)所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2.‎ ‎(1)在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为________.(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g).‎ ‎(2)通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，下列能引起实验误差的是________.(选填序号)‎ A.h的测量 B.H的测量 C.L的测量 D.x2的测量 ‎(3)若实验中测得h＝15cm、H＝25cm、x1＝30cm、L＝10cm、x2＝20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝________.(结果保留1位有效数字)‎ 答案　(1)x2　(2)BCD　(3)0.5‎ 由③④⑤式可得：μ＝ 由表达式可知能引起实验误差的是B、C、D.‎ ‎(3)μ＝＝＝0.5‎ ‎16．某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数μ.粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C.已知当地重力加速度为g.‎ ‎(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d＝________cm；‎ ‎(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量是________(要写出该物理量的名称和符号)，动摩擦因数μ＝________(用上面的量表示)．‎ 答案　(1)0.375　(2)光电门与C点之间的距离s　 ‎17．在“研究平抛物体运动”的实验中(如图1)，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．‎ ‎(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________．‎ a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b．每次小球释放的初始位置可以任意选择 c．每次小球应从同一高度由静止释放 d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 ‎(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中y－x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．‎ ‎(3)图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm、y2为45.0 cm，A、B两点水平间距Δx为40.0 cm.则平抛小球的初速度v0为________ m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0 cm，则小球在C点的速度vC为________ m/s(结果保留两位有效数字，g取10 m/s2)．‎ 答案　(1)ac　(2)C　(3)2.0　4.0‎ ‎18．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光板的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光板两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光板经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光板的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．‎ ‎(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图乙所示，由此读出b＝________mm.‎ ‎(2)滑块通过B点的瞬时速度可表示为________．‎ ‎(3)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp则可认为系统的机械能守恒．‎ ‎(4)在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图像如图丙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________ m/s2.‎ 答案　(1)3.85　(2) ‎(3)、(m－)gd　(4)9.6‎ ‎(4)根据系统机械能守恒有：(M＋m)v2＝(m－)gd 则v2＝2×gd 若v2－d图像，则图线的斜率：k＝2×g 由图像可知：k＝ 则有g＝× 代入数据解得g＝9.6 m/s2‎ ‎19．在“验证动量守恒定律”的实验中，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A、B，遮光板的宽度相同，测得滑块的质量分别为m1和m2.如图a所示，实验中，用细线将两个滑块拉近使轻弹簧压缩，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得滑块A、B通过光电门的时间分别为t1、t2.‎ ‎(1)图b所示为甲、乙两同学用螺旋测微器测遮光板宽度d时所得的不同情景．由该图可知甲同学测得的示数为________ mm，乙同学测得的示数为________ mm.‎ ‎(2)用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式为________(用m1、m2、t1、t2、d表示)，被压缩弹簧开始贮存的弹性势能Ep＝________.‎ 答案：(1)3.505(3.503～3.507均可)　3.485(3.483～3.487均可)　(2)＝　()2＋()2‎ ‎20．利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图所示．‎ 实验主要步骤如下：‎ ‎①在水平桌面上放置气垫导轨，将它调至水平；‎ ‎②用游标卡尺测量遮光条的宽度d；‎ ‎③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L；‎ ‎④将滑块移至光电门1左侧某处，待托盘静止不动时，释放滑块，从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F，从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，通过光电门2的时间Δt2；‎ ‎⑤用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M.‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感器)为研究对象，在实验误差允许的范围内，若满足关系式__________(用测量的物理量的字母表示)，则可认为验证了动能定理；‎ ‎(2)关于本实验，某同学提出如下观点，其中正确的是________；‎ A．理论上，遮光条的宽度越窄，遮光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度 B．牵引滑块的细绳应与导轨平行 C．需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响 D．托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M ‎(3)不计空气阻力，已知重力加速度g和实验测得的物理量，根据“mg－F＝ma”，可以计算托盘和砝码的总质量m.若不考虑遮光条宽度的影响，计算出托盘和砝码的总质量为m1；若考虑遮光条宽度的影响，计算出托盘和砝码的总质量为m2，则m1________m2(选填“大于”“等于”或“小于”)．‎ ‎(3)不考虑遮光条宽度的影响，设滑块的加速度为a1，则()2－()2＝‎‎2a1L 考虑遮光条宽度的影响，设滑块的加速度为a2，则 ＝v1＋a2，＝v2＋a2，‎2a2L＝v－v 联立以上几式得 ‎2a2L‎＝()2－()2－a[(Δt1)2－(Δt2)2]‎ 故2a1L>2a2L，a1>a2，由m＝，得m1>m2.‎ 答案：(1)FL＝M()2－M()2　(2)AB　(3)大于 ‎21.某实验小组的同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球(小球与弹簧不连接)，压缩弹簧并锁定，然后将锁定的弹簧和两个小球组成的系统放在内壁光滑的金属管中(管径略大于两球直径)，金属管水平固定在离地面一定高度处，如图所示．解除弹簧锁定，则这两个金属小球可以同时沿同一直线向相反方向弹射．现要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，并探究弹射过程所遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，并按下述步骤进行实验：‎ ‎①用天平测出两球质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；③解除弹簧锁定弹出两球，记录下两球在水平地面上的落点M、N.‎ 根据该小组同学的实验，回答下列问题：‎ ‎(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需要测量的物理量有________．‎ A．弹簧的压缩量Δx B．两球落地点M、N到对应管口P、Q的水平距离x1、x2‎ C．小球直径 D．两球从弹出到落地的时间t1、t2‎ ‎(2)根据测量结果，可得弹性势能的表达式为_______________________________‎ ‎___________________________________________________________________.‎ ‎(3)用测得的物理量来表示，如果满足关系式________________，则说明弹射过程中系统动量守恒．‎ 答案：(1)B　(2)Ep＝＋ ‎(3)m1x1＝m2x2‎ ‎22．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．‎ 实验步骤：①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．‎ ‎②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧测力计示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：‎ F/N ‎0‎ ‎0.50‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ l/cm l0‎ ‎10.97‎ ‎12.02‎ ‎13.00‎ ‎13.98‎ ‎15.05‎ ‎③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′.‎ ‎④在挂钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在挂钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使挂钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空：‎ ‎ (1)利用表中数据在图丙中画出F l图线，根据图线求得l0＝________ cm.‎ ‎(2)测得OA＝‎6.00 cm，OB＝‎7.60 cm，则FOA的大小为________ N.‎ ‎(3)根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示．‎ ‎(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．‎ 答案：(1)如图所示　10.0(9.8、9.9、10.1均正确)‎ ‎(2)1.80(1.70～1.90均正确)‎ ‎(3)如图所示 ‎(4)FOO′‎