十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编专题04 必修一全部实验(解析版)
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2010年全国高考物理试卷(新课标)一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)1.(6分)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律2.(6分)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.3.(6分)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线。
从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t2时间内,外力做的总功为零4.(6分)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()A.B.C.D.5.(6分)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.﹣1B.2﹣C.﹣D.1﹣6.(6分)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()A.、B.、C.、D.、7.(6分)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg(),纵轴是lg();这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T O和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是()A.B.C.D.8.(6分)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。
专题04 必修一全部实验(2010-2019年)题型一、处理纸袋、验证牛二定律、求摩擦因素综合类1.(2019全国1)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。
已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在ABCDE五个点中,打点计时器最先打出的是点,在打出C点时物块的速度大小为m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为m/s2(保留2位有效数字)。
2.(2019全国2)如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源,纸带等。
回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数μ= (用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a 表示)(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°。
接通电源。
开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。
图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。
重力加速度为9.8 m/s2。
可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为(结果保留2位小数)。
3.(2015全国2)某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑时的加速度a=m/s 2,打C 点时物块的速度v=m/S;(2)已知重力加速度大小g ,为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是 (填正确答案标号) A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角4.(2017全国2)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。
使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
10年高考(2010-2019年)全国1卷物理试题分类解析专题01直线运动一、选择题1.(2013年)19.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间(x-t)图线,由图可知A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大【解析】本题考查直线运动的s-t图象。
较容易。
t1时刻,a、b两车的位置相同,此前a车在前b车在后,由图象斜率可知,b车速度大于a车,因此,是b车追上a车。
由于s-t图象的斜率表示速度的大小及方向,因此,a车速度不变,是匀速直线运动,b车先是减速运动,速度减至零后又开始反方向的加速运动。
t2时刻两图象的斜率一正一负,两车速度方向相反。
选项AD错误BC正确。
【答案】BC【注意】注意s-t图像斜率的正负。
2.(2016年)21.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。
已知两车在t=3s时并排行驶,则A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【解析】设在t =3s 时两车的位置坐标为0,则因为从t=1s 到t=3s ,两车位移相等(图象中的面积相等),所以在t=1s 时,甲车和乙车并排行驶,A 错误;从t=0到t=1s ,甲车的位移为m 52110=⨯,乙车的位移为m 5.12121510=⨯+,所以在t=0时,甲车在乙车前7.5m ,B 正确;t =2s 时,两车速度相等。
并不是并排行驶,况从t=2s 到t=3s ,两车的位移不等,所以C 错误;甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为t=1s 到t=3s 两车的位移大小,即m x 40223010=⨯+=(以甲车计算),所以D 正确。
【答案】BD【点评】本题考查v -t 图像的理解和应用,难度:中等。
十年高考北京市理综卷物理试题分类解析必修一:直线运动,力,牛顿定律江苏省特级教师 戴儒京1.2009年第18题.如图所示,将质量为m 的滑块放在倾角为θ的固定斜面上。
滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ。
若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,则A .将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑B .给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑C .用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mgsinθD .用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mgsinθ【解析】对处于斜面上的物块受力分析,要使物块沿斜面下滑则mg sin θ>μmg cos θ,故μ<tanθ,故AB 错误;若要使物块在平行于斜面向上的拉力F 的作用下沿斜面匀速上滑,由平衡条件有:F -mg sin θ-μmg cos θ=0故F=mg sin θ+μmg cos θ,若μ=tanθ,则mg sin θ=μmg cos θ,即F=2mg sinθ故C 项正确;若要使物块在平行于斜面向下的拉力F 作用下沿斜面向下匀速滑动,由平衡条件有:F+mg sin θ-μmg cos θ=0 则 F=μmg cos θ-mg sin θ 若μ=tanθ,则mg sin θ=μmg cos θ,即F =0,故D 项错误。
【答案】C2.2013年第16题.倾角为a 、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上,质量为m 的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是A .木块受到的摩擦力大小是mg cosaB .木块对斜面体的压力大小是mg sin aC .桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin acosaD .桌面对斜面体的支持力大小是(M+m )g【解析】木块受到的摩擦力大小是mg sin αB .木块对斜面体的压力大小是mg αcos桌面对斜面体的摩擦力为0, 桌面对斜面体的支持力大小是(M+m )g【答案】D【点评】本题考查力的分析。
2010-2019十年高考题汇编(四)——振动和波1.(2014·安徽卷)在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律。
法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。
已知单摆摆长为l ,引力常量为G ,地球质量为M ,摆球到地心的距离为r ,则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A . B .GMl rT π2=C .l GM r T π2=D .GMr lT π2=2.(2011·上海卷)两波源S 1、S 2在水槽中形成的波形如图所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则( ) A .在两波相遇的区域中会产生干涉 B .在两波相遇的区域中不会产生干涉 C .a 点的振动始终加强 D .a 点的振动始终减弱3.(2014·全国大纲卷)两列振动方向相同、振幅分别为A 1和A 2的相干简谐横波相遇。
下列说法正确的是( )A .波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A 1-A 2|B .波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A 1+A 2C .波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D .波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅4.(2018·天津卷·T8)一振子沿x 轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点。
t =0时振子的位移为-0.1 m ,t =1 s 时位移为0.1 m ,则( )A .若振幅为0.1 m ,振子的周期可能为23sB .若振幅为0.1 m ,振子的周期可能为45sC .若振幅为0.2 m ,振子的周期可能为4 sD .若振幅为0.2 m ,振子的周期可能为6 s5.(2019•天津卷•T7)一列简谐横波沿x 轴传播,已知x 轴上x 1=1m 和x 2=7m 处质点的振动图像分别如图图1、图2所示,则此列波的传播速率可能是( ) A .7 m/s B .2m/s C .1.2 m/sD .1 m/sl GM rT π2=6.(2019•全国Ⅰ卷•T15)一简谐横波沿x 轴正方向传播,在t =T /2时刻,该波的波形图如图(a )所示,P 、Q是介质中的两个质点。
10年高考(2010-2019年)全国1卷物理试题分类解析专题02 力一、选择题1.(2010年)15.一根轻质弹簧一端固定,用大小为1F 的力压弹簧的另一端,平衡时长度为1l ;改用大小为2F 的力拉弹簧,平衡时长度为2l 。
弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为A .2121F F l l -- B.2121F F l l ++ C.2121F F l l +- D.2121F F l l -+2.(2010年)18.如图所示,一物块置于水平地面上。
当用与水平方向成060角的力1F 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成030角的力2F 推物块时,物块仍做匀速直线运动。
若1F 和2F 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为31-B.23-312D.133.(2012年)16.(3分)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( )A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大4.(2014年)17.如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系绕处于平衡状态。
现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定5.(2016年)19.如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。
若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化6.(2017年)21.如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N,初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(π2α>)。
专题06 万有引力与航天(2010-2019)题型一、考查万有引力定律、万有引力提供物体重力的综合类问题1.(2019全国2)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h 表示探测器与地球表面的距离,F 表示它所受的地球引力,能够描述F 随h 变化关系的图像是( )2.(2018·北京卷)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( ) A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/603.(2014全国2) 假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g 0,在赤道的大小为g ;地球自转的周期为T ,引力常量为G .地球的密度为( )A. 0203g g g GT π-B. 0203g g g GT π-C. 23GTπ D 、g g GT 02.3πρ= 4.(2015海南)若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为7:2。
已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R ,由此可知,该行星的半径为( ) A.R 21 B. R 27 C. 2R D.R 275.(2017海南)已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。
若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为s 月和s 地,则s 月:s 地约为( ) A .9:4 B .6:1 C .3:2 D .1:16.(2015全国1). 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4m 高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机,探测器自由下落,已知探测器的质量约为1.3×103kg ,地球质量约为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的3.7倍,地球表面的重力加速度约为9.8m/s 2,则此探测器( )A. 着落前的瞬间,速度大小约为8.9m/sB. 悬停时受到的反冲作用力约为2×103NC. 从离开近月圆轨道这段时间内,机械能守恒D. 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度7.(2015重庆)宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。
历年高考物理真题汇编高考物理考试一直以来都是考生们头疼的科目之一,其难度与广度都让人望而生畏。
为了更好地备战高考,做好复习准备,我们不妨来看一看历年高考物理真题,以便更好地了解考试趋势和重点,有针对性地备考。
一、必修一基础物理【2019年高考物理试题】题目:(2019·全国卷Ⅲ) 如图所示,平动摩擦系数分别为μ1和μ2的两个木块(质量均为m)相互靠在一起,静止在桌面上。
现向右施加水平外力F,使它们一起沿水平方向匀速运动。
已知用外力F推动,①木块2的内摩擦力最大,②两木块之间的接触摩擦力满足F摩= μ2R2,其中R2为模块2所受内外力合力真,μ2为木块2的平动摩擦系数。
则μ1的大小是多少?【分析】此题考查物体的平衡、运动和摩擦力的知识。
通过绘图和已知条件的整理,可以求解μ1的值。
【2018年高考物理试题】题目:(2018·全国卷Ⅱ) 两个小孩互相用轻绳绑在一起,靠在水平地面上,如图1所示。
如果其中一个小孩向右挤去,试分析小孩之间及他们与地面摩擦的情况,并定性地表示受力大小和力的方向的变化情况。
【分析】在这道题中,考生需要分析小孩之间以及小孩与地面之间的受力情况,理清各个受力之间的关系,从而给出合理的定性分析。
【2017年高考物理试题】题目:(2017·全国卷Ⅲ) 如图所示,电冰箱是由设置水平光滑导轨上的滑块(视为点)和连接开的绳杆制成的。
下列选项中正确的是\_\_\_。
A. 当滑块由外围向内部运动时,滑块所受外力⊙I所做的功大于此外力所做的功B. 绳杆端的张力向心绳上加速度的方向C. 滑块与导轨之间的动摩擦阻力的方向始终与速度方向相反D. 当滑块围绕铅直光滑轴心运动一周回到原来位置时,系统的动能之和始终为定值【分析】通过分析电冰箱模型的运动,考生需要准确判断每个选项的正确与否,深入理解物体运动的特点。
二、必修二光学与电磁学【2016年高考物理试题】题目:(2016·全国卷Ⅲ) 放大镜前与焦距相等的物体到镜片的距离是1d。
第一单元 物体的运动 运动的合成1.(2000)两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知(A )在时刻2t 以及时刻5t 两木块速度相同。
(B )在时刻1t 两木块速度相同。
(C )在时刻3t 和时刻4t 之间某瞬间两木块速度相同。
(D )在时刻4t 和时刻5t 之间某瞬时两木块速度相同2.(2000)一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面与60°角的方向上,所此可估算出此飞机的速度约为声速的 _倍3.图A 是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。
图B 中p 1、、p 2是测速仪发出的超声波信号,n 1、n 2是p 1、p 2由汽车反射回来的信号。
设测速仪匀速扫描,p 1、p 2之间的时间间隔Δt =1.0 s ,超声波在空气中传播的速度是 v =340m/s ,若汽车是匀速行驶的,则根据图B 可知,汽车在接收到p 1、p 2两个信号之间的时间内前进的距离是 m ,汽车的速度是 m/s 。
图A图B4.(2002)太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象.这些条件是 A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大ABv 1v 2L37° D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大5.(2003)如图所示,一高度为h =0.2m 的水平面在A 点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v 0=5m/s 的速度在平面上向右运动。
10年高考(2010-2019)全国1卷物理试题分类解析专题10 磁场一、选择题1.(2011年)14.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的环形电流I引起的。
在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是2.(2013年)18.如图,是半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(q>0)。
质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)A. B.C. D.3(2014年)15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半4.(2014年)16.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。
不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A.2B.2C.12D.25.(2015年)14.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小6.(2012年)18.电磁轨道炮工作原理如图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。
电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。
专题04、必修一全部实验汇(2010-2019)题型一、处理纸袋、验证牛二定律、求摩擦因素综合类1.(2019全国1)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。
已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz ,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在ABCDE 五个点中,打点计时器最先打出的是 点,在打出C 点时物块的速度大小为 m/s (保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为 m/s 2(保留2位有效数字)。
【考向】刻度尺的读数、平均速度的求法、逐差法求加速度 【答案】(1). A (2). 0.233 (3). 0.75【解析】从图像观察可知从点A 到点E 纸袋的上各点的间距逐渐增大,根据题意物体的运动为匀加速运动,所以A 点是最先打下的点;根据运动学相关知识可知中间时刻的瞬时速度等于物体的平均速度,C 点是BD 段的中间时刻,所以只需求得BD 段的平均速度即为C 点的瞬时速度得;s m T x v v BD BDc /0.2331.0210)20.185.5(22=⨯⨯-===- 设AB 为1S 、BC 为2S 、CD 为3S 、DE 为4S 根据逐差法可知物块下滑的加速度:2222413/75.01001.04)97.145.3()20.170.2(4)()(s m T s s s s a =⨯⨯-+-=-+-=- 2.(2019全国2)如图(a ),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz 的交流电源,纸带等。
回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数μ= (用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g 和铁块下滑的加速度a 表示)(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°。
接通电源。
开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b )所示。
图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。
重力加速度为9.8 m/s 2。
可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为(结果保留2位小数)。
【考向】公式法求加速度、牛二定律、滑动摩擦力 【答案】(1).sin cos g ag θθ- (2). 0.35【解析】对铁块受力分析结合牛二定律得:)1.....(cos sin ma mg mg =-θμθ 可求得解得:)2.....(cos sin θθμg ag -=,所以只需求得铁块运动的加速度大小即可求得摩擦因素;分别假设第一个计数点与第二个计数点的间距为S1第二个计数点与第三个计数点的间距为S2依次类推第六个计数点与第7个计数点之间的间距S7,结合公式法可求得物体的加速度:2217/97.101.06)00.582.16(6)(s m T s s n m s s a n m =⨯-=-=--=代入2式得:35.0238.997.1219.8=⨯-⨯=μ 3.(2015全国2)某学生用图(a )所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b )所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑时的加速度a=________m/s 2,打C 点时物块的速度v=________.m/S;(2)已知重力加速度大小g ,为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是 (填正确答案标号) A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角【考向】逐差法求加速度、摩擦因素的求解、牛二定律 【答案】(1)3.25;1.79;(2)C【解析】试题分析:(1)根据纸带数据可知:加速度s m Tx x x x a BC AB DE CD /25.34)()(2=+-+=; 打点C 点时物块的速度s m Tx v BDC /79.12==(2)由牛顿第二定律得:加速度θμθcos sin g g a -=,所以求出动摩擦因数,还需测量的物理量是斜面的倾角。
4.(2017全国2)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。
使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。
实验步骤如下:①如图(a ),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t ;③用∆s 表示挡光片沿运动方向的长度(如图(b )所示),v 表示滑块在挡光片遮住光线的∆t 时间内的平均速度大小,求出v ;④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③; ⑤多次重复步骤④;⑥利用实验中得到的数据作出v -∆t 图,如图(c )所示。
完成下列填空:(1)用a 表示滑块下滑的加速度大小,用v A 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则v 与v A 、a 和∆t 的关系式为v = 。
(2)由图(c )可求得,v A = cm/s ,a = cm/s 2。
(结果保留3位有效数字) 【考向】利用光电门求瞬时速度、平均速度法的应用 【答案】(1)t a v A ∆+21,16.6cm/s2 【解析】(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v ,则由速度时间关系可知:t a v v a ∆+= 由于滑块做匀变速直线运动,有:2vv v a += 联立解得:t a v v A ∆+=21(2)根据t a v v A ∆+=21由图(c )知,图象得纵轴的截距为v A ,可求得v A =52.1cm/s ,图象得斜率为a 21,有223/8.3/101801.52-53.621s cm s cm a ≈⨯=-,即2/6.16s cm a = 5.(2011全国)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。
一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t 。
改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s ,记下相应的t 值;所得数据如下表所示。
s (m ) 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 0.950 t (ms )292.9371.5 452.3 552.8 673.8 776.4 s/t (m/s ) 1.71 1.621.551.451.341.22完成下列填空和作图:(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 1测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是_______;(2)根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出st t-图线;由所画出的图线st t-,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s 2(保留2位有效数字)。
【考向】运动学基本公式的理解、图像处理 【答案】(1)2111122s at v s at v t t =-+=-+或 (2)如图所示(3)2.0(或在1.8~2.2范围内) 【解析】沿斜面向下是匀加速运动,反过来也可以看成是初速度为v t 的沿斜面向上的匀减速运动,由位移公式有s =v 1t -21at 2.由于要画t t s -图像,所以可将上式变形得t s =-2a t +v 1,可知图像的斜率k =-2a ,a =-2k 求出a 值.6.(2018北京)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下:a .安装好实验器材。
接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b .选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O (t =0),然后每隔相同的时间间隔T 选取一个计数点,如图2中A 、B 、C 、D 、E 、F ……所示。
c .通过测量、计算可以得到在打A 、B 、C 、D 、E ……点时小车的速度,分别记作v 1、v 2、v 3、v 4、v 5……d .以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有____________和___________(填选项前的字母)。
A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出..计数点C对应的坐标点,并画出v-t图像。
(3)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是___________。
v-t图像斜率的物理意义是______________________。
(4)描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。
用平均速度xt∆∆表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是______(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的△x大小与速度测量的误差______(选填“有关”或“无关”)。
(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。
当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。
请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。
【考向】验证牛二定律、处理图像的能力【答案】(1)AC (2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化加速度(4)越小越好有关(5)如果小球的初速度为0,其速度正比于时间,那么它通过的位移x正比于t2。
因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。
【解析】(1)打点计时器工作时需要电源、电磁式打点计时器需要4V -6V 的直流电源、电火花打点计时器需要220V 的交流电源;处理纸袋时需要用刻度尺测量计数点的间距;(3)小车的速度随时间均匀变化加速度(4)△t越小平均速度与瞬时速度越接近,△x增大△t就会增大,此时平均速度与瞬时速度相差变大;(5)见答案;7.(2018全国2)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。
跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块之间的细线保持水平,在木块上放置砝码。
缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。
某次实验所得数据在下表中给出,其中4f的值从图(b)中弹簧秤的示数读出。