高考物理二轮复习力学实验题计算题强化训练十四无答案
2022届高考物理二轮复习卷：力学实验
2023届高考物理二轮复习卷：力学实验一、实验探究题1．（3分）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v B=m/s，打出P点时小车的速度大小v P=m/s（结果均保留2位小数）。
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。
2．（3分）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）（1分）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）（1分）根据图（b ）中数据可得，当地重力加速度的大小为 m/s 2 。
3．（5分）小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示的纸带，已知打点计时器频率为 50 Hz 。
（1）（3分）下列关于该实验说法正确的是______。
A．纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点C．将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦D．可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好（2）（1分）根据图②中纸带的数据，打下C点时重物的速度为m s⁄（结果保留2位小数）。
（3）（1分）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P 和Q 分别进行实验，测得几组数据，并作出v2—ℎ图象，如图③所示，由图象可判断P 的质量Q 的质量（选填“大于”或“小于”）。
【志鸿优化设计】高考物理二轮总复习 专项能力训练 专题14 力学实验(含解析)
专题14 力学实验(时间:45分钟满分:100分)1.(14分)如图甲所示,在研究弹力和弹簧伸长量的关系时,把弹簧上端固定在横梁上,下端悬吊不同重力的砝码,用刻度尺测量弹簧的长度,把弹簧的伸长Δx和弹簧弹力F的关系在FΔx坐标系中描点如图乙所示。
(1)从坐标系中的实验数据可知,该弹簧的劲度系数是(精确到两位有效数字)。
(2)关于实验注意事项,以下哪项是没有必要的?(填入字母序号)。
A.悬吊砝码后,在砝码静止后再读数B.尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦C.弹簧的受力不超过它的弹性限度2.(16分)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。
物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。
从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。
打点计时器电源的频率为50Hz。
甲乙(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点和之间某时刻开始减速。
(2)计数点5对应的速度大小为m/s,计数点6对应的速度大小为m/s。
(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值(选填“偏大”或“偏小”)。
3.(16分)某实验小组用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,打点计时器,交流电源,木块,纸带,刻度尺,8个质量均为20g的钩码以及细线等。
实验操作过程如下:A.长木板置于水平桌面上,带定滑轮的一端伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上并与电源连接,纸带穿过打点计时器并与木块相连,细线一端与木块相连,另一端跨过定滑轮挂上钩码,其余钩码都叠放在木块上;B.使木块靠近打点计时器,接通电源,释放木块,打点计时器在纸带上打下一系列点,记下悬挂钩码的个数n;C.将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端,更换纸带,重复实验操作B;D.测出每条纸带对应木块运动的加速度a,实验数据如表乙所示。
(最新原创)2021年高考二轮复习物理学案- 力学实验附答案和解释 (2)
(最新原创)2021高考二轮复习物理考案（14）力学实验一、选择题1. 某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将师雪清从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。
他采用恰当的数据处理方法，则计算师雪清重力加速度的表达式应为g= 。
请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将。
(填“偏大”、“偏小”或“相同”) 师雪清2. 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。
盘边缘上固定一竖直的挡光片。
盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图1 所示。
图2为光电数字计时器师雪清的示意图。
光源A中射出的光可照到B中的接收器上若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间。
师雪清挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图3所示。
圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图4所示。
由图可知，（l）挡光片的宽度为_____________mm。
（2）圆盘的直径为_______________cm。
（3）若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms，则圆盘转动的角速度为_______弧度/ 师雪清秒（保留3位有效数字）。
3.某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带师雪清滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置.①在图2中，从纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致.②用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：、（写出2个即可）. 师雪清4. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。
实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。
2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡真题汇编版
一、单选题1. 如图，当电键K 断开时，用光子能量为2.5eV 的一束光照射阴极P ，发现电流表读数不为零。
合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。
由此可知阴极材料的逸出功为（ ）A ．1.9eV B ．0.6eV C ．2.5eV D ．3.1eV2. 如图所示，两块质量分别为m 1和m 2的木块由一根轻弹簧连在一起，在m 1上施加一个竖直向下的力F ，整个系统处于平衡状态．现撤去F ，m 2刚好被弹簧提起（弹性势能的表达式为，其中x 为形变量，k 为劲度系数），则力F的值为A．B．C．D．3. 如图，虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道Ⅰ为与第一宇宙速度对应的近地环绕圆轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为与第二宇宙速度对应的脱离轨道，三点分别位于三条轨道上，点为轨道Ⅱ的远地点，点与地心的距离均为轨道Ⅰ半径的2倍，则（ ）A ．卫星在轨道Ⅱ的运行周期为轨道Ⅰ的2倍B ．卫星经过点的速率为经过点的倍C ．卫星在点的加速度大小为在点的3倍D．质量相同的卫星在点的机械能小于在点的机械能4. 如图所示为一种环保“重力灯”，让重物缓慢下落，拉动绳子，从而带动发电机转动，使小灯泡发光。
某“重力灯”中的重物的质量为18kg ，它在30min 内缓慢下落了2m 使规格为“1.5V ，0.12W”的小灯泡正常发光不计绳子重力，下列说法正确的是（ ）A ．绳子拉力对重物做正功B ．重物重力做功为216J2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡真题汇编版二、多选题三、实验题C ．30min 内产生的电能为360JD ．重物重力势能转化为灯泡电能的效率为60%5. 查阅资料知，“全飞秒”近视矫正手术用的是一种波长的激光。
已知普朗克常数，光在真空中传播速度，则该激光中光子的能量约为（ ）A ．1.9×10-18JB ．1.9×10-19JC ．2.2×10-18JD ．2.2×10-19J6. 如图，质量为M 、长度为l 的小车静止在光滑的水平面上。
人教版2020届高考物理二轮复习专练：力学实验
(1)关于使用操作，下列说法正确的是________。 A．要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力 B．A、B 两点间距离应尽可能近一些可减小误差 C．改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量 D．不必用天平测出小车和车上拉力传感器的总质量 (2)某同学在表中记录并处理了实验所得的几组数据，依据表格内容计算第 4 次实 验的加速度数值是________m/s2(结果保留三位有效数字)。
gcosθ 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 9.80 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为 0.35(结果保留 2 位小数)．
(4)根据欧姆定律， Rx＝UIRR＝R0＋URgI＝R0U＋RR0 gI.
R0 3、(2019·全国卷Ⅱ)
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知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
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：
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知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
于固定点 P，下端用细线挂一重物 M。弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点， 手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示 数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N，图中 A 的示数为________N。 (2)下列不必要的实验要求是________。(请填写选项前对应的字母) A．应测量重物 M 所受的重力 B．弹簧测力计应在使用前调零 C．拉线方向应与木板平面平行 D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置 (3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程，在保证现有器 材不变的情况下怎样调整水平拉力 B________________________________________。 解析 (1)观察测力计读数，每 1 N 被分成 10 格，则 1 格就等于 0.1 N。图指针落 在 3 N 到 4 N 的第 8 格处，所以其示数为 3.80 N。 (2)实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重 力必须要知道，故 A 正确；弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之 前校零，故 B 正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性， 故 C 正确；当结点 O 位置确定时，弹簧测力计 A 的示数也确定，由于重物的重 力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计 B 的大小与方向也一定，所 以不需要改变拉力多次实验，故 D 错误。本题选择不必要的，故选 D。 (3)当弹簧测力计 A 超出其量程，则说明弹簧测力计 B 与重物这两根细线的力的 合力已偏大。由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要 么改变测力计 B 拉细线的方向，从而使测力计 A 不超出量程。 答案 (1)3.80 (2)D (3)减小拉 B 的力、减小 OB 与 OA 的夹角(选一条回答即可) 5、（实验）某同学用如图的实验装置研究小车在斜面上的运动．
高考物理大二轮复习 专题强化训练 力学
拾躲市安息阳光实验学校专题强化训练(十四)一、选择题1．(多选)(2019·安徽六安模拟)如图所示，一光电管的阴极用极限波长为λ0的钠制成．用波长为λ的紫外线照射阴极K ，光电管阳极A 和阴极K 之间的电势差为U ，饱和光电流(当阴极K 发射的光电子全部到达阳极A 时，电路中的电流达到最大，称为饱和光电流)为I ，光电子的电荷量为e ，则( )A ．若入射光强度增大到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K 发射的光电子的最大初动能可能增大B ．若改用同样强度的蓝光照射光电管的阴极可能逸出光电子C ．每秒钟从阴极K 发射的光电子数目为IeD ．从阴极K 发射的光电子到达阳极A 时的动能最大值为hc ⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ－1λ0 [解析] 从阴极K 发射的光电子的最大初动能与入射光强度无关，由于每个光子的能量不变，根据E k ＝hν－W 0可知，从阴极K 发射的光电子的最大初动能不变，选项A 错误；蓝光的频率比紫外线的频率小，改用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子，也可能不逸出光电子，选项B 正确；从阴极K 发射的光电子数目N ＝Q e ＝It e ，每秒钟内从阴极K 发射的光电子数目n ＝N t ＝Ie，选项C 正确；发射的光电子到达A 极时的动能最大值为E k ＋eU ＝hν－W 0＋eU ＝hc λ－hcλ0＋Ue＝hc ⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ－1λ0＋eU ，选项D 错误．[答案] BC2．(2019·北京卷)光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果.由表中数据得出的论断中不正确的是( ) A ．两组实验采用了不同频率的入射光 B ．两组实验所用的金属板材质不同C ．若入射光子的能量为5.0 eV ，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD ．若入射光子的能量为5.0 eV ，相对光强越强，光电流越大[解析] 由于光子的能量E ＝hν，又入射光子的能量不同，故入射光子的频率不同，A 项正确；由爱因斯坦光电效应方程hν＝W ＋E k ，可求出两组实验的逸出功均为3.1 eV ，故两组实验所用的金属板材质相同，B 项错误；由hν＝W ＋E k ，逸出功W ＝3.1 eV 可知，若入射光子能量为5.0 eV ，则逸出光电子的最大动能为1.9 eV ，C 项正确；相对光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大，故D 项正确．[答案] B3．(2019·安徽皖南八校联考)如图所示为氢原子的能级示意图，大量氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.29 eV的金属钠，下列说法中正确的是( )A．这些氢原子能发出两种不同频率的光子B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出光子的波长最短C．金属钠发出的光电子的最大初动能为9.80 eVD．从n＝3能级跃迁到n＝1能级所发出的光子频率最低[解析] 大量处于n＝3能级的氢原子跃迁，能产生C23＝3×3－12＝3种不同频率的光子，选项A错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光子能量最小，由E＝hν可知，这些光子频率最小，由λ＝cν可知，这些光子波长最长，选项B错误；金属钠发出的光电子的最大初动能为－1.51 eV－(－13.6 eV)－2.29 eV＝9.80 eV，选项C正确；从n＝3能级跃迁到n＝1能级所发出的光子能量最大，由E＝hν可知，这些光子频率最大，选项D错误．[答案] C4．(2019·宁夏石嘴山模拟)如图甲所示，是氢原子的能级示意图，下列说法中正确的是( )几种金属的逸出功金属钨钙钠钾铷逸出功W0/eV 4.54 3.20 2.29 2.25 2.13乙A．大量处于n＝4能级的氢原子跃迁到基态能释放出3种频率的光子B．遏止电压只与金属的逸出功有关C．大量处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝2能级时释放出的光子照射如图乙所示的几种金属时，有三种金属能发生光电效应D．用氢原子跃迁时释放出的光子照射金属钾，从n＝4能级跃迁到基态的原子数越多则金属释放的光电子最大初动能越大[解析] 大量处于n＝4能级的氢原子跃迁到基态能释放出C24＝6种频率的光子，故A错误；由U c＝E kme＝hν－W可知遏止电压与光照频率和金属的逸出功有关，故B错误；氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射的光子能量为ΔE＝E4－E2＝2.55 eV，根据光电效应发生条件，入射光的能量应大于金属逸出功，因此有3种金属(钠、钾、铷)能发生光电效应现象，故C正确；由E km ＝hν－W可知金属的最大初动能只与光子的频率有关，与光子数无关，跃迁的原子数越多，释放的光子数越多，但不影响最大初动能，故D错误．[答案] C5．(2019·福建八县联考)如图为氢原子的能级图，下列说法正确的是( )A．大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时发出6种不同频率的光子B．大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时发出最大的光子能量为5.1 eV C．大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时，照到逸出功为2.75 eV的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为12.75 VC．大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时，放出的光子能量照到逸出功为2.27 eV的光电管上，都能发生光电效应[解析] 大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时，发出C24＝6种频率不同的光子；频率最大的光子能量为－0.85 eV－(－13.6) eV＝12.75 eV，A正确，B 错误；光电管逸出功为2.75 eV，故遏止电压满足U ce＝12.75 eV－2.75 eV＝10 eV，故U c＝10 V，C错误；从n＝4能级跃迁到n＝3能级时放出的光电子能量最小为0.66 eV<2.27 eV，不能使光电管发生光电效应，D错误．[答案] A6．(多选)PET(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是：将放射性同位素15 8O注入人体，参与人体的代谢过程.15 8O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像．根据PET原理，下列说法正确的是( )A.15 8O衰变的方程式为15 8O―→15 7N＋01eB．将放射性同位素15 8O注入人体，15 8O的主要用途作为示踪原子C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子D．PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长[解析] 根据核电荷数守恒和质量数守恒，选项A正确；一对正负电子湮灭若只生成一个光子，不满足动量守恒定律，所以一对正负电子湮灭时应产生一对光子，被探测器探测到，即它的用途是作为示踪原子，故选项B正确，C 错误；PET中所选的放射性同位素在受检体内存留时间要短，这样才安全，选项D错误．[答案] AB7．(多选)(2019·太原一模)下列说法正确的是( )A．铀238发生α衰变生成钍234，α粒子与钍234的质量之和等于铀238的质量B．铀238发生α衰变生成钍234，α粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能C．β衰变中释放的β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流D．核反应方程14 7N＋42He→17 8O＋X中，X是质子且反应过程中系统动量守恒[解析] 铀238发生α衰变成钍234时有质量亏损，所以α粒子与钍234的质量之和小于铀238的质量，A错误．一重原子核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B正确．β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子，C错误．由质量数守恒及电荷数守恒可以判断X是质子，且在微观领域，动量守恒定律依然适用，D正确．[答案] BD8. (2018·天津卷)国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台．下列核反应中放出的粒子为中子的是( )A.147N 俘获一个α粒子，产生178O 并放出一个粒子 B.2713Al 俘获一个α粒子，产生3015P 并放出一个粒子 C.115B 俘获一个质子，产生84Be 并放出一个粒子 D.63Li 俘获一个质子，产生32He 并放出一个粒子[解析] 根据核反应过程中质量数守恒及电荷数守恒可知，147N ＋42He→178O ＋11H ，A 项错误；2713Al ＋42He→3015P ＋10n ，B 项正确；11 5B ＋11H→84Be ＋42He ，C 项错误；63Li＋11H→32He ＋42He ，D 项错误．[答案] B9．(多选)在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核发生衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如右图中a 、b 所示，由图可知( )A ．该核发生的是α衰变B ．该核发生的是β衰变C ．磁场方向一定垂直纸面向里D ．磁场方向向里还是向外不能判定[解析] 原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为β衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能，故选项B 、D 正确．[答案] BD10．下列说法正确的是( )A ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等B ．铀核裂变的一种核反应方程是23592U→14156Ba ＋9236Kr ＋210nC ．设质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m 1＋m 2－m 3)c 2D ．原子在a 、b 两个能级的能量分别为E a 、E b ，且E a >E b ，当原子从a 能级跃迁到b 能级时，辐射出光子的波长λ＝hcE a －E b(其中c 为真空中的光速，h 为普朗克常量)[解析] 动能相等的质子和电子，因质子质量比电子质量大得多，依据动能E k ＝p 22m 可知质子和电子动量不相等，再根据德布罗意波长公式λ＝hp，可知动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长不相等，故A 错误；铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程是23592U ＋10n→14156Ba ＋9236Kr ＋310n ，故B 错误；根据爱因斯坦质能方程可知，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m 1＋2m 2－m 3)c 2，故C 错误；原子在a 、b 两个能级的能量为E a 、E b ，且E a >E b ，当原子从a 能级跃迁到b 能级时，辐射出光子的能量为E ＝hc λ＝E a －E b ，所以光子的波长λ＝hcE a －E b，故D 正确．[答案] D二、非选择题11．(2019·辽宁大连一模)从19起，物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c 与入射光频率ν，作出U c －ν的图像，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射测出的h 相比较，以检验爱因斯坦方程的正确性．图乙中频率ν1、ν2，遏止电压U c1、U c2及电子的电荷量e 均为已知，求：(1)普朗克常量h ；(2)该金属的截止频率ν0.[解析] 根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0及动能定理－eU c ＝0－E k和W 0＝hν0，得U c ＝h e ν－heν0.结合图像知k ＝h e ＝U c2－U c1ν2－ν1＝U c1ν1－ν0，普朗克常量h ＝e U c2－U c1ν2－ν1，ν0＝U c2ν1－U c1ν2U c2－U c1.[答案] (1)e U c2－U c1ν2－ν1 (2)U c2ν1－U c1ν2U c2－U c112．(2019·东北三校段考)室内装置污染四大有害物质是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中，氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉，氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素，静止的氡核22286Rn 放出一个粒子X 后变成钋核21884Po ，钋核的动能为E k1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子X 的动能．试回答以下问题：(1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子X)．(2)求粒子X 的动能E k2.[解析] (1)氡核22286Rn 放出某种粒子X 后变成钋核21884Po ，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒，可以判断发生的是α衰变，衰变方程为22286Rn→21884Po ＋42He.(2)设钋核的质量为m 1、速度大小为v 1，粒子X 的质量为m 2、速度大小为v 2，根据动量守恒定律，有0＝m 1v 1－m 2v 2粒子X 的动能：E k2＝m 2v 222m 2＝m 1v 212×m 1m 2＝1092E k1.[答案] (1)222 86Rn→218 84Po ＋42He (2)1092E k1。
2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡经典题解版
一、单选题二、多选题1. 如图所示，质量为m 的物体，在与地面成角斜向下的力F 的作用下，由静止沿水平方向运动了距离x ，物体与地面间的动摩擦因数为。
则此过程中（ ）A ．F对物体做功为B．地面摩擦力对物体做功为C．重力对物体做功为D．地面支持力对物体做功为2. 如图所示，重为10N 的物体以速度v 在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1。
现在给物体施加水平向右的拉力F ，其大小为20N ，则物体受到的摩擦力和加速度大小为（g 取10m/s 2）（ ）A ．1N ，20m/s 2B ．0，21m/s 2C ．1N ，21m/s 2D ．1N ，19m/s 23. 一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg 的B 固定在一起，质量为1kg 的A 放于B 上。
现在A 上施加力F 使得弹簧压缩，然后撤去力F ，此后A 和B 一起竖直向上运动，且A 和B 能分离。
如图所示。
当A 、B 分离后，A 上升0.2m 到达最高点，此时B 速度方向向下，弹簧为原长，则从A 、B 分离起至A 到达最高点的这一过程中，下列说法的是（ ）（g 取10m/s 2）A ．A 、B 分离时B 的加速度为gB ．弹簧的弹力对B 做功为零C ．弹簧的弹力对B 的冲量大小为6N·sD ．B 的动量变化量为零不正确4. 下列说法正确的是（ ）A ．轻核聚变反应方程中，X 表示正电子B ．是铀核裂变的一种反应方程C ．放射性元素与不同的元素形成化合物，其半衰期不同D ．比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定5. 水下一点光源发出a 、b 两单色光。
人在水面上方，向下看如图所示，水面中心Ⅰ区域有a 光、b 光射出，Ⅱ区域只有a 光射出。
下列判断正确的是（ ）A ．a 、b 光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，a 光的折射角小B ．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长C ．水对a 光的折射率大于对b 光的折射率D ．水下a 、b 光不能射到图中Ⅱ区域以外区域6. 如图所示是指纹识别原理图，它利用了光学棱镜的全反射特性。
高考物理二轮复习力学实验题计算题强化训练三无答案
力学实验题、计算题强化训练三1.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图1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。
将A拉到P点，待B稳定后静止释放，B 着的后速度立即减为零，A最终滑到Q点。
分别测量OP、OQ的长度h和s，测得A、B的质量分别为m、M 。
改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。
（1）请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象。
（3）若实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg．根据图2所示的s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=（结果保留一位有效数字）。
2.甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为16m/s．已知甲车紧急刹车时加速度a1＝3m/s2，乙车紧急刹车时加速度a2=4m/s2，乙车司机的反应时间为0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车)，求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离？3.如图所示，将质量m =0.1kg 的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数μ=0.8。
对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F ，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了2.2m 。
（取g =10m/s ²，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6）求：⑴圆环加速度a 的大小；⑵拉力F 的大小。
4.为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m 的粗糙的倾斜轨道AB ，通过水平轨道BC 与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE ，整个轨道除AB 段以外都是光滑的。
其中AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示。
一个小物块以初速度，从某一高处水平抛出，到A 点时速度方向恰沿AB 方向，并沿倾斜轨道滑下。
高考物理二轮复习力学实验专项训练
力学实验专项训练(时间:45分钟满分:100分)1.(16分)如图所示,一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门,与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质力传感器能显示挂钩处所受的拉力。
(1)在探究质量一定时、加速度与合外力的关系时,要使力传感器的示数等于小车所受合外力,必须进行的操作是。
然后保证小车的质量不变,多次向沙桶里加沙,测得多组a和F 的值,画出的a-F图象是。
(2)在探究合外力一定,加速度与质量的关系时,先测出小车质量m,再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动,读出小车在两光电门之间的运动时间t。
改变小车质量m,测得多组m、t的值,建立坐标系描点作出图线。
下列能直观得出合外力一定时,加速度与质量成反比的图线是。
(3)如果用精度为0.02 mm的游标卡尺测量遮光片宽度,看到部分刻度如图所示,则正确的读数结果应该是cm。
2.(16分)某学习小组的同学欲探究滑块与桌面间的动摩擦因数,他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置,另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干。
该小组同学的实验步骤如下:用天平称量滑块的质量m0=300 g,将滑块放在水平桌面上并连接上纸带,用细线通过滑轮挂上两个钩码(每个钩码的质量为100 g),调整滑轮高度使细线与桌面平行,让钩码拉动滑块、纸带由静止开始加速运动,用打点计时器记录其运动情况。
实验记录的纸带如图乙所示,图中前几个点模糊,因此从点迹清晰的A点开始研究,每隔4个点取一个计数点。
若电源频率为50 Hz,则打点计时器打下B点时,滑块的速度为m/s;滑块运动的加速度为m/s2;滑块与桌面间的动摩擦因数μ= 。
(重力加速度g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)3.(16分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。
所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m)。
高考物理二轮复习 第二部分 第6强化 力学实验练习
第6强化力学实验1．(2016·天津卷)某同学利用图示装置研究小车的匀速直线运动． (1)实验中，必需的措施是________． A ．细线必须与长木板平行 B ．先接通电源再释放小车 C ．小车的质量远大于钩码的质量 D ．平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s 1＝3.59 cm ，s 2＝4.41 cm ，s 3＝5.19 cm ，s 4＝5.97 cm ，s 5＝6.78 cm ，s 6＝7.64 cm.则小车的加速度a ＝________m/s 2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝________m/s(结果均保留两位有效数字)．解析：(1)利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时，为顺利完成实验，保证实验效果，细线与长木板要平行，否则，小车受力会发生变化，选项A 正确；为打的点尽量多些，需先接通电源，再释放小车，选项B 正确；本题中只要保证小车做匀变速运动即可，无需保证小车质量远大于钩码的质量，选项C 错误；同理，小车与长木板间可以有不变的摩擦力，无需平衡摩擦力，选项D 错误．故必要的措施是A 、B 选项．(2)由s 4－s 1＝3aT 2、s 5－s 2＝3aT 2、s 6－s 3＝3aT 2知加速度a ＝s 4＋s 5＋s 6－s 1－s 2－s 39T2＝0.80 m/s 2，打B 点时小车的速度v B ＝s 1＋s 22T＝0.40 m/s. 答案：(1)AB (2)0.80 0.402．(2016·浙江卷)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.如图1所示，用弹簧OC 和弹簧秤a 、b 做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00 cm 不变的条件下图1 图2(1)若弹簧秤a 、b 间夹角为90°，弹簧秤a 的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b 的读数可能为________N.(2)若弹簧秤a 、b 间夹角大于90°，保持弹簧秤a 与弹簧OC 的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC 的夹角，则弹簧秤a 的读数_______、弹簧秤b 的读数_______(填“变大”“变小”或“不变”)．解析：(1)根据胡克定律，弹簧OC 伸长1.00 cm 时弹簧的弹力F c ＝k Δx ＝500×1.00×10－2N ＝5.00 N ；由图2可知弹簧秤a 的读数F a ＝3.00 N ，根据勾股定理，F 2a ＋F 2b ＝F 2c ，解得F b＝4.00 N.(2)改变弹簧秤b 与OC 的夹角时，由于保持弹簧伸长1.00 cm 不变，因而F a 与F b 的合力F 保持不变，根据平行四边形定则，F a 、F b 合成的平行四边形如图所示(▱OAC ′B )，当弹簧秤b 与OC 的夹角变小时，其力的合成的平行四边形为▱OA ′C ′B ′，由图可知，a 、b 两弹簧秤的示数都将变大．答案：(1)3.00～3.02 3.9～4.1(有效数字不作要求) (2)变大 变大3．(2016·全国丙卷)某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N ＝5个，每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下：(导学号 59230062)图(a)(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑．(2)将n (依次取n ＝1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N －n 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s－t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a.(3)对应于不同的n的a值见下表．n＝2时的s－t图象如图(b)所示；由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表．1.00(4)体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．图(b)图(c)(5)利用a－n图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g＝9.8 m/s－2)．(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)A．a－n图线不再是直线B．a－n图线仍是直线，但该直线不过原点C．a－n图线仍是直线，但该直线的斜率变大解析：(3)根据题图(b)可知，当t ＝2.00 s 时，位移s ＝0.78 m ，由s ＝12at 2，得加速度a ＝2s t2＝0.39 m/s 2.(4)图象如图所示．(5)小车空载时，n ＝5，加速度为a ＝1.00 m/s 2.由牛顿第二定律得nm 0g ＝(m ＋nm 0)a ，代入数据得m ＝0.44 kg.(6)若木板保持水平，则对系统由牛顿第二定律得nm 0g －μ[m ＋(N －n )m 0]g ＝(m ＋Nm 0)a ，得a ＝（1＋μ）m 0g m ＋5m 0n －μg .由此知图线不过原点，且斜率增大，故B 、C 正确．答案：(3)0.39 (4)如图所示 (5)0.44 (6)BC4．某兴趣小组准备探究“动能定理”，实验前组员们提出了以下几种猜想： ①W ∝v ；②W ∝v 2；③W ∝v为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置．PQ 为一块倾斜放置的木板，在Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q 点的速度)．在刚开始实验时，小刚同学提出“不需要测出物体的质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L 和读出速度传感器的读数v 就行了”，大家经过讨论采纳了小刚的建议．(导学号 59230063)甲 乙(1)请你说明采纳小刚建议的理由：_________________________ _______________________________________________________(2)让物体分别从不同高度无初速度释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L 1、L 2、L 3、L 4……读出物体每次通过Q 点的速度v 1、v 2、v 3、v 4……并绘制了如图乙所示的L －v图象．若为了更直观地看出L 和v 的变化关系，他们下一步应该作出________．A ．L －v 2图象 B ．L －v 图象 C ．L －1v图象D ．L －1v图象(3)实验中，木板与物体间摩擦力________(填“会”或“不会”)影响探究的结果． 解析：(1)重力和摩擦力做功：(mg sin θ－μmg cos θ)L ，动能的增加量为：12mv 2，两表达式中都有m ，可以约掉，故不需要测出物体的质量．(2)采用表格方法记录数据，合理绘制的L －v 图象是曲线，不能得出结论W ∝v ，为了更直观地看出L 和v 的变化关系，应该绘制L －v 2图象．(3)重力和摩擦力的总功W 也与距离L 成正比，因此不会影响探究的结果． 答案：(1)做功和物体动能的表达式中都有质量m ，可以简化约去 (2)A (3)不会 5．(2016·江苏卷)某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A 点．光电门固定在A 的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d 的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t 可由计时器测出，取v ＝dt作为钢球经过A 点时的速度．记录钢球每次下落的高度h 和计时器示数t ，计算并比较钢球在释放点和A 点之间的势能变化大小ΔE p 与动能变化大小ΔE k ，就能验证机械能是否守恒．(1)用ΔE p ＝mgh 计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h 应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离．A ．钢球在A 点时的顶端B ．钢球在A 点时的球心C ．钢球在A 点时的底端(2)用ΔE k ＝12mv 2计算钢球动能变化的大小．用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s ．则钢球的速度为v ＝________m/s.(3)下表为该同学的实验结果：(×10p k 的观点？请说明理由．(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议．解析：(1)高度变化要比较钢球球心的高度变化．(2)毫米刻度尺读数时要估读到毫米下一位，由v ＝d t代入数据可计算出相应速度．(3)从表中数据可知ΔE k >ΔE p ，若有空气阻力，则应为ΔE k <ΔE p ，所以不同意他的观点．(4)实验中遮光条经过光电门时的速度大于钢球经过A 点时的速度，因此由ΔE k ＝12mv2计算得到的ΔE k 偏大，要减小ΔE p 与ΔE k 的差异可考虑将遮光条的速度折算为钢球的速度．答案：(1)B (2)1.50(1.49～1.51都算对) 1.50(1.49～1.51都算对) (3)不同意，因为空气阻力会造成ΔE k 小于ΔE p ，但表中ΔE k 大于ΔE p .(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L 和l ，计算ΔE k 时，将v 折算成钢球的速度v ′＝l Lv .。
2021届高考物理二轮重点专题整合强化练专题(14)力学实验
2021年高考物理二轮重点专题整合强化练专题（14）力学实验（原卷版）1．小张同学为了验证力的平行四边形定则，设计如下实验，其装置图如图1甲所示．实验步骤如下：(1)将3条完全相同的弹性橡皮条(满足胡克定律)的一端连接在一起形成一个结点O，先测量出橡皮条的自然长度x0；(2)在竖直平面内固定一木板，在木板上固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条的A、B端固定在木板上，在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不超出弹性限度，且与纸面无摩擦；(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录________；(4)取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别用长度(x1－x0)、(x2－x0)代表橡皮条OA和OB拉力的大小，作出力的图示OA′和OB′，并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OA′C′B′，测量出OC′长度x4，如果近似可得x4＝________，且OC′的方向________，则实验验证了力的平行四边形定则；(5)改变A、B的位置，重复(2)到(4)的实验步骤进行多次验证．(4)如果近似可得x4＝x3－x0，且OC′的方向与OC的方向相反，则实验验证了力的平行四边形定则．2．(2020·全国卷Ⅱ·22)一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图2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)．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＝9.80 m/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)．图2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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.3．某实验小组用如图3所示的实验装置测当地的重力加速度，图中A 、B 是两个光电门，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A 、B ，钢球通过光电门A 时与光电门相连的光电计时器开始计时，通过光电门B 时就停止计时，得到钢球从A 运动到B 所用的时间t ，用刻度尺测出A 、B 间的高度h ，保持钢球下落的位置不变，光电门B 的位置不变，改变光电门A 的位置，重复前面的实验，测出多组h 、t 的值．图3(1)根据测得的多组h 、t 的值，算出每组的h t ，作出ht－t 图象，则图象应是下列选项图中的________．(2)图线在纵轴上的截距表示________，要求出重力加速度，必须求出图线的________，若求出的图线的这个量用k 表示，则当地的重力加速度为________．4．(2020·陕西西安中学高三四模)为了探究质量一定时加速度与力的关系．一同学设计了如图4甲所示的实验装置．其中M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量．(滑轮质量不计)图4(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________． A ．用天平测出砂和砂桶的质量B ．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C ．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D ．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E ．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz 的交流电源，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s 2(结果保留两位有效数字)． (3)以弹簧测力计的示数F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a －F 图象是一条直线，如图丙所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k ，则小车的质量为________． A ．2tan θ B.1tan θ C ．k D.2k5．(2020·安徽合肥市一模)某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因数，设计了如图5(a)所示的实验装置，弹簧左侧固定在挡板A 上，处于原长的弹簧右端位于C ，弹簧与滑块接触但不拴接，滑块上安装了宽度为d 的遮光片，轨道B 处装有光电门．图5(1)实验的主要步骤如下：①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图(b)所示，d＝________ cm；②将滑块向左压缩弹簧，由静止释放滑块，同时记录遮光片通过光电门的时间t；③测量并记录光电门与滑块停止运动时位置之间的距离x；④改变弹簧压缩量，多次重复步骤②和③.(2)实验收集的数据并处理如下：图6①实验小组根据上表数据在图6所示的v2－x图中已描绘出五个点，请描绘出余下的点并作出v2－x图象．②根据所作图象，可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为__________(g取10 m/s2，结果保留两位有效数字)．6．(2020·湘赣皖长郡中学十五校高三第二次联考)用图7所示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…，计算出t02、t12、t22….图7(1)挡光时间为t0时，重锤的加速度为a0.从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t i，重锤的加速度为a i.则a ia0＝____________.(结果用t0和t i表示)(2)作出a ia0－i的图线是一条直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M＝________.(3)若重锤的质量约为300 g，为使实验测量数据合理，铁片质量m0比较恰当的取值是________．A．1 g B．5 g C．40 g D．100 g7．(2020·山西太原市高三模拟)为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图8所示的装置进行实验．气垫导轨上有A、B两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥．已知A的质量为m1，遮光片的宽度为d；打开电源，调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上．解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通过光电门1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2.两光电门显示的遮光时间分别为Δt1和Δt2，由此可知碰撞前滑块A的速度为____________，锁定时弹簧具有的弹性势能为E p＝________，B的质量m2＝____________.(用已知和测得的物理量的符号表示)图88.如图9所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置.图9(1)下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是______.(选填字母)(2)在平衡阻力后，当小盘及盘内物体的总质量________(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小车总质量时，小盘及盘内物体的总重量近似等于小车运动时所受的拉力.实验中可以通过增减小盘中________(选填“50 g 钩码”或“1 g砝码”)的个数来改变拉力的大小.(3)图10是对一条纸条处理后得到的v－t图象，根据图象可求得加速度大小为_______ m/s2.(结果保留三位有效数字)图109.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及物体质量间关系的实验，图11(a)为实验装置图，A为小车，B为打点计时器，C为装有沙的沙桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板.实验中认为细绳对小车的拉力F等于沙和沙桶的总重力，小车运动的加速度a可由打点计时器在纸带上打出的点求得.(1)图(b)为某次实验得到的纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10 s，由图中数据求出小车加速度值为________ m/s2.(计算结果保留两位有效数字)图12(2)保持沙和沙桶的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1m数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时，a与m的关系，请在图(c)中选择恰当的物理量和标度建立坐标系，并作出图线.(3)从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间的定量关系是________.(4)保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力F的关系图线如图10所示，该图线不通过原点，其可能的原因是________________________________________________________________________.图1310.(1)用图14所示装置做“探究做功与速度变化的关系”实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有________(填字母)；图14A.秒表B.天平C.刻度尺D.弹簧测力计(2)用图15所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正确的是________(填字母)；图15A.将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B.手提纸带任意位置C.使重物靠近打点计时器(3)图16是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸.已知方格纸每小格的边长均为0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________ m/s(g取10 m/s2，结果保留两位有效数字).图162021年高考物理二轮重点专题整合强化练专题（14）力学实验（解析版）1．(2020·广东佛山市高三二模)小张同学为了验证力的平行四边形定则，设计如下实验，其装置图如图1甲所示．实验步骤如下：(1)将3条完全相同的弹性橡皮条(满足胡克定律)的一端连接在一起形成一个结点O，先测量出橡皮条的自然长度x0；(2)在竖直平面内固定一木板，在木板上固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条的A、B端固定在木板上，在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不超出弹性限度，且与纸面无摩擦；(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录________；(4)取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别用长度(x1－x0)、(x2－x0)代表橡皮条OA和OB拉力的大小，作出力的图示OA′和OB′，并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OA′C′B′，测量出OC′长度x4，如果近似可得x4＝________，且OC′的方向________，则实验验证了力的平行四边形定则；(5)改变A、B的位置，重复(2)到(4)的实验步骤进行多次验证．【答案】(3)O、A、B三点的位置以及OC的方向(4)x3－x0与OC的方向相反【解析】(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录O、A、B三点的位置以及OC的方向．(4)如果近似可得x4＝x3－x0，且OC′的方向与OC的方向相反，则实验验证了力的平行四边形定则．2．(2020·全国卷Ⅱ·22)一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图2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)．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＝9.80 m/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)．图2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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 【答案】1.84 1.96 滑轮的轴不光滑(或滑轮有质量)【解析】B 小球在0.730 s 时间内下落距离s ＝0.590 m －0.100 m ＝0.490 m 初始时速度为零，根据s ＝12at 2得a ＝2s t 2＝2×0.4900.7302 m/s 2≈1.84 m/s 2.根据牛顿第二定律 对B 球：m B g －F T ＝m B a ′① 对A 球：m A g －F T ＝m A (－a ′)②联立①②两式得a ′＝m B －m A m A ＋m B g ＝150.0－100.0×10－3100.0＋150.0×10－3×9.8 m/s 2＝1.96 m/s 2. 可见实验结果比理论结果小一些，可能是滑轮的轴不光滑或滑轮有质量．3．某实验小组用如图3所示的实验装置测当地的重力加速度，图中A 、B 是两个光电门，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A 、B ，钢球通过光电门A 时与光电门相连的光电计时器开始计时，通过光电门B 时就停止计时，得到钢球从A 运动到B 所用的时间t ，用刻度尺测出A 、B 间的高度h ，保持钢球下落的位置不变，光电门B 的位置不变，改变光电门A 的位置，重复前面的实验，测出多组h 、t 的值．图3(1)根据测得的多组h 、t 的值，算出每组的h t ，作出ht－t 图象，则图象应是下列选项图中的________．(2)图线在纵轴上的截距表示________，要求出重力加速度，必须求出图线的________，若求出的图线的这个量用k 表示，则当地的重力加速度为________． 【答案】(1)D (2)见解析【解析】(1)由题意可知，小球每次下落的位置和光电门B 的位置不变，所以小球每次到达光电门B 时的速度v B 不变，将小球的运动反向看成是从光电门B 处向上的匀减速运动，由运动学公式可知，h ＝v B t －12gt 2，所以h t ＝v B －12gt ，故D 项正确，A 、B 、C 错误．(2)由(1)可知，h t ＝v B －12gt ，结合函数表达式的意义可知，图线在纵轴上的截距表示小球通过光电门B 时的速度；要求出重力加速度，必须求出图线斜率的绝对值；根据h t ＝v B －12gt 可知，k ＝12g ，所以g ＝2k .4．(2020·陕西西安中学高三四模)为了探究质量一定时加速度与力的关系．一同学设计了如图4甲所示的实验装置．其中M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量．(滑轮质量不计)图4(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________． A ．用天平测出砂和砂桶的质量B ．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C ．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D ．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E ．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz 的交流电源，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s 2(结果保留两位有效数字)． (3)以弹簧测力计的示数F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a －F 图象是一条直线，如图丙所示，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k ，则小车的质量为________． A ．2tan θ B.1tan θ C ．k D.2k【答案】(1)BD (2)1.3 (3)D【解析】(1)本实验中细线的拉力可由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M ，故A 、E 错误；先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B 正确；打点计时器运用时，应先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带，该实验探究质量一定时加速度与力的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C 错误；要改变砂和砂桶的质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度与力的关系，故D 正确．(2)由于两计数点间还有两个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为T ＝0.06 s ，根据公式Δx ＝aT 2，依据逐差法可得小车的加速度．a ＝2.8＋3.3＋3.8－ 1.4＋1.9＋2.39×0.062×10－2 m/s 2≈1.3 m/s 2 (3)由2F ＝Ma ，得a ＝2FM对a －F 图来说，图象的斜率k ＝2M ，得M ＝2k对于斜率k ，不能根据k ＝tan θ求解，所以不能根据M ＝2tan θ求小车的质量M .故A 、B 、C 错误，D 正确． 5．(2020·安徽合肥市一模)某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因数，设计了如图5(a)所示的实验装置，弹簧左侧固定在挡板A 上，处于原长的弹簧右端位于C ，弹簧与滑块接触但不拴接，滑块上安装了宽度为d 的遮光片，轨道B 处装有光电门．图5(1)实验的主要步骤如下：①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图(b)所示，d＝________ cm；②将滑块向左压缩弹簧，由静止释放滑块，同时记录遮光片通过光电门的时间t；③测量并记录光电门与滑块停止运动时位置之间的距离x；④改变弹簧压缩量，多次重复步骤②和③.(2)实验收集的数据并处理如下：图6①实验小组根据上表数据在图6所示的v2－x图中已描绘出五个点，请描绘出余下的点并作出v2－x图象．②根据所作图象，可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为__________(g取10 m/s2，结果保留两位有效数字)．【答案】(1)1.650(2)①见解析图②0.050(0.048～0.052均可)【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为1.6 cm，游标尺上第10条刻度线和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05 mm＝0.50 mm，所以最终读数为1.6 cm＋0.50 mm＝1.650 cm；(2)①余下的点的速度为v2＝1.6500.05×10－2m/s＝0.33 m/s则v22＝0.108 9 m2/s2将余下的点描在坐标纸上，且将所有点拟合成直线，如图所示②由2μgx ＝v 2可知，图象斜率k ＝2μg由图象可得k ＝0.180.18＝1，解得μ＝0.050，由于误差，则0.048～0.052均可．6．(2020·湘赣皖长郡中学十五校高三第二次联考)用图7所示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n 块质量均为m 0的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门．调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t 0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t 1、t 2…，计算出t 02、t 12、t 22….图7(1)挡光时间为t 0时，重锤的加速度为a 0.从左侧取下i 块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t i ，重锤的加速度为a i .则a ia 0＝____________.(结果用t 0和t i 表示)(2)作出a ia 0－i 的图线是一条直线，直线的斜率为k ，则重锤的质量M ＝________.(3)若重锤的质量约为300 g ，为使实验测量数据合理，铁片质量m 0比较恰当的取值是________． A ．1 g B ．5 g C ．40 g D ．100 g 【答案】(1)t 02t i 2 (2)2＋nk km 0 (3)C【解析】(1)设遮光片的宽度为d ，则重锤到达光电门时的速度v ＝dt则挡光时间为t 0时重锤的速度v 0＝dt 0挡光时间为t i 时重锤的速度v i ＝dt i重锤在竖直方向做匀加速直线运动，则有2a 0h ＝v 02 2a i h ＝v i 2 解得a i a 0＝t 02t i2(2)根据牛顿第二定律得a 0＝Mg －nm 0g M ，a i ＝Mg ＋im 0g －n －i m 0gM解得a i a 0＝2m 0M －nm 0i ＋1，作出a i a 0－i 的图线的斜率为k ，则2m 0M －nm 0＝k解得M ＝2＋nk km 0(3)重锤的质量约为300 g ，为了使重锤的加速度不至于太大，或把铁片取下放到重锤上时，加速度产生明显的变化，则铁片的质量不能太小，也不能太大，所以1 g 、5 g 和100 g 都不适合，故C 正确，A 、B 、D 错误．7．(2020·山西太原市高三模拟)为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B 的质量，某同学用如图8所示的装置进行实验．气垫导轨上有A 、B 两个滑块，A 上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥．已知A 的质量为m 1，遮光片的宽度为d ；打开电源，调节气垫导轨使滑块A 和B 能静止在导轨上．解锁弹簧，滑块A 被弹出后向右运动，通过光电门1后与B 相碰，碰后粘在一起通过光电门2.两光电门显示的遮光时间分别为Δt 1和Δt 2，由此可知碰撞前滑块A 的速度为____________，锁定时弹簧具有的弹性势能为E p ＝________，B 的质量m 2＝____________.(用已知和测得的物理量的符号表示)图8【答案】d Δt 1 12m 1(dΔt 1)2 m 1Δt 2－Δt 1Δt 1【解析】由滑块A 通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A 的速度v 1＝dΔt 1，解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A 碰撞前的动能，故锁定时弹簧具有的弹性势能E p ＝12mv 12＝12m 1(dΔt 1)2，由碰撞后AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB 整体的速度为v 2＝dΔt 2，A 、B 碰撞过程中动量守恒，所以m 1v 1＝(m 1＋m 2)v 2，联立解得m 2＝m 1Δt 2－Δt 1Δt 1.8.如图9所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置.图9(1)下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是______.(选填字母)(2)在平衡阻力后，当小盘及盘内物体的总质量________(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小车总质量时，小盘及盘内物体的总重量近似等于小车运动时所受的拉力.实验中可以通过增减小盘中________(选填“50 g 钩码”或“1 g 砝码”)的个数来改变拉力的大小.(3)图10是对一条纸条处理后得到的v －t 图象，根据图象可求得加速度大小为_______ m/s 2.(结果保留三位有效数字)图10【答案】(1)C (2)远小于 1 g 砝码 (3)2.00(1.95～2.05均可)9.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及物体质量间关系的实验，图11(a)为实验装置图，A 为小车，B为打点计时器，C为装有沙的沙桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板.实验中认为细绳对小车的拉力F等于沙和沙桶的总重力，小车运动的加速度a可由打点计时器在纸带上打出的点求得.(1)图(b)为某次实验得到的纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10 s，由图中数据求出小车加速度值为________ m/s2.(计算结果保留两位有效数字)图12(2)保持沙和沙桶的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1m数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时，a与m的关系，请在图(c)中选择恰当的物理量和标度建立坐标系，并作出图线.(3)从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间的定量关系是________.(4)保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力F的关系图线如图10所示，该图线不通过原点，其可能的原因是________________________________________________________________________.图13【答案】(1)0.64 m/s2(2)如图所示(3)a＝12m(4)没有平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足)10.(1)用图14所示装置做“探究做功与速度变化的关系”实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有________(填字母)；图14A.秒表B.天平C.刻度尺D.弹簧测力计(2)用图15所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正确的是________(填字母)；图15A.将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B.手提纸带任意位置C.使重物靠近打点计时器(3)图16是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸.已知方格纸每小格的边长均为0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________ m/s(g 取10 m/s 2，结果保留两位有效数字).图16【答案】(1)C (2)AC (3)0.70【解析】(1)根据实验原理，只需证明速度的平方和橡皮筋数量成正比即可，故只需刻度尺，所以选C 项. (2)“验证机械能守恒定律”实验，需要保持纸带竖直，需要将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上，重物尽可能靠近打点计时器，这样就可以多打点，在处理纸带时，增大了有效部分纸带的长度，提高实验准确率，所以A 、C 正确.(3)根据Δh ＝gt 2，即2×0.8×10－2m ＝10 m/s 2×t 2，解得t ＝0.04 s ，由v 0＝x t 可知v 0＝3.5×0.8×10－20.04m/s ＝0.70 m/s.。
2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡能力提升版
一、单选题1. 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机，在起重机将质量为m 的重物竖直品起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度为a ，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率不变，直到重物做速度为v m 的匀速运动。
不计钢绳的重力和额外功，重力加速度为g。
则重物匀加速上升的时间为（ ）A．B．C．D．2. 如图所示，质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从M 点以大小为、方向与竖直方向成θ角斜向下的初速度垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，最后从边界上的N 点射出磁场。
已知磁场的磁感应强度大小为B ，不计粒子受到的重力，则M 、N 两点间的距离为（）A．B．C．D．3. 如图，一重为G 的同学站在电梯里的体重计上，“电梯加速上升时，体重计对该同学的支持力大小为F，则（ ）A ．F =0B ．0<F <GC ．F =GD ．F >G4. 关于热学知识，以下说法中正确的是（ ）A ．一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行B ．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加C ．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D ．空气中水蒸气的实际压强与相同温度下饱和汽压相差越大，越不利于蒸发5.把一本书放在水平桌面如图所示，下列说法正确的是（ ）A ．书受到的重力就是地球对物体的吸引力B ．书对桌面的压力就是书受的重力C ．书对桌面的压力，是因为书发生了微小形变而产生的D ．桌面对书的支持力，是因为书发生了微小形变而产生的2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡能力提升版二、多选题三、实验题6. 如图为沿x 轴正方向传播的一列简谐横波，=0.4 s 时的波形如图中实线所示，=0.7 s 时的波形如图中虚线所示，已知该简谐波的波速不超过30 m/s，下列说法正确的是（ ）A．该简谐波的波速为 m/sB ．若x =2m 处的质点在0～1s 通过的路程为0.5m ，则该机械波的振幅是10cmC ．x =3.7m 、x =6.3m 处的质点的起振方向不同D ．从t =0.7s 开始，x =1.5m 处的质点振动方程为x =10sin （2.5πt +）cm7. 在光滑的水平面上，一物体以10m/s的速度匀速运动，某时刻（）受到一个大小随时间变化、方向处于物体初速度所在竖直平面内的外力F ，力F 作用了2s ，在0~2s 内物体在水平面上运动的加速度大小a 随时间t 变化的关系图象如图所示。
2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡突破版
一、单选题1. 由粒子打在Al 27上形成的P 30是不稳定的，它衰变后会成为。
将P 30放射源的小孔正对垂直纸面的圆形磁场区域的直径，假设在某段时间内只有一个P 30的原子核发生衰变，则放出粒子的径迹可能是下列图像中的（ ）A．B．C．D．2. 如图所示，水平面内有边长为L 的等边三角形ABC 。
顶点A 、B 、C 分别固定电荷量为+q 、-q 、+q 的点电荷。
N 、P 、M 分别为AB 、BC 、AC 边的中点，O 点为三角形ABC 的几何中心。
以O 点为原点、竖直向上为x 轴正方向建立坐标系。
已知静电力常量为k 。
则（ ）A ．N 、P 、M 三点的电势相等B ．将带负电的试探电荷沿x 轴由O 点移动至x=3L 处，电场力可能先做正功后做负功C ．在处的电场强度沿x轴正方向的分量大小为D ．在与x=L 处的电场强度沿x 轴正方向的分量大小之比为3：13. 关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是（ ）A ．在10r 0（r 0为分子间作用力为零的间距，其值为10－10m ）距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力B ．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零C ．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小D ．分子间距离越大，分子间的斥力越大4. 如图甲所示，水平面上固定一个粗糙的“U”形金属框架，金属杆ab 横跨其上并与之接触良好，整个装置处于竖直向上的磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示，在金属杆ab保持静止的时间段内（ ）A ．金属杆ab 中感应电流方向一定从b 到aB ．回路中产生的感应电动势一定增加C ．金属杆ab 所受摩擦力的方向一定水平向右D ．金属杆ab 所受安培力一定变大5. 用一束红光和一束紫光分别照射金属甲和乙，它们逸出的光电子的最大初动能相等，则金属甲和金属乙比较（ ）A ．甲的逸出功较大B ．乙的逸出功较大C ．相同时间内甲逸出的光电子数较多2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡突破版二、多选题三、实验题D ．相同时间内乙逸出的光电子数较多6. 如图所示，带有固定挡板P 和定滑轮的木板垫高后与水平面夹角为θ=30º，质量为2m 的物块A 与挡板P 之间有一轻质弹簧（弹簧与P 、A 不连接），细线跨过定滑轮，一端连接着质量为m 的B ，另一端连接着轻质挂钩（细线在滑轮左侧部分与木板平行、右侧部分竖直），A 、B 处于静止状态。
2021届高考人教版物理二轮复习：力学实验习题含答案
2021年人教高考物理：力学实验二轮习题含答案高考：力学实验1、关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是( )A ．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C ．实验时，先放开小车，再接通电源D ．可以利用天平测出砂桶和砂的质量m 和小车的质量M ，直接用公式a ＝mg M 求出加速度2、某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．(2)计数点5对应的速度大小为________m/s ，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a ＝________m/s 2，若用a g 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．3、某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.4、某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．5、为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图【1】所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．(滑轮质量不计)(1)实验时，一定要进行的操作是________．A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到如图【2】所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)．图【2】(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象【3】是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________．图【3】A．2tanθ B.1tanθC．k D.2k6、为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图请回答下列问题：(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打B点时滑块运动的速度v B＝________．(2)已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W＝________．合(3)算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系，描点作出v2－W图象，可知该图象是一条______，根据图象还可求得______．7、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05 s 闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表．(当地重力加速度取g＝9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留3位有效数字)时刻t2t3t4t5速度(m/s) 4.99 4.48 3.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能的增量ΔE p＝________J，动能的减少量ΔE k＝________J.(3)在误差允许的范围内，若ΔE p与ΔE k近似相等，即验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔE p________(填“>”“<”或“＝”)ΔE k，造成这种结果的主要原因是__________________________________________．*8、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________．A．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次F．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的起始点下面记作0，往后第五个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离G．根据公式a1＝x4－x13T2、a2＝x5－x23T2、a3＝x6－x33T2及a＝a1＋a2＋a33，求出a.*9、橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明k＝Y SL，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．(1)在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应该是()A．N B．m C．N/m D．Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值．首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L＝20.00 cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D＝4.00 mm，那么测量工具a应该是__________，测量工具b应该是________．(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录.拉力F/N 5 10 15 20 25伸长量x/cm 1.6 3.2 4.7 6.4 8.0请作出F－x图象，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k＝________N/m.(4)这种橡皮筋的Y值等于________．*10、在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．(1)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________．(填字母代号)A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数适当大一些D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些(2)当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图10－4所示．这时弹簧测力计a、b的读数分别为________N和________N.(3)在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力，利用作图法求出合力大小为________N.2021年人教高考物理：力学实验二轮习题含答案高考：力学实验1、关于“验证牛顿第二定律”实验中验证“作用力一定时，加速度与质量成反比”的实验过程，以下做法中正确的是( )A ．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C ．实验时，先放开小车，再接通电源D ．可以利用天平测出砂桶和砂的质量m 和小车的质量M ，直接用公式a ＝mg M 求出加速度【答案】B2、某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．(2)计数点5对应的速度大小为________m/s ，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用ag来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．【答案】(1)67(或76)(2)1.00 1.20 (3)2.00偏大3、某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一个弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.【答案】(1)竖直(2)450(3)104、某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．【答案】(1)3.60(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小或方向；②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧测力计)5、为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图【1】所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．(滑轮质量不计)图【1】(1)实验时，一定要进行的操作是________．A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M (2)该同学在实验中得到如图【2】所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)．图【2】(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图象【3】是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________．图【3】A．2tanθ B.1tanθC．k D.2k【答案】(1)BCD(2)1.3(3)D6、为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：第一步：把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤跨过定滑轮相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．请回答下列问题：(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块运动的速度，打点计时器打B点时滑块运动的速度v B＝________．(2)已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号，只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合＝________．(3)算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立直角坐标系，描点作出v2－W图象，可知该图象是一条______，根据图象还可求得______．【答案】(1)x3－x12Δt(2)下滑的位移x mgx(3)过原点的直线滑块的质量M7、某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05 s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表．(当地重力加速度取g＝9.8 m/s2，小球质量m＝0.2 kg，结果保留3位有效数字)时刻t2t3t4t5速度(m/s) 4.99 4.48 3.98(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5＝________m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能的增量ΔE p＝________J，动能的减少量ΔE k＝________J.(3)在误差允许的范围内，若ΔE p与ΔE k近似相等，即验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔE p________(填“>”“<”或“＝”)ΔE k，造成这种结果的主要原因是__________________________________________．【答案】(1)3.48(2)1.24 1.28 (3)<存在空气阻力*8、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：________．A．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次F．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位．在选好的起始点下面记作0，往后第五个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离G ．根据公式a 1＝x 4－x 13T 2、a 2＝x 5－x 23T 2、a 3＝x 6－x 33T 2及a ＝a 1＋a 2＋a 33，求出a. 【答案】ABCDFG*9、橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x 与弹力F 成正比，即F ＝kx ，k 的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L 、横截面积S 有关，理论与实践都表明k＝Y S L ，其中Y 是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．(1)在国际单位制中，杨氏模量Y 的单位应该是( )A ．NB ．mC ．N/mD ．Pa(2)有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y 的值．首先利用测量工具a 测得橡皮筋的长度L ＝20.00 cm ，利用测量工具b 测得橡皮筋未受到拉力时的直径D ＝4.00 mm ，那么测量工具a 应该是__________，测量工具b 应该是________．(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F 与伸长量x 的实验记录.拉力F/N 5 1015 20 25 伸长量x/cm 1.63.24.7 6.4 8.0 请作出F －x 图象，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k ＝________N/m.(4)这种橡皮筋的Y 值等于________．【答案】(1)D (2)毫米刻度尺 螺旋测微器(3)图象见解析图 3.1×102 (4)5×106 Pa解析：(1)在弹性限度内，弹力F 与伸长量x 成正比，F ＝kx ，由题意可知k ＝YS L ，则F ＝kx ＝Y S L ·x ，解得杨氏模量Y ＝FL xS ，各物理量取国际单位得杨氏模量的单位是N/m 2＝Pa ，D 正确．(2)根据精确度判断可知a 为毫米刻度尺，b 为螺旋测微器．(3)根据表格数据，描点、连线，可得F －x 图象如图所示．根据斜率的物量意义表示劲度系数k，可知k＝Fx≈3.1×102 N/m.【答案图】(4)根据Y＝kLS，求得，Y≈5×106 Pa.*10、在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．(1)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________．(填字母代号)A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数适当大一些D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些(2)当橡皮条的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图10－4所示．这时弹簧测力计a、b的读数分别为________N和________N.(3)在给出的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力，利用作图法求出合力大小为________N.【答案】(1)BCD(2)4.00 2.50(3)见下图10－5 4.7(4.5～4.9均算对)。
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力学实验题、计算题强化训练 十四
1.用如图装置可验证机械能守恒定律。
轻绳两端系着质量相等的物块A 、B ，物块B 上放置一金属片C 。
铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B 正下方。
系统静止时，金属片C 与圆环间的高度差为h 。
由此释放，系统开始运动，当物块B 穿过圆环时，金属片C 被搁置在圆环上。
两光电门固定在铁架台P 1、P 2处，通过数字计时器可测出物块B 通过P 1、P 2这段时间。
（1）若测得P 1、P 2之间的距离为d ，物块B 通过这段距离的时间为t ，则物块B 刚穿过圆环后的速度v = 。
（2）若物块A 、B 的质量均为M 表示，金属片C 的质量用m 表示，该实
验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律。
正确选项
为 。
A ．mgh=12
Mv 2 B ．mgh=Mv 2
C ．mgh=
12(2M+m )v 2 D ．mgh=12(M+m )v 2 （3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需
要 。
（4）改变物块B 的初始位置，使物块B 由不同的高度落下穿过圆环，
记录各次高度差h 以及物块B 通过P 1、P 2这段距离的时间为t ，以h 为纵轴，以 （填 “t 2
”或 “1/t 2”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。
该直线的斜率k = (用m 、M 、d 表示)。
．为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某高速公路的最高限速v ＝120km/h ；假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t ＝0.50s ．刹车时汽车受到阻力的大小F 为汽车重力的0.40倍．该高速公路上汽车间的距离s 至少应为多少？(取g ＝10m/s 2
)
2. “天宫一号”是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，发射天宫一号的长征二号FT1型火箭加注约450吨的推进剂．火箭发射后腾空而起．设定发射装备总质量为M ，从静止开始的不太长时间内做竖直方向的匀加速直线运动，经过时间t 上升高度h ，且发射装备总质量不变，重力加速度为g 试求：
（1）火箭发射经过时间t 时的速度大小；
（2）火箭发射时的推力大小F；
（3）如果已知地球半径为R，求飞行器做绕地球飞行的近地匀速圆周运动时的速率v
3.如图a．，质量m＝1kg的物体沿倾角 ＝37 的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的
作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v 的关系如图b．所示。
求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数 ；（2）比例系数k。
（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）
4.如图所示，某货物仓库，需将生产成品用传送带从底端传递到高度为H的高处存放，货物从静
止开始轻放到传送带的最下端，已知货物与传送带间的动摩擦因数为μ＝3，传送带始终保持恒定速度运动。
若想用最短时间将货物匀加速的运送至顶端，则传送带与水平面夹角θ应设计为多大？最短时间为多少?（传送带长度可随设计需要而变化，g＝10m/s2）。