(新高考)高考物理二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)：專題14《力學(xué)實(shí)驗(yàn) 專題訓(xùn)練》(含答案)

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁專題14力學(xué)實(shí)驗(yàn)專題訓(xùn)練1．（2021·安徽蚌埠·一模）如圖，一帶有遮光條的滑塊A置于長木板一端，將木板傾斜一定角度后，滑塊可沿木板加速下滑，光電門B和C記錄遮光條通過的時(shí)間分別為和，已知遮光條的寬度為d。（1）要測量滑塊下滑時(shí)的加速度大小，還需測出的遮光條一個(gè)物理量是_________（用文字及字母表示）；滑塊的加速度大小________（用已知量和測得量的字母表示）。（2）減小木板的傾角，重新實(shí)驗(yàn)，當(dāng)傾角為時(shí)，測出，則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)________。2．（2021·四川巴中·模擬預(yù)測）小明利用“研究加速度與外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置來測量滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。如圖甲所示，滑塊放在長木板上并置于水平桌面，沙桶通過滑輪與細(xì)線拉滑塊，在細(xì)線上接有一個(gè)微型力傳感器，通過力傳感器直接讀出細(xì)線的拉力F。保持滑塊質(zhì)量不變，給沙桶添加少量細(xì)沙改變力傳感器的示數(shù)F，利用打點(diǎn)記時(shí)器打出的紙帶求出對(duì)應(yīng)F時(shí)的加速度a，從而得到如圖乙所示的圖像，通過圖像可以知道：（1）滑塊的質(zhì)量為________kg；（2）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)________。（3）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖丙所示，打點(diǎn)記時(shí)器打點(diǎn)的周期是T，在紙帶上依次標(biāo)上1、2、3、4、5、6等計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，測出、、、。則他利用以上數(shù)據(jù)求打該紙帶時(shí)滑塊加速度的表達(dá)式為________（用T、、、、表示）。3．（2021·江蘇·南京市中華中學(xué)模擬預(yù)測）在某一驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一組同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①用天平分別測出重物A、B的質(zhì)量和（A的質(zhì)量含擋光片、B的質(zhì)量含掛鉤，且），用螺旋測微器測出擋光片的寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則______mm；②將重物A、B用繩連接后，跨放在輕質(zhì)定滑輪上，一個(gè)同學(xué)用手托住重物B，另一個(gè)同學(xué)測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離h，之后釋放重物B使其由靜止開始下落；③記錄擋光片經(jīng)過光電門的時(shí)間。（2）如果系統(tǒng)（重物A、B）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為______（用、，重力加速度g，，d和h表示）。（3）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，有同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)作了改進(jìn)，使重物A、B的質(zhì)量滿足，又在B的下面掛上質(zhì)量為m的鉤碼，如圖乙所示。擋光片中心到光電門中心的豎直距離仍為h。依然由靜止釋放B，擋光片經(jīng)過光電門的速度用v表示，若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則通過此實(shí)驗(yàn)可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____（用給定的字母寫表達(dá)式）。（4）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，以下建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是()A．繩的質(zhì)量要輕且盡可能光滑B．盡量保證重物只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要晃動(dòng)C．鉤碼質(zhì)量越小越好D．擋光片的寬度越大越好4．（2021·陜西·榆林十二中模擬預(yù)測）（1）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用如圖所示的裝置來獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為得到一條軌跡，需多次釋放小球，每次釋放小球的位置___________（填“相同”或“任意”）；釋放時(shí)小球初速度___________（填“為零”或“不為零”）。（2）如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s2，那么：①閃光的時(shí)間間隔是___________s；②小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是___________m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）5．（2021·北京延慶·一模）在用圖裝置測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，小白同學(xué)用測量范圍為0~1m的米尺測量擺長，用停表測量擺動(dòng)周期，再根據(jù)單擺周期公式計(jì)算重力加速度。（1）組裝單擺時(shí)，應(yīng)選用___________（選填選項(xiàng)前的字母）。A．長度略大于1m的細(xì)線B．長度略小于1m的細(xì)線C．半徑約為2cm的橡膠球D．半徑徑為1cm的小鋼球（2）在測量過程中，下列操作合理的是___________A．先測好擺長，再將單擺懸掛到鐵架臺(tái)上B．釋放單擺時(shí)，擺角盡量大些，以便觀察C．單擺擺動(dòng)穩(wěn)定后，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)D．?dāng)[動(dòng)過程中，若逐漸形成了圓錐擺，可以繼續(xù)測量，不影響單擺周期（3）小白同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測得：懸點(diǎn)O到小球球心的距離L；計(jì)時(shí)開始后，從小球第一次通過平衡位置到第n次通過平衡位置所用時(shí)間為t，則重力加速度g=___________（用L、n、t及常數(shù)表示）。（4）小紅同學(xué)通過改變擺長，測量多組數(shù)據(jù)，做出T2-L圖像，如圖她發(fā)現(xiàn)圖線起點(diǎn)位于原點(diǎn)上方，這可能是由于她在測量擺長時(shí)，從懸點(diǎn)量到了小球的___________（選填“上沿”或“下沿”），這樣將使根據(jù)圖像得出的g測量值___________（選填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。（5）本實(shí)驗(yàn)測得的重力加速度一般略微偏小，這是由于以下系統(tǒng)誤差造成的___________A．小球經(jīng)過平衡位置時(shí)計(jì)時(shí)，很難看準(zhǔn)，造成較大的周期測量誤差B．小球球心位置較難確定，使擺長測量存在較大的系統(tǒng)誤差C．由于存在空氣阻力，會(huì)減慢單擺的速度，使周期測量值比理論值偏大D．單擺擺動(dòng)過程中，擺線會(huì)稍稍伸長，造成擺長的測量值比實(shí)際值偏小6．（2022·甘肅·蘭州一中二模）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，給小車A一定的初速度，使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖甲所示，在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力。（1）若得到打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并已將測“得各”計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上。A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選________段來計(jì)算小車A碰前的速度，應(yīng)選________段來計(jì)算小車A和小車B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）。（2）測得小車A的質(zhì)量mA＝0.40kg，小車B的質(zhì)量mB＝0.20kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前mAvA＋mBvB＝________kg·m/s；碰后mAvA′＋mBvB′＝________kg·m/s。7．（2021·陜西·西安工業(yè)大學(xué)附中模擬預(yù)測）某同學(xué)利用如圖所示的裝置測量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。首先將木板傾斜固定在水平面上，木板與水平面間的夾角為，木板底端固定一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后將紙帶一端固定在木塊上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器?，F(xiàn)使木塊獲得一沿木板向上的瞬時(shí)初速度向上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電的頻率為，測得相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為、、、。已知，，重力加速度g取。（1）通過計(jì)算紙帶數(shù)據(jù)可得木塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為___________，木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___________。（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（2）如果當(dāng)時(shí)所用交流的頻率為，而該同學(xué)仍按計(jì)算，由此會(huì)造成木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的測量值與實(shí)際值相比___________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）（3）該同學(xué)按照人教版《物理》必修一課后題中提到的方法，將圖中的4段紙帶剪開貼到坐標(biāo)紙上，若這些紙帶的左上頂點(diǎn)在一條傾斜直線上，說明此物體做___________運(yùn)動(dòng)，斜率大小可以反映加速度大小。若此圖中直線斜率為k（其中，k無單位），紙帶寬為d，則加速度a的表達(dá)式為___________。8．（2021·青海西寧·三模）曉宇利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度，甲、乙兩個(gè)小球用輕繩連接跨過光滑的定滑輪，實(shí)驗(yàn)操作如下：①測量甲、乙兩小球的質(zhì)量、；②測量出小球的直徑；③將光電門固定在鐵架臺(tái)上，測量出鐵架臺(tái)的底端到光電門的距離；④將小球乙放在鐵架臺(tái)的底端，將裝置由靜止釋放，記錄小球乙通過光電門的時(shí)間；⑤改變光電門距離鐵架臺(tái)底端的高度，重復(fù)④，記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?；卮鹣铝袉栴}：（1）小球乙通過光電門的速度大小為___________（用測量的量表示），該測量速度___________（填“大于”“等于”或“小于”）小球球心通過光電門的實(shí)際速度。（2）曉宇在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，建立了坐標(biāo)系，為了更直觀，曉宇描繪的圖線為一條直線，則如果縱軸為，則橫軸應(yīng)為___________；如果圖線的斜率為，則重力加速度大小應(yīng)為___________（用測量的量表示）。9．（2021·天津市南開區(qū)南大奧宇培訓(xùn)學(xué)校模擬預(yù)測）圖甲是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（1）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有___________。a.安裝斜槽軌道，必須保證斜槽軌道光滑b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，必須所有的點(diǎn)用折線連接（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖乙中y-x2圖像能說明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是___________。（3）圖丙是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取兩點(diǎn)A、B，測得A、B兩點(diǎn)縱坐標(biāo)y1=5.0cm，y2=45.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距Δx=40.0cm。則平拋小球的初速度v0為___________m/s。（重力加速度g取10m/s2）10．（2021·四川省儀隴宏德中學(xué)模擬預(yù)測）有一實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，水平臺(tái)面上固定一個(gè)斜面，斜面底端有一小圓弧與水平臺(tái)面平滑連接，且小圓弧末端與臺(tái)面右端平齊，一個(gè)固定的水平木板緊靠平臺(tái)右側(cè)豎直面，用圖釘將白紙和復(fù)寫紙固定在木板上，水平臺(tái)面距木板的高度為H。將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下，小球落在復(fù)寫紙上后在白紙上印一個(gè)痕跡，落點(diǎn)距平臺(tái)右側(cè)豎直面的水平距離為L，逐漸增大小球開始釋放時(shí)的初始高度，得到一系列不同的落點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)以小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)為研究過程，重力加速度為g。（1）如果用此裝置探究合外力做功與動(dòng)能增加量是否成正比，斜面______（填“需要”或“不需要”）光滑；（2）如果用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，斜面必須保證足夠光滑，如果各物理量之間滿足關(guān)系式______，即可認(rèn)為機(jī)械能守恒定律成立；（3）測量長度、高度時(shí)的起止點(diǎn)都應(yīng)該以球心為準(zhǔn)，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，在測量小球平拋下降高度時(shí)實(shí)際測量的卻是水平臺(tái)面距離木板的高度，此處操作對(duì)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律______（填“有”或“沒有”）影響。11．（2021·黑龍江·哈爾濱三中模擬預(yù)測）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）為保證兩小球?yàn)閷?duì)心碰撞，某同學(xué)先用游標(biāo)卡尺測量兩小球的直徑是否相等，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)兩小球直徑相同，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，可知小球的直徑為___________mm；（2）圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球多次從斜軌上某一位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，再將入射小球從斜軌上同一位置由靜止釋放，與被碰小球相碰，并多次重復(fù)。接下來必要完成的步驟是___________（填選項(xiàng)前的符號(hào)）A．用天平測量入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2B．測量入射小球開始釋放高度hC．拋出點(diǎn)距地面的高度HD．測量平拋射程、（3）若兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為________（用（2）問中測量的量表示）。12．（2022·河北·模擬預(yù)測）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定滑塊的加速度大小，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)整水平并安裝光電門A，滑塊上固定一遮光條，滑塊用跨過氣墊導(dǎo)軌左端定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線與鉤碼相連，調(diào)整定滑輪高度使細(xì)線水平，滑塊每次都從同一位置B由靜止釋放，光電門A的位置可以改變，光電門A與位置B間的距離L可以由固定在氣墊導(dǎo)軌上的標(biāo)尺直接讀出。（1）實(shí)驗(yàn)前用20分度游標(biāo)卡尺測得滑塊上的遮光條寬度d如圖乙所示，則d=__________cm。（2）本實(shí)驗(yàn)中__________（填“需要”或“不需要”）保證所掛鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊（包括遮光條）的質(zhì)量M。（3）滑塊上的遮光條通過光電門A的時(shí)間t可直接讀出，通過光電門A的速度由公式計(jì)算獲得。保持鉤碼質(zhì)量不變，通過改變光電門A的位置獲得多組數(shù)據(jù)，作出v2-L圖像如圖丙所示，則滑塊的加速度大小為__________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。13．（2022·全國·一模）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，小王用如圖1所示的裝置，讓重物從靜止開始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖2所示。O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C和D為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重物，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的理由是___________。②已知交流電頻率為，重物質(zhì)量為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋瑒t從O點(diǎn)到C點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)值___________J、C點(diǎn)的動(dòng)能___________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。比較與的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是___________。A．工作電壓偏高

B．存在空氣阻力和摩擦力

C．接通電源前釋放了紙帶14．（2021·天津市寧河區(qū)蘆臺(tái)第一中學(xué)一模）某研究性學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示），已知單擺在擺動(dòng)過程中的最大偏角小。（1）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑d，測量的示數(shù)如圖所示，則擺球直徑_______，再測量擺線長l，則單擺擺長___________（用d、l表示）；（2）擺球擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)它到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表開始計(jì)時(shí)，并記錄此后擺球再次經(jīng)過最低點(diǎn)的次數(shù)，當(dāng)時(shí)剛好停表.停止計(jì)時(shí)的秒表讀數(shù)為，該單擺的周期為______s（周期要求保留三位有效數(shù)字）；（3）計(jì)算重力加速度測量值的表達(dá)式為_______（用T、L表示），如果測量值小于真實(shí)值，可能原因是__________；A．將擺球經(jīng)過最低點(diǎn)的次數(shù)n計(jì)少了B．計(jì)時(shí)開始時(shí)，秒表啟動(dòng)稍晚C．將擺線長當(dāng)成了擺長D．將擺線長和球的直徑之和當(dāng)成了擺長（4）正確測量不同擺長L及相應(yīng)的單擺周期T，并在坐標(biāo)紙上畫出與L的關(guān)系圖線，如圖所示由圖線算出重力加速度的大小_____（保留3位有效數(shù)字，計(jì)算時(shí)取9.86）。15．（2021·湖北·模擬預(yù)測）用如圖甲所示裝置研究兩個(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是__________。A．同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放B．軌道傾斜部分必須光滑C．軌道末端必須水平（2）圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射小球多次從斜軌上的位置S由靜止釋放，通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落點(diǎn)的位置（A、B、C三點(diǎn)中的某個(gè)點(diǎn)），然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上的位置S由靜止釋放，與被碰小球相碰，并多次重復(fù)該操作，用同樣的方法找到兩小球碰后平均落點(diǎn)的位置（A、B、C三點(diǎn)中剩下的兩個(gè)點(diǎn)）。實(shí)驗(yàn)中需要測量的有__________。A．入射小球和被碰小球的質(zhì)量、B．入射小球開始的釋放高度hC．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HD．兩球相碰前后的平拋射程OB、OA、OC（3）某同學(xué)在做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得入射小球和被碰小球的質(zhì)量關(guān)系為，兩小球在記錄紙上留下三處落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，他將米尺的零刻線與O點(diǎn)對(duì)齊，測量出O點(diǎn)到三處平均落地點(diǎn)的距離分別為OA、OB、OC。該同學(xué)通過測