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1、
考點7 力學(xué)實驗
1.(2011四川理綜T22(1))某研究性學(xué)習(xí)小組進行了如下實驗:如圖所示,在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水,水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點以速度v=3cm/s勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動。同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時R的速度大小為 cm/s,R在上升過程中運動軌跡的示意圖是 。(R視為質(zhì)點)
【精講精析】在類平拋運動中,速度夾角的正切值是位移夾角正切值的兩倍,則,可得,即;由于加速度沿x軸,應(yīng)指向軌跡的凹側(cè),則軌跡圖為D。
2、
答案:5 D
2.(2011重慶理綜T22(2))某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置,利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來制定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ?;瑝K和托盤上分別放有若干砝碼,滑塊質(zhì)量為M,滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′,托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m,實驗中,滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動,重力加速度g取10m/s2。
①為測量滑塊的加速度,須測出它在A、B間運動的 與 ,計算的運動學(xué)公式是 ;
②根據(jù)牛頓運動定律得到與的關(guān)系為:
他想通過多次改變,測出相應(yīng)的值,并利用上
3、式來計算。若要求是的一次函數(shù),必須使上式中的 保持不變,實驗中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于 ;
③實驗得到與的關(guān)系如圖乙所示,由此可知μ= (取兩位有效數(shù)字)。
【思路點撥】解答本題時可按以下思路分析:⑴根據(jù)位移公式,測量出位移s和發(fā)生位移s的時間t,根據(jù)運動學(xué)公式解得加速度。⑵對系統(tǒng)受力分析,可得到加速度與質(zhì)量、摩擦因數(shù)等物理量之間的關(guān)系,將此關(guān)系式與一次函數(shù)類比,就可根據(jù)圖像求出動摩擦因數(shù)μ。
【精講精析】⑴將運動公式變形得,測量出位移s和發(fā)生位移s的時間t,求得加速度a。
⑵以m為研究對象,;以為研究對
4、象,
消去繩子的拉力T,解得加速度,化簡可得
將加速度的表達式與數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)類比, “”就相當(dāng)于圖像的斜率k,為了保證圖像斜率不變,要求保持不變,在實驗中就要把從滑塊上拿下的砝碼放置到托盤中,從托盤中拿下的砝碼放置到滑塊上。
(3) “”相當(dāng)于縱軸截距。在圖像上取兩個點(6410-3,0.23)、(6710-3,0.35),寫出直線的兩點式方程,化簡得,方程中的“”就是直線的縱軸截距,所以,因為,所以
答案:①位移 時間 ② 滑塊上
③0.23(0.21~0.25)
3.(2011上海高考物理T26)如圖,為測量做勻加速直線運動小車的加速度,將
5、寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上,測得二者間距為d。
(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時,測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間和,則小車加速度 . (2)(多選題)為減小實驗誤差,可采取的方法是( )
A.增大兩擋光片寬度 B.減小兩擋光片寬度
C.增大兩擋光片間距 D.減小兩擋光片間距
【思路點撥】解答本題要把握以下思路:經(jīng)過光電門時的平均速度可以看作是經(jīng)過光電門時的瞬時速度。
【精講精析】、,根據(jù)運動公式,,解得。擋光片越窄,平均速度就越接近瞬時速度,誤差就越??;滑塊運行的距離d越長,誤差就越小。
答案:(1) (2)B、C
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