2023年高考物理真題訓(xùn)練-18力學(xué)實(shí)驗(yàn)

專題18力學(xué)試驗(yàn)

1.（2023?課標(biāo)I卷）某同學(xué)用如以下圖的試驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量定理，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）、兩個(gè)與計(jì)算機(jī)相連接的光電門、祛碼盤和祛碼等。

試驗(yàn)步驟如下：

（1）開動(dòng)氣泵，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間時(shí)，可

認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；

（2）用天平測(cè)弦碼與祛碼盤的總質(zhì)量滑塊（含遮光片）的質(zhì)量m2；

（3）用細(xì)線跨過輕質(zhì)定滑輪將滑塊與破碼盤連接，并讓細(xì)線水平拉動(dòng)滑塊；

（4）令滑塊在硅碼和祛碼盤的拉動(dòng)下從左邊開頭運(yùn)動(dòng)，和計(jì)算機(jī)連接的光電門能測(cè)量出遮光片經(jīng)過人B

兩處的光電門的遮光時(shí)間A%、At2及遮光片從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間tI2；

（5）在遮光片隨滑塊從4運(yùn)動(dòng)到B的過程中，假設(shè)將祛碼和祛碼盤所受重力視為滑塊所受拉力，拉力沖量

的大小/=，滑塊動(dòng)量轉(zhuǎn)變量的大小Ap=;（用題中給出的物理量及重力加速度g表示）

（6）某次測(cè)量得到的一組數(shù)據(jù)為：（/-1.000cm,m=1.50x10-2kg,mj=0.400kg,△q=3.900x10-2s,

At2=1.270><10-2s,t12=1.50s,取g=9.80m/s2。計(jì)算可得/=N-s,Ap=kg-msi；（結(jié)果均保存3

位有效數(shù)字）

（7）定義6=卜&卜100%,本次試驗(yàn)&%（保存1位有效數(shù)字）。

dd

【答案】大約相等mgt血（一）0.2210.2124

I122AtAt

21

【解析】（1）當(dāng)經(jīng)過A,B兩個(gè)光電門時(shí)間相等時(shí)，速度相等，此時(shí)由于阻力很小，可以認(rèn)為導(dǎo)軌是水平的。

r人dd/dd、

（5）由仁Ft,知/=,由Ap=mv一川丫知=m?--m?一=m（--_）e

I122I2At2At2AtAt

2121

（6）代入數(shù)值知,Ml=mgt=1.5x10-2x9.8xl.5N-s=0.221N-s,動(dòng)量轉(zhuǎn)變量

I12

dd

=L__^_）=0.212kg-m-s-io

21

（7）6=1；AP1x100%=0225-0.212乂100%惑4%

/0.225

2.（2023?課標(biāo)11卷）一細(xì)繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B,如以下圖。一試驗(yàn)小組用此裝

置測(cè)量小球B運(yùn)動(dòng)的加速度。

令兩小球靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球，測(cè)得小球B釋放時(shí)的高度h（=0.590m,下降一段距離后的高度

力=0.100m；由/J。下降至八所用的時(shí)間7=0.730s。由此求得小球8加速度的大小為a=m/s2（保存3

位有效數(shù)字）。

從試驗(yàn)室供給的數(shù)據(jù)得知，小球4B的質(zhì)量分別為100.0g和150.0g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80m/s2。

依據(jù)牛頓其次定律計(jì)算可得小球B加速度的大小為#=m/s2［保存3位有效數(shù)字）。

可以看出，與a有明顯差異，除試驗(yàn)中的偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的緣由：。

【答案】1.841.96滑輪的軸不光滑，繩和滑輪之間有摩擦（或滑輪有質(zhì)量）

【解析】①有題意可知小球下降過程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有力~h=-aTi,代入數(shù)據(jù)

。2

解得a=1.84m/s2；②依據(jù)牛頓其次定律可知對(duì)小球A有了一血g=ma,對(duì)小球B有mg-T=ma,

AABB

帶入數(shù)據(jù)解得a'=1.96m/s2；③在試驗(yàn)中繩和滑輪之間有摩擦?xí)斐蓪?shí)際計(jì)算值偏小。

3.（2023?課標(biāo)m卷）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。調(diào)整木板的傾角平衡摩擦阻力后，掛上

鉤碼，鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)并打出紙帶。某次試驗(yàn)得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

小車

單位：cm

=；#?]?7?

^-25<)-Mf

3.22-W

V-4.00-?!

<-------------------------------57.86---------------------------------A

圖(b)

打出圖（b）中相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中可以得到，打出B點(diǎn)時(shí)小車的速

度大小v=m/s,打出尸點(diǎn)時(shí)小車的速度大小v=m/s（結(jié)果均保存2位小數(shù)）。

BP

假設(shè)要驗(yàn)證動(dòng)能定理，除了需測(cè)量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外，還需要從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量

為_________

【答案】0.361.808、P之間的距離

【解析】由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度丫=^*400~2-56）x10-2m/s=0.36m/s；

B0.04

(57.86-50.66)x10-2

v=-------------------------m/s=1.80m/s,驗(yàn)證動(dòng)能定理需要求出小車運(yùn)動(dòng)的過程中拉力對(duì)小車做的功,

P0.04

所以還需要測(cè)量對(duì)應(yīng)的B、P之間的距離。

4.（2023?江蘇卷）疫情期間“停課不停學(xué)”，小明同學(xué)在家自主開展試驗(yàn)探究。用手機(jī)拍攝物體自由下落的

視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，試?yàn)裝置如題圖1所示。

「「

一

M

-i三

三

7一

7

-

-三

-三

7

8

-

-三

二

圖

體的是

下落物

試驗(yàn)中

合用作

中最適

,其

鋼球

和小

料球

小塑

乓球、

中有乒

(1)家

號(hào))

的序

驟前

各步

(填寫

是。

挨次

正確

驟的

作步

要操

下主

(2)以

在墻上

直固定

度尺豎

①把刻

止釋放

尺旁靜

從刻度

球，

住小

②捏

置

頭的位

手機(jī)鏡

調(diào)整好

上，

三角架

固定在

③手機(jī)

像

頭攝

，開

像功能

手機(jī)攝

④翻開

兩幀之

片相鄰

取的圖

。所截

所示

題圖2

刻度如

小球和

片中的

片，圖

三幀圖

中截取

從視頻

像，

頓攝

(3)停

1

2

m/s

為

加速度

得重力

由此測(cè)

,

是1mm

分度值

度尺的

,刻

為一S

間隔

時(shí)間

間的

0

6

圖

中截取

視頻

。從該

直方向

離了豎

落時(shí)偏

小球下

頻顯示

動(dòng)，視

稍有晃

球時(shí)手

釋放小

小明

驗(yàn)中，

某次試

(4)在

速度。

重力加

法測(cè)出

中的方

(3)問

”)用

不能

或“

能”

填“仍

(選

片，

仍能

)

~9.7