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2024年高考物理二轮专题复习:力学实验(优生加练)

更新时间:2024-02-26 浏览次数:25 类型:二轮复习
一、非选择题
  • 1. (2023高二下·黔西期末) 某同学在测量当地的重力加速度实验中:

    ⑴按图甲所示连接好装置,接通电源、释放钩码,打点计时器在纸带上打出一系列的点,如图乙所示,记下此时力传感器的示数F。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,重物的加速度a=(计算结果保留2位有效数字)。

    ⑵改变钩码的质量,重复实验步骤(1),得到多条纸带,并对纸带数据进行处理。

    ⑶由实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,则当地的重力加速度g=,重物及动滑轮的总质量为(均用图丙中字母表示)。

  • 2. (2017高一上·温州期中)

    某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.实验时,先把弹簧平放在桌面上,用直尺测出弹簧的原长L0=4.60cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如表所示.

    钩码个数

    1

    2

    3

    4

    5

    弹力F/N

    1.0

    2.0

    3.0

    4.0

    5.0

    弹簧的长度x/cm

          

    9.15

    11.16

    13.15

    15.14

    1. (1) 根据图1,读出在弹簧下端挂一个钩码时对应的弹簧长度,填入表格

    2. (2) 根据表中数据在图2中作出F﹣x图线;

    3. (3) 由此图线可得,该弹簧劲度系数k=N/m.

  • 3. (2020高二上·望谟期末) 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图1所示的装置,图中长木板水平固定.

    1. (1) 实验过程中,电火花计时器应接在(选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮高度,使
    2. (2) 已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ=
    3. (3) 如图2为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=1.21cm,x2=2.32cm,x5=5.68cm,x6=6.81cm.则木块加速度大小a=m/s2(保留三位有效数字).
  • 4. (2017高一上·开封期末) 在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的一另一端都有绳套(如图).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉像皮条.

    1. (1) 实验对两次拉伸橡皮条的要求中,应该将橡皮条和绳的结点沿相同方向拉到位置(填“同一”或“不同”).
    2. (2) 同学们在操作过程中有如下讨论,其中对减小实验误差有益的说法是       (填字母代号).
      A . 实验中两个分力的夹角取得越大越好 B . 弹簧测力计、细绳、橡皮条要尽量与木板平行 C . 两细绳必须等长 D . 拉橡皮条的细绳要长些,用铅笔画出两个定点的位置时,应使这两个点的距离尽量远些.
  • 5. (2017高三上·汇川开学考) 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动,实验步骤如下:

    A.安装好实验器材;

    B.让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列小点,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙中a、b、c、d等点;

    C.测出x1、x2、x3、…

    结合上述实验步骤,请你继续完成下列任务:

    1. (1) 实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有       . (填选项代号)
      A . 电压合适的50Hz交流电源 B . 电压可调的直流电源 C . 秒表 D . 刻度尺 E . 天平 F . 重锤 G . 弹簧测力计 I . 滑动变阻器
    2. (2) 如果小车做匀加速运动,所得纸带如图乙所示,则x1、x2、x3的关系是,已知打点计时器打点的时间间隔是t,则打c点时小车的速度大小是


    3. (3) 如果小车做匀加速直线运动,测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6 , 已知打点计时器打点的时间间隔是t,则小车的加速度a的表达式为:
  • 6. (2022高一下·新洲期末) 图1为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图,图中打点计时器打点的时间间隔用T表示,小车及车中的砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后面拖动的纸带上打出的点计算得出,完成以下小题:

    1. (1) 实验之前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法如下:将木板的右端垫高,让小车在木板上运动,直到小车可以做运动时为止
    2. (2) 如图2,纸带上有O、A、B、C、D、E和F等计数点,测得O到A的距离为s1A到B的距离分别为s2 , 用s1、s2和T表示出:小车的加速度a=,点A的瞬时速度vA= ;

    3. (3) 实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图像法处理数据,为了较容易观测加速度a与质量M之间的关系,应该做出a与的图像;
    4. (4) 某小组同学,在做实验时忘记了平衡摩擦力,那么所得到的a-F图像关系可能是图中哪一个?(a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)( )
      A . B . C . D .
  • 7. (2023高三上·海淀开学考) 某同学采用如图甲所示的装置验证规律:物体的质量一定时,其加速度与所受外力成正比。实验过程如下:

    a.按图甲把实验器材安装好,不挂槽码,反复移动垫木(图中未画出),直到小车做匀速直线运动。

    b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂槽码,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。

    c.保持小车质量M不变多次增加槽码,再重复步骤b。

    d.算出每条纸带对应的加速度值。

    e.用纵坐标表示加速度 , 横坐标表示槽码的重力(视为拉力),做出图像。

    根据上述实验,完成下述问题:

    1. (1) 在步骤d中,该同学采用图像求加速度。如图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的五个计数点,依次为 , 相邻计数点之间还有四个点未画出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打点时,小车的速度为m/s;(保留3位有效数字)

       

    2. (2) 点的速度都标在了坐标系中,如图丙所示做出小车运动的图像,利用图像求出小车此次运动的加速度:(保留2位有效数字)

       

    3. (3) 最终该同学所得小车运动的图像如图所示,从图中我们可以看出图像是一条经过原点的直线。根据图像可以确定下列说法中错误的是____

       

      A . 本实验中小车质量一定时,其加速度与小车受力成正比 B . 当槽码足够大时小车的加速度可能大于重力加速度 C . 可以确定小车的质量是0.5kg
    4. (4) 另一同学按照相同的步骤做了上述实验,画出的图像如图所示,你认为造成该图线不过原点的原因是____
      A . 平衡摩擦力不足 B . 平衡摩擦力过度 C . 不满足槽码质量远小于小车质量 D . 操作错误
    5. (5) 认为砝码和盘所受的总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,要求砝码和盘的总质量比小车质量小得多。请分析说明这个要求的理由
  • 8. (2021高三上·湖南月考) 下图是某小组进行“研究物体平抛运动规律”的实验装置;每次将小球从圆弧轨道释放。通过调节铁架台上挡板的高度,小球与挡板相撞,记录撞击使小球在挡板上留下的痕迹点。

    1. (1) 以下是实验过程中的些做法,其中合理的是______。
      A . 每次小球释放的初始位置可任意选择 B . 安装轨道时,使其末端保持水平 C . 当铁架台挡板倾斜时,不会导致小球平抛运动轨迹点出现误差 D . 描绘轨迹图时以轨道与木板的等高点作为小球平抛运动的起点高度
    2. (2) 以小球离开轨道开始平抛运动位置为坐标原点,竖直向下为y轴正方向,水平向右为x轴正方向,小球平抛初速度为 ,重力加速度为g。理论上,y关于x的函数为。(用 、g表示)
    3. (3) 如装置图所示,当挡板从轨道底端等高位置O开始,每次向下调节相同高度至A、B、C、D位置,挡板上的撞击点如下图中1、2、3、4所示,其中位置A对应下图中的(1、2、3、4);间距 (结果可用根号表示)。

    1. (1) 利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律,通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中小铁球经过光电门B时,毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t。实验前调整光电门位置,使小铁球下落过程中,小铁球球心经过细激光束并通过光电门,当地重力加速度为g。实验中可测得A点距B点的高度差为H , 小铁球的直径为d。则:

      ①小铁球通过光电门时的瞬时速度

      ②要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒,只需验证等式是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)。

    2. (2) 某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验。先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。最终ABC确定为三个落点的平均位置,已知两小球的质量

      ①本实验必须测量的物理量有以下哪些

      A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H

      B.小球ab的质量分别为mamb

      C.小球ab在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间

      D.记录纸上O点到ABC各点的距离OAOBOC

      E.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

      ②按照本实验方法,验证动量守恒定律的表达式是

  • 10. 某研究性学习小组的同学制作了一个验证动量守恒定律的实验装置,如图所示。一圆弧形轨道与水平轨道OP平滑连接。实验中使用不同材料制成、大小相等的滑块A和滑块B,用天平测得质量分别为 。先不放滑块B,使滑块A从圆弧形轨道上某处S点由静止滑下,停止在水平面 点,测量并记录滑块A在水平轨道上滑行的距离 ;再把滑块B静置于水平轨道始端O点,让滑块A仍从圆弧形轨道的S点由静止滑下,滑块A和滑块B碰撞后分别停在水平轨道上的 点和 点,测量并记录

    1. (1) 本实验必须满足的条件是___________(已知滑块A与滑块B碰撞后不反弹)。
      A . 圆弧轨道必须是光滑的 B . 滑块A的质量 必须大于滑块B的质量 C . 滑块A每次必须从同一高度由静止释放
    2. (2) 若两球碰撞前后的动量守恒,其表达式可表示为
    3. (3) 若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞,还需要判断关系式是否成立。
  • 11. (2024高二上·上党期末) 在用“单摆测重力加速度”的实验中:

    ①某同学在实验中测得的小球直径为d,测定了摆线的长度为l,用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t,则当地的重力加速度的表示式为g=(用d、l、n、t表示)。若该同学用游标卡尺测定了小球的直径,如图所示,则小球直径为 cm;

    ②为了尽可能减小实验误差,下述操作中可行的是 

    A.选用不可伸长的细线作为摆线

    B.当小球通过最高点时开始计时

    C.让小球尽可能在同一竖直面内摆动

    D.减小摆球的质量

  • 12. (2023高三上·绥棱月考) 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中:

    1. (1) 用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径,结果如图甲所示,可读出摆球的直径为cm.
    2. (2) 实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图乙所示,光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示,则该单摆的周期为.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径为原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将(填“变大”“不变”或“变小”).
    1. (1) 如图甲所示,是双缝干涉测光的波长的实验装置.

          

      ①图甲中光具座上标注为①②③的仪器依次为

      A.单缝、双缝、滤光片            B.滤光片、单缝、双缝            C.单缝、滤光片、双缝

      ②用如图甲所示的实验装置观察双缝干涉图样,用的是红色滤色片,在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹,若要增加从目镜中观察到的条纹个数,可以

      A.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许

      B.仅将单缝与双缝间距增大少许

      C.仅将双缝间的距离减小少许

      D.仅将红色滤光片换成绿色滤光片

    2. (2) 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某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm。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,则该小组测得的重力加速度大小为。(结果均保留3位有效数字,取9.870)

          

  • 14. (2018高一下·湖南期末) 某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图甲所示.实验主要步骤如下:

    ①实验时,在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起,不断调整使木板倾斜合适的角度,轻推小车,使小车匀速下滑,这样做的目的是

    ②使小车在一条橡皮筋的作用下由某位置静止弹出沿木板滑行,橡皮筋对小车做功为W;再用完全相同的2条、3条……橡皮筋同时作用于小车,每次均由静止在(填“相同”或“不同”)位置释放小车,使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、……

    ③分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、……,作出W-v图象,则下列符合实际的图象是(填字母序号)

  • 15. (2021高二下·南宁月考) 某实验小组欲通过单摆实验测定当地的重力加速度。实验步骤如下:
    1. (1) 用游标卡尺测定小球的直径,由图可知小球的直径为mm;

    2. (2) 实验装置如下,实验小组共测定了7组摆长和周期平方的实验数据,如下表所示。

      摆长l/cm

      ①90.00

      ②100.00

      ③110.00

      ④120.00

      ⑤130.00

      ⑥140.00

      ⑦150.00

      周期平方T2/s2

      3.62

      4.03

      4.60

      4.82

      5.23

      5.48

      6.04

      实验装置:

      请在坐标纸上标出第四组数据,并作出l—T2的关系图像。

    3. (3) 由l—T2关系图像可知当地的重力加速度为m/s2(取π2=9.87,保留三位有效数字)。
    4. (4) 如果该实验小组测得的g值偏小,可能的原因是________。
      A . 测摆线长时摆线拉得过紧 B . 摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了 C . 开始计时,秒表过迟按下 D . 实验中误将49次全振动数为50次

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