高考物理真題分類匯編力和運動學(xué)實驗

2023〔詳解+精?！沉瓦\動學(xué)試驗1.〔2023年高考·四川理綜卷〕某爭論性學(xué)習(xí)小組進展了如下試驗：如以下圖，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與yR從坐標(biāo)原點以速度v=3cm/sx軸0正方向做初速為零的勻加速直線運動。同學(xué)們測出某時R的坐標(biāo)為，此時R的速度yyyy大小為 cm/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是〔R視為質(zhì)點〕yyyyOxOxOxOxA．B．C．D．1.5cm/s；D 解析R在豎直方向勻速運動y 6cm 1yv0t，t

2s0的勻加速直線運動＝av0 3cm/s2cm/，R的速度大小為v

2v2a2t20v2a2t20PAOM23423422023年高考·某同學(xué)用如以下圖的試驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計APAOM234234(1)本試驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為 N。(2)以下不必要的試驗要求是 。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)A．應(yīng)測量重物M所受的重力B．彈簧測力計應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．轉(zhuǎn)變拉力，進展屢次試驗，每次都要使O點靜止在同一位置⑶某次試驗中，該同學(xué)覺察彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請您提出兩個解決方法。2.〔1〕3.6 〔2〕D 〔3〕①轉(zhuǎn)變彈簧測力計B拉力的大小 ②減小重物M的質(zhì)量〔或?qū)更換為較大的測力計，轉(zhuǎn)變彈簧測力計B拉力的方向〕〔〕如圖，彈簧測力計A的示數(shù)為3.6；“驗證平行四邊形定則FF和MgD不必要。A B彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，說明拉彈簧測力計A的力大了，由力的平行四邊BMB拉力的方向，可以減小彈簧測力計A的拉力，或?qū)更換為較大的測力計。3.〔2023年高考·山東理綜卷〕某探究小組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的試驗方案。如以下圖，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開頭時小球和滑塊均靜止，剪斷細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移x〔空氣阻力對本試驗的影響可以無視〕滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為 ?；瑝K與斜面間的動摩擦因數(shù)為 。以下能引起試驗誤差的是 。a．滑塊的質(zhì)量 b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．長度測量時的讀數(shù)誤差 d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時3.〔1〕

x〔〕(h

x2) 1

〔〕cdx2x2h2〔〕滑動沿斜面做初速度為零的勻加速直線運動，有x

1at2，2小球做自由落體運動，有H

1 a xgt2，所以 。2 g H對滑塊受力分析，依據(jù)牛頓其次定律得agsingcos.xgg

解得(h

x2) 1x2h2x2h2x2h2擋板xhH由①②分析知,c、d能引起試驗誤差。4.〔2023·廣東理綜卷〕圖(a)是“爭論勻變速直線運動”試驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、DE為紙帶上六個計數(shù)點。加速度大小用a表示。OD間的距離為 cm圖()是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪出的2圖線s為各計數(shù)點至同一起點的距離，斜率表示 ，其大小為 m/s2〔保存三位有效數(shù)字。3.0

s/cm+圖(a)

2.0 +OOABCDE1cm31.0++O0.01

0.02 0.03 圖(b)

0.05

0.06t2/s24〔1〕1.20〔2〕加速度一半0.933解析〕1cm+1mm×2.0=1.20cm 〔2〕加1 (2.80)102速度一半，a2 0.060

m/s20.467m/s2，所以=0.933m/25〔2023年高考·安徽理綜卷〕m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對〔=9.8m/2)mm/克8.0 10.012.014.016.018.0 l/厘米2.5×2.0×1.5×1.0×0.5×0.02.5×2.0×1.5×1.0×0.5×0.0×62023年高考·車，一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細線、刻度尺、天平、導(dǎo)線。為了完成實驗，還須從下圖中選取實驗器材，其名稱是 〔〕 。6.①學(xué)生電源、電磁打點計時器、鉤碼、砝碼或電火花計時器、鉤碼、砝碼〔電火花計時器記錄小車運用于測量小車的質(zhì)量。解析：電磁打點計時器〔電火花計時器計時器，則需要學(xué)生電源，假設(shè)選電火花計時器，則不需要學(xué)生電源。7．〔2023·上海卷〕如圖，為測量作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為bA、B固定在小車上，測得二者間距為d。bbbABd⑴當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間Δt1

Δt，則小車加速度2a= 。⑵〔多項選擇題〕為減小試驗誤差，可實行的方法是〔 〕A．增大兩擋光片寬度b B．減小兩擋光片寬度bC．增大兩擋光片間距d D．減小兩擋光片間距d2 1 17.1〕[ － 〔BC。2d(△t)22

(△t)21解析A點時速度v＝Ab b v2－v2 2，小車經(jīng)過B點時速度v＝ ，由公式2a＝v－v，解得加速度＝B A＝△t B △t B A1 2

2d 2d[ 1 － 1 b來更)22

(△t)21加準(zhǔn)確地獲得小車經(jīng)過ABd來增加小車運動的時間來減小時間的測量誤差，應(yīng)選BC。82023年高考·利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t塊從同一點由靜止開頭下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，登記相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22遮光片滑塊遮光片滑塊光電門甲光電門乙1.91.8圖1 1.71.61.51.41.31.21.0O

s(m/s)t0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 t2

t(s)完成以下填空和作圖：⑴假設(shè)滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時的瞬時速度v、1測量值s和t四個物理量之間所滿足的關(guān)系式是 ；2給出的坐標(biāo)紙上畫出s/t-t圖線；⑶由所畫出的s/t-t圖線，得出滑塊加速度的大小為a= m/s2〔保存2位有效數(shù)字。11

at2〔2〕如以下圖 〔3〕2.02〔〕由s

t1

at2,vv

at得svt at2 〔2〕如上圖所示10 2 1 0 1 213〕作圖求出斜率=-0.9897m/2，a2k2.m/s29.〔2023年高考·重慶理綜卷〕某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ?；瑝K和托盤上分別放有假設(shè)干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)m。試驗中，滑塊在水平軌道上從AB做初速為零的勻加速直線運動，重力加速度g10m/s2。m′MABm′MAB為測量滑塊的加速a，須測出它在A、B間運動的 與 ，計算a的運動學(xué)公式是 ；依據(jù)牛頓運動定律得到ama

1gMmmmg，他想通過屢次改變m，測出相應(yīng)的a值，并利用上式來計算μ。假設(shè)要求a是m的一次函數(shù)，必需使上式中的 保持不變，試驗中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于 ；試驗得到a與m的關(guān)系如圖2所示，由此可知μ= 〔取兩位有效數(shù)字〕0.500.450.400.350.300.250.200.150.10

a/ms-260 61 62 63 64 65 66 67 68 圖29.〔1〕a

2s 〔2〕m＋m′；滑塊上 〔3〕0.23〔0.21～0.25〕t21解析：〔1〕滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，依據(jù)s at2得122sa ，所以需要測量的是位移和時間。t2〔 2 〕 根 據(jù) 整 體 法 有mg(Mm)ga Mmm

mg(Mmm)gmgMmm

(1)gMmm

mga(1)gmMmm不變，即使m＋m′mm′，所以試驗中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于滑塊上。(1)g ag ag〔3〕將Mmm取為k，有k 1m10.23〔0.210.25〕

2 ，在圖像上取兩點將坐標(biāo)代入解得m21〔2023年高考海南理綜卷1A

遮光片

光電門點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光 M滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂 A B CBtdA點到導(dǎo)軌低端C點的距離，hAC的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A，B兩點的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度。用g表示重力加速度。m 圖1完成以下填空和作圖；假設(shè)將滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A運動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為 。動能的增加量可表示為 。假設(shè)在1 1運動過程中機械能守恒，t2

與s的關(guān)系式為 = .t2〔2〕〔Ast結(jié)果如下表所示：12345s(m)0.6000.8001.0001.2001.400t(ms〕8.227.176.445.855.431/2(104s-2)1.481.952.412.923.391s為橫坐標(biāo)，

215點；依據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線，求得該直線的斜率k= ×104m-1·s-2有效數(shù)字)。

31h、d、b、Mm數(shù)值可以計算出

-skkk

進展比較，假設(shè)其t2 0 0差值在試驗允許的范圍內(nèi)，則可認為此試驗驗證了機械能守恒定律。1/t2(104s-2)3.43.02.62.21.81.4

0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

s(m)h 1 b2 1 2(hMdm)g10.〔1〕( Mm)gs (mM)

s〔2〕如圖；2.40d 2 t2

t2 (Mm)db2〔〕重力勢能的削減量E

Mgh

smgs(h

Mm)gs，p d db 1 1 b2Bv

，動能的增加量E

(Mm)v2

(Mm) 。B t k 2

B 2 t2E

1可得：

2(hMdm)gsp k t2 (Mm)db2利用圖像可求得斜率為2.40×14-·-為2.399×14-·s-，保存3位有效數(shù)字為2.40×14-1·-2。11.〔2023·福建理綜卷〕某試驗小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊脑囼炛校?12012cm05 10②小組成員在試驗過程中有如下說法，其中正確的選項是 〔填選項前的字母〕A．把單擺從平衡位置拉開30o的擺角，并在釋放擺球的同時開頭計時B．測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為t/100C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大D．選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小11．①0.97〔0.96、0.98〕②C解析：①主尺刻度加游標(biāo)尺刻度的總和等于最終讀數(shù)，0.9cm+7

1mm=0.97cm，不需10要估讀。②為減小計時誤差，應(yīng)從擺球速度最大的最低點瞬間計時，A錯。通過最低點100次的過程中，經(jīng)受的時間是50BDlrg錯。懸線的長度加擺球的半徑才等于擺長，由單擺周期公式lrg

可知擺長記錄偏大后，測定的重力加速度也偏大，C正確。OMPN35.20cm44.80cm55.68cm12.〔2023·OMPN35.20cm44.80cm55.68cmhm1 hm1 m2HO M P N1試驗中直接測定小球碰撞前后的速度是不簡潔的但是可以通過僅測量 〔填選項前的序號，間接地解決這個問題。A．小球開頭釋放高度h B．小球拋出點距地面得高度H C．小球做平拋運動的射程1Om1

屢次從斜軌上SPOPm靜2置于軌道的水平局部，再將入射球m1

Sm2

相碰，并屢次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是 〔填選項前的符號〕用天平測量兩個小球的質(zhì)量m、mm1

1 2開頭釋放高度h測量拋出點距地面的高度Hm、m相碰后平均落地點的位置M、N1 2OM、ON假設(shè)兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為 〔用②中測量的量表示；假設(shè)碰撞是彈性碰撞。那么還應(yīng)滿足的表達式 〔用②中測量的表示。〔4〕經(jīng)測定，m=45.0g，m=7.5gO點的距離如圖21 2后m的動量分別為p與p′，則p∶p′= ∶11；假設(shè)碰撞完畢時m的動量為p′,則1 1 1 1 1 2 2。1 2試驗結(jié)果說明，碰撞前、后總動量的比值 p1 為 。pp1 2〔5〕有同學(xué)認為，在上述試驗中僅更換兩個小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被撞小球做平拋運動的射程增大。請你用④中的數(shù)據(jù)，分析和計算出被撞mON的最大值為2 cm。12〔C〔ADE或DEA或DAE〔m·O＋mO＝mOm·O2＋mO2＝m·O21〔4〕14；2.9；1~1.01 〔5〕76.8

2 1 1 2 1〔〕動的射程就可知道碰撞后