新高考物理三輪沖刺專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練壓軸題12 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（原卷版）

壓軸題12力學(xué)實(shí)驗(yàn)1.本專(zhuān)題是高考力學(xué)實(shí)驗(yàn)的典型題型，高考中經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)題中命題，選擇題中偶爾也有考到，2024年高考對(duì)于力學(xué)實(shí)驗(yàn)考查是必考點(diǎn)。2.通過(guò)本專(zhuān)題的復(fù)習(xí)，不僅利于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)踐能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。3.用到的相關(guān)知識(shí)有:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的練習(xí)和使用，長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間等物理量的測(cè)量，利用測(cè)到的物理量解決問(wèn)題。近幾年的高考命題中一直都是以壓軸題的形式存在?？枷蛞唬候?yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律1.正確使用彈簧測(cè)力計(jì)2.同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同3.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，互成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角大小應(yīng)適當(dāng)1.按力的圖示作平行四邊形2.求合力大小驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.豎直安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以減小摩擦阻力2.選用質(zhì)量大、體積小、密度大的材料3.選取第1、2兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶，用mgh＝eq\f(1,2)mv2進(jìn)行驗(yàn)證1.應(yīng)用vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)計(jì)算某時(shí)刻的瞬時(shí)速度2.判斷mghAB與eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mvA2是否在誤差允許的范圍內(nèi)相等3.作出eq\f(1,2)v2－h(huán)圖像，求g的大小驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.開(kāi)始前調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平2.用天平測(cè)出兩滑塊的質(zhì)量3.用光電門(mén)測(cè)量碰前和碰后的速度1.滑塊速度的測(cè)量：v＝eq\f(Δx,Δt)2.驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′考向二：測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)用單擺測(cè)重力及速度用單擺測(cè)量重力加速度的大小1.保證懸點(diǎn)固定2.單擺必須在同一平面內(nèi)振動(dòng)，且擺角小于5°3.擺長(zhǎng)l＝懸線長(zhǎng)l′＋小球的半徑r4.用T＝eq\f(t,n)計(jì)算單擺的周期1.利用公式g＝eq\f(4π2l,T2)求重力加速度2.可作出l－T2的圖像，利用斜率求重力加速度考向三：探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系1.補(bǔ)償阻力，墊高長(zhǎng)木板一端使小車(chē)能勻速下滑2.在補(bǔ)償阻力時(shí)，不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車(chē)上，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不用重復(fù)補(bǔ)償阻力3.實(shí)驗(yàn)必須保證的條件：小車(chē)質(zhì)量m?槽碼質(zhì)量m′4.釋放前小車(chē)要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，后釋放小車(chē)1.利用逐差法或v－t圖像法求a2.作出a－F圖像和a－eq\f(1,m)圖像，確定a與F、m的關(guān)系2.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1.應(yīng)在彈簧自然下垂時(shí)，測(cè)量彈簧原長(zhǎng)l02.水平放置時(shí)測(cè)原長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是彈簧自身有重力1.作出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線，斜率表示彈簧的勁度系數(shù)2.超過(guò)彈簧的彈性限度，圖線會(huì)發(fā)生彎曲3.探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.保證斜槽末端水平2.每次讓小球從傾斜軌道的同一位置由靜止釋放3.坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在紙板上的投影點(diǎn)1.用代入法或圖像法判斷運(yùn)動(dòng)軌跡是不是拋物線2.由公式x＝v0t和y＝eq\f(1,2)gt2，求初速度v0＝xeq\r(\f(g,2y))01驗(yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn)1．甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)，甲實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。（1）某次實(shí)驗(yàn)中兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力及兩個(gè)拉力的合力F的示意圖如圖2所示，SKIPIF1<0為一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)的拉力。如果沒(méi)有操作失誤，則圖2中的F與SKIPIF1<0兩力中，方向一定沿AO方向的是。（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列步驟中必要的是。A．實(shí)驗(yàn)前要用力拉彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤，檢查指針能否達(dá)到最大量程處B．實(shí)驗(yàn)前要將兩只彈簧測(cè)力計(jì)豎直互鉤對(duì)拉，檢查兩彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)是否相同C．兩分力的夾角應(yīng)取90°較好，便于之后運(yùn)算中采用勾股定理以驗(yàn)證平行四邊形定則D．拉力方向應(yīng)與木板平面平行，且兩個(gè)分力的值要適當(dāng)大些（3）若實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)分力的夾角為SKIPIF1<0，合力為F，F(xiàn)與SKIPIF1<0的關(guān)系圖像如圖3所示。已知這兩分力大小不變，則任意改變這兩個(gè)分力的夾角，能得到的合力大小的變化范圍是。（4）乙實(shí)驗(yàn)小組接著進(jìn)行了如圖4所示的實(shí)驗(yàn)，一豎直木板上固定白紙，白紙上附有角度刻度線，彈簧測(cè)力計(jì)a和b連接細(xì)線系于O點(diǎn)，其下端用細(xì)線掛一重物Q，使結(jié)點(diǎn)O靜止在角度刻度線的圓心位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)a和b的示數(shù)，并在白紙上記錄拉線的方向。則圖中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為N；彈簧測(cè)力計(jì)a、b均繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持兩彈簧測(cè)力計(jì)間的夾角不變，直到彈簧測(cè)力計(jì)a方向水平為止，此過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)會(huì)，彈簧測(cè)力計(jì)b的示數(shù)會(huì)（后兩空選填“變大”、“不變”、“變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。（5）丙實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了圖5、6的實(shí)驗(yàn)，先用5個(gè)鉤碼拉彈簧使之伸長(zhǎng)至某個(gè)位置SKIPIF1<0，并記錄，如圖5；然后再用兩組鉤碼（一組3個(gè)鉤碼，一組4個(gè)鉤碼）拉伸彈簧，如圖6.每個(gè)鉤碼質(zhì)量均相同，兩次實(shí)驗(yàn)彈簧均處于水平。①完成該實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的步驟是；②如果該實(shí)驗(yàn)中“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，則圖6中的SKIPIF1<0和SKIPIF1<0（繩子與豎直方向夾角）滿足SKIPIF1<0。2．某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。讓小球自由下落，下落過(guò)程中小球的球心經(jīng)過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）該同學(xué)先用螺旋測(cè)微器測(cè)出小球的直徑如圖2所示，則其直徑d=mm。（2）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量（填選項(xiàng)序號(hào)）。A．小球的質(zhì)量mB．光電門(mén)1和光電門(mén)2之間的距離hC．小球從光電門(mén)1到光電門(mén)2下落的時(shí)間t（3）小球通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度v1=（用題中所給的物理量符號(hào)表示）（4）保持光電門(mén)1位置不變，上下調(diào)節(jié)光電門(mén)2，多次實(shí)驗(yàn)記錄多組數(shù)據(jù)，作出SKIPIF1<0h變化的圖像如圖3所示，如果不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率k1=（用題中所給的物理量符號(hào)表示），就可以驗(yàn)證小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。（5）考慮到實(shí)際存在空氣阻力，設(shè)小球在下落過(guò)程中平均阻力大小為f，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)繪出的SKIPIF1<0隨h變化的圖像的斜率為k2（k2<k1），則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值SKIPIF1<0=（用k2、k1表示）。

（6）實(shí)驗(yàn)中小鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度（選填“大于”“小于”或“等于”）小鋼球球心通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度。3．某校同學(xué)們分組進(jìn)行碰撞的實(shí)驗(yàn)研究。（1）第一組利用氣墊導(dǎo)軌通過(guò)頻閃照相進(jìn)行探究碰撞中的不變量這一實(shí)驗(yàn)。若要求碰撞動(dòng)能損失最小則應(yīng)選下圖中的（填“甲”或“乙”）（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）；（2）第二組利用頻閃照片法去研究。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，利用頻閃照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的照片如圖丙所示。已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T(mén)，在這4次閃光的過(guò)程中，A、B兩滑塊均在0～80cm范圍內(nèi)，且第1次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x=10cm處。若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的時(shí)刻，A、B兩滑塊質(zhì)量比mA:mB=；（3）第三組同學(xué)用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究?jī)蓚€(gè)小球的碰撞，他用兩個(gè)大小相同質(zhì)量不等的A和B兩個(gè)鋼球（mA＞mB）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先該同學(xué)使球A自斜槽上某一高度由靜止釋放，從斜槽的末端水平飛出，測(cè)出球A落在水平地面上的P（圖中未畫(huà)出）與球飛出點(diǎn)在地面上垂直投影O的距離為L(zhǎng)OP。然后該同學(xué)使球A自同一高度由靜止釋放，在斜槽的末端與靜止的球B發(fā)生斜碰，如俯視圖（b）所示，碰后兩球向不同方向運(yùn)動(dòng)，測(cè)出A、B兩球落地點(diǎn)M、N（圖中未畫(huà)出）與O點(diǎn)間的距離分別為L(zhǎng)OM、LON。該同學(xué)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并將測(cè)量值取平均值，已知碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失。下列關(guān)系式正確的是。A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<002測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)4．同學(xué)們用多種方法測(cè)重力加速度值。(1)用如圖甲所示的單擺做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。①此實(shí)驗(yàn)中重力加速度的表達(dá)式為SKIPIF1<0（用擺長(zhǎng)l，周期T表示）。②若改變擺長(zhǎng)，多次測(cè)量，得到周期平方SKIPIF1<0與擺長(zhǎng)l的關(guān)系如圖乙所示，所得結(jié)果與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎迪喾?，但發(fā)現(xiàn)其延長(zhǎng)線沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，其原因可能是（選填正確選項(xiàng)前的字母）。A．測(cè)周期時(shí)多數(shù)了一個(gè)周期B．測(cè)周期時(shí)少數(shù)了一個(gè)周期C．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)直接將擺線的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)D．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)將擺線的長(zhǎng)度加上擺球的直徑作為擺長(zhǎng)(2)將單擺掛在力傳感器的下端，通過(guò)力傳感器測(cè)定擺動(dòng)過(guò)程中擺線受到的拉力F，由計(jì)算機(jī)記錄拉力F隨時(shí)間t的變化，圖像如圖丙所示。測(cè)得擺長(zhǎng)為l，則重力加速度的表達(dá)式為SKIPIF1<0。(3)如圖丁所示，將光電門(mén)安裝在小球平衡位置的正下方，在小球上安裝輕質(zhì)擋光片，擋光寬度為d，在鐵架臺(tái)后方固定量角器，利用此裝置測(cè)重力加速度值。首先測(cè)得擺長(zhǎng)為l，之后將小球拉離平衡位置，當(dāng)擺線與豎直方向成SKIPIF1<0角（SKIPIF1<0值可由量角器讀出）時(shí)將小球由靜止釋放，傳感器測(cè)得小球第一次擺下?lián)豕獾臅r(shí)間SKIPIF1<0。多次改變擺角SKIPIF1<0測(cè)得對(duì)應(yīng)的SKIPIF1<0，可得到多組SKIPIF1<0數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算機(jī)可根據(jù)需要算出關(guān)于SKIPIF1<0的任意三角函數(shù)值。①為了能最方便準(zhǔn)確地利用圖像處理數(shù)據(jù)，應(yīng)繪制圖像（寫(xiě)出圖像的縱坐標(biāo)—橫坐標(biāo)）；②根據(jù)第①問(wèn)中繪制的圖像，求得圖像斜率的大小為k，則計(jì)算得到重力加速度SKIPIF1<0。03探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)5．某同學(xué)先用如圖甲所示的裝置測(cè)彈簧的勁度系數(shù)，再用該彈簧以如圖乙所示的裝置測(cè)物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取重力加速度大小SKIPIF1<0。

（1）測(cè)勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)步驟：a．將輕彈簧懸掛在鐵架臺(tái)的橫桿上，刻度尺豎直固定在輕彈簧旁，刻度尺的零刻度與輕彈簧的上端對(duì)齊；b．在彈簧下端依次掛上不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每次鉤碼的總質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)指針?biāo)缚潭戎祒；c．在SKIPIF1<0坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，作出的圖像如圖丙所示。由圖丙可知，彈簧的原長(zhǎng)SKIPIF1<0cm，彈簧的勁度系數(shù)SKIPIF1<0N/m。（2）用如圖乙所示的裝置測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù)，長(zhǎng)木板B放在水平面上，物塊A放在長(zhǎng)木板上，并用（1）問(wèn)中的輕彈簧將物塊A與豎直墻面連接，彈簧保持水平，用水平力F拉長(zhǎng)木板B緩慢向左運(yùn)動(dòng)，A保持靜止，測(cè)得這時(shí)彈簧的長(zhǎng)度SKIPIF1<0，已知物塊A的質(zhì)量為2.5kg，則物塊A與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0。6．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用圖甲裝置測(cè)量滑塊（含遮光條）和砝碼的質(zhì)量，主要操作步驟如下：①打開(kāi)氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使其水平；②用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，如圖乙所示；③用毫米刻度尺測(cè)量光電門(mén)1和光電門(mén)2之間的距離L；④掛上槽碼，調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行；⑤打開(kāi)氣泵，由靜止釋放滑塊，數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄下遮光條通過(guò)光電門(mén)1和2的遮光時(shí)間SKIPIF1<0和SKIPIF1<0；⑥依次在滑塊上添加SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0個(gè)砝碼，重復(fù)實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌時(shí)，輕推滑塊，若發(fā)現(xiàn)遮光條通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間小于遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間，應(yīng)直至氣墊導(dǎo)軌水平；(2)遮光條的寬度SKIPIF1<0SKIPIF1<0；(3)滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度SKIPIF1<0（用測(cè)量的物理量的符號(hào)表示）；(4)已知槽碼和掛鉤的總質(zhì)量為SKIPIF1<0，重力加速度為g，以放在滑塊上的砝碼數(shù)n為橫坐標(biāo)，滑塊加速度a的倒數(shù)為縱坐標(biāo)作出SKIPIF1<0圖像，獲得該圖像的斜率為k，縱截距為b。由以上數(shù)據(jù)可得滑塊和遮光條的總質(zhì)量SKIPIF1<0，每個(gè)砝碼的質(zhì)量SKIPIF1<0（用已知量的物理符號(hào)表示）。7．某同學(xué)通過(guò)如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______（填字母）。A．小球和斜槽之間有摩擦?xí)龃髮?shí)驗(yàn)誤差B．每次必須等距離下降擋板，記錄小球的位置C．每次小球需從斜槽同一位置由靜止釋放D．在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)(2)平拋軌跡的起始點(diǎn)坐標(biāo)，可按下述方法處理：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為SKIPIF1<0，以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿水平和豎直方向建立平面直角坐標(biāo)系，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為，拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為。（用SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，g表示）1．（2024·安徽合肥·二模）如圖（a）所示，某興趣小組用單擺測(cè)量重力加速度。選用的實(shí)驗(yàn)器材有：智能手機(jī)、小球、細(xì)線、鐵架臺(tái)、夾子、游標(biāo)卡尺、刻度尺等，實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）用鐵夾將細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上，將小球豎直懸掛；（2）用刻度尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度為l，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑為d；（3）將智能手機(jī)置于小球平衡位置的正下方，啟用APP《手機(jī)物理工坊》的“近距秒表”功能；（4）將小球由平衡位置拉開(kāi)一個(gè)角度（θ<5°），靜止釋放，軟件同時(shí)描繪出小球與手機(jī)間距離隨時(shí)間變化的圖像，如圖（b）所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖（b）可知，單擺的周期T=s。(2)重力加速度g的表達(dá)式為（用測(cè)得的物理量符號(hào)表示）；(3)改變擺線長(zhǎng)度l，重復(fù)步驟（2）、（3）、（4）的操作，可以得到多組T和l的值，進(jìn)一步描繪出如圖（c）的圖像，則該圖像以為橫坐標(biāo)（選填SKIPIF1<0“T”或“T2”），若圖線的斜率為k，則重力加速度的測(cè)量值為。2．（2024·新疆·二模）用如圖1所示的裝置驗(yàn)證兩球碰撞時(shí)“動(dòng)量守恒”。挑選直徑相同的鋼球和玻璃球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，先讓質(zhì)量為m1的鋼球從斜槽上某一標(biāo)記位置由靜止開(kāi)始滾下，進(jìn)入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到水平桌面的復(fù)寫(xiě)紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為m2的玻璃球放在水平軌道末端，讓鋼球仍從標(biāo)記位置由靜止?jié)L下，鋼球和玻璃球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。取下白紙，O點(diǎn)是水平軌道末端重錘線在白紙上的投影點(diǎn)，P、Q、R點(diǎn)是小球落點(diǎn)的平均位置，如圖2所示。(1)完成本實(shí)驗(yàn)，除了圖1中的器材以及圓規(guī)以外，還必須使用的兩種器材是和。(2)實(shí)驗(yàn)操作中，下列說(shuō)法中正確的是___________。A．實(shí)驗(yàn)中白紙必須固定，復(fù)寫(xiě)紙可以移動(dòng)B．重復(fù)操作時(shí)發(fā)現(xiàn)小球的落點(diǎn)并不重合，一定是實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)了錯(cuò)誤C．用半徑盡量小的圓把10個(gè)落點(diǎn)圈起來(lái)，這個(gè)圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置D．在OP、OQ、OR這三個(gè)長(zhǎng)度中，與玻璃球質(zhì)量有關(guān)的是OP和OR(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用測(cè)量量m1、m2及OP、OQ、OR表m1、m2示），則認(rèn)為兩球碰撞前后在水平方向上的總動(dòng)量守恒；若碰撞是彈性碰撞，那么OP、OQ、OR應(yīng)滿足關(guān)系式。(4)上述實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出SKIPIF1<0克，SKIPIF1<0克，小球的落點(diǎn)平均位置幾乎在同一條直線上，測(cè)得SKIPIF1<0厘米，SKIPIF1<0厘米，SKIPIF1<0厘米。系統(tǒng)碰前的總動(dòng)量SKIPIF1<0與碰后的總動(dòng)量SKIPIF1<0的百分比誤差SKIPIF1<0（保留1位有效數(shù)字）。3．（2024·陜西·二模）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒。(1)如圖甲所示的裝置外，在下列器材中，還必須使用的器材有______。A．天平（含砝碼） B．交流電源 C．秒表 D．刻度尺(2)下列物理量中，需用工具直接測(cè)量的是，通過(guò)計(jì)算間接測(cè)量的是。A．重物下落的高度B．重物下落的瞬時(shí)速度C．重物的質(zhì)量(3)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖乙所示，O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，在紙帶上選取多個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)，測(cè)量出各計(jì)時(shí)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出各計(jì)時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，然后以SKIPIF1<0為縱軸、h為橫軸作出SKIPIF1<0圖像，請(qǐng)?jiān)趫D丙中合適的位置作出該圖像。4．（2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·二模）某同學(xué)采用如圖甲所示裝置驗(yàn)證物塊A與物塊B（帶有遮光條）組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。圖中光電門(mén)安裝在鐵架臺(tái)上且位置可調(diào)，滑輪質(zhì)量不計(jì)，細(xì)線與滑輪之間的摩擦可以忽略不計(jì)，細(xì)線始終伸直。SKIPIF1<0，遮光條質(zhì)量不計(jì)，遮光條通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)將物塊B由靜止釋放。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)出遮光條寬度d，如圖乙所示，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0。(2)某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得SKIPIF1<0，則此時(shí)A的速度為SKIPIF1<0（保留2位有效數(shù)字）。(3)改變光電門(mén)與物塊B之間的高度h，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得各次遮光條的擋光時(shí)間t，以h為橫軸、SKIPIF1<0為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系中作出圖像，如圖丙所示，該圖像的斜率為k，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若SKIPIF1<0（用含g、d字母的表達(dá)式表示），則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。5．（2024·重慶·二模）某興趣小組利用斜槽和多個(gè)相同小玻璃球來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，部分實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將斜槽固定在貼有正方形方格紙的木板旁，調(diào)節(jié)木板豎直（方格紙中的豎線也豎直）；②依次將多個(gè)相同小玻璃球從斜槽上同一位置由靜止釋放；③玻璃球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，用手機(jī)對(duì)玻璃球進(jìn)行拍攝，選擇滿意的照片進(jìn)行分析處理。試回答下列問(wèn)題：(1)以下操作中，必須的是______（單選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．斜槽盡可能光滑 B．斜槽末端切線水平 C．玻璃球體積適當(dāng)大些(2)如題，某次實(shí)驗(yàn)所拍照片中同時(shí)出現(xiàn)了三個(gè)小球。已知該方格紙每小格的邊長(zhǎng)為5cm，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，忽略空氣阻力，則玻璃球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度SKIPIF1<0m/s，圖中A球所在位置到斜槽末端的水平距離SKIPIF1<0m。6．（2024·天津·一模）某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?1)某同學(xué)測(cè)定的g的數(shù)值比當(dāng)?shù)毓J(rèn)值大，造成的原因可能是A．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，過(guò)早按下秒表B．實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)記為50次C．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊D．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了(2)測(cè)量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺如圖乙所示，其讀數(shù)為cm(3)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)出不同擺長(zhǎng)l對(duì)應(yīng)的周期值T，作出SKIPIF1<0圖像，如圖所示，已知圖線上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（x1，y1）、（x2，y2），可求出g=。7．（2024·廣東揭陽(yáng)·二模）某同學(xué)探究“小車(chē)的加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，軌道上的B點(diǎn)固定一光電門(mén)，將連接小車(chē)的細(xì)線跨過(guò)滑輪系住鉤碼，平衡摩擦力后在A點(diǎn)由靜止釋放小車(chē)，測(cè)出小車(chē)上的擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t。(1)在該實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是____________。A．要用天平稱(chēng)量小車(chē)的質(zhì)量B．每次改變鉤碼的個(gè)數(shù)，都需要測(cè)量鉤碼的總質(zhì)量C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與軌道平行D．A、B之間的距離盡可能小些(2)若擋光片的寬度為d，擋光片與光電門(mén)的距離為L(zhǎng)，d<<L。則小車(chē)通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小為，加速度大小為。（均用題中所給物理量的符號(hào)表示）8．（23-24高三下·河北滄州·開(kāi)學(xué)考）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，操作過(guò)程如下。(1)該同學(xué)將將彈簧水平放置并處于自然狀態(tài)，將標(biāo)尺的零刻度線與彈簧一端對(duì)齊，彈簧的另一端所指的標(biāo)尺刻度如圖乙所示，將彈簧豎直掛在鐵架臺(tái)上，彈簧靜止后彈簧的另一端所指的標(biāo)尺刻度如圖丙所示，在下端逐漸掛上質(zhì)量為50g的鉤碼，記錄所掛鉤碼的個(gè)數(shù)N和彈簧靜止時(shí)對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度L，當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼，彈簧靜止時(shí)指針位置如圖甲中所示，則此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為cm，由此可以得出彈簧的勁度系數(shù)為N/m（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)，重力加速度g取SKIPIF1<0）；(2)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)得到所掛鉤碼個(gè)數(shù)N和對(duì)應(yīng)彈簧長(zhǎng)度L的變化圖像如圖丁所示，彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留1位小數(shù)，重力加速度g取SKIPIF1<0）；(3)若圖丙中標(biāo)尺沒(méi)有在豎直方向，則會(huì)造成彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量值（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。9．（2024·廣東惠州·一模）用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究物體的平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。上下移動(dòng)水平擋板MN到合適的位置，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列的痕跡點(diǎn)。(1)為使小球能水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端的切線成水平方向，檢查切線是否水平的方法是。(2)每次都要從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球，原因是。(3)為定量研究鋼球的平拋運(yùn)動(dòng)，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。①取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于斜槽末端Q點(diǎn)，鋼球的（選填“最上端”“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重垂線平行。②若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：在如圖（b）所示的軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，測(cè)得AB和BC的水平間距均為x，AB和BC的豎直間距分別是SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，可求得鋼球平拋的初速度大小為（用字母x、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和g表示）。10．（2024·貴州·二模）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)節(jié)斜槽末端水平，然后掛上鉛垂線；②在水平地面上鋪白紙和復(fù)寫(xiě)紙：③測(cè)出小球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB；④將質(zhì)量較大的球A從斜槽上某一位置由靜止釋放，落在復(fù)寫(xiě)紙上，重復(fù)多次；⑤將球B放在槽口末端，讓球A從步驟④中的同一位置由靜止釋放，撞擊球B，兩球落到復(fù)寫(xiě)紙上，重復(fù)多次；⑥測(cè)出球A從釋放點(diǎn)到槽口末端的豎直高度h；⑦取下白紙，用圓規(guī)找出落點(diǎn)的平均位置，分別測(cè)得步驟④中球A平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大小xA1，步驟⑤中球A、B平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大小xA2、xB?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)以上步驟中不必要的是；（填步驟前的序號(hào)）(2)本實(shí)驗(yàn)中鉛垂線的作用是；(3)按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的關(guān)系式是（用上述必要的實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)得的物理量符號(hào)表示）。11．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）某學(xué)習(xí)小組采用圖甲所示的裝置驗(yàn)證滑塊碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒。（1）用天平測(cè)得滑塊A、B（均包括擋光片）的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0；（2）兩擋光片的寬度相同；（3）接通充氣泵電源后，導(dǎo)軌左側(cè)放一滑塊并推動(dòng)滑塊，滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)時(shí)，與光電門(mén)1、2相連的計(jì)時(shí)器測(cè)得的擋光時(shí)間分別為0.07s、0.06s，則應(yīng)將導(dǎo)軌右端（選填“調(diào)高”或“調(diào)低”），直至氣墊導(dǎo)軌水平；（4）滑塊B放在兩個(gè)光電門(mén)之間，向右輕推滑塊A與滑塊B碰撞，碰后滑塊A返回導(dǎo)軌左側(cè)，與光電門(mén)1相連的計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)2次，先后為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0；滑塊B運(yùn)動(dòng)至導(dǎo)軌右側(cè)，與光電門(mén)2相連的計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)為SKIPIF1<0；（5）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若表達(dá)式滿足等式SKIPIF1<0（用測(cè)得的物理量表示）成立，說(shuō)明滑塊A、B碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。12．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。步驟一：如圖甲（a），輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的長(zhǎng)度為GE。步驟二：在圖甲（b）中，用手通過(guò)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)。小圓環(huán)受到拉力SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的共同作用，處于O點(diǎn)，橡皮條伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為EO。步驟三：撤去SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，改用一個(gè)力SKIPIF1<0單獨(dú)拉住小圓環(huán)，如圖甲（c）仍使它處于O點(diǎn)。SKIPIF1<0(1)如下圖所示，實(shí)驗(yàn)中需要的器材有；(2)關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是；A．測(cè)力計(jì)可以直接鉤住小圓環(huán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)力計(jì)外殼不能與木板有接觸C．完成步驟三后重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次探究時(shí)，小圓環(huán)的位置可以與前一組實(shí)驗(yàn)不同D．為了減小誤差，兩個(gè)測(cè)力計(jì)的夾角越大越好(3)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為N。(4)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果在白紙上畫(huà)出，如圖丙所示，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0為兩個(gè)分力，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上通過(guò)作平行四邊形的方法求出合力為N。13．（2024·北京豐臺(tái)·一模）用如圖所示的裝置驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓A球從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，P點(diǎn)為A球落點(diǎn)的平均位置；再把半徑相同的B球放在水平軌道末端，將A球仍從原位置由靜止釋放，M、N分別為A、B兩球碰撞后落點(diǎn)的平均位置。O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)，O、M、P、N位于同一水平面上。(1)除了圖中器材外，完成本實(shí)驗(yàn)還必須使用的器材有______（選填選項(xiàng)前的字母）。A．天平 B．刻度尺 C．秒表 D．圓規(guī)(2)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得A、B兩球的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，三個(gè)落點(diǎn)的平均位置與O點(diǎn)距離OM、OP、ON分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用所測(cè)物理量的字母表示），可以認(rèn)為兩球碰撞前后動(dòng)量守恒。(3)實(shí)驗(yàn)中能夠把速度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為位移的測(cè)量的必要操作是______。A．安裝軌道時(shí)，軌道末端必須水平 B．每次必須從同一個(gè)高度靜止釋放小球C．實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足SKIPIF1<0 D．軌道應(yīng)當(dāng)盡量光滑(4)某同學(xué)將B球替換為半徑相同、質(zhì)量為SKIPIF1<0的C球（SKIPIF1<0），重復(fù)（2）的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)碰撞后A球反向運(yùn)動(dòng)，沿傾斜軌道上升一段距離后再次下滑離開(kāi)軌道末端，測(cè)量碰撞后A、C落點(diǎn)的平均位置到O點(diǎn)的距離分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，若誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式（用所測(cè)物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)碰撞前的動(dòng)量總是小于碰撞后的動(dòng)量，請(qǐng)分析其中可能的原因。14．（2024·廣東·二模）小明在探究“兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”時(shí)，用到兩根相同的橡皮筋、木板、白紙、筆、圖釘、細(xì)線和刻度尺。請(qǐng)幫助他完善以下步驟。（1）如圖甲所示，先把兩根橡皮筋SKIPIF1<0和細(xì)繩SKIPIF1<0的一端連接，結(jié)點(diǎn)記為SKIPIF1<0。（2）用刻度尺測(cè)量橡皮筋SKIPIF1<0的原長(zhǎng)，記為SKIPIF1<0。（3）如圖乙