《17-21届高考物理真题分项汇编-力学实验解析版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《17-21届高考物理真题分项汇编-力学实验解析版（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题17 力学实验（解析版）近5年（2017-2021）高考物理试题分类解析1. 2021全国甲卷第9题. 为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_
2、m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）【答案】 (1). 0.43 (2). 0.32【解析】 1根据逐差法有代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小2对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有代入数据解得。2. 2021全国乙卷第9题. 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，其上每个大方格的边长为。该同学
3、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）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为_，竖直分量大小为_；（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为_。【答案】 (1). 1.0 (2). 2.0 (3). 9.7【解析】（1）1因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为2竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得（2）3由竖直方向的自由落体运动可得代入数据可得。3.2021湖南卷（全国新高考1卷）第11题. 某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步
4、骤如下：（1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示，_；（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度；（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：1234560.0870.1800.2600.4250.519根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线_。如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是_（保留三位有效数字）。【答案】 (1). 1.02 (2). (3). 0.342【解析】（1）1垫块的厚度为h=1cm+20.1mm=1.
5、02cm（5）2绘制图线如图；3根据可知a与n成正比关系，则根据图像可知，斜率解得a=0.342m/s24.2021广东卷（新高考）第11题. 某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n1234568.0410.0312.
6、0514.0716.1118.09（1）利用计算弹簧的压缩量：，_cm，压缩量的平均值_cm；（2）上述是管中增加_个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，该弹簧的劲度系数为_N/m。（结果保留3位有效数字）【答案】 (1). 6.04 (2). 6.05 (3). 3 (4). 48.6【解析】（1）1根据压缩量的变化量为2压缩量的平均值为（2）3因三个是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）4根据钢球的平衡条件有解得。5.2021河北卷（新高考）第12题. 某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器
7、材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：安装器材，调整两个光电门距离为，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：0.2000.25003000.35
8、00.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.4900.6860.785回答下列问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为_J（保留三位有效数字）；（2）步骤中的数据所缺数据为_；（3）若M为横轴，为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出图像_；若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为_（保留两位有效数字）【答案】 (1). 0.980 (2). 0.588 (3). (4). 0.40（0.380.42）【解析】（1）1四个钩码重力势能减少量为（2）2对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知其中系统减少的重力势能为系统增加的
9、动能为系统减少的机械能为，则代入数据可得表格中减少的机械能为（3）3根据表格数据描点得的图像为4根据做功关系可知则图像的斜率为解得动摩擦因数为（0.380.42）6.2021浙江6月卷（新高考）第17题. 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是_。已知交流电频率为，重物质量为，当地重力加速度，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值_J、C点的动能_J（计算结果均保留3位有效数字）。
10、比较与的大小，出现这一结果的原因可能是_。A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带【答案】(1). 阻力与重力之比更小（或其它合理解释） (2). 0.547 (3). 0.588 (4). C【解析】1在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的阻力与重力之比更小2由图中可知OC之间的距离为，因此机械能的减少量为3匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此因此动能的增加量为4工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的
11、减少量。【点评】此问巧妙：一般的题目都是EKC答案是C。还要注意一个细节：从0到第1个点的距离仅为1.55cm，如果是接通电源时释放纸带或先接通电源后释放纸带（正确的操作规范）应该是。现在小于此值，原因是接通电源前释放了纸带。2021年高考上海等级考第9题物体做直线运动的频闪照片如图所示，对（）(A) 加速度向左(B) 速度向左(C) 加速度向右(D)速度向右【答案】C【解析】因为不知道点的先后，不能判断速度方向。只能判断加速度向右，因为越向右相邻两点间距离越来越大，则速度越来越大。2021山东卷第13题. 某乒乓球爱好者，利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。实验步骤如下：固定好
12、手机，打开录音功能；从一定高度由静止释放乒乓球；手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，其随时间（单位：s）的变化图像如图所示。根据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞时刻（s）1.121.582.002.402.783.14347根据实验数据，回答下列问题：（1）利用碰撞时间间隔，计算出第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为_m（保留2位有效数字，当地重力加速度）。（2）设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬间速度大小的比值为k，则每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的_倍（用k表示），第3次碰撞过程中_（保留2位有效数字）。（3）由于存在空气阻力，第（1）问中计算的弹起高度_（
13、填“高于”或“低于”）实际弹起高度。【答案】 . 0.20 . . 0.95 . 高于【解析】（1）1第3次碰撞到第4次碰撞用时，根据竖直上抛和自由落体运动的对称性可知第3次碰撞后乒乓球弹起的高度为（2）2碰撞后弹起瞬间速度为，碰撞前瞬间速度为，根据题意可知则每次碰撞损失的动能与碰撞前动能的比值为3第2次碰后从最高点落地瞬间的速度第3次碰撞后瞬间速度为则第3次碰撞过程中（3）4由于存在空气阻力，乒乓球在上升过程中受到向下的阻力和重力，加速度变大，上升的高度变小，所以第（1）问中计算的弹起高度高于实际弹起的高度。目录实验基本仪器的使用题实验研究直线运动题实验测量重力加速度题实验力的平行四边形法则和摩擦力题实验探究加速度与力、质量的关系题实验研究平抛运动题实验研究动能定理题实验验证机械能守恒定律题实验验证动量定理题实验基本仪器使用：游标卡尺，直尺2017年海南第11题11（6分）某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图（a）和图（b）所示。由图可读出，圆管内壁的直径为_cm，圆管外壁的直径为_cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积。【答案】2.23 2.992019年高考全国1卷第22题（5分）
