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图2
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程 中,拉力对小车做的功W= ,打B点时小车的速度v= 。
(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图3所示的v2-W图像。由此图像可得v2随W变 化的表达式为 。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结 。
2.(2017北京理综,21,18分)如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运 动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实 验。
图1 (1)打点计时器使用的电源是 A.直流电源 (选填选项前的字母)。
B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是 A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量 在不挂重物且
③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。 已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的 过程中,重物的重力势能变化量ΔEp= ,动能变化量ΔEk= 。
(2)①A ②AB
⑤见解析
③-mghB
1 hC hA m 2 2T
2
④C
解析 (1)由R-t图知热敏电阻随t增大阻值R减小,所以导电能力增强;由题图中可看出,相对金属 热电阻而言,随温度变化,热敏电阻的阻值变化更明显,即热敏电阻对温度变化的响应更敏感。 (2)①重物的机械能指它的动能和重力势能,所以机械能是否守恒要看动能和重力势能变化量是 否相等,所以选A项。 ②因为电磁打点计时器用6 V以下交流电源,所以A项器材需要;实验中需要用刻度尺测纸带上 点间距离,所以B项器材需要;因为动能变化、重力势能变化都是对同一重物而言的,所以不需要 测它的质量,故C项不需要。 ③从打O点到打B点的过程中重物的重力势能在减少,所以ΔEp=-mghB,再由 得打B点时重物 v t =v
(5)A
解析 本题考查“探究动能定理”实验。 (1)打点计时器使用的是交流电源。
(2)把长木板右端垫高,利用小车的重力沿斜面的分力平衡摩擦力和其他阻力;在不挂重物且计
时器打点的情况下,小车沿斜面能匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
3 (3)W=Fs=mgx2,vB= =
AC t AC
x x1 。 2T
(4)由图知,图线为一条纵截距为零、斜率k=(4.5~5.0)m2· s-2· J-1的直线,其函数表达式为v2=kW。
1 2 2 2 根据动能定理W= mv 得v2= W,故斜率k= ,与质量有关。 2 m m 1 2 (5)根据功能关系有W= (M+m)v2,所以v2= W,v2∝W,图A正确。 2 M m
(选填选项前的字母)。
(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速
运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。 A.计时器不打点 B.计时器打点 (3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带 上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C…… 各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图2所示。
易错警示 该实验虽然利用“验证牛顿第二定律”的实验装置来“验证动能定理”,但不要把 m不远小于小车质量的实验图线变化情况,类比到这个实验中而错选D图线。
3.(2016北京理综,21,18分,0.74)(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图1为某种热 敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导 电能力 更 (选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的响应 (选填“敏感”或“不敏感”)。
只能测出电流I,不能测出电压U,所以选D。
解题方法 测量电源的电动势和内阻有多种方法,最常用的方法有: (1)伏安法,电路如图1所示。
图1 (2)伏阻法,电路如图2所示。
图2
(3)安阻法,电路如图3所示。
图3 评析 本题考查测量电源电动势和内阻的原理和方法,意在考查学生灵活应用闭合电路欧姆定 律解决实际问题的能力。
图3
④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是 A.利用公式v=gt计算重物速度 B.利用公式v= 2 gh 计算重物速度 C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法
。
⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的 距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线, 则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。 答案 (1)增强 敏感
高考物理
(北京市专用)
专题十七 物理实验
五年高考
A组 自主命题·北京卷题组
1.(2016北京理综,19,6分,0.67)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提 出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是 ( )
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B.一个伏特表和多个定值电阻 C.一个安培表和一个电阻箱 D.两个安培表和一个滑动变阻器 答案 D 根据U=E-Ir,要测出E和r,就要同时测出U和I,A、B、C三个选项都能满足要求;D选项
图1 (2)利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。
图2
①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的 A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量与势能变化量 C.速度变化量与高度变化量
。
②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中, 还必须使用的两种器材是 A.交流电源 B.刻度尺,与图线斜率有关的物理量应是
图3
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件, 则从理论上分析,图4中正确反映v2-W关系的是 。
图4
答案 (1)B (2)A
B (3)mgx2
x x 2T
3
1
(4)v2=kW,k=(4.5~5.0)m2· s-2· J-1 质量
