2020年高考物理最新模拟试题汇编14 力学实验
2020高考物理：力学实验(通用)练习及答案
2020高考物理力学实验（通用）练习及答案**力学实验**1、一实验小组用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒，实验装置如图所示．(1)实验前应调节气垫导轨底部的调节旋钮，使导轨________；充气后，当滑块在导轨上能________运动时，说明气垫导轨已经调节好．(2)实验时，先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，滑块1通过光电门1后与右侧固定有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；实验中需要测量滑块1(包括挡光片)的质量m1、滑块2(包括弹簧和挡光片)的质量m2、滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1、通过光电门2的挡光时间Δt2，还需要测量____________、____________.(写出物理量及其表示符号)(3)如果表达式____________成立，则说明滑块碰撞过程中动量守恒．(用物理量的符号表示)2、为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的装置进行实验．实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，不考虑B反弹对系统的影响．将A拉到P点，待B稳定后，A由静止释放，最终滑到Q点．分别测量PO、OQ的长度h和s.(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，为了解决这个问题，可以适当________(填“增大”或“减小”)重物B的质量．(2)滑块A在PO段和OQ段运动的加速度的比值为________．(3)实验测得A、B的质量分别为m、M，可得滑块与桌面间的动摩擦因数μ的表达式为________(用m、M、h、s表示)．(4)以下能减小实验误差的是________(填序号)．A．改变h，测量多组h和s的值，算出结果求平均值B．增加细线的长度C．减小细线与滑轮的摩擦3、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v1、v2、v3、v4、v5……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A和C(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图象．答案：如图所示(3)观察v-t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是小车的速度随时间均匀变化，v-t图象斜率的物理意义是加速度．(4)描绘v-t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度ΔxΔt表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是越小越好(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差有关(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．4、(2019·广东潮州测试)如图甲所示装置可以用来“探究加速度与合外力、质量的关系”，也可以用来“探究功与速度变化的关系”和“验证机械能守恒定律”等。
【2020高考物理】模拟考试专项题型含答案解析---力学实验2套
力学实验（1）1. （2019吉林长春二模）某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
小钢球由静止释放自由下落过程中，计时装置测出小钢球通过光电门时间为t ，用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。
测出刚释放时钢球球心到光电门间的距离为h ，当地的重力加速度为g ，小钢球所受空气阻力可忽略不计。
（1）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示， 钢球直径d ＝ cm.（2）要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是 。
（用题中所给字母表示） （3）实验中小钢球通过光电门的平均速度 （选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。
【参考答案】（1）1.000（2）gh =（3）小于【名师解析】（1）该游标卡尺为20分度，精度为0.05mm 。
钢球直径d ＝10.00mm=1.000cm.（2）由mgh=mv 2，v=d/t ，可得要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是gh =（3）用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，而小钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而做匀变速直线运动的质点中间时刻的瞬时速度小于中间位移的瞬时速度，所以实验中小钢球通过光电门的平均速度 “小于”小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。
2.（6分）（2019高三考试大纲调研卷10）（1）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件222d t12222d t的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示.该工件的直径为________cm，高度为________mm.（2）在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：①在实验操作中，下列说法正确的是________（填序号）A.实验中，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力F的大小应让砝码（包括砝码盘）的质量远大于小车质量B.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器的电源C.每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度D.先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系②下图为研究“在外力一定的条件下，小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量。
2018-2022年高考物理试题全国卷分类汇编：力学实验
实验步骤如下：
（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；
（7）定义 ，本次实验δ=________%（保留1位有效数字）。
8.【2020全国II卷22题】（5分）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加速度的大小为a=_______m/s2（保留3位有效数字）。
2018-2022年全国卷高考物理汇编—力学实验
1.【2018全国I卷22题】（5分）如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为_______cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m（保留3位有效数字）。
5.【2019新课标II卷22题】（5分）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50Hz的交流电源，纸带等．回答下列问题：
全国卷：2020年高考物理总复习《力学实验》专题演练
《力学实验》专题演练1．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。
向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
（1）试验中涉及下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__________（填入代表步骤的序号）。
（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。
打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。
由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_______m/s。
比较两纸带可知，_________（填“M”或“L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
【答案】（1）④①③② （2）1.29 M2．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。
打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________．（2）已测得1s=8.89 cm，2s=9.50 cm，3s=10.10 cm；当重力加速度大小为9.80 m/2s，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。
由此推算出f为________ Hz。
【答案】（1）12（s1+s2）f12（s2+s3）f12（s3–s1）f2（2）403．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。
2020年全国百所名校最新高考物理模拟试题全解汇编 专题30 力学实验(一)(解析版)
2020年全国百所名校最新高考模拟试题全解汇编力学实验（一）1、（2020· 广东省执信中学高三下学期2月月考）某学习小组用如图所示的装置验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律，其主要实验步骤如下(1)拉力传感器悬挂轻质定滑轮。
绕过滑轮的轻绳，一端与钩码A相连，另一端与矿泉水瓶相连。
调节瓶中水的多少直到将钩码由静止释放后，系统处于静止状态，拉力传感器的示数为F0(2)用刻度尺测出系统静止时钩码A与速度传感器B之间的竖直高度h。
固定钩码A。
减少瓶中的水，让钩码A由静止释放，钩码A下落过程中拉力传感器的示数为F，速度传感器的示数为v，则钩码A下落过程中的加速度大小a=______(3)继续减少瓶中的水，重复步骤(2)记下多组F与对应的v的值。
为了验证"当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律，在处理实验数据时，应作______图像A．（F0－F）－v B．（F0－F）－v2C．（F0－F）－1vD．（F0－F）－21v【答案】22vhB【解析】(2)[1]由22v ah，得22=v a h(3)[2]当系统处于静止状态时，设拉力传感器的示数为F 0，则有02=F Mg钩码A 下落过程中设绳上拉力大小为T ，则F =2TMg －T =Ma解得20-=Mv F F h故应作()20--F F v 图像。
故选B 。
2、（2020·山东省青岛17中高三下学期3月一轮复习摸底考试）某小组在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：(1)某同学组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量从悬点到摆球上端的长度L =0.9997m ，如图甲所示，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，則该摆球的直径为_______mm ，单摇摆长为_______m(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是_____(填正确答案标号)A ．测量周期时，从摆球经过平衡位置计时误差最小B ．实验中误将49次全振动记为50次，则重力加速度的测量值偏大C ．质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的进行实验，测得的重力加速度误差较小【答案】9.6 1.0045 AB【解析】(1)[1][2]．由游标尺的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球直径的整毫米数为9 mm ，游标尺中第6条刻度线与主尺刻度线对齐，所以摆球的直径d =9 mm+6×0.1 mm=9. 6 mm ，单摆摆长为2=+=d l L （0.999 7+0.004 8）m=1. 0045m 。
2020年高考物理实验专练 力学实验 一(10题含答案解析)
2020年高考物理实验专练力学实验一1.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。
在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地飘浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2(左端粘有橡皮泥)放在气垫导轨的中间；⑥先__________________，然后________________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复实验，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。
完善实验步骤⑥的内容。
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)。
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________________________。
2.如图所示为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸，一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点，另一端A拴两个细绳套．(1)下面为实验的一些操作步骤：①比较F′和F的大小、方向是否近似相同．②过P点用统一标度作出F、F1、F2的图示．③用一个弹簧测力计钩住细绳套，拉A至某点P.在纸上标出P点，记下拉力F的方向和大小．④用平行四边形定则作出F1、F2的合力F′.⑤用两个弹簧测力计互成角度地分别拉住两个细绳套，拉A至同样的位置P点，在纸上记下两个力F1、F2的方向和大小．这些实验步骤的合理顺序为________．(2)(多选)对于该实验，下列说法正确的是________．A．两细绳套必须等长B．若将细绳换成细橡皮筋，对实验结果无影响C．记录弹簧测力计拉力的方向时应将铅笔沿细绳画直线D．实验中，把橡皮筋的另一端A拉到P点时，两弹簧测力计之间的夹角不能太大(3)假如在上述实验步骤⑤中使其中一弹簧测力计拉力F1的大小不变，逐渐增加F1与合力之间的夹角，且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°.为了使橡皮筋仍然伸长到P点，另一弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比，下列说法中正确的是________．A．F2一直变大，与合力方向的夹角一直变大B．F2一直变大，与合力方向的夹角先变大后变小C．F2一直变小，与合力方向的夹角一直变小D．F2先变小后变大，与合力方向的夹角先变小后变大3.在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图甲中斜槽PQ与水平槽QR平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验．先不放被碰小球，使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘B处(槽口)，再使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，再重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口B的重垂线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N点，测得两小球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，且m1=2m2.则：(1)两小球的直径用螺旋测微器测得，测量结果如图乙，则两小球的直径均为________mm.(2)入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，其目的是________．A．使入射小球每次都能水平飞出槽口B．使入射小球每次都以相同的动量到达槽口C．使入射小球在空中飞行的时间不变D．使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞(3)下列有关本实验的说法中正确的是________．A．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是M、PB．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是P、MC．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是N、MD．在误差允许的范围内若测得|ON|=2|MP|，则表明碰撞过程中两小球组成的系统满足动量守恒定律4.验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示采用重物自由下落的方法:(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的( )A.天平B.直流电源C.刻度尺D.停表(2)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度g 取9.80 m/s 2,所用重物的质量为200 g 。
2020学年高三物理全真模拟试题十四(含答案解析)
2020学年高三物理全真模拟试题十四（含答案解析）二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题自要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．14．如图,一带电塑料小球质量为m,用绝缘悬线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面。
当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为()A.0B.2mgC.4mgD.6mg【答案】C【解析】带电小球在磁场中受到洛仑兹力作用,但是洛仑兹力不做功,所以从左方摆到最低点的过程只有重力做功,根据动能定理得mgL(1-cos 60°)=mv2,摆到最低点时,合力提供向心力,悬线上张力为0,则qvB-mg=m=mg,洛仑兹力方向竖直向上。
当小球从右方摆到最低点时,根据对称性可知其速度大小不变,但是方向反向,所以洛仑兹力方向竖直向下,大小不变,此时向心力不变,即F-qvB-mg=m,F=4mg,选项C对。
15、如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是()A.若仅撤去磁场,P可能做匀加速直线运动B.若仅撤去电场,P可能做匀加速直线运动C.若给P一初速度,P不可能做匀速直线运动D.若给P一初速度,P可能做匀速圆周运动【答案】D【解析】P处于静止状态,带负电荷,mg=qE,若仅撤去磁场,P仍静止,A错;仅撤去电场,P向下加速,同时受到洛仑兹力,将做复杂的曲线运动,B错;给P一平行于磁场方向的初速度时,P做匀速直线运动,C错;给P一垂直磁场方向的初速度时,因mg=qE,P在洛仑兹力作用下,将做匀速圆周运动,D对。
16、利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B。
用绝缘轻质丝线把底边长为L、电阻为R、质量为m 的“”形线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线框与电源,电源内阻不计,电压可调,导线的电阻忽略不计。
2020版山东物理高考及解析14_专题十四 实验与探究
的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为
Hz。
答案
1
(1) 2 (s1+s2)f
1
2 (s2+s3)f
1 2
(s3-s1)f
2
(2)40
解析
(1)匀变速直线运动中,某一段位移的平均速度等于中间时刻的瞬时速度:vB=
s1 s2 2T
=
1 2
(s
1+s2)f,同理vC=
1 2
(s2+s3)f,加速度a=
。钩码的质量应满足的条件是
。
答案 (1)非线性 (2)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量
解析 (1)将图(b)中各点连线,得到的是一条曲线,故a与m的关系是非线性的。 (2)由图(b)可知,当钩码质量不为零时,在一定范围内小车加速度仍为零,即细绳对小车的拉力 大于某一数值时小车才产生加速度,故可能的原因是存在摩擦力。 (3)若将钩码所受重力作为小车所受合力,则应满足三个条件,一是摩擦力被平衡,二是绳平行 于轨道平面,此二者可保证绳对车的拉力等于车所受合力,设绳的拉力为T,由mg-T=ma、T=Ma
3.(2014山东理综,21,8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速 度。 实验步骤: ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G; ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A 端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;
图甲
5.(2017课标Ⅰ,22,5分)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器” 计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推 一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续 的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)
专辑40 力学实验(一)-2020年高考物理最新模拟考试试题分类汇编(4月第二期)(解析版)
2020年高考最新模拟试题分类汇编（4月第二期）力学实验（一）1、（2020·湖北省黄冈市八模三）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量m 和m 、②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；⑤测出所需要的物理量．请回答：(1)实验①中A、B的两球质量应满足______(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x、y、x、y、x、y”、0 0 A A B B(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______、【答案】(1).m m xA B o ;(2). x;(3).x m x m x m x BA o A AB B;【解析】A BA（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有m =m v+m，在碰撞过程中动能守恒，故有2111m v2m v2m v2 222，解得v1m mA B mm mA B，要碰后a的速度v1＞0，即m A-m B＞0，m A＞m B；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x、x0、x ；（3）验证的方程为m x＝m x ＋m x2、（2020·河北省新集中学高三下学期第一次月考）如图甲所示，一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于架子上的定滑轮上，纸带的下端悬挂一质量为m的重物，将重物由静止释放，滑轮将在纸带带动下转动．假设纸带和滑轮不打滑，为了分析滑轮转动时角速度的变化情况，释放重物前将纸带先穿过一电火花计时器，交变电流的频率为50Hz，如图乙所示，通过研究纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况．下图为打点计时器打出来的纸带，取中间的一段，在这一段上取了7个计数点A、B、C、D、E、F、G，每相邻的两个计数点间有4个点没有画出，其中：x=8.05 cm、x=10.34 cm、x=12.62cm、x=14.92 cm、x=17.19cm、x =19.47cm．6（1）根据上面的数据，可以求出D点的速度v=______m/s；（结果保留三位有效数字）（2）测出滑轮半径等于3.00 cm，则打下D点时滑轮的角速度为______rad/s；（结果保留三位有效数字）（3）根据题中所给数据求得重物下落的加速度为______m/s2．（结果保留三位有效数字）【答案】(1).1.38(2). 46.0(3).2.29【解析】（1）根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知 D 点的瞬时速度：CE(12.6214.92)102v 1.38m/s 2T20.1．v vA B0 A1A0A1B20A B A A A B B12345DD（2）由v=ωr，则D时刻的角速度：2可知（3）根据s aT v 1.38Dr 0.0346.0rad/s．a x x x x x x4561239T214.92+17.19+19.478.05+10.34+12.6290.12102 2.29m/s23、（2020·河北省鸡泽县一中高三下学期二轮复习模拟七）用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，金属片C与圆环间的高度差为h，将A、B、C组成的系统由静止释放．当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两个固定在铁架台P、P处的光电门，通过电子计时器可测出物体B通过P 、P这段距离的时间．(1)若测得P、P之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度1 2v、________、(2)若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，重力加速度为g，该实验中验证了等式____________成立，即可验证机械能守恒定律．(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要________、【答案】(1).d/t1(2). mgh 2M m2d 2(3). 天平【解析】1 2 1 2t(1)由于 A 、B 两物体的质量相等，当物体 B 通过圆环，金属片 C 被搁置在圆环上后，A 、B 系统做匀速直线运动，故物体 B 刚穿过圆环后的速度vd t．(2)A 、B 、C 系统由初态至金属片 C 被搁置在贺环上的教程中，系统减少的重力势能为Emgh ，系统增p1 1 加的动能E 2M m v 2 2M m 2 2d2．若 m gh 2M m2d2，则可验证机械能守恒定律．(3)从表达式可得：本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要天平来测量物体及金属 片的质量．4、（2020·贵州省铜仁市高三下学期适应性测试一）如图甲所示，一根伸长可忽略的轻绳跨过轻质定滑轮，两个质量相等的砝码盘分别系于绳的两端。
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专题14 力学实验1．（2020·湖北省黄冈高三八模）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A 、B 两个小球的质量m A 和m B ； ②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B ，让小球A 从斜槽上位置P 由静止开始释放，小球A 离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A 的两位置（如图乙所示）；④将小球B 放在斜槽的末端，让小球A 仍从位置P 处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）； ⑤测出所需要的物理量． 请回答：(1)实验①中A 、B 的两球质量应满足______(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有______；（请选填“x 0、y 0、x A 、y A 、x B 、y B ”） (3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：______． 【答案】A B o m m x > A x B A o A A B B x m x m x m x =+ 【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有m A v 0=m A v 1+m B v 2，在碰撞过程中动能守恒，故有222012111222A A B m v m v m v =+，解得10A B A Bm m v m m m -=+，要碰后a 的速度v 1＞0，即m A -m B ＞0，m A ＞m B ；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x 0、x A 、x B ；（3）验证的方程为m A x 0＝m A x A ＋m B x B2．（2020·湖北省黄冈高三八模）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下： ①向体积为V 1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V 2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n 滴时体积为V 0；③先往边长为30~40cm 的浅盘里倒入2cm 深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a 的小正方形的坐标纸上；⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N ，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。
上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是______________________；错误的步骤是______________________________（指明步骤，并改正），油酸分子直径的表达式d =______。
【答案】将痱子粉均匀撒在水面上 应该是不足半格的舍去，多于半格的算一格0122V V Nna V 【解析】[1]由实验步骤可知，缺少的实验步骤是，在步骤③后加上：将痱子粉均匀撒在水面上。
[2]错误的是步骤⑥，应该改为：计算出轮廓范围内正方形的总数为N ，其中不足半个格舍去，多于半个格的算一格。
[3]一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积001122V V V V V n V nV =⨯= 油膜的面积2S Na =油酸分子的直径0122V V V d S Nna V == 3．（2020·北京市门头沟区高三一模）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d ，测量的示数如图所示，则摆球直径d=______cm ，再测量摆线长l ，则单摆摆长L=______（用d 、l 表示）；(2)摆球摆动稳定后，当它到达________（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n （n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。
停止计时的秒表如图所示，其读数为________s ，该单摆的周期为T=________s （周期要求保留三位有效数字）；(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________（用T 、L 表示），如果测量值小于真实值，可能原因是___________；A ．将摆球经过最低点的次数n 计少了B ．计时开始时，秒表启动稍晚C ．将摆线长当成了摆长D ．将摆线长和球的直径之和当成了摆长(4)正确测量不同摆L 及相应的单摆周期T ，并在坐标纸上画出T 2与L 的关系图线，如图所示。
由图线算出重力加速度的大小g___________m/s 2（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）。
【答案】1.84cm 2d l + 最低点 67.5s 2.25s 224LTπ A C 9.86m/s 2 【解析】(1)[1][2]．摆球直径d=1.8cm+0.1mm×4=1.84cm ； 单摆摆长L=2dl +； (2)[3][4][5]．摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n （n=1、2、3……），当n=60时刚好停表。
停止计时的秒表读数为67.5s ，该单摆的周期为67.5s=2.25s 302t T n==； (3)[6]．根据2LT gπ=可得计算重力加速度测量值的表达式为 224πL g T=A ．将摆球经过最低点的次数n 计少了，则计算周期T 偏大，则g 测量值较小，选项A 正确；B ．计时开始时，秒表启动稍晚，则周期测量值偏小，则g 测量值偏大，选项B 错误；C ．将摆线长当成了摆长，则L 偏小，则g 测量值偏小，选项C 正确；D ．将摆线长和球的直径之和当成了摆长,则L 偏大，则g 测量值偏大，选项D 错误； 故选AC 。
(4) [7]．根据2LT gπ=可得 224T L gπ=由图像可知2 4.85 3.25=41.2004.80k g π-==-解得g=9.86m/s 24．（2020·河北衡水中学高三五调）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。
弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。
在桌面上画出两条平行线MN 、PQ ，并测出间距d 。
开始时让木板置于MN 处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F 0 ，以此表示滑动摩擦力的大小。
再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F 1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到P Q 处的时间t 。
则：(1)木板的加速度可以用d 、t 表示为a ＝_______ 。
(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a 与弹簧秤示数F 1的关系。
下列图像能表示该同学实验结果的是________ 。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_______。
A ．可以改变滑动摩擦力的大小 B ．可以更方便地获取多组实验数据 C ．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小 D ．可以获得更大的加速度以提高实验精度 【答案】22dt C BC 【解析】(1)[1]木板做初速度为零的匀加速直线运动，根据2012x v t at =+得 212d at =解得22d a t=即木板的加速度为22d t。
(2)[2]AB ．由于摩擦力的存在，所以当10F F >时，木板才产生加速度，即图线不过原点，与横轴有交点，AB 错误；CD ．据题意，木板受到的滑动摩擦力为0F ，对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有 ()10F F M m a -=+联立解得011F a F m M m M=-++其中m 为矿泉水瓶的质量，M 为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知，当m M =时，1m M+近似不变，即图像的斜率不变，当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后1m M+变小，即图像向下弯曲，C正确D 错误。
故选C。
(3)[3]A．木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变，所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小，A错误；BC．缓慢向瓶中加水，拉力是连续增大，而挂钩码时拉力不是连续增大的，所以可以更方便地获取多组实验数据，比较精确地测出摩擦力的大小，BC正确；D．由于加速度越大需要水的质量越大，而水的质量越大时图象的斜率越小，实验的精确度会越小，D错误。
故选BC。
5．（2020·湖北华中师大附中高三测试）在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。
实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s，挡光片经过光电门的速度为v，钩码的质量为m，（重力加速度为g，摩擦可忽略）（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是__；（2）该同学作出了v2—m的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变__ （选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是__。
【答案】钩码质量远小于滑块质量无滑块质量【解析】（1）[]1设钩码质量为m，滑块质量为M，对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度a=mgM m+隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力F T=Ma=1Mmg mgmM mM=++要保证绳子的拉力F T等于钩码的重力mg，则钩码的质量m要远小于滑块的质量M，这时有F T mg≈；（2）[]2滑块的加速度a=22v s，当s 不变时，可知加速度与v 2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v 2﹣m 的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s 不变，v 2—m 的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；[]3因为a 与F 成正比，则有：22v mg s M=，则22gs v m M =，结合图线的斜率可以求出滑块的质量M 。
6．（2020·长春市第六中学高三二模）如图甲所示装置，可以进行以下实验：A.“研究匀变速直线运动”B.“验证牛顿第二定律”C.“研究合外力做功和物体动能变化关系(1)在A 、B 、C 这三个实验中，______需要平衡摩擦阻力。
(2)已知小车的质量为M ，盘和砝码的总质量为m ，且将mg 视为细绳对小车的拉力；为此需要满足.m M <<前述A 、B 、C 三个实验中，______不需要满足此要求。
(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验，由此可求得如图乙纸带上由O 点到D 点所对应的运动过程中，盘和砝码受到的重力所做功的表达式W =______，该小车动能改变量的表达式k E =V ______。
由于实验中存在系统误差，所以W______.(k E V 选填“小于”、“等于”或“大于”)。