2020年高考物理真题分类汇编 力和运动学实验

2020年高考物理真题分类汇编（详解+精校） 力和运动学实验1.（2020年高考·四川理综卷）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R 。

将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y 轴重合，在R 从坐标原点以速度v 0=3cm/s 匀速上浮的同时，玻璃管沿x 轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。

同学们测出某时刻R 的坐标为（4，6），此时R 的速度大小为 cm/s ，R 在上升过程中运动轨迹的示意图是 。

（R 视为质点）A ．B ．C ．D ．1.5cm/s ；D 解析：“研究运动的合成与分解”实验中：小圆柱体R 在竖直方向匀速运动有t v y 0=，s scm cmv y t 2/360===，在水平方向做初速为0的匀加速直线运动x ＝12at 2，得a ＝2cm/s 2，R的速度大小为5/v cm s ==，轨迹示意图是D 。

2．（2020年高考·江苏理综卷）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_________。

(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⑶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。

2.（1）3.6 （2）D （3）①改变弹簧测力计B拉力的大小②减小重物M 的质量（或将A更换为较大的测力计，改变弹簧测力计B拉力的方向）解析：（1）如图，弹簧测力计A的示数为3.6N；（2）“验证平行四边形定则”，只要验证每次FA 、FB和Mg满足平行四边形即可，D不必要。

（3）弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A的力大了，由力的平行四边形定则可得：改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量；改变弹簧测力计B拉力的方向，可以减小弹簧测力计A的拉力，或将A更换为较大的测力计。

3.（2020年高考·山东理综卷）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。

如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。

开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。

保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。

用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。

（空气阻力对本实验的影响可以忽略）（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。

（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。

（3）以下能引起实验误差的是________。

a．滑块的质量 b．当地重力加速度的大小c．长度测量时的读数误差 d．小球落地和滑块撞击挡板不同时3.（1）x H ；（2）2(x h H -；（3）cd解析：（1）滑动沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动，有212x at =， 小球做自由落体运动，有212H gt =，所以a x g H =。

（2）对滑块受力分析，根据牛顿第二定律得sin cos a g g θμθ=-.即x hg g g H xμ=-解得2(x h H μ=- （3）由①②分析知,c 、d 能引起实验误差。

4.（2020年高考·广东理综卷）图(a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点。

加速度大小用a 表示。

（1）OD 间的距离为_______cm（2）图(b)是根据实验数据绘出的s-t 2图线（s 为各计数点至同一起点的距离），斜率表示_______，其大小为_______m/s 2（保留三位有效数字）。

4.（1）1.20 （2）加速度一半，0.933 解析：（1）1cm+1mm×2.0格=1.20cm （2）加速度一半，2221(2.80)10/0.467/20.060a m s m s --⨯==-，所以a=0.933m/s 2 5．（2020年高考·安徽理综卷）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。

实验测出了砝码的质量m 与弹簧长度l 的相应数据，其对应点已在图上标出。

（g=9.8m/s 2)图(a) 2/s 2 图(b )⑴作出m-l 的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为 N/m 。

5.（1）如图所示 （2）0.248~0.2626．（2020年高考·浙江理综卷）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。

为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是__________________（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用 __________________________________________________ 。

6.①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码 ②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。

解析：电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。

如果选电磁打点计时器，则需要学生电源，如果选电火花计时器，则不需要学生电源。

7．（2020年高考·上海卷）如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b 的挡光片A 、B 固定在小车上，测得二者间距为d 。

m /克l /厘米2.52.01.51.00.5 0.08.0 × × × × × ×⑴当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间Δt 1和Δt 2，则小车加速度a= 。

⑵（多选题）为减小实验误差，可采取的方法是（ ）A ．增大两挡光片宽度bB ．减小两挡光片宽度bC ．增大两挡光片间距dD ．减小两挡光片间距d 7.（1）b 22d [1(△t 2)2－1(△t 1)2]，（2）BC 。

解析：本题考查测量匀变速直线运动的加速度实验及误差分析。

小车经过A 点时速度v A ＝b △t 1，小车经过B 点时速度v B ＝b△t 2，由公式：2ad ＝v B 2－v A 2，解得加速度a＝v B 2－v A 22d ＝b 22d [1(△t 2)2－1(△t 1)2]。

为了减小实验误差，可采取的措施，可通过减小两挡光片的宽度b 来更加精确地获得小车经过A 和B 处的瞬时速度，也可通过增大两挡光片之间的距离d 来增加小车运动的时间来减小时间的测量误差，故选BC 。

8．（2020年高考·全国卷新课标版）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。

一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t 。

改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s ，记下相应的t 值；所得数据如下表所示。

)完成下列填空和作图：⑴若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 1、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是_________________； ⑵根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出s/t-t 图线；⑶由所画出的s/t-t 图线，得出滑块加速度的大小为a=_______m/s 2（保留2位有效数字）。

8.（1）2112s v t at =-（2）如图所示 （3）2.0滑块遮光片光电门甲光电门乙(s)(m/s) s tO2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0图2解析：（1）由20101,2s v t at v v at =+=+得2112s v t at =- （2）如上图所示（3）作图求出斜率k=-0.9897m/s 2，22 2.0/a k m s =≈9.（2020年高考·重庆理综卷）某同学设计了如图1所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。

滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M ，滑块上砝码总质量为m ′，托盘和盘中砝码的总质量为m 。

实验中，滑块在水平轨道上从A 到B 做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g 取10m/s 2。

（1）为测量滑块的加速度a ，须测出它在A 、B 间运动的 与 ，计算a 的运动学公式是_______；（2）根据牛顿运动定律得到a 与m 的关系为：()()1g a m g M m m μμ+=-'++，他想通过多次改变m ，测出相应的a 值，并利用上式来计算μ。

若要求a 是m 的一次函数，必须使上式中的_____保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于 ； （3）实验得到a 与m 的关系如图2所示，由此可知μ= （取两位有效数字）-3kg图29.（1）位移；时间；22sa t =（2）m ＋m′ ；滑块上 （3）0.23（0.21～0.25） 解析：（1）滑块在水平轨道上从A 到B 做初速为零的匀加速直线运动，根据212s at =得22sa t=，所以需要测量的是位移和时间。

（2）根据整体法有()()(1)mg M m g mg M m m g mg ga m g M m m M m m M m m μμμμμ''-+-++++===-'''++++++，若要求a 是m 的一次函数必须使(1)gM m m μ+'++不变，即使m ＋m′不变，在增大m 时等量减小m′，所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上。