高考物理一輪復(fù)習(xí)專題突破訓(xùn)練力學(xué)實(shí)驗(yàn)

力學(xué)適應(yīng)（原卷）1、（2021·T8高中名校八省市第一次新高考適應(yīng)性考試）2020年12月8日，中尼兩國共同宣布了珠穆朗瑪峰的最新高度為海拔8848.86米，此次珠峰高度測量實(shí)現(xiàn)了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次應(yīng)用、首次實(shí)測珠峰峰頂重力值等多項(xiàng)第一。同時(shí)，雪深探測雷達(dá)、重力儀、超長距離測距儀等一大批國產(chǎn)現(xiàn)代測量設(shè)備紛紛亮相。重力儀的內(nèi)部包含了由彈簧組成的靜力平衡系統(tǒng)。為測量某彈簧勁度系數(shù)，某探究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(1)圖(2)所示，角度傳感器與可轉(zhuǎn)動“T”形螺桿相連，“T”形螺桿上套有螺母，螺母上固定有一個(gè)力傳感器，力傳感器套在左右兩個(gè)固定的套桿（圖2中未畫出）上，彈簧的一端掛在力傳感器下端掛鉤上，另一端與鐵架臺底座的固定點(diǎn)相連。當(dāng)角度傳感器頂端轉(zhuǎn)盤帶動“T”形螺桿轉(zhuǎn)動時(shí)，力傳感器會隨著“T”形螺桿旋轉(zhuǎn)而上下平移，彈簧長度也隨之發(fā)生變化。(1)已知“T”形螺桿的螺紋間距d=4.0×103m，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)300°時(shí)，力傳感器在豎直方向移動______m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(2)該探究小組操作步驟如下：①旋轉(zhuǎn)螺桿使初狀態(tài)彈簧長度大于原長。②記錄初狀態(tài)力傳感器示數(shù)F0以及角度傳感器示數(shù)θ0.③旋轉(zhuǎn)“T”形螺桿使彈簧長度增加，待穩(wěn)定后，記錄力傳感器示數(shù)F1，其增加值△F1=F1F0；角度傳感器示數(shù)θ1，其增加值△θ1=θ1θ0。④多次旋轉(zhuǎn)“T”形螺桿，重復(fù)步驟③的操作，在表格中記錄多組△F、△θ值：序號△F（單位：N）△θ（單位：°）10.121499.720.247999.930.3731500.540.4982000.250.6232500.660.7473000.3下圖已描出5個(gè)點(diǎn)，請將剩余點(diǎn)在圖中描出并連線。（）⑤用△F、△θ（單位為度）、d三個(gè)量計(jì)算彈簧勁度系數(shù)k的表達(dá)式為____________；結(jié)合圖線算出彈簧的勁度系數(shù)k=____________N/m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）2、（2021·八省聯(lián)考高三上學(xué)期1月考前猜題）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。輕桿兩端固定兩個(gè)大小相等但質(zhì)量不等的小球P、Q，桿可以繞固定于中點(diǎn)O的水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。O點(diǎn)正下方有一光電門，小球球心可恰好通過光電門，已知重力加速度為g。（1）用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑為d=_____cm。（2）P、Q從水平位置由靜止釋放，當(dāng)小球P通過最低點(diǎn)時(shí)，與光電門連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間為=0.01s，則小球P經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度為v=_____m/s。（3）若兩小球P、Q球心間的距離為L，小球P的質(zhì)量是小球Q質(zhì)量的k倍（k＞1），當(dāng)滿足k=______（用L、d、、g表示）時(shí)，就表明驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。3、某小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動，該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，在打好的紙帶上每5個(gè)點(diǎn)標(biāo)記一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)記結(jié)果如圖所示A、B、C、D為連續(xù)選擇的計(jì)數(shù)點(diǎn)，其位置分別為20.0mm、34.0mm、53.0mm和77.0mm。則：(1)圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是______s；(2)打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是______m/s；(3)小車運(yùn)動的加速度大小是______m/s2。4、（2021·福建省三明市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)用圖（甲）所示實(shí)驗(yàn)裝置探究小車做勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。圖（乙）為得到的某條清晰紙帶的一部分。A、B…E是紙帶上標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出，C、E間的計(jì)數(shù)點(diǎn)D未標(biāo)出，交流電源的頻率為50Hz。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須進(jìn)行的是_________（填選項(xiàng)字母）；A．平衡摩擦力B．調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行C．選擇所掛鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)打出D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為________m/s，加速度大小為________m/s2。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）5、（2021·廣東省佛山市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置及電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車做勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)。(1)為完成本實(shí)驗(yàn)，下列器材中必須有的是（填編號）___________；①天平②4～6V低壓直流電源③刻度尺④秒表(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中以下操作必需的是___________；A．托盤和砝碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量B．調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行C．將長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端用小木塊墊起D．釋放小車前，小車應(yīng)盡可能靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置E．選擇平直且各處粗糙程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn)(3)實(shí)驗(yàn)中獲得某條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為f，若___________（填寫表達(dá)式，用題及圖中物理量表示），則可認(rèn)為勻變速直線運(yùn)動具有___________的特點(diǎn)（提示：填有關(guān)速度或位移的特點(diǎn)）。6、（2021·河北省邯鄲市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)利用如圖所示的器材驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”：在傾斜桌面上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個(gè)光滑的滑輪，其中，滑輪P1固定在桌子邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動。將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力FT1、FT2和FT3，回答下列問題：（1）在實(shí)驗(yàn)中，若一根繩子掛的鉤碼質(zhì)量為m，另一根繩子掛的鉤碼質(zhì)量為2m，則第三根繩子所掛的鉤碼質(zhì)量M應(yīng)滿足關(guān)系：_________。（2）在拆下鉤碼和繩子前，最必要的一個(gè)步驟是_______。A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄三段繩子的方向B.量出三段繩子的長度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量（3）若改變桌面的傾斜角度，_______（填“會”或“不會”）影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。7、（2021·河北省張家口市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，通過電磁鐵控制的小鐵球從A處自由下落，光電門連接計(jì)時(shí)器可記錄下小鐵球的直徑經(jīng)過光電門B時(shí)的擋光時(shí)間t。小鐵球的質(zhì)量m=4×103kg、直徑為d，重力加速度g=9.8m/s2。(1)用游標(biāo)卡尺測量小鐵球的直徑。如圖乙所示，其直徑d=______mm；(2)當(dāng)光電門B與A間距為0.22m時(shí)，擋光時(shí)間t=5×103s，則小球過光電門B時(shí)的動能Ek=______J，小鐵球由A到B減少的重力勢能Ep=______J，在誤差允許范圍內(nèi)，小鐵球機(jī)械能守恒。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）8、（2021·湖南省永州市高三上學(xué)期1月一模）某興趣小組在學(xué)習(xí)了自由落體以后設(shè)計(jì)了一個(gè)測量重力加速度的裝置，裝置如圖甲所示。（注意實(shí)驗(yàn)時(shí)，將第一個(gè)光電門固定在靠近鋼球開始下落的位置）實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按照圖示安裝實(shí)驗(yàn)器材B．釋放小球，記錄小球從第一個(gè)光電門下落到第二個(gè)光電門之間的高度h和所用時(shí)間t，并填入設(shè)計(jì)好的表格中C．保持第一個(gè)光電門位置不變，改變第二個(gè)光電門的位置，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟BD．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，并由此圖像求解重力加速度根據(jù)以上信息思考下面的問題：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的圖像如圖乙所示，寫出圖線的斜率k與重力加速度g之間的關(guān)系為g=_________。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)以為縱軸，t為橫軸建立坐標(biāo)系，發(fā)現(xiàn)圖線不過原點(diǎn)，如圖丙所示，圖線與縱軸的截距的物理意義是___________A．小球通過第一個(gè)光電門時(shí)的速度B．小球通過第二個(gè)光電門時(shí)的速度(3)從理論上利用圖丙計(jì)算的重力加速度g與利用圖乙計(jì)算的重力加速度g_______（填“有”或“無”）區(qū)別。9、（2021·遼寧省葫蘆島市高三上學(xué)期1月期末）圖甲為在氣墊導(dǎo)軌上驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，將導(dǎo)軌調(diào)至水平，滑塊裝有寬度為d的遮光條，滑塊包括遮光條總質(zhì)量為M。細(xì)繩下端掛砝碼，鉤碼的質(zhì)量為m?；瑝K在鉤碼作用下先后通過兩個(gè)光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過光電門1和2各自的時(shí)間，可以計(jì)算出滑塊通過光電門的速度v1和v2，用刻度尺測出兩個(gè)光電門之間的距離x，重力加速度為g。(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙，則d=_____cm。(2)寫出滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式__________（用題中給出的物理量表示）。(3)增加繩子下端砝碼的個(gè)數(shù)，滑塊每次都從同一位置由靜止釋放，作出圖象，如圖丙所示，其斜率為k=_____（用題中給出的物理量表示）。10、（2021·山東省濟(jì)寧市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了如下器材：鐵架臺、夾子、小鐵球，光電門、數(shù)字式計(jì)時(shí)器、游標(biāo)卡尺（20分度）、毫米刻度尺。(1)用游標(biāo)卡尺測量小鐵球的直徑，示數(shù)如圖丙所示，則其直徑為d=______cm；(2)調(diào)整AB之間距離h，記錄下小鐵球通過光電門B的時(shí)間t，多次重復(fù)上述過程，作出隨h的變化圖像如圖乙所示。若小球下落過程中機(jī)械能守恒，則該直線斜率k0=______；(3)在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出圖像的直線斜率為k（k<k0），則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力F阻與小球重力mg的比值=______（用k、k0表示）。11、（2021·“八省聯(lián)考”遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試）某興趣小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量重力加速度。鐵架臺豎直放置，上端固定電磁鐵M，A、B為位置可調(diào)節(jié)的光電門，均與數(shù)字計(jì)時(shí)器N相連。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①接通M的開關(guān)，吸住小球；②將A固定在小球下方某一位置，調(diào)節(jié)B的位置并固定，測出A和B之間的距離h1；③斷開M的開關(guān)，小球自由下落，記錄小球從A到B的時(shí)間，重復(fù)測量3次對應(yīng)于h1的時(shí)間，平均值為t1；④保持A位置不變而改變B的位置并固定，測出A和B之間的距離h2，重復(fù)測量3次對應(yīng)于h2的時(shí)間，平均值為t2。完成下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)所用器材有；鐵架臺、電源電磁鐵、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器，小球和___________（填入正確選項(xiàng)前的字母）。A．天平B．刻度尺C．游標(biāo)卡尺(2)重力加速度大小可表示為g=___________（用h1、t1、h2、t2表示）。(3)另一組同學(xué)也利用該裝置測量重力加速度，如果實(shí)驗(yàn)過程中保持B的位置不變而改變A的位置，那么該組同學(xué)___________（填“能”或“不能”）正確測得重力加速度。12、用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。把左端帶有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，載有砝碼的木塊右端連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，左端連接細(xì)線，細(xì)線繞過定滑輪掛有槽碼，木塊在槽碼的牽引下運(yùn)動通過紙帶測量木塊的加速度，并測出木塊與砝碼的總質(zhì)量M，槽碼的總質(zhì)量m，計(jì)算木塊與木板之間的摩擦力f。改變M和m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟，正確順序是___________；①釋放木塊②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源③將木板固定在水平桌面上④調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線與木板平行⑤將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔并固定在木塊上(2)實(shí)驗(yàn)打出的一段紙帶如圖2所示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，則木塊的加速度為___________m/s2；(3)甲同學(xué)測得的數(shù)據(jù)見下表。M/kg0.7000.6000.5000.4000.300f/N2.482.181.801.501.16請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出fM圖像__________；(4)已知重力加速度g=9.80m/s2，可求得該木塊與木板的動摩擦因數(shù)=___________；(5)乙同學(xué)用(3)問表中的數(shù)據(jù)逐一計(jì)算出每次測量的值，取其平均值作為測量結(jié)果。他發(fā)現(xiàn)該值比甲同學(xué)在(4)問中得出的值大。你認(rèn)為哪位同學(xué)的結(jié)果更準(zhǔn)確，請簡要說明理由______________。13、（2021·“八省聯(lián)考”湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試）某同學(xué)利用滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D（a）所示，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數(shù)字計(jì)時(shí)器、光電門等。導(dǎo)軌下方兩支點(diǎn)間的距離為l。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)光電門A記錄的遮光時(shí)間________（填“大于”“小于”或“等于”）光電門B記錄的遮光時(shí)間時(shí)，認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光片寬度d。如圖（b）所示，d=_______cm；(3)在導(dǎo)軌左支點(diǎn)下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過A、B兩處光電門的光時(shí)間△t1、△t2及遮光片從A運(yùn)動到B所用的時(shí)間t12，可求出重力加速度g=______（用題中給出的物理量符號表示）；(4)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測量值比該地的實(shí)際值偏小，寫出一條產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因：______。14、為驗(yàn)證力的平行四邊形定則，某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材：支架，彈簧，直尺，量角器坐標(biāo)紙，細(xì)線，定滑輪（位置可調(diào)）兩個(gè)，鉤碼若干。支架帶有游標(biāo)尺和主尺，游標(biāo)尺（帶可滑動的指針）固定在底座上，主尺可升降，如圖1所示。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)儀器調(diào)零。如圖1，將已測量好的勁度系數(shù)k為5.00N/m的彈簧懸掛在支架上，在彈簀掛鉤上用細(xì)線懸掛小鉤碼做為鉛垂線，調(diào)節(jié)支架豎直。調(diào)整主尺高度，使主尺與游標(biāo)尺的零刻度對齊?；瑒又羔槪瑢R掛鉤上的O點(diǎn)，固定指針。(2)搭建的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2.鉤碼組mA=40g，鉤碼組mB=30g，調(diào)整定滑輪位置和支架的主尺高度，使彈簧豎直且讓掛鉤上O點(diǎn)重新對準(zhǔn)指針。實(shí)驗(yàn)中保持定滑輪、彈簧和鉛垂線共面。此時(shí)測得=36.9°，=53.1°，由圖3可讀出游標(biāo)卡尺示數(shù)為___________cm，由此計(jì)算出彈簧拉力的增加量F=___________N。當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為9.80m/s2。(3)請將第(2)步中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用力的圖示的方法在圖框中做出，用平行四邊形定則做出合力F′________。(4)依次改變兩鉤碼質(zhì)量，重復(fù)以上步驟，比較F′和F的大小和方向，得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中鉛垂線上小鉤碼的重力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果___________（填寫“有”或“無”）影響。15、為了驗(yàn)證小球在豎直平面內(nèi)擺動過程的機(jī)械能是否守恒，利用如圖（a）裝置，不可伸長的輕繩一端系住一小球，另一端連接力傳感器，小球質(zhì)量為m，球心到懸掛點(diǎn)的距離為L，小球釋放的位置到最低點(diǎn)的高度差為h，實(shí)驗(yàn)記錄輕繩拉力大小隨時(shí)間的變化如圖（b），其中Fm是實(shí)驗(yàn)中測得的最大拉力值，重力加速度為g，請回答以下問題：(1)小球第一次運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程，重力勢能的減少量△Ep=___________，動能的增加量△Ek=___________。（均用題中所給字母表示）(2)觀察圖（b）中拉力峰值隨時(shí)間變化規(guī)律，試分析造成這一結(jié)果的主要原因：___________。(3)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用密度___________（選填“較大”或“較小”）的小球。力學(xué)適應(yīng)（解析卷）1、（2021·T8高中名校八省市第一次新高考適應(yīng)性考試）2020年12月8日，中尼兩國共同宣布了珠穆朗瑪峰的最新高度為海拔8848.86米，此次珠峰高度測量實(shí)現(xiàn)了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次應(yīng)用、首次實(shí)測珠峰峰頂重力值等多項(xiàng)第一。同時(shí)，雪深探測雷達(dá)、重力儀、超長距離測距儀等一大批國產(chǎn)現(xiàn)代測量設(shè)備紛紛亮相。重力儀的內(nèi)部包含了由彈簧組成的靜力平衡系統(tǒng)。為測量某彈簧勁度系數(shù)，某探究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(1)圖(2)所示，角度傳感器與可轉(zhuǎn)動“T”形螺桿相連，“T”形螺桿上套有螺母，螺母上固定有一個(gè)力傳感器，力傳感器套在左右兩個(gè)固定的套桿（圖2中未畫出）上，彈簧的一端掛在力傳感器下端掛鉤上，另一端與鐵架臺底座的固定點(diǎn)相連。當(dāng)角度傳感器頂端轉(zhuǎn)盤帶動“T”形螺桿轉(zhuǎn)動時(shí)，力傳感器會隨著“T”形螺桿旋轉(zhuǎn)而上下平移，彈簧長度也隨之發(fā)生變化。(1)已知“T”形螺桿的螺紋間距d=4.0×103m，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)300°時(shí)，力傳感器在豎直方向移動______m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(2)該探究小組操作步驟如下：①旋轉(zhuǎn)螺桿使初狀態(tài)彈簧長度大于原長。②記錄初狀態(tài)力傳感器示數(shù)F0以及角度傳感器示數(shù)θ0.③旋轉(zhuǎn)“T”形螺桿使彈簧長度增加，待穩(wěn)定后，記錄力傳感器示數(shù)F1，其增加值△F1=F1F0；角度傳感器示數(shù)θ1，其增加值△θ1=θ1θ0。④多次旋轉(zhuǎn)“T”形螺桿，重復(fù)步驟③的操作，在表格中記錄多組△F、△θ值：序號△F（單位：N）△θ（單位：°）10.121499.720.247999.930.3731500.540.4982000.250.6232500.660.7473000.3下圖已描出5個(gè)點(diǎn)，請將剩余點(diǎn)在圖中描出并連線。（）⑤用△F、△θ（單位為度）、d三個(gè)量計(jì)算彈簧勁度系數(shù)k的表達(dá)式為____________；結(jié)合圖線算出彈簧的勁度系數(shù)k=____________N/m。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】(1).(2).(3).(4).【解析】(1)[1]當(dāng)其旋轉(zhuǎn)360°時(shí)，力傳感器在豎直方向移動d=4.0×103m，則當(dāng)其旋轉(zhuǎn)300°，力傳感器在豎直方向移動距離為(2)[2]描點(diǎn)作圖如下[3]角度增加時(shí)，彈簧形變量為，則有根據(jù)胡克定律得解得[4]將上式變換得圖像斜率為解得2、（2021·八省聯(lián)考高三上學(xué)期1月考前猜題）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。輕桿兩端固定兩個(gè)大小相等但質(zhì)量不等的小球P、Q，桿可以繞固定于中點(diǎn)O的水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。O點(diǎn)正下方有一光電門，小球球心可恰好通過光電門，已知重力加速度為g。（1）用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑為d=_____cm。（2）P、Q從水平位置由靜止釋放，當(dāng)小球P通過最低點(diǎn)時(shí)，與光電門連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間為=0.01s，則小球P經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度為v=_____m/s。（3）若兩小球P、Q球心間的距離為L，小球P的質(zhì)量是小球Q質(zhì)量的k倍（k＞1），當(dāng)滿足k=______（用L、d、、g表示）時(shí)，就表明驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律?！敬鸢浮浚?）1.450（2分）（2）1.450（2分）（3）（2分）【解析】（1）小球的直徑（2）小球P經(jīng)過最低點(diǎn)的速度；（3）根據(jù)機(jī)械能守恒，整理得。3、某小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動，該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，在打好的紙帶上每5個(gè)點(diǎn)標(biāo)記一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)記結(jié)果如圖所示A、B、C、D為連續(xù)選擇的計(jì)數(shù)點(diǎn)，其位置分別為20.0mm、34.0mm、53.0mm和77.0mm。則：(1)圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是______s；(2)打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小是______m/s；(3)小車運(yùn)動的加速度大小是______m/s2?！敬鸢浮?1).(2).(3).【解析】(1)[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔(2)[2]勻變速直線運(yùn)動中，中間時(shí)刻速度等于平均速度，所以點(diǎn)速度為(3)[3]根據(jù)逐差法求解加速度4、（2021·福建省三明市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)用圖（甲）所示實(shí)驗(yàn)裝置探究小車做勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。圖（乙）為得到的某條清晰紙帶的一部分。A、B…E是紙帶上標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出，C、E間的計(jì)數(shù)點(diǎn)D未標(biāo)出，交流電源的頻率為50Hz。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須進(jìn)行的是_________（填選項(xiàng)字母）；A．平衡摩擦力B．調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行C．選擇所掛鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)打出D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為________m/s，加速度大小為________m/s2。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）【答案】(1).B(2).0.96(3).2.00【解析】(1)[1]A．探究小車做勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律時(shí)不需要平衡摩擦力，A錯誤；B．調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行，B正確；C．探究小車做勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律時(shí)，不需要選擇所掛鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，C錯誤。故選B。(2)[2]打出D點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為[3]加速度大小為5、（2021·廣東省佛山市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置及電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車做勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)。(1)為完成本實(shí)驗(yàn)，下列器材中必須有的是（填編號）___________；①天平②4～6V低壓直流電源③刻度尺④秒表(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中以下操作必需的是___________；A．托盤和砝碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量B．調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行C．將長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端用小木塊墊起D．釋放小車前，小車應(yīng)盡可能靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置E．選擇平直且各處粗糙程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn)(3)實(shí)驗(yàn)中獲得某條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為f，若___________（填寫表達(dá)式，用題及圖中物理量表示），則可認(rèn)為勻變速直線運(yùn)動具有___________的特點(diǎn)（提示：填有關(guān)速度或位移的特點(diǎn)）?！敬鸢浮?1).③(2).BDE(3).(4).連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差相等【解析】(1)[1]①．在處理紙帶求解速度與加速度的過程中，物體的質(zhì)量不需要知道，所以不用天平測物體的質(zhì)量。故①錯誤；②．實(shí)驗(yàn)使用的電源必須是交流電源，故②錯誤；③．刻度尺要用來測量紙帶的點(diǎn)之間的距離，所以必須要有刻度尺，故③正確；④．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)的儀器，所以不需要秒表，故④錯誤。故選③。(2)[2]A．不管托盤和砝碼的總質(zhì)量與小車的總質(zhì)量大小關(guān)系如何，只要小車做勻變速直線運(yùn)動即可，即托盤和砝碼的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量。故A錯誤；B．調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行，保證小車所受的合力在運(yùn)動過程中不變。故B正確；C．將長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端用小木塊墊起是為了平衡摩擦力，但本實(shí)驗(yàn)是探究小車做勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)，不管平衡摩擦力與否，都是勻變速直線運(yùn)動。因此不需要將長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端用小木塊墊起。故C錯誤；D．為了紙帶的利用率，釋放小車前，小車應(yīng)盡可能靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置。故D正確；E．為了保證小車受力穩(wěn)定，做勻變速直線運(yùn)動，因此要選擇平直且各處粗糙程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn)。故E正確。故選BDE。(3)[3][4]本實(shí)驗(yàn)要探究小車做勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)，即可知，勻變速直線運(yùn)動在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等。6、（2021·河北省邯鄲市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)利用如圖所示的器材驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”：在傾斜桌面上平鋪一張白紙，在桌子邊緣安裝三個(gè)光滑的滑輪，其中，滑輪P1固定在桌子邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動。將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力FT1、FT2和FT3，回答下列問題：（1）在實(shí)驗(yàn)中，若一根繩子掛的鉤碼質(zhì)量為m，另一根繩子掛的鉤碼質(zhì)量為2m，則第三根繩子所掛的鉤碼質(zhì)量M應(yīng)滿足關(guān)系：_________。（2）在拆下鉤碼和繩子前，最必要的一個(gè)步驟是_______。A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄三段繩子的方向B.量出三段繩子的長度C.用量角器量出三段繩子之間的夾角D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量（3）若改變桌面的傾斜角度，_______（填“會”或“不會”）影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。【答案】(1).(2).A(3).不會【解析】(1)[1]根據(jù)三力平衡條件，第三根繩子所掛的鉤碼質(zhì)量M應(yīng)滿足關(guān)系為即(2)[2]必須記下力的三要素，即大小、方向、作用點(diǎn)。大小可以通過鉤碼的個(gè)數(shù)來表示，方向就是繩子的方向，作用點(diǎn)為O點(diǎn)，故選A。(3)[3]繩子拉力即為鉤碼重力，若改變桌面的傾斜角度，拉力不變，所以不會影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。7、（2021·河北省張家口市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，通過電磁鐵控制的小鐵球從A處自由下落，光電門連接計(jì)時(shí)器可記錄下小鐵球的直徑經(jīng)過光電門B時(shí)的擋光時(shí)間t。小鐵球的質(zhì)量m=4×103kg、直徑為d，重力加速度g=9.8m/s2。(1)用游標(biāo)卡尺測量小鐵球的直徑。如圖乙所示，其直徑d=______mm；(2)當(dāng)光電門B與A間距為0.22m時(shí)，擋光時(shí)間t=5×103s，則小球過光電門B時(shí)的動能Ek=______J，小鐵球由A到B減少的重力勢能Ep=______J，在誤差允許范圍內(nèi)，小鐵球機(jī)械能守恒。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】(1).10.15(2).8.24×103(3).8.62×103【解析】(1)[1]由圖示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺為20分度，故精度為0.05，主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×3mm=0.15mm其示數(shù)為10mm+0.15mm=10.15mm(2)[2]小球過光電門B時(shí)的動能為[3]小鐵球由A到B減少的重力勢能為8、（2021·湖南省永州市高三上學(xué)期1月一模）某興趣小組在學(xué)習(xí)了自由落體以后設(shè)計(jì)了一個(gè)測量重力加速度的裝置，裝置如圖甲所示。（注意實(shí)驗(yàn)時(shí)，將第一個(gè)光電門固定在靠近鋼球開始下落的位置）實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按照圖示安裝實(shí)驗(yàn)器材B．釋放小球，記錄小球從第一個(gè)光電門下落到第二個(gè)光電門之間的高度h和所用時(shí)間t，并填入設(shè)計(jì)好的表格中C．保持第一個(gè)光電門位置不變，改變第二個(gè)光電門的位置，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟BD．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像，并由此圖像求解重力加速度根據(jù)以上信息思考下面的問題：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的圖像如圖乙所示，寫出圖線的斜率k與重力加速度g之間的關(guān)系為g=_________。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)以為縱軸，t為橫軸建立坐標(biāo)系，發(fā)現(xiàn)圖線不過原點(diǎn)，如圖丙所示，圖線與縱軸的截距的物理意義是___________A．小球通過第一個(gè)光電門時(shí)的速度B．小球通過第二個(gè)光電門時(shí)的速度(3)從理論上利用圖丙計(jì)算的重力加速度g與利用圖乙計(jì)算的重力加速度g_______（填“有”或“無”）區(qū)別。【答案】(1).2k(2).A(3).無【解析】(1)[1]根據(jù)平均速度公式得而勻變速直線運(yùn)動平均速度又可以表示為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動速度公式得聯(lián)立得則圖像的斜率k與重力加速度g之間滿足關(guān)系解得(2)[2]根據(jù)第(1)問推出的表達(dá)式可知，圖線與縱軸的截距即為初速度v0，是小球通過第一個(gè)光電門時(shí)的速度；(3)[3]圖像與縱軸的交點(diǎn)僅表示初速度的不同，圖像的斜率不變，求得的重力加速度就相同。9、（2021·遼寧省葫蘆島市高三上學(xué)期1月期末）圖甲為在氣墊導(dǎo)軌上驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，將導(dǎo)軌調(diào)至水平，滑塊裝有寬度為d的遮光條，滑塊包括遮光條總質(zhì)量為M。細(xì)繩下端掛砝碼，鉤碼的質(zhì)量為m?；瑝K在鉤碼作用下先后通過兩個(gè)光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過光電門1和2各自的時(shí)間，可以計(jì)算出滑塊通過光電門的速度v1和v2，用刻度尺測出兩個(gè)光電門之間的距離x，重力加速度為g。(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙，則d=_____cm。(2)寫出滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式__________（用題中給出的物理量表示）。(3)增加繩子下端砝碼的個(gè)數(shù)，滑塊每次都從同一位置由靜止釋放，作出圖象，如圖丙所示，其斜率為k=_____（用題中給出的物理量表示）?！敬鸢浮?1).0660(2).(3).【解析】(1)[1]．用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d=0.6cm+0.05mm×12=0.660cm；(2)[2]．系統(tǒng)重力勢能減小量為?EP=mgx動能增加量為則要驗(yàn)證的關(guān)系式為(3)[3]．由表達(dá)式可得則圖像的斜率為10、（2021·山東省濟(jì)寧市高三上學(xué)期1月期末）某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了如下器材：鐵架臺、夾子、小鐵球，光電門、數(shù)字式計(jì)時(shí)器、游標(biāo)卡尺（20分度）、毫米刻度尺。(1)用游標(biāo)卡尺測量小鐵球的直徑，示數(shù)如圖丙所示，則其直徑為d=______cm；(2)調(diào)整AB之間距離h，記錄下小鐵球通過光電門B的時(shí)間t，多次重復(fù)上述過程，作出隨h的變化圖像如圖乙所示。若小球下落過程中機(jī)械能守恒，則該直線斜率k0=______；(3)在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出圖像的直線斜率為k（k<k0），則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力F阻與小球重力mg的比值=______（用k、k0表示）?！敬鸢浮?1).2.145(2).(3).【解析】(1)[1]用游標(biāo)卡尺測量小鐵球的直徑d=2.1cm+0.05mm×9=2.145cm.(2)[2]已知經(jīng)過光電門的時(shí)間和小球的直徑，由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度小球下落過程中，重力勢能減少量等于動能增加量時(shí)可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有化簡可得那么該直線斜率(3)[3]因存在阻力，對小球下落過程運(yùn)用動能定理可得解得所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值11、（2021·“八省聯(lián)考”遼寧省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試）某興趣小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量重力加速度。鐵架臺豎直放置，上端固定電磁鐵M，A、B為位置可調(diào)節(jié)的光電門，均與數(shù)字計(jì)時(shí)器N相連。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①接通M的開關(guān)，吸住小球；②將A固定在小球下方某一位置，調(diào)節(jié)B的位置并固定，測出A和B之間的距離h1；③斷開M的開關(guān)，小球自由下落，記錄小球從A到B的時(shí)間，重復(fù)測量3次對應(yīng)于h1的時(shí)間，平均值為t1；④保持A位置不變而改變B的位置并固定，測出A和B之間的距離h2，重復(fù)測量3次對應(yīng)于h2的時(shí)間，平均值為t2。完成下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)所用器材有；鐵架臺、電源電磁鐵、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器，小球和___________（填入正確選項(xiàng)前的字母）。A．天平B．刻度尺C．游標(biāo)卡尺(2)重力加速度大小可表示為g=___________（用h1、t1、h2、t2表示）。(3)另一組同學(xué)也利用該裝置測量重力加速度，如果實(shí)驗(yàn)過程中保持B的位置不變而改變A的位置，那么該組同學(xué)___________（填“能”或“不能”）正確測得重力加速度?！敬鸢浮?1).B(2).(3).能【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)需要測量A和B之間的距離，所以需要用刻度尺。因?yàn)闆]有記錄小球過光電門的時(shí)間，所以不需要測量小球直徑，故不要游標(biāo)卡尺。故選B。(2)[2]設(shè)過A時(shí)的速度為，從A運(yùn)動到B，有，解得(3)[3]倒過來分析，小球以相同的速度從B點(diǎn)豎直上拋，同理亦可以測得。12、用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。把左端帶有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，載有砝碼的木塊右端連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，左端連接細(xì)線，細(xì)線繞過定滑輪掛有槽碼，木塊在槽碼的牽引下運(yùn)動通過紙帶測量木塊的加速度，并測出木塊與砝碼的總質(zhì)量M，槽碼的總質(zhì)量m，計(jì)算木塊與木板之間的摩擦力f。改變M和m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟，正確順序是___________；①釋放木塊②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源③將木板固定在水平桌面上④調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線與木板平行⑤將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔并固定在木塊上(2)實(shí)驗(yàn)打出的一段紙帶如圖2所示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，則木塊的加速度為___________m/s2；(3)甲同學(xué)測得的數(shù)據(jù)見下表。M/kg0.7000.6000.5000.4000.300f/N2.482.181.801.501.16請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出fM圖像__________；(4)已知重力加速度g=9.80m/s2，可求得該木塊與木板的動摩擦因數(shù)=___________；(5)乙同學(xué)用(3)問表中的數(shù)據(jù)逐一計(jì)算出每次測量的值，取其平均值作為測量結(jié)果。他發(fā)現(xiàn)該值比甲同學(xué)在(4)問中得出的值大。你認(rèn)為哪位同學(xué)的結(jié)果更準(zhǔn)確，請簡要說明理由______________。【答案】(1).③⑤④②①(2).0.47(3).見解析(4).0.33(0.32~0.34)(5).見解析【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)，將木板固定在水平桌面上，接著將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔并固定在木塊上，然后把細(xì)線拴在小車上，使細(xì)線跨過定滑輪并掛上槽碼，調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線與木板平行。再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，接著釋放木塊。最后關(guān)閉電源，取下紙帶。故正確順序是③⑤④②①。(2)[2]如圖所示每四個(gè)點(diǎn)選用一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)上字母。則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為用刻度尺測得C、E兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為，，由逐差法得(3)[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，用平滑的曲線連接如下(4)[4]由滑動摩擦力公式得可知，圖線的斜率為，則解得(5)[5]用圖象法求，需要連線，連線時(shí)盡量讓更多的點(diǎn)在線上，但不會去將就每一個(gè)點(diǎn)。這樣偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，說明有問題，可以自動排除。但乙同學(xué)通過求平均值就做不到這一點(diǎn)，因此甲同學(xué)的結(jié)果更準(zhǔn)確。13、（2021·“八省聯(lián)考”湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇考適應(yīng)性測試）某同學(xué)利用滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖（a）所示，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數(shù)字計(jì)時(shí)器、光電門等。導(dǎo)軌下方兩支點(diǎn)間的距離為l。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)光電門A記錄的遮光時(shí)間________（填“大于”“小于”或“等于”）光電門B記錄的遮光時(shí)間時(shí)，認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光片寬度d。如圖（b）所示，d=_______cm；(3)在導(dǎo)軌左支點(diǎn)下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過A、B兩處光電門的光時(shí)間△t1、△t2及遮光片從A運(yùn)動到B所用的時(shí)間t12，可求出重力加速度g=______（用題中給出的物理量符號表示）；(4)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測量值比該地的實(shí)際值偏小，寫出一條產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因：______?！敬鸢浮?1).等于