2019高考物理试题分类汇编力学实验

2019高考物理试题分类汇编（4）-力学实验（含详解）1、(2018全国理综).〔11分〕图1为考据牛顿第二定律的实验装置表示图。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t表示。在小车质量未知的状况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力必定的条件下，物体的加快度与其质量间的关系”。〔1〕完成以下实验步骤中的填空：①均衡小车所受的阻力：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。②按住小车，在小吊盘中放入合适质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，开释小车，获取带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清楚的部分，没5个间隔注明一个计数点。丈量相邻计数点的间距s1，s2，。求出与不一样m相对应的加快度a。⑥以砝码的质量m为横坐标1为纵坐标，在座标纸上做出1关系图线。假设加快度与小aam车和砝码的总质量成反比，那么1与m处应成_________关系〔填“线性”或“非线性”〕。a〔2〕完成以下填空：〔ⅰ〕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，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。〔ⅱ〕设纸带上三个相邻计数点的间距为s、s、s。a可用s、s3和t表示为a=__________。1231图2为用米尺丈量某一纸带上的s1、s3的状况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加快度的大小a=__________m/s2。〔ⅲ〕图3为所得实验图线的表示图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为牛顿定律成立，那么小车遇到的拉力为___________，小车的质量为___________。【分析与答案】〔1〕间距相等的点。〔2〕线性

b，假设〔2〕〔i〕远小于m(ii)s3s1s3s1at)250(t)22(5s13.681.252.43cms312.007.286.72cmas3s1(6.722.43)102.2(5t)22(50.02)22.15m/s(iii)设小车的质量为m'，那么有F(mm')a，变形得11mm',因此aFF1图象的斜率为1，因此作用力1，1图象的截距为m'，所amFkFmFbka以b。m'k2、〔2〕〔2018广东卷〕某同学研究弹力与弹簧伸长量的关系。①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在砝码盘中每次增添10g砝码，弹簧长度挨次记为L1至L6，数据以下表表：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______。③图16是该同学依据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值〔填“L0或L1”〕。④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；经过图和表可知砝码盘的质量为_________g〔结果保留两位有效数字，重力加快度取9.8m/s2〕。答案：.(2)①竖直②稳固L31mm③0L④4.9103.(2018全国新课标).〔5分〕某同学利用螺旋测微器丈量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图〔a〕所示，丈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[分析]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，小数点后边应有三位，即读到毫米的千分位上。〔2018上海卷〕、〔8分〕在“利用单摆测重力加快度：的实验中1〕某同学试试用DIS丈量周期。如图，用一个磁性小球取代原来的摆球，在单摆下方搁置一个磁传感器，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__________。使单摆做小角度摇动，当磁感觉强度丈量值最大时，磁性小球位于__________。假设测得连续N个磁感觉强度最大值之间的时间间隔为t，那么单摆周期的丈量值为__________〔地磁场和磁传感器的影响可忽视〕。〔2〕多次改变摆长使单摆做小角度摇动，丈量摆长L及相应的周期T。虎后，分别取L和T的对数，所获取的lgT-lgL图线为______A〔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，由此获取该地的重力加快度g＝__________。答案：2t2/102c，〔1〕数据收集器，最低点〔或均衡地点〕，－1，〔2〕直线，4N将长木板水平搁置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调理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能否做匀速运动。将长木板的一端垫起合适的高度，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能否做匀速运动。C.将长木板的一端垫起合适的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车能否做匀速运动。实验中要进行质量m和M的采纳，以下最合理的一组是A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40gM=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120gM=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD.M=400g,m=20g40g、60g、80g、100g、120g〔3〕图2是试验中获取的一条纸带，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sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。打点计时器的工作效率为50Hz,那么小车的加快度a=m/s2〔结果保留2位有效数字〕。21Ⅰ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，第一要均衡摩擦力，而后还要满足m＜＜M。而均衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故〔1〕选B，〔2〕选C。〔3〕用逐差法，求得a0.42m/s2。sDEsEFsFG-sAB-sBC-sCDa9T2〔2018江苏卷〕、〔10分〕为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了以以下图的装置进行实验，实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B恰好接触地面，将A拉到P点，待B稳固后静止开释，A最后滑到Q点，分别丈量OP、OQ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开释后会撞到滑轮，请提出两个解决方案；〔2〕请依据下表的实验数据作出s-h关系图像h〔cm〕20.030.040.050.060.0s〔cm〕19.528.539.048.056.5〔3〕实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，依据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=__________〔结果保留一位有效数字〕〔4〕实验中，滑轮轴的摩擦会以致μ的丈量结果_________〔选填“偏大”、或“偏小”【分析】〔3〕在B着落至临落地时，据动能定理，有1(M，Mghmghm)v22在B落地后，A运动到Q，据动能定理，有1，解得：Mh。mgs02mv(Mm)smh2将M0.5kg，m0.4kg代入得5h=5，从sh图象得斜率k1.04，9s4h9s4h即s，代入上式得0.4。1.04h此题易错点：以为A/B末速度都为0，依据Mghmg(hs)0，解得0.6。〔4〕滑轮组的摩擦会以致s偏小，从而偏大。【答案】〔1〕减小B的质量，增添细线的长度，或增大A的质量，降低B的初步高度。2〕如图3〕0.44〕偏大〔2018浙江卷〕题在“研究求合力的方法”实验中，先有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先丈量其劲度系数，获取实验数据以下表：弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量0.741.802.803.724.685.586.42x(10-2m)用作图法求得该弹簧的劲度系数k=N/m;(2)某次试验中，弹簧秤的指针地点所示，其读数为N,同时利用(1)中结果获取弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；〔3〕由图获取F合=N〔这是答题卷上的图〕答案：53〔正负2之内都算对〕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〔2018四川卷〕、〔17分〕某物理兴趣小组采纳以以下图的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平川面上的垂直投影。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，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得A=0.04kg，B=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、mmN点间的距离为1.500m，那么B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。〔忽视空气阻力，g取9.8m/s2〕【答案】：〔1〕【分析点拨】观察自由落体运动以及机械能守恒。【分析】：由自由落体运动公式1gt2，代入数据可知时间t0.5s；依据XMNv0t和hBP2机械能守恒12联立可得：Ek0.6642J0.66J。mAghBPEk-mAv02【考点定位】此题观察自由落体、平抛和机械能守恒。9、〔2〕〔2018天津卷〕某同学用实验的方法研究影响单摆周期的要素。①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，以以下图，这样做的目的是〔填字母代号〕A、保证摇动过程中摆长不变B、可使周期丈量得更加正确C、需要改变摆长时便于调理D、保证摆球在同一竖直平面内摇动分析：用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线增添了线与悬挂处的摩擦保证摆长不变；改变摆长时用力拉不会将摆线拉断，方便调理摆长；AC正确。②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的状况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺丈量摆球直径，结果以以下图，那么摆球的直径为mm，单摆摆长为m分析：用10分度游标卡尺主尺读数为12mm，游标尺读数为0，那么摆球的直径为12mm+0×0.1mm=12.0mm。单摆摆长为D0.012mmlL0.99900.993022③以下振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期丈量的四种操作过程，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，sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程切合实验要求且偏差最小的是〔填字母代号〕分析：单摆的振动在摆角小于5度才能看作简谐振动，在丈量周期时计时起点应当选择在平衡地点〔速度大偏差小〕。依据摆角估量振幅A1lsin50.9930.0870.086m=8.6cm，AB振幅合理。A1lsin150.9930.260.25m=25cm，CD振幅不合理错误。A中振动图像的计时起点在均衡地点是合理的，B中振动图像的计时起点在正的最大地点是不合理的。答案A。〔2018山东卷〕、〔13分〕1〕某同学利用图甲所示的实验装置，研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〔还没有到达滑轮处〕。从纸带上便于丈量的点开始，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。①经过分析纸带数据，可判断物块在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快度的大小为a=m/s2，假设用a来计算物块与桌面间的动摩擦g因数〔g为重力加快度〕，那么计算结果比动摩擦因数的真实值〔填“偏大”或“偏小”〕。分析：①因为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以前物块在加快，计数点7以后物块在减速，那么开始减速的时刻在6和7之间。答案6；7【或7；6】。②计数点5对应的速度等于4和6间的均匀速度v5(9.0011.01)1021.000.2m/s，同理v4(9.007.01)102v4v6可解得计数点60.20.80m/s，又v52对应的速度大小为1.20m/s。③在减速阶段x2.00cm，那么加快度为ax2.001022.00m/s2。在T20.12减速阶段产生加快度的力是滑动摩擦力和纸带遇到的阻力，因此计算结果比动摩擦因数的真实值“偏大”。11.〔2018海南卷〕.现要经过实验考据机械能守恒定律。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，左端由越过轻质圆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，