《力学实验--五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《力学实验--五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）含答案.pdf（80页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题17 力学实验专题17 力学实验一、实验题一、实验题1(2023全国统考高考真题)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：用图钉将白纸固定在水平木板上。将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并。(多选，填正确答案标号)A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出小圆环
2、的位置D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。选择合适标度，由步骤的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。比较F和F的，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。2(2023全国统考高考真题)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。(1)已知打出
3、图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移x填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为x和v，表中xAD=cm，vAD=cm/s。位移区间ABACADAEAFx cm6.6014.60 xAD34.9047.30vcm/s66.073.0vAD87.394.6(2)根据表中数据得到小车平均速度v随时间t的变化关系，如图(c)所示。在答题卡上的图中补全实验点。1力学实验-五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编（全国通用）(3)从实验结果可知，小车运动的v-t图线可视为一条直线，此直线用方程v=kt+b表示，其中k
4、=cm/s2，b=cm/s。(结果均保留3位有效数字)(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA=，小车的加速度大小a=。(结果用字母k、b表示)3(2023天津统考高考真题)验证机械能守恒的实验如图放置实验器材，接通电源，释放托盘与砝码，并测得：作者的备注：此处绘图粗糙，连接遮光片小车与托盘砝码的绳子应与桌面平行；原卷中已说明，遮光片与小车位于气垫导轨上(视为无摩擦力)，这里没有画出。a遮光片长度db遮光片小车到光电门长度lc遮光片小车通过光电门时间Dtd托盘与砝码质量m1，小车与遮光片质量m2(1)小车通过光电门时的速度为；(2)从释放到小车经
5、过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为，动能增加量为；(3)改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以dt2为纵坐标的图像，若机械能守恒成立，则图像斜率为。4(2023辽宁统考高考真题)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸2板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2(m1m2)。将硬币甲放置在斜面一某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合
6、，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。(1)在本实验中，甲选用的是(填“一元”或“一角”)硬币；(2)碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为(设硬币与纸板间的动摩擦因数为，重力加速度为g)；(3)若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则s0-s1s2=(用m1和m2表示)，然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒；(4)由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因。5(
7、2023湖北统考高考真题)某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。如图(a)所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n(n=0，1，2，3，4，5)个砝码(电子秤称得每个砝码的质量m0为20.0g)，向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。(1)实验中，拉动木板时(填“必须”或“不必”)保持匀速。(2)用mA和mB分别表示木块A和重物B的质量，则m和mA、mB、m0、n所满足的关系式为m=。3(3)根据测量数据在坐标
8、纸上绘制出m-n图像，如图(b)所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数=(保留2位有效数字)。6(2023山西统考高考真题)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图(a)所示，该示数为mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示，该示数为mm，则摆球的直径为mm。(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5
9、时，实际摆角5(填“大于”或“小于”)。(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为s，该小组测得的重力加速度大小为m/s2.(结果均保留3位有效数字，2取9.870)7(2023浙江高考真题)“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。采用的实验方法是A.控制变量法B.等效法C.模拟法在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的之比(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”)；在加速转动手
10、柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值(选填“不变”、“变大”或“变小”)。8(2023浙江高考真题)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。4需要的实验操作有(多选)；A.调节滑轮使细线与轨道平行B.倾斜轨道以补偿阻力C.小车靠近打点计时器静止释放D.先接通电源再释放小车经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打计数点2时小车的速度大小为：m/s(结果保留3位有效数字)。9(2022天津高考真题)某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒
11、，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。(1)为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为mm。(2)下列关于实验的要求哪个是正确的。A.斜槽的末端必须是水平的B.斜槽的轨道必须是光滑的C.必须测出斜槽末端的高度D.A、B的质量必须相同(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为、
12、。(填落点位置的标记字母)10(2022福建高考真题)某实验小组利用图(a)所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立xOy坐标系然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到5挡板上并在白纸上留下印迹上下调节挡板进行多次实验实验结束后，测量各印迹中心点O1、O2、O3的坐标，并填入表格中，计算对应的x2值。O1O2O3O4O5O6y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90 x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28x2/
13、cm235.477.6115.3156.0197.4233.5(1)根据上表数据，在图(b)给出的坐标纸上补上O4数据点，并绘制“y-x2”图线。(2)由y-x2图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方x2成(填“线性”或“非线性”)关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。(3)由y-x2图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为v0=(用斜率k和重力加速度g表示)。(4)该实验得到的y-x2图线常不经过原点，可能的原因是。11(2022重庆高考真题)如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的
14、摄像机。(1)要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是。(2)为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做运动。(3)测得滑块B的质量为197.8g，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为kgms-1(保留2位有效数字)，滑块A碰后的图线为(选填“”“”“”)。612(2022海南高考真题)用如图所示的装置研究平抛物体的运动规律，击打弹片时，A做平抛运动，B做自由落体。经过多次实验发现两个小球总是同时落地，则得到的结论是：。以A的抛出
15、点做为坐标原点，建立直角坐标系，如图所示，设从OA，从AB，从BC的时间分别是tOA、tAB、tBC，则这三个时间是否相等。(选填“相等”或“不相等”)物体平抛的初速度是多少(用x、h、g表示)13(2022湖北统考高考真题)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线，如图乙所示。(1)若小钢球
16、摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为。(2)由图乙得:直线的斜率为，小钢球的重力为N。(结果均保留2位有效数字)7(3)该实验系统误差的主要来源是(单选，填正确答案标号)。A.小钢球摆动角度偏大B.小钢球初始释放位置不同C.小钢球摆动过程中有空气阻力14(2022浙江统考高考真题)(1)“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为cm。由图3中小车运动的数据点，求得加速度为m/s2(保留两位有效数字)。利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验
17、，需调整的是。A.换成质量更小的小车B.调整长木板的倾斜程度C.把钩码更换成砝码盘和砝码D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角8(2)“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中，下列说法正确的是；A.拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要(选填“2”、“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O点。15(2022广东高考真题)某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能
18、损失，设计了如图(a)所示的装置，实验过程如下：(1)让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。(2)用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图(b)所示，小球直径d=mm。(3)测量时，应(选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”)。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和t2。(4)计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失E=(用字母m、d、t1和t2表示)。(5)若适当调高光电门的高度，
19、将会(选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差。16(2022河北统考高考真题)某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系9统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为E=12kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内，认为释放钩码的同时
20、打出A点)。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为，钩码的动能增加量为，钩码的重力势能增加量为。(2)利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是。1017(2022湖南统考高考真题)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g；(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：序号1
21、2345硬币数量n/枚510152025长度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根据表中数据在图(b)上描点，绘制图线；11(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为cm；(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为g(计算结果保留3位有效数字)。18(2022山东统考高考真题)在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加
22、速度传感器固定在滑块上；接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。12回答以下问题(结果均保留两位有效数字)：(1)弹簧的劲度系数为N/m。(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a-F图像如图丙中I所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为kg。(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a-F图像，则待测物体的质量为kg。19(2
23、022全国统考高考真题)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：(1)调节导轨水平；(2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为kg的滑块作为A；(3)调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等；(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2；(5
24、)将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤(4)。多次测量的结果如下表所示；12345t1/s0.490.671.011.221.39t2/s0.150.210.330.400.46k=v1v20.31k20.330.330.33(6)表中的k2=(保留2位有效数字)；(7)v1v2的平均值为；(保留2位有效数字)(8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由v1v2判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则v1v2的理论表达式为(用m1和m2表示)，本实验中其值为(保留2位有效数字)，若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。2
25、0(2022全国统考高考真题)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t=0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列问题：13(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：；(2)当x=507m时，该飞行器速度的大小v=m/s；(3)这段时间内该飞行器加速度的大小a=m/s2(保留2位有效数字)。21(2022浙江统考高考真题)“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止
26、的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。实验应进行的操作有。A.测量滑轨的长度B.测量小车的长度和高度C.碰撞前将滑轨调成水平下表是某次实验时测得的数据：A的质量/kgB的质量/kg碰撞前A的速度大小/(ms-1)碰撞后A的速度大小/(ms-1)碰撞后B的速度大小/(ms-1)0.2000.3001.0100.2000.800由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是kgm/s。(结果保留3位有效数字)22(2022浙江统考高考真题)在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释
27、放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标(x0，y0)。下列说法正确的是。A.实验所用斜槽应尽量光滑B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0=。A.2gh B.2gy0C.x0g2hD.x0g2y0在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是。23(2021海南高考真题)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此
28、外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。14(1)某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是；在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门、，并连接数字毫秒计；用天平测量滑块和遮光条的总质量m；用游标卡尺测量遮光条的宽度d；通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；调整好气垫导轨的倾斜状态；将滑块从光电门左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门、的时间t1、t2；用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度h1、h2；改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤，完成多次测量。(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则d=mm；某次实验中，测得t1=11.60ms，
29、则滑块通过光电门的瞬时速度v1=m/s(保留3位有效数字)；(3)在误差允许范围内，若h1-h2=(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g)，则认为滑块下滑过程中机械能守恒；(4)写出两点产生误差的主要原因：。24(2021天津高考真题)某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为x1、x2、x3、x4、x5、x6。15写出小球在位置1的速度表达式。要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式。在测量小球
30、相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是误差。(填“偶然”或“系统”)25(2021北京高考真题)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：(1)实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为mm。(2)数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度vC=m/s(结果保留小数点后两位)。(3)实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图
31、。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。()26(2021浙江高考真题)在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。16为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是。已知交流电频率为50Hz，重物质量为200g，当地重力加速度g=9.80m/s2，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值 Ep=J、C点的动能EkC=J(计算结果均
32、保留3位有效数字)。比较EkC与 Ep的大小，出现这一结果的原因可能是。A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带27(2021广东高考真题)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L0，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n123456
33、Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用Li=Li+3-Lii=1,2,3计算弹簧的压缩量：L1=6.03cm，L2=6.08cm，L3=cm，压缩量的平均值L=L1+L2+L33=cm；(2)上述L是管中增加个钢球时产生的弹簧平均压缩量；(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，该弹簧的劲度系数为N/m。(结果保留3位有效数字)1728(2021全国高考真题)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离
34、开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)(1)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为m/s，竖直分量大小为m/s；(2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为m/s2。1829(2021全国高考真题)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面(已知sin=0.34，cos=0.94)，小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的
35、下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔T=0.20s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i=1，2，3，4，5)，如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为。(结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2)30(2021河北高考真题)某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为200g，其上可放钩
36、码)、刻度尺，当地重力加速度为9.80m/s2，实验操作步骤如下：安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量Ek及系统总机械能的减少量E，结果如下表所示：M/kg0.2000.2500.3000.3500.400Ek/J0.5820.4900.3920.29
37、40.195E/J0.3930.4900.6860.785回答下列问题：(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为J(保留三位有效数字)；19(2)步骤中的数据所缺数据为；(3)若M为横轴，E为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出E-M图像；若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为(保留两位有效数字)31(2021湖南高考真题)某实验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：(1)用游标卡尺测量垫块厚度h，示数如图(b)所示，h=cm；(2)接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；(3)在右支点下放一垫块，改变气垫导轨
38、的倾斜角度；(4)在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a；(5)在右支点下增加垫块个数(垫块完全相同)，重复步骤(4)，记录数据如下表：n123456a/ms-20.0870.1800.2600.4250.519根据表中数据在图(c)上描点，绘制图线。20如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是m/s2(保留三位有效数字)。32(2021浙江统考高考真题)用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变砝码质量，便可探究牵引力所做的功与小车
39、速度变化的关系。关于这个实验，下列说法正确的是；A.需要补偿小车受到阻力的影响B.该实验装置可以“验证机械能守恒定律”C.需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行D.需要满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第条(填写“I”或“II”)纸带；根据实验数据，在坐标纸上画出的W-v2图象是一条过原点的直线，据此图象(填“能”或“不能”)求出小车的质量。33(2020北京统考高考真题)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：(1)为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板
40、擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：(选填选项前的字母)。21A.小车质量相同，钩码质量不同B.小车质量不同，钩码质量相同C.小车质量不同，钩码质量不同(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出a-1M图像。次数1234567a/ms-20.620.560.480.400.320.240.15M/kg0.250.290.
41、330.400.500.711.00(3)在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：(选填选项前的字母)。A.使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力B.若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力C.无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力D.让小车的运动趋近与匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力34(2020天津统考高考真题)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改
42、变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。22为了正确完成实验，以下做法必要的是。A.实验时应保持桌面水平B.每次应使钢球从静止开始释放C.使斜面的底边ab与桌边重合D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如图2。重力加速度g=10m/s2，钢球平抛的初速度为m/s。图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是。35(2020浙江统考高考真题)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案
43、；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：()挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；()取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；()改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a-F的关系。实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小vd=m/s(保留两位有效数字)；23需要满足条件Mm的方案是(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)；在作a-F图象时，把mg作为F值的是(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。36(2020浙江统考高考真题)某同学用单摆测量重力加速度，为了减少测量误差，下列
44、做法正确的是(多选)；A.摆的振幅越大越好B.摆球质量大些、体积小些C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是。A.测周期时多数了一个周期B.测周期时少数了一个周期C.测摆长时直接将摆线的长度作为摆长D.测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长37(2020全国统考高考真题)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示。已
45、知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图(b)给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vB=m/s，打出P点时小车的速度大小vP=m/s(结果均保留2位小数)。24若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为。38(2020全国统考高考真题)一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度h0=0.590 m，下降一段距离后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的时间T=0.730 s。由此求得小球B加速度
46、的大小为a=m/s2(保留3位有效数字)。从实验室提供的数据得知，小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g，当地重力加速度大小为g=9.80m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a=m/s2(保留3位有效数字)。可以看出，a与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：。39(2020浙江高考真题)在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中(1)都是通过分析纸带上的点来测量物理量，下列说法正确的是A.都需要分析打点计时器打下的第一个点B.都不需要分析打点计时器打下的第一个点C.一条纸带都只能获得一组数据D
47、.一条纸带都能获得多组数据(2)如图是两条纸带的一部分，A、B、C、G是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个打出的点未画出。其中图(填“甲”或“乙”)所示的是用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”的实验纸带。“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车的加速度大小a=m/s2(保留2位有效数字)。(3)在用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中，平衡阻力后，小车与橡皮筋组成的系统在橡皮筋恢复形变前机械能(填“守恒”或“不守恒”)。2540(2019海南高考真题)某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端
48、固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码(实验中，每个砝码的质量均为m=50.0g)，弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；逐次增加砝码个数，并重复步骤(保持弹簧在弹性限度内)；用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。回答下列问题：(1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并做出l-n图像；l12345l/cm10.4810.9611.4511.9512.40(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速
49、度大小g及l-n图线的斜率表示，表达式为k=；若g取9.80m/s2，则本实验中k=N/m(结果保留3位有效数字)。41(2019江苏高考真题)某兴趣小组用如题1图所示的装置验证动能定理(1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：26A电磁打点计时器B电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择(选填“A”或“B”)(2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动看法正确的同学是(选
50、填“甲”或“乙”)(3)消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码接通打点计时器电源，松开小车，小车运动纸带被打出一系列点，其中的一段如题2图所示图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度vA=m/s(4)测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L小车动能的变化量可用Ek=12MvA2算出砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出多次测量，若W与Ek均基本相等则验证了动能定理42(2019北京高考真题)用如图1所示装置研究平抛运动将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上