2019年高考物理试题分类汇编：力学实验

2019年高考物理试题分类汇编：力学实验1．(2018全国理综).(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用At表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研(1)完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列的点。按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距si，s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。12一1一一1以砝码的质量m为横坐标-为纵坐标，在坐标纸上做出一-m关系图线。若加速度与小车aa1和砝码的总质量成反比，则-与m处应成关系(填“线性”或“非线性”)。a完成下列填空：本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘TOC\o"1-5"\h\z和盘中物块的质量之和应满足的条件是。设纸带上三个相邻计数点的间距为S］、s2、S3。a可用s’s3和At表示为a=。图2为用米尺测量某一纸带上的S］、s3的情况，由图可读出s］=mm，S3=。由此求得加速度的大小a=m/s2。>Ji---一一抚1i11■-TlIfjii'Tn；：iilrpfll卩11丨|]11屮1訂『丨11屮丨屮口1卩!1丨「1屮HljlillJI1456S91UTIjiniillll卩叮T0111TOC\o"1-5"\h\z图2图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为。【解析与答案】(1)间距相等的点。(2)线性(i)远小于m

s=12.00一7.28=6.72cm3TOC\o"1-5"\h\zs-s(6.72-2.43)x10一…/2x(5x0.02)2a二3—二二2x(5x0.02)22(5At)2一一…11m'1（iii）设小车的质量为m,则有F=（m+m'）a,变形得一m+〒，所以一-m图象的aFFa111m'b斜率为卡=k，所以作用力F=—，—-m图象的截距为右=b，所以m=。FkaFk2．（2）（2018广东卷）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧时，长度记为L,弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L；0x在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L至L,数据如下表表：16代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值（cm）25.327.329.331.333.435.337.439.35550500表中有一个数值记录不规范，代表符号为。由表可知所用刻度尺的最小长度为图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与的差值（填“L。或L「）。由图可知弹簧的劲度系数为N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。答案：.（2）①竖直②稳定L31mm③L0图④4.910图④4.9103.（2018全国新课标）.（5分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为mm，图（b）所示读数为mm,所测金属板的厚度为mm。［答案］0.010，6.870，6.860［解析］螺旋测微器又叫千分尺，精确度为0.01mm，故读数应以mm为单位时，小数点后面应有三位，即读到毫米的千分位上。（2018上海卷）.（8分）在“利用单摆测重力加速度：的实验中：'（1）某同学尝试用DIS测量周期。如图，用一个磁性小球代替”

原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A应接到。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于。若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为（地磁场和磁传感器的影响可忽略）。（2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长L及相应的周期T。虎后，分别取L和T的对数，所得到的lgT-lgL图线为（填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”；读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地的重力加速度g=。答案：小车、砝码、打点计□2t小车、砝码、打点计□（1）数据采集器，最低点（或平衡位置），N^1，（2）直线，4冗2/102C,（2018安徽卷）.（18分）I.（10分）图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。（1）试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。（2）实验中要进行质量m和经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。（2）实验中要进行质量m和M的选取，15g40g15g、A.B.C.D.（3）图2M=200g,M=200g,M=400g,M=400g,以下最合理的一组是20g60g20g、m=10g、m=20g、m=10g、m=20g40g、60g、80g、100g、120g25g、80g25g、30g、40g100g、120g30g、40g是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为s=4.22cm、s=4.65cm、s=5.08cm、s=5.49cm、s=5.91cm、s=6.34cm。ABBCCDDEEFFG已知打点计时器的工作效率为50Hz,则小车的加速度a=m/s2（结果保留2位有效数字）。图221I答案:（1）B；（2）C；（3）0.42要使砂和砂桶的重力mg近似等于小车所受合外力，首先要平衡摩擦力，然后还要满足mVVM。而平衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故（1）选B，（2）选Co（3）用逐差法s+s+s-s-s-sa=EFFGABBC——CD，求得a=0.42m/s2o（2018江苏卷）．（10分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮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0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，A最终滑到Q点，分别测量OP、0Q的长度h和s,重复上述实验，分别记录几组实验数据(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方案;h(cm)20.030.040.050.060.0h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系图像(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg,根据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数u=(结果保留一位有效数字)(选填“偏大”、或“偏小”【解析】(3)在B下落至临落地时，据动能定理，有Mgh一卩mgh=(M+m)v2，在B落地后，A运动到Q,据动能定理，有-卩mgs=0-2mv2,解得：卩=M——-2(—+m)s+mh5h5将—=0.5kg，m=0.4kg代入得卩==，从s—h图象得斜率k=1.04，9s+4h9x£+4hs即丁=1.04，代入上式得卩=0.4。h本题易错点：认为A/B末速度都为0,根据Mgh一卩mg(h+s)=0，解得卩=0.6。(4)滑轮组的摩擦会导致s偏小，从而卩偏大。【答案】(1)减小B的质量，增加细线的长度，或增大A的质量，降低B的起始高度。如图0.4偏大(2018浙江卷)题在“探究求合力的方法”实验中，先有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到实验数据如下表:弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10-2m)0.741.802.803.724.685.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k=N/m;某次试验中，弹簧秤的指针位置所示，其读数为N,同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力’!)f乍ft］正的合力F合；由图得到卩合=口

（这是答题卷上的图）答案：（这是答题卷上的图）53（正负2以内都算对）（2）2.10（在正负0.02范围内都算对）（3）作图正确，3.3（在正负0.2范围内都算对8.（2018四川卷）.（17分）（1）某物理兴趣小组采用如图所示的装匚置深入研究平抛运动。质量分别为mA和弹性金屈片m的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。鉴A用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B8.（2018四川卷）.（17分）（1）某物理兴趣小组采用如图所示的装匚置深入研究平抛运动。质量分别为mA和弹性金屈片TOC\o"1-5"\h\zAB■1B球距地面的高度是1.225m,M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的'时间是s，A球落地时的动能是Jo（忽略空气阻力，g取9.8m/s2）丄:【答案】：（1）0.50.66"VjS―【分析点拨】考查自由落体运动以及机械能守恒。【解析】：由自由落体运动公式h=gt2，代入数据可知时间t=0.5s；根据X=vt和BP2MN0机械能守恒匕％=Ek-2叱联立可得：®二0.6642八俪八考点定位】本题考查自由落体、平抛和机械能守恒。（2）（2018天津卷）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。他组装单摆是，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是（填字母代号）保证摆动过程中摆长不变可使周期测量得更加准确需要改变摆长时便于调节保证摆球在同一竖直平面内摆动摆长不变；改变摆长时用力拉不会将摆线拉断，方便调节摆长；AC正确。他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度摆长不变；改变摆长时用力拉不会将摆线拉断，方便调节摆长；AC正确。他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度单摆摆长为l=L--=0.9990-0012=0.9930mm^2^2DC③下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标远点表示计时开始,ADC③下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标远点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5°=0.087,sinl5°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的（填字母代号）匸r*m解析：单摆的振动在摆角小于5度才能看作简谐振动，在测量周期时计时起点应该选择在平衡位置（速度大误差小）。根据摆角估算振幅A=lsin5°=0.993x0.087=0.086m=8.6cm，AB振幅合理。1A=lsinl5°=0.993x0.26=0.25m=25cm，CD振幅不合理错误。1A中振动图像的计时起点在平衡位置是合理的，B中振动图像的计时起点在正的最大位置是不合理的。答案A。（2018山东卷）.（13分）（1）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。圈乙50Hz。圈乙通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数'和之间某时刻开始减速。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）。a物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s2,若用一来计算物块与桌面间的动g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彳（填“偏大”或“偏小”）。解析：①由于计数点前后的间隔距离都小于它们的间隔距离，说明计数点6之前物块在加速，计数点7之后物块在减速，则开始减速的时刻在6和7之间。答案6；7【或7；6】。TOC\o"1-5"\h\z（9.00+11.01）x10-21甘v==1.00②计数点5对应的速度等于4和6间的平均速度50.2（9.00+7.01）x10-2八“v+vv==0.80v=6-m/s,同理40.2m/s,又52可解得计数点6对应的速度大小为1.20m/s。

Ax2.00x10-2a===200③在减速阶段Ax二2.00cm,则加速度为T20.12•m/sZ在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以计算结果比动摩擦因数的真实值“偏大”。（2018海南卷）.现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A,B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为。动能的增加量可表示为。若在运动过程中机一11械能守恒，一与s的关系式为一=1212以s为横坐标，一为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据以s为横坐标，一为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据12点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=2.40x104m-1.•s-2（保留3位有效数字）.^I^IA3.4：ii.miitai■■■■■■■■■■■■■aim'ivH■■■■■■■■arrMiJMii■•■■"■I■里■•■■■■■■H■■■■■■■fin■■•■■■JH■!■*■■■RH■■・■■«■«'■■■■・■■■■■■■■«■■■I■TBHHVaiB^I^IA3.4