《2022年高考物理1.5轮资料汇编 专题17 力学实验试题精选精练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理1.5轮资料汇编 专题17 力学实验试题精选精练（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2022年高考物理1.5轮资料汇编 专题17 力学实验试题精选精练1某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系；实验装置如图（a）所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度；设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100kg砝码时，各指针的位置记为x；测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2）.已知实验所用弹簧的总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.P1P2
2、P3P4P5P6x0 （cm）2.044.066.068.0510.0312.01x（cm）2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k（N/m）16356.043.633.828.81/k（m/N）0.00610.01790.02290.02960.0347（1）将表中数据补充完整：_，_；（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k-n图象_；（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点；若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=_N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0（
3、单位为m）的表达式为k=_N/m.【答案】 （1）81.7 0.0122 （2）见解析； （3）（N/m）（在之间均可） 。（在之间均可）【解析】试题分析：（1）中；（2）图线如图：（3）由图线可知直线的斜率为，故直线方程满足，即（N/m）（在之间均可）由于60匝弹簧的总长度为11.88cm；则n匝弹簧的原长满足，代入可得：。（在之间均可）考点：测量弹簧的劲度系数实验；视频2（10分）如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带，其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：图中五个数据中有不符合有效数字
4、要求的一组数据应改为_；物体运动的加速度是_；（保留三位有效数字）根据以上问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是A练习使用打点计时器B探究“加速度与力和质量的关系”C用落体法验证机械能守恒定律D用斜面和小车研究匀变速直线运动根据以上问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有 （用字母表示并说明含义）.用测得的量及加速度表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为=_。（当地重力加速度为）【答案】 2.00 （2分） 9.79（9.749.80） （2分） C （2分）物体的质量m （2分）；（2分） （m写成M也可以）考点：本题考查了测定匀变速直线运动的加
5、速度、打点计时器系列实验中纸带的处理.3某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。实验的部分步骤如下：a将木板的左端垫起，以平衡小车的摩擦力；b在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c的操作。（1）设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为g，则小车的加速度为：a=（用题中所给字母表示）；（2）下图是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、
6、C、D和E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度x，通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。计数点x/cms/cmv/（ms-1）O1.000.30A2.341.340.38B4.043.040.46C5.00D8.337.330.61E10.909.900.70v2/(m2 s-2)s/cm（3）实验小组通过绘制v2-s图线来分析运动规律（其中v2=v2-v02，v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0是O点对应时刻小车的瞬时速度）。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标
7、点，请你在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v2-s图线。（4）实验小组绘制的v2-s图线的斜率k =（用题中所给字母表示），若发现该斜率大于理论值，其原因可能是。【答案】 （1）（2）6.00,0.54（3）（说明：该点坐标为（5，0.20）（4），木板的左侧垫的过高【解析】试题分析：（1）设小车受到的拉力为T，则根据牛顿第二定律可得，对钩码有，联立解得（2）C点的读数为6.00cm，C点的速度为（3），C点对应的，把C对应的点标在坐标系中，然后作出图象如图所示：（4）由匀变速直线运动的速度位移公式可知，图象的斜率，斜率大于理论值，说明加速度a偏大，可能是平衡摩擦力时木板左端垫起的太高，
8、过平衡摩擦力造成的考点：“小车运动变化规律”4(17分)（1）（6分)某同学在研究性学习中利用光电门针对自由落体运动进行了研究。如左图所示，用铁架台固定竖直长木板，光电门A、B分别固定在长木板上，AB相距S= 41cm；现从光电门A上方某高度静止释放一个小球，其直径d用20分度的游标卡尺测出，游标卡尺的示数如图7所示。小球通过A、B的时间分别为t1=1.0510-2s、t2=3.5010-3s。回答下列问题：由右图所示，读出小球直d= mm；物体运动的加速度a= m/s2；（计算结果取三位有效数字）【答案】 10.509.76考点：游标卡尺的读数 平均速度 瞬时速度 匀加速直线运动规律5现用频
9、闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小g9.80m/s2。x1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00单位：cm根据表中数据，完成下列填空： 物块的加速度a_m/s2(保留3位有效数字)。 因为_，可知斜面是粗糙的。【答案】 4.30（填“4.29”或“4.31”同样给分） 物块加速度小于gh/s5.88 m/s2(或：
10、物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)考点：逐差法求加速度【名师点睛】本题主要考查了逐差法求加速度。属于容易题。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用逐差法是求物体加速度的一个重要方法，要熟练掌握其应用，提高解决实验能力视频6(10分)用如图实验装置可以测量重力加速度，经正确操作后得到一条纸带，在纸带上选择0、1、2、3、4、5、6七个测量点，相邻两测量点的时间间隔为0.04s，测量出后面各测量点到0测量点的距离d，记入下表中，对这些数据进行处理后便可测得重力加速度值。（1）甲同学的处理方法是: 计算出1、5两点对应的速度v1、v5，然
11、后由算得g值，则其中v5 = m/s。(取3位有效数字)（2）乙同学的处理方法是：计算出的值(已记入表中)，作出-t图象，由图象算得g值。请你按以下要求完成乙同学的处理过程。. 在提供的坐标纸上作出规范的-t 图象。. 在图象上用符号 “” 标出你用于计算g值所选择的点。. 根据图象求得g = m/s2。(取3位有效数字)（3）实验测得的g值，你认为应选 (填: 甲的值；乙的值；都可以)。【答案】 (1) 2.04 ； (2) 如图； 如图； 9.75 (9.659.83) ；(3) 乙的值【解析】试题分析：（1）；（2）图线如图； 如图；由图线可求得斜率为，因为，即，故，g=9.68m/s2
12、;(3)运用图象法处理数据，可以发现误差比较大的个别的数据，减少实验的偶然误差，使数据处理的准确性得到提高，故应选乙的值较精确。考点：测量重力加速度。7某兴趣小组的实验装置如图所示，通过电磁铁控制的小球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t，测出A、B之间的距离h。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。（1）若用该套装置验证机械能守恒，已知重力加速度为g，还需要测量的物理量为A.A点与地面间的距离H B小球的质量mC小球从A到B的下落时间tAB D小球的直径d 用游标卡尺测得小球直径如图所示，则小球直径为 cm
13、，某次小球通过光电门毫秒计数器的读数为3ms，则该次小球通过光电门B时的瞬时速度大小为 = m/s(3)若用该套装置进行“探究做功和物体速度变化关系”的实验，大家提出以下几种猜想：Wv；Wv2；W。然后调节光电门B的位置，计算出小球每次通过光电门B的速度v1、v2、v3、v4，并测出小球在A、B间的下落高度h1、h2、h3、h4，然后绘制了如图所示的图象。若为了更直观地看出和的函数关系，他们下一步应该重新绘制A图象 B图象C图象 D图象【答案】 （1）D （2）1.14cm,3.8m/s (3)A【解析】试题分析：（1）根据机械能守恒定律知，需要知道速度和物体下落的高度，故选项D正确（2）游标
14、卡尺是10分的，故游标卡尺的的读数为1.14cm，由平均速度来表示瞬时速度，故=3.8m/s；（3）由于图中曲线是开口冲上的抛物线，故由数学知识可以猜到关系，故选项A正确。考点：机械能守恒定律 瞬时速度 平均速度 h-v图象8如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s1=5.12 cm、 s2=5.74 cm、s3=6.41cm、s4=7.05 cm、s5=7.68 cm、s6=8.33 cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是 m/s，加速度的大小是 m/s2。（计算结果保留两位有效数字）【答案】 0.80，0.64考点：匀变速直线运动9在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘
