压轴题11 物理方法专题
1．在测定一个未知电阻RX的阻值时，小明和小亮设计了如图甲所示的实验电路，其中R1是电阻箱，S1为单刀双掷开关。
（1）闭合开关S后，把开关S1接到触点1，调节滑动变阻器R，使电压表有个合适的示数U；把开关S1接到触点2后，小明和小亮采取了不同的实验操作。
小明的操作：保持滑片P的位置不变，只调节电阻箱R1，直到电压表示数为U； 小亮的操作：同时调节滑动变阻器R和电阻箱R1，直到电压表表示数为U。 你认为两人的操作中，_____的操作是正确的。
（2）选择正确的实验操作后，电阻箱R1上各旋钮的位置如图乙所示，其读数为_____Ω，则待测电阻RX的阻值应为_____Ω。
（3）下列实验中，所用方法与上述相同的是（______） A．探究二力的合成时，用合力来代替两个力的作用效果 B．探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，保持压力一定 C．探究力与运动的关系时，推理出小车在不受力时的运动情况
D．探究液体内部的压强时，用U型管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小 【答案】小明108108A 【解析】 【详解】
(1)[1]S闭合，S1接触1时，调节滑动变阻器，滑动变阻器连入电路阻值为R滑。电压表示数为U，所以:
1
RxU?①
R滑?RxU总S1接触2时，只调节电阻箱，电压表示数为U:
R1U?②
R滑?R1U总S1接触2时，调节电阻箱与滑动变阻器，电压表示数为U:
R1U?③
R滑??R1U总由①②式得：
RxR1?
R滑?RxR滑?R1R滑不变，RX?R1。由①③式得：
RxR1?
R滑?RxR滑??R1R滑?＞R滑时，R1＞RX，R滑?＜R滑时，R1＜RX，所以小明操作正确。
(2)[2][3]电阻箱的电阻为：
R1?1?100Ω?0?10Ω?8?1Ω?108Ω
所以RX?R1?108Ω;
(3)[4]本实验采用等效替代的方法测RX的阻值；
A．探究二力的合成时，用合力来代替两个力的作用效果，A项符合题意； B．探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，保持压力一定，B项不符合题意； C．探究力与运动的关系时，推理出小车在不受力时的运动情况，C项不符合题意； D．探究液体内部的压强时，用U型管两侧液面的高度差来体现液体压强的大小，故D项不符合题意；
2．小阳用图所示的实验器材测量平均速度:
（1）该实验的原理是___________________；
2
（2）该实验需要的测量工具是刻度尺和_____________；
（3）小车通过全程s1的平均速度为v1，通过上半段路程s2的平均速度为v2,则v1______
v2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（4）小阳还想探究不同质量的物体从斜面上滑到低端的平均速度是否相同,他应该让质量____（选填:“相同”或“不同”）的小车,从同一斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下,通过测量小车到达斜面低端所用的________来比较平均速度． 【答案】v?【解析】
（1）该实验的原理是：v?s停表大于不同相同时间 tS. t（2）由原理可知，测量长度需要用刻度尺，测量时间需要用停表.
（3）因为下车下滑时速度越来越快，所以全程的平均速度大于上半段的平均速度. （4）在探究不同质量的物体从斜面上滑到低端的平均速度是否相同时，应该让质量不同的小车，从同一斜面的相同高度由静止滑下，通过测量小车到达斜面低端所用的时间来比较平均速度.
点睛：题通过斜面小车实验来考查学生的分析能力和对速度的计算，是一道基础题，在解决（4）时要注意控制变量.
3．从高空下落的物体，速度越来越大，所受到的空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。（如雨滴从高空下落，到接近地面时就匀速下落）研究发现，相同条件下，空气对不同材料的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。下表为某同学研究的实验数据。
小球编号 小球质量(×10?2kg) 小球半径(×10m) 小球的收尾速度(m/s) ?31 2 0.5 16 2 5 0.5 40 3 45 1.5 40 4 40 2 20 根据表格中的数据。求：编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受到的空气阻力之比。 【答案】1:9 【解析】
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【分析】
首先确定实验探究目的：研究的是物体受到的阻力大小与半径和速度的关系；根据题干中的意思可知，当物体达到收尾速度时处于平衡状态，即mg=f；对比不同编号的数据可以知道小球受到阻力与球的半径和速度的关系； 【详解】
处于首尾速度的时候,物体做匀速运动,即受力平衡,此时f=mg；因小球2、3在收尾速度时处于平衡状态，进行受力分析可知：mg=f，则f1：f2=m1g：m2g， 即f1：f2=（5×10kg×10N/kg）：（45×10kg×10N/kg）=1:9 【点睛】
小球1、2对比得到,小球质量比为2:5,即在收尾是阻力之比为2:5,此时小球速度比为2：5,半径1:1,所以得出结论：f与v成正比.
小球2、3对比得到,小球质量比为1:9,记在收尾时阻力之比为1:9,此时小球速度比为1:1,半径1:3, 所以得出结论：f与r成正比.
4．现有四个用同一种材料制成的实心正方体，它们的质量如图所示，请根据图中的情景，提出一个可以探究的科学问题：________．
2
?2
?2
【答案】相同物质的质量和体积是否有关． 【解析】
四个用同一种材料制成的实心正方体，属于同种物质，据图可知它们的质量不同，体积不同，故可探究的问题是：相同物质的质量和体积是否有关．
5．物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度=路程/时间，即v=．初中物理中还有很多这样定义的物理量，如以后将要学习到的密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法．高中物理中也有很多这样定义的量，如：速度的变化量与时间的变化量的比值叫加速度（注：速度的变化量用△v表示，它等于前后速度之差；时间的变化量用△t表示，它等于前后时间之差．加速度用字母a表示，国际单位是m/s2）．由加速度的定义可知：
（1）若一个物体开始运动的速度v0=2m/s，经过5s后它的速度变为vt=6m/s，则这个物
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st
体在5s内的速度变化量△v=______m/s．
（2）若问题（1）中的物体做匀加速直线运动（每秒时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小a=______m/s． （3）加速度的定义公式a=______．
（4）匀速直线运动的v-t图象如（甲）所示，图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体，运动时间为t时通过的路程s；匀加速直线运动的v-t图象如（乙）所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体，速度由v0到vt，运动时间为t时通过的路程s．用v0、t、a写出s的表达式，s=______．
（5）小王同学通过仔细的观察，发现实心球在空中竖直下落时就在作匀加速直线运动．同时她还在资料上查找到：在地表附近，物体自由下落的加速度是10m/s2．于是小王在同学帮助下，测量学校教学楼的高度．首先让同学在教学楼的楼顶上，让一个实心小球从静止开始自由下落，小王在底楼测出小球落地时经历了2s，则小球着地时的速度是______m/s，教学楼楼顶距地面的高度是______m．
2
【答案】40.8【解析】 【分析】
v1v0t+at22020 t2（1）末速度与初速度之差就是速度的变化量；
（2）在单位时间内速度的变化量叫加速度，根据加速度的定义求出即可； （3）根据加速度的定义写出表达式；
（4）根据乙图中阴影部分的面积，分别用v0、t、a表示出即可； （5）小球做匀加速运动，加速度a＝求楼 【详解】
（1）物体在5s内的速度变化量△v＝vt-v0＝6m/s-2m/s＝4m/s；（2）由加速度的定义可
v1，据此求小球着地速度；再利用s＝v0t+at2t25
(尖子生专用)2020中考物理挑战压轴题专题11物理方法专题(含解析)
