專題19 力學(xué)實驗-2021-2023高考物理真題分項匯編（全國通用）（解析版）

第第頁專題19力學(xué)實驗?zāi)夸?023年力學(xué)實驗高考真題 12022年力學(xué)實驗高考真題 142021年力學(xué)實驗高考真題 322023年力學(xué)實驗高考真題1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)利用如圖（a）所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s．以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移填到表中，小車發(fā)生對應(yīng)位移和平均速度分別為和，表中cm，。位移區(qū)間ABACADAEAF6.6014.6034.9047.3066.073.087.394.6（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度隨時間的變化關(guān)系，如圖（c）所示。在答題卡上的圖中補全實驗點。

（3）從實驗結(jié)果可知，小車運動的圖線可視為一條直線，此直線用方程表示，其中，cm/s。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（4）根據(jù)（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小，小車的加速度大小。（結(jié)果用字母k、b表示）【答案】24.0080.0

70.059.0b2k【詳解】（1）[1]根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得[2]平均速度為（2）[3]根據(jù)第（1）小題結(jié)果補充表格和補全實驗點圖像得

（3）[4][5]從實驗結(jié)果可知，小車運動的圖線可視為一條直線，圖像為

此直線用方程表示，由圖像可知其中，（4）[6][7]小球做勻變速直線運動，由位移公式，整理得即故根據(jù)圖像斜率和截距可得，2．（2023·浙江·高考真題）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，實驗裝置如圖1所示。①需要的實驗操作有（多選）；A．調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行B．傾斜軌道以補償阻力C．小車靠近打點計時器靜止釋放D．先接通電源再釋放小車②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點0、1、2、3、4為計數(shù)點，則計數(shù)點1的讀數(shù)為。已知打點計時器所用交流電源的頻率為，則打計數(shù)點2時小車的速度大小為：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮緼CD2.751.48【詳解】①[1]A．實驗需要調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行，選項A正確；B．該實驗只要使得小車加速運動即可，不需要傾斜軌道補償阻力，選項B錯誤；C．為了充分利用紙帶，則小車靠近打點計時器靜止釋放，選項C正確；D．先接通電源再釋放小車，選項D正確。故選ACD。②[2][3]計數(shù)點1的讀數(shù)為2.75。已知打點計時器所用交流電源的頻率為，則打點周期T=0.02s，則打計數(shù)點2時小車的速度大小為3．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)利用測質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計了測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)的實驗。如圖（a）所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨過定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊A間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置n（）個砝碼（電子秤稱得每個砝碼的質(zhì)量為），向左拉動木板的同時，記錄電子秤的對應(yīng)示數(shù)m。（1）實驗中，拉動木板時（填“必須”或“不必”）保持勻速。（2）用和分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則m和所滿足的關(guān)系式為。（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出圖像，如圖（b）所示，可得木塊A和木板間的動摩擦因數(shù)（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮坎槐?.40【詳解】（1）[1]木塊與木板間的滑動摩擦力與兩者之間的相對速度無關(guān)，則實驗拉動木板時不必保持勻速；（2）[2]對木塊、砝碼以及重物B分析可知解得（3）[3]根據(jù)結(jié)合圖像可知則μ=0.404．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有：木板、白紙、兩個標(biāo)準(zhǔn)彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干。完成下列實驗步驟：①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力和的大小，并。（多選，填正確答案標(biāo)號）A．用刻度尺量出橡皮條的長度B．用刻度尺量出兩細(xì)線的長度C．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向③撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到，由測力計的示數(shù)得到拉力的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時的方向。④選擇合適標(biāo)度，由步驟②的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作和的合成圖，得出合力的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力的圖示。⑤比較和的，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則?！敬鸢浮緾D/DC相同位置大小和方向【詳解】②[1]將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力和的大小，還需要用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置以及用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向。故選CD。③[2]撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到相同位置，由測力計的示數(shù)得到拉力的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時的方向；⑤[3]比較和的大小和方向，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。5．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運動的特點。（1）關(guān)于實驗，下列做法正確的是（填選項前的字母）。A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球

B．借助重垂線確定豎直方向C．先拋出小球，再打開頻閃儀

D．水平拋出小球（2）圖1所示的實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運動過程。圖2為某次實驗的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做運動；根據(jù)，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。（3）某同學(xué)使小球從高度為的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運動（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運動的個位置。（4）某同學(xué)實驗時忘了標(biāo)記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點，沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，并測量出另外兩個位置的坐標(biāo)值、，如圖3所示。根據(jù)平拋運動規(guī)律，利用運動的合成與分解的方法，可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為?！敬鸢浮緼BD自由落體運動A球相鄰兩位置水平距離相等10【詳解】（1）[1]A．用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，選擇體積小質(zhì)量大的小球可以減小空氣阻力的影響，A正確；B．本實驗需要借助重垂線確定豎直方向，B正確；CD．實驗過程先打開頻閃儀，再水平拋出小球，C錯誤，D正確。故選ABD。（2）[2][3]根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可以判斷出A球豎直方向做自由落體運動；根據(jù)A球相鄰兩位置水平距離相等，可以判斷A球水平方向做勻速直線運動。（3）[4]小球從高度為0.8m的桌面水平拋出，根據(jù)運動學(xué)公式，解得頻閃儀每秒頻閃25次，頻閃周期故最多可以得到小球在空中運動個數(shù)為（4）[5]如圖、分別表示水平和豎直方向，設(shè)重垂線方向與y軸間的夾角為，建立坐標(biāo)系存在兩種情況，如圖所示

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時，則x軸方向做勻減速運動，根據(jù)逐差法計算加速度有y軸方向在聯(lián)立解得當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時，則x軸方向做勻加速運動，根據(jù)逐差法計算加速度有y軸方向在聯(lián)立解得綜上所述，重垂線方向與y軸間夾角的正切值為6．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）在“探究平拋運動的特點”實驗中（1）用圖1裝置進行探究，下列說法正確的是。A．只能探究平拋運動水平分運動的特點B．需改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實驗C．能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點（2）用圖2裝置進行實驗，下列說法正確的是。A．斜槽軌道M必須光滑且其末端水平B．上下調(diào)節(jié)擋板N時必須每次等間距移動C．小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下（3）用圖3裝置進行實驗，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。實驗時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點跡0，將擋板依次水平向右移動x，重復(fù)實驗，擋板上留下點跡1、2、3、4。以點跡0為坐標(biāo)原點，豎直向下建立坐標(biāo)軸y，各點跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。測得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度v0為。A．

B．

C．

D．【答案】BCD【詳解】（1）[1]AC．用如圖1所示的實驗裝置，只能探究平拋運動豎直分運動的特點，不能研究水平分運動的特點，故AC錯誤；B．在實驗過程中，需要改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實驗，最后得出結(jié)論，故B正確。故選B。（2）[2]AC．為了保證小球做平拋運動，需要斜槽末端水平，為了保證小球拋出時速度相等，每一次小球需要靜止從同一位置釋放，斜槽不需要光滑，故A錯誤，C正確；B．上下調(diào)節(jié)擋板N時不必每次等間距移動，故B錯誤。故選C。（3）[3]A．豎直方向，根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故A錯誤；B．豎直方向，根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故B錯誤；CD．豎直方向根據(jù)水平方向聯(lián)立可得故D正確，C錯誤。故選D。7．（2023·浙江·高考真題）“探究向心力大小的表達(dá)式”實驗裝置如圖所示。①采用的實驗方法是A．控制變量法B．等效法C．模擬法②在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下，逐漸加速轉(zhuǎn)動手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)動。此時左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的之比（選填“線速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”）；在加速轉(zhuǎn)動手柄過程中，左右標(biāo)尺露出紅白相間等分標(biāo)記的比值（選填“不變”、“變大”或“變小”）?！敬鸢浮緼角速度平方不變【詳解】①[1]本實驗先控制住其它幾個因素不變，集中研究其中一個因素變化所產(chǎn)生的影響，采用的實驗方法是控制變量法；故選A。②[2]標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為兩個小球所受向心力的比值，根據(jù)在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下，可知左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的角速度平方之比。[3]設(shè)皮帶兩塔輪的半徑為R1、R2，塔輪的線速度為v；則有，小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下，可知由于兩變速盤的半徑之比不變，則兩小球的角速度平方之比不變，左、右標(biāo)尺露出紅白相間等分標(biāo)記的比值不變。8．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）驗證機械能守恒的實驗如圖放置實驗器材，接通電源，釋放托盤與砝碼，并測得：作者的備注：此處繪圖粗糙，連接遮光片小車與托盤砝碼的繩子應(yīng)與桌面平行；原卷中已說明，遮光片與小車位于氣墊導(dǎo)軌上（視為無摩擦力），這里沒有畫出。a．遮光片長度db．遮光片小車到光電門長度lc．遮光片小車通過光電門時間td．托盤與砝碼質(zhì)量m1，小車與遮光片質(zhì)量m2（1）小車通過光電門時的速度為；（2）從釋放到小車經(jīng)過光電門，這一過程中，系統(tǒng)重力勢能減少量為，動能增加量為；（3）改變l，做多組實驗，做出如圖以l為橫坐標(biāo)。以為縱坐標(biāo)的圖像，若機械能守恒成立，則圖像斜率為?！敬鸢浮縨1gl【詳解】（1）[1]小車通過光電門時的速度為（2）[2]從釋放到小車經(jīng)過光電門，這一過程中，系統(tǒng)重力勢能減少量為Ep=m1gl[3]從釋放到小車經(jīng)過光電門，這一過程中，系統(tǒng)動能增加量為（3）[4]改變l，做多組實驗，做出如圖以l為橫坐標(biāo)。以為縱坐標(biāo)的圖像，若機械能守恒成立有整理有則圖像斜率為。9．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設(shè)計了如下實驗：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。測量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為和()。將硬幣甲放置在斜面一某一位置，標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時，測量甲從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側(cè)與O點重合，將甲放置于B點由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量甲乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復(fù)實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為、、。（1）在本實驗中，甲選用的是（填“一元”或“一角”）硬幣；（2）碰撞前，甲到O點時速度的大小可表示為（設(shè)硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g）；（3）若甲、乙碰撞過程中動量守恒，則（用和表示），然后通過測得的具體數(shù)據(jù)驗證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒；（4）由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因?！敬鸢浮恳辉娊馕觥驹斀狻浚?）[1]根據(jù)題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，甲選用的是一元硬幣；（2）[2]甲從點到點，根據(jù)動能定理解得碰撞前，甲到O點時速度的大?。?）[3]同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為若動量守恒，則滿足整理可得（4）[4]由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計算得到碰撞前后甲動量變化量大小與乙動量變化量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因有：1.測量誤差，因為無論是再精良的儀器總是會有誤差的，不可能做到絕對準(zhǔn)確；2.碰撞過程中，我們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動量守恒，實際上碰撞過程中，兩個硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零。10．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）一學(xué)生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。（1）用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先，調(diào)節(jié)螺旋測微器，擰動微調(diào)旋鈕使測微螺桿和測砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖（a）所示，該示數(shù)為mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為mm，則擺球的直徑為mm。（2）單擺實驗的裝置示意圖如圖（c）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角5°（填“大于”或“小于”）。（3）某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為cm。實驗中觀測到從擺球第1次經(jīng)過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s，則此單擺周期為s，該小組測得的重力加速度大小為m/s2.（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，π2取9.870）【答案】0.006/0.007/0.00820.034/20.033/20.035/20.03220.027/20.028/20.029大于82.51.829.83【詳解】（1）[1]測量前測微螺桿與和測砧相觸時，圖（a）的示數(shù)為[2]螺旋測微器讀數(shù)是固定刻度讀數(shù)(0.5mm的整數(shù)倍)加可動刻度（0.5mm以下的小數(shù)）讀數(shù)，圖中讀數(shù)為[3]則擺球的直徑為（2）[4]角度盤的大小一定，即在規(guī)定的位置安裝角度盤，測量的擺角準(zhǔn)確，但將角度盤固定在規(guī)定位置上方，即角度盤到懸掛點的距離變短，同樣的角度，擺線在刻度盤上掃過的弧長變短，故擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角大于5°；（3）[5]單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為結(jié)果保留三位有效數(shù)字，得擺長為82.5cm；[6]一次全振動單擺經(jīng)過最低點兩次，故此單擺的周期為[7]由單擺的周期表達(dá)式得，重力加速度2022年力學(xué)實驗高考真題1．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）（1）①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖1所示，長木板水平放置，細(xì)繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計數(shù)點O為位移測量起點和計時起點，則打計數(shù)點B時小車位移大小為cm。由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點，求得加速度為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，需調(diào)整的是。A．換成質(zhì)量更小的小車

B．調(diào)整長木板的傾斜程度C．把鉤碼更換成砝碼盤和砝碼

D．改變連接小車的細(xì)繩與長木板的夾角（2）“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖4所示，在該實驗中，①下列說法正確的是；A．拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同B．在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點C．測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D．測量時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要（選填“2”、“3”或“4”）次把橡皮條結(jié)點拉到O點?！敬鸢浮?.15~6.251.7~2.1BC/CBD3【詳解】（1）[1]依題意，打計數(shù)點B時小車位移大小為6.20cm，考慮到偶然誤差，6.15cm~6.25cm也可；[2]由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點，有考慮到偶然誤差，1.7m/s2~2.1m/s2也可；[3]A．利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，需要滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，所以不需要換質(zhì)量更小的車，故A錯誤；B．利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，需要利用小車斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以需要將長木板安打點計時器一端較滑輪一端適當(dāng)?shù)母咭恍?，故B正確；C．以系統(tǒng)為研究對象，依題意“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時有考慮到實際情況，即，有則可知而利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時要保證所懸掛質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，即；可知目前實驗條件不滿足，所以利用當(dāng)前裝置在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，需將鉤碼更換成砝碼盤和砝碼，以滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所懸掛物體的質(zhì)量，故C正確；D．實驗過程中，需將連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板始終保持平行，與之前的相同，故D錯誤。故選BC。（2）[4]A．在不超出彈簧測力計的量程和橡皮條形變限度的條件下，使拉力適當(dāng)大些，不必使兩只測力計的示數(shù)相同，故A錯誤；B．在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的一個點就可以了，故B錯誤；C．實驗中拉彈簧秤時，只需讓彈簧與外殼間沒有摩擦，此時彈簧測力計的示數(shù)即為彈簧對細(xì)繩的拉力相等，與彈簧秤外殼與木板之間是否存在摩擦無關(guān)，故C錯誤；D．為了減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響，拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板，故D正確。故選D。[5]若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗，用手拉住一條細(xì)繩，用彈簧稱拉住另一條細(xì)繩，互成角度的拉橡皮條，使其結(jié)點達(dá)到某一點O，記下位置O和彈簧稱示數(shù)F1和兩個拉力的方向；交換彈簧稱和手所拉細(xì)繩的位置，再次將結(jié)點拉至O點，使兩力的方向與原來兩力方向相同，并記下此時彈簧稱的示數(shù)F2；只有一個彈簧稱將結(jié)點拉至O點，并記下此時彈簧稱的示數(shù)F的大小及方向；所以若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要3次把橡皮條結(jié)點拉到O。2．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時刻（）開始的一段時間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運動，每隔測量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：0123456050710941759250533294233回答下列問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動，判斷的理由是：；（2）當(dāng)時，該飛行器速度的大?。唬?）這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大?。ūＡ?位有效數(shù)字）?！敬鸢浮肯噜?s內(nèi)的位移之差接近?x=80m54779【詳解】（1）[1]第1s內(nèi)的位移507m，第2s內(nèi)的位移587m，第3s內(nèi)的位移665m，第4s內(nèi)的位移746m，第5s內(nèi)的位移824m，第6s內(nèi)的位移904m，則相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m，可知判斷飛行器在這段時間內(nèi)做勻加速運動；（2）[2]當(dāng)x=507m時飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則（3）[3]根據(jù)3．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下：（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量/枚510152025長度10.5112.0213.5415.0516.56（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點，繪制圖線；（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖（c）所示，此時橡皮筋的長度為；（5）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮恳娊馕?5.35127【詳解】（3）[1]根據(jù)表格標(biāo)點連線如圖（4）[2]由圖可知刻度尺的分度值為1mm，故讀數(shù)；（5）[3]設(shè)橡皮筋的勁度系數(shù)為k，原長為x0，則則橡皮筋的勁度系數(shù)為k從作的l-n圖線讀取數(shù)據(jù)則可得，設(shè)冰墩墩的質(zhì)量為m1，則有可得4．（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量的實驗。受此啟發(fā)。某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設(shè)計了測量物體質(zhì)量的實驗，如圖甲所示。主要步驟如下：①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長時滑塊左端位于O點。A點到O點的距離為5.00cm，拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時；④計算機采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時間t變化的圖像，部分圖像如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）彈簧的勁度系數(shù)為N/m。（2）該同學(xué)從圖乙中提取某些時刻F與a的數(shù)據(jù)，畫出a—F圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為kg。（3）該同學(xué)在滑塊上增加待測物體，重復(fù)上述實驗步驟，在圖丙中畫出新的a—F圖像Ⅱ，則待測物體的質(zhì)量為kg?！敬鸢浮?20.200.13【詳解】（1）[1]由題知，彈簧處于原長時滑塊左端位于O點，A點到O點的距離為5.00cm。拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時。結(jié)合圖乙的F—t圖有x=5.00cm，F(xiàn)=0.610N根據(jù)胡克定律計算出k≈12N/m（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律有F=ma則a—F圖像的斜率為滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)圖丙中I，則有則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為m=0.20kg（3）[3]滑塊上增加待測物體，同理，根據(jù)圖丙中II，則有則滑塊、待測物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為m′≈0.33kg則待測物體的質(zhì)量為m=m′-m=0.13kg5．（2022·福建·高考真題）某實驗小組利用圖（a）所示裝置驗證小球平拋運動的特點。實驗時，先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直；把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點O，建立坐標(biāo)系．然后從斜槽上固定的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡．上下調(diào)節(jié)擋板進行多次實驗．實驗結(jié)束后，測量各印跡中心點、、的坐標(biāo)，并填入表格中，計算對應(yīng)的值。2.956.529.2713.2016.6119.905.958.8110.7412.4914.0515.2835.477.6115.3156.0197.4233.5（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在圖（b）給出的坐標(biāo)紙上補上數(shù)據(jù)點，并繪制“”圖線。（2）由圖線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方成（填“線性”或“非線性”）關(guān)系，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。（3）由圖線求得斜率k，小球平拋運動的初速度表達(dá)式為（用斜率k和重力加速度g表示）。（4）該實驗得到的圖線常不經(jīng)過原點，可能的原因是?！敬鸢浮恳娊馕鼍€性水平射出點未與O點重合【詳解】（1）[1]根據(jù)上表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出數(shù)據(jù)點，并繪制“”圖線如圖所示（2）[2]由圖線為一條傾斜的直線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方成線性關(guān)系。（3）[3]根據(jù)平拋運動規(guī)律可得聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得小球平拋運動的初速度為（4）[4]圖線是一條直線，但常不經(jīng)過原點，說明實驗中測量的y值偏大或偏小一個定值，這是小球的水平射出點未與O點重合，位于坐標(biāo)原點O上方或下方所造成的。6．（2022·海南·高考真題）用如圖所示的裝置研究平拋物體的運動規(guī)律，擊打彈片時，A做平拋運動，B做自由落體。經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)兩個小球總是同時落地，則得到的結(jié)論是：。以A的拋出點做為坐標(biāo)原點，建立直角坐標(biāo)系，如圖所示，設(shè)從，從，從的時間分別是、、，則這三個時間是否相等。（選填“相等”或“不相等”）物體平拋的初速度是多少（用x、h、g表示）【答案】做平拋運動的物體，在豎直方向上是自由落體運動相等【詳解】[1]經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)兩個小球總是同時落地，則得到的結(jié)論是：做平拋運動的物體，在豎直方向上是自由落體運動；[2]在水平方向是勻速運動，由圖可知，從、、水平方向位移相等，運動相同的距離所用時間相等；[3]設(shè)相鄰兩點間時間為t，則在豎直方向上，相鄰兩點間距離差為，有得所以7．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）在“研究平拋運動”實驗中，以小鋼球離開軌道末端時球心位置為坐標(biāo)原點O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸。讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處靜止釋放，使其水平拋出，通過多次描點可繪出小球做平拋運動時球心的軌跡，如圖所示。在軌跡上取一點A，讀取其坐標(biāo)（x0，y0）。①下列說法正確的是。A．實驗所用斜槽應(yīng)盡量光滑B．畫軌跡時應(yīng)把所有描出的點用平滑的曲線連接起來C．求平拋運動初速度時應(yīng)讀取軌跡上離原點較遠(yuǎn)的點的數(shù)據(jù)②根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運動的初速度大小v0=。A．B．C．D．③在本實驗中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是?！敬鸢浮緾D確保多次運動的軌跡相同【詳解】①[1]A．只要保證小球每次從同一位置靜止釋放，到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，與實驗所用斜槽是否光滑無關(guān)，故A錯誤；B．畫軌跡時應(yīng)應(yīng)舍去誤差較大的點，把誤差小的點用平滑的曲線連接起來，故B錯誤；C．求平拋運動初速度時應(yīng)讀取軌跡上離遠(yuǎn)點較遠(yuǎn)的點的數(shù)據(jù)，便于減小讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差，故C正確；故選C。②[2]坐標(biāo)原點O為拋出點，由平拋規(guī)律有聯(lián)立解得平拋的初速度為故選D。③[3]小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放是為了保證到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，從而能確保多次運動的軌跡相同。8．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)設(shè)計了一個用拉力傳感器驗證機械能守恒定律的實驗。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動，記錄鋼球擺動過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值和最小值。改變小鋼球的初始釋放位置，重復(fù)上述過程。根據(jù)測量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制的圖像是一條直線，如圖乙所示。（1）若小鋼球擺動過程中機械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為。（2）由圖乙得:直線的斜率為，小鋼球的重力為N。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）該實驗系統(tǒng)誤差的主要來源是（單選，填正確答案標(biāo)號）。A．小鋼球擺動角度偏大B．小鋼球初始釋放位置不同C．小鋼球擺動過程中有空氣阻力【答案】0.59C【詳解】（1）[1]設(shè)初始位置時，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則細(xì)線拉力最小值為到最低點時細(xì)線拉力最大，則聯(lián)立可得即若小鋼球擺動過程中機械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為；（2）[2][3]由圖乙得直線的斜率為則小鋼球的重力為（3）[4]該實驗系統(tǒng)誤差的主要來源是小鋼球擺動過程中有空氣阻力，使得機械能減小，故選C。9．（2022·廣東·高考真題）某實驗小組為測量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機械能損失，設(shè)計了如圖（a）所示的裝置，實驗過程如下：（1）讓小球從某一高度由靜止釋放，與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門位置，使小球從光電門正上方釋放后，在下落和反彈過程中均可通過光電門。（2）用螺旋測微器測量小球的直徑，示數(shù)如圖（b）所示，小球直徑。（3）測量時，應(yīng)（選填“A”或“B”，其中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字計時器”，B為“先接通數(shù)字計時器，后釋放小球”）。記錄小球第一次和第二次通過光電門的遮光時間和。（4）計算小球通過光電門的速度，已知小球的質(zhì)量為m，可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機械能損失（用字母m、d、和表示）。（5）若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度，將會（選填“增大”或“減小”）因空氣阻力引起的測量誤差?！敬鸢浮?.884/7.882/7.883/7.885/7.886B增大【詳解】（2）[1]依題意，小球的直徑為（3）[2]在測量時，因小球下落時間很短，如果先釋放小球，有可能會出現(xiàn)時間記錄不完整，所以應(yīng)先接通數(shù)字計時器，再釋放小球，故選B。（4）[3]依題意，小球向下、向上先后通過光電門時的速度分別為v1、v2，則有則小球與硅膠材料碰撞過程中機械能的損失量為（5）[4]若調(diào)高光電門的高度，較調(diào)整之前小球會經(jīng)歷較大的空中距離，所以將會增大因空氣阻力引起的測量誤差。10．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）某實驗小組利用鐵架臺、彈簧、鉤碼、打點計時器、刻度尺等器材驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，實驗裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為L0，鉤碼的質(zhì)量為m。已知彈簧的彈性勢能表達(dá)式為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。（1）在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置，測得此時彈簧的長度為L。接通打點計時器電源。從靜止釋放鉤碼，彈簧收縮，得到了一條點跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升階段的部分紙帶如圖2所示，紙帶上相鄰兩點之間的時間間隔均為T（在誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放鉤碼的同時打出A點）。從打出A點到打出F點時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能減少量為，鉤碼的動能增加量為，鉤碼的重力勢能增加量為。（2）利用計算機軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理，得到彈簧彈性勢能減少量、鉤碼的機械能增加量分別與鉤碼上升高度h的關(guān)系，如圖3所示。由圖3可知，隨著h增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，主要原因是。【答案】mgh5見解析【詳解】（1）[1]從打出A點到打出F點時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能減少量為整理有[2]打F點時鉤碼的速度為由于在誤差允許的范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放鉤碼的同時打出A點，則鉤碼動能的增加量為[3]鉤碼的重力勢能增加量為Ep重=mgh5（2）[4]鉤碼機械能的增加量，即鉤碼動能和重力勢能增加量的總和，若無阻力做功則彈簧彈性勢能的減少量等于鉤碼機械能的增加量?，F(xiàn)在隨著h增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，而兩條曲線在縱向的間隔即阻力做的功，則產(chǎn)生這個問題的主要原因是鉤碼和紙帶運動的速度逐漸增大，導(dǎo)致空氣阻力逐漸增大，以至于空氣阻力做的功也逐漸增大。11．（2022·天津·高考真題）某同學(xué)驗證兩個小球在斜槽末端碰撞時的動量守恒，實驗裝置如圖所示。A、B為兩個直徑相同的小球。實驗時，不放B，讓A從固定的斜槽上E點自由滾下，在水平面上得到一個落點位置；將B放置在斜槽末端，讓A再次從斜槽上E點自由滾下，與B發(fā)生正碰，在水平面上又得到兩個落點位置。三個落點位置標(biāo)記為M、N、P。（1）為了確認(rèn)兩個小球的直徑相同，該同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺對它們的直徑進行了測量，某次測量的結(jié)果如下圖所示，其讀數(shù)為。（2）下列關(guān)于實驗的要求哪個是正確的。A．斜槽的末端必須是水平的

B．斜槽的軌道必須是光滑的C．必須測出斜槽末端的高度

D．A、B的質(zhì)量必須相同（3）如果該同學(xué)實驗操作正確且碰撞可視為彈性碰撞，A、B碰后在水平面上的落點位置分別為、。（填落點位置的標(biāo)記字母）【答案】10.5AMP【詳解】（1）[1]觀察主尺的單位為，讀出主尺的讀數(shù)是，游標(biāo)尺上的第五條刻度線與主尺上的刻度線對齊，其讀數(shù)為，結(jié)合主尺及游標(biāo)尺的讀數(shù)得到被測直徑為（2）[2]ABC．首先考查在實驗的過程中，需要小球A兩次沿斜槽滾到末端時的速度都水平且大小相同。實驗時應(yīng)使小球A每次都從同一位置由靜止開始釋放，并不需要斜槽的軌道光滑的條件，也不需要測出斜槽末端的高度，但是必須保證斜槽末端水平，故A正確，BC錯誤；D．小球A與B發(fā)生正碰時，為使小球A在碰后不反彈，要求小球A的質(zhì)量大于小球B的質(zhì)量，故D錯誤。故選A。（3）[3][4]設(shè)A、B兩球的質(zhì)量分別為mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因為兩個金屬小球的碰撞視為彈性碰撞，則由動量守恒定律得由機械能守恒定律得解得，可見碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A單獨滾下落到水平面上的位置為N，A、B碰后在水平面上的落點位置分別為M、P。12．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置如圖所示，阻力很小的滑軌上有兩輛小車A、B，給小車A一定速度去碰撞靜止的小車B，小車A、B碰撞前后的速度大小可由速度傳感器測得。①實驗應(yīng)進行的操作有。A．測量滑軌的長度B．測量小車的長度和高度C．碰撞前將滑軌調(diào)成水平②下表是某次實驗時測得的數(shù)據(jù)：A的質(zhì)量/kgB的質(zhì)量/kg碰撞前A的速度大小/（）碰撞后A的速度大小/（）碰撞后B的速度大小/（）0.2000.3001.0100.2000.800由表中數(shù)據(jù)可知，碰撞后小車A、B所構(gòu)成系統(tǒng)的總動量大小是kg·m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】C【詳解】①[1]碰撞前將滑軌調(diào)成水平，保證碰撞前后A、B做勻速直線運動即可，沒有必要測量滑軌的長度和小車的長度、高度。故選C。②[2]由表中數(shù)據(jù)可知小車A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，則碰后小車A反向運動，設(shè)碰前小車A的運動方向為正方向，則可知碰后系統(tǒng)的總動量大小為解得13．（2022·重慶·高考真題）如圖為某小組探究兩滑塊碰撞前后的動量變化規(guī)律所用的實驗裝置示意圖。帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點固定，左支點高度可調(diào)，裝置上方固定一具有計時功能的攝像機。（1）要測量滑塊的動量，除了前述實驗器材外，還必需的實驗器材是。（2）為減小重力對實驗的影響，開動氣泵后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點，使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做運動。（3）測得滑塊B的質(zhì)量為，兩滑塊碰撞前后位置x隨時間t的變化圖像如圖所示，其中①為滑塊B碰前的圖線。取滑塊A碰前的運動方向為正方向，由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B碰前的動量為（保留2位有效數(shù)字），滑塊A碰后的圖線為（選填“②”“③”“④”）?！敬鸢浮刻炱絼蛩僦本€-0.011③【詳解】（1）[1]要測量滑塊的動量還需要測量滑塊的質(zhì)量，故還需要的器材是天平；（2）[2]為了減小重力對實驗的影響，應(yīng)該讓氣墊導(dǎo)軌處于水平位置，故調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌后要使滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做勻速直線運動；（3）[3]取滑塊A碰前運動方向為正方向，根據(jù)x-t圖可知滑塊B碰前的速度為則滑塊B碰前的動量為[4]由題意可知兩物塊相碰要符合碰撞制約關(guān)系則④圖線為碰前A物塊的圖線，由圖可知碰后③圖線的速度大于②圖線的速度，根據(jù)“后不超前”的原則可知③為碰后A物塊的圖線。14．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質(zhì)量為的滑塊A與質(zhì)量為的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，比較碰撞后A和B的速度大小和，進而分析碰撞過程是否為彈性碰撞。完成下列填空：（1）調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平；（2）測得兩滑塊的質(zhì)量分別為和。要使碰撞后兩滑塊運動方向相反，應(yīng)選取質(zhì)量為kg的滑塊作為A；（3）調(diào)節(jié)B的位置，使得A與B接觸時，A的左端到左邊擋板的距離與B的右端到右邊擋板的距離相等；（4）使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運動，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰撞時刻開始到各自撞到擋板所用的時間和；（5）將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復(fù)步驟（4）。多次測量的結(jié)果如下表所示；123450.490.671.011.221.390.150.210.330.400.460.310.330.330.33（6）表中的（保留2位有效數(shù)字）；（7）的平均值為；（保留2位有效數(shù)字）（8）理論研究表明，對本實驗的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由判斷。若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則的理論表達(dá)式為（用和表示），本實驗中其值為（保留2位有效數(shù)字），若該值與（7）中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為滑塊A與滑塊B在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞?！敬鸢浮?.3040.310.320.34【詳解】（2）[1]應(yīng)該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊，碰后運動方向相反，故選0.304kg的滑塊作為A。（6）[2]由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得（7）[3]平均值為（8）[4][5]彈性碰撞時滿足動量守恒和機械能守恒，可得聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)可得2021年力學(xué)實驗高考真題1．（2021·天津·高考真題）某實驗小組利用手機的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加速直線運動的過程。為便于記錄小球各個時刻在斜面上的位置，將錄像中時間間隔為T的連續(xù)7幅畫面合成到同一張圖中，示意如圖。依次測得小球各相鄰位置間的距離為、、、、、。①寫出小球在位置1的速度表達(dá)式。②要求充分利用測量數(shù)據(jù)，寫出小球運動過程中的加速度表達(dá)式。③在測量小球相鄰位置間距時由于實驗者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是誤差。（填“偶然”或“系統(tǒng)”）【答案】偶然【詳解】①[1]勻變速直線運動中，中間時刻速度等于平均速度，所以1位置的速度為②[2]題中要求充分利用數(shù)據(jù)，利用逐差法求解加速度，則解得加速度為③[3]讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是人為因素造成的，屬于偶然誤差。2．（2021·北京·高考真題）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實驗儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為mm。（2）數(shù)據(jù)分析。打點計時器在隨物體做勻變速直線運動的紙帶上打點，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點沒有標(biāo)出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點時，紙帶運動的速度vC=m/s（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。（3）實驗原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運動的合力。實驗中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請分析說明這個要求的理由。()【答案】31.40.44見解析【詳解】（1）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則有（2）[2]每隔4個點取一個點作為計數(shù)點，故兩計數(shù)點間有5個間隔；故兩點間的時間間隔為勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，則有（3）[3]設(shè)繩的拉力為T，小車運動的加速度為a。對桶和砂，有對小車，有得小車受到細(xì)繩的拉力T等于小車受到的合力F，即可見，只有桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多時，才能認(rèn)為桶和砂所受的重力mg等于使小車做勻加速直線運動的合力F。3．（2021·全國·高考真題）為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個連續(xù)相等時間間隔（每個時間間隔?T=0.20s）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)為。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2）【答案】0.430.32【詳解】[1]根據(jù)逐差法有[2]對小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得4．（2021·廣東·高考真題）某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09（1）利用計算彈簧的壓縮量：，，cm，壓縮量的平均值cm；（2）上述是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，該彈簧的勁度系數(shù)為N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】6.046.05348.6【詳解】（1）[1]根據(jù)壓縮量的變化量為[2]壓縮量的平均值為（2）[3]因三個是相差3個鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）[4]根據(jù)鋼球的平衡條件有解得5．（2021·湖南·高考真題）某實驗小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實驗步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，；（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平；（3）在右支點下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度；（4）在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù)和滑塊對應(yīng)的加速度；（5）在右支點下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同），重復(fù)步驟（4），記錄數(shù)據(jù)如下表：1234560.0870.1800.2600.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制圖線。如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是（保留三位有效數(shù)字）。【答案】1.020.342【詳解】（1）[1]墊塊的厚度為h=1cm+2×0.1mm=1.02cm（5）[2]繪制圖線如圖；[3]根據(jù)可知a與n成正比關(guān)系，則根據(jù)圖像可知，斜率解得a=0.342m/s26．（2021·全國·高考真題）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為。該同學(xué)在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）小球運動到圖（b）中位置A時，其速度的水平分量大小為，豎直分量大小為；（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮椤！敬鸢浮?.02.09.7【詳解】（1）[1]因小球水平方向做勻速直線運動，因此速度為[2]豎直方向做自由落體運動，因此A點的豎直速度可由平均速度等于時間中點的瞬時速度求得（2）[3]由豎直方向的自由落體運動可得代入數(shù)據(jù)可得7．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）用如圖所示裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗。裝有砝碼的盤用繞過滑輪的細(xì)線牽引小車，盤和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力。小車運動的位移和速度可以由打點紙帶測出，以小車為研究對象，改變砝碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。①關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是；A．需要補償小車受到阻力的影響B(tài)．該實驗裝置可以“驗證機械能守恒定律”C．需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與長木板平行D．需要滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量②如圖2所示是兩條紙帶，實驗時打出的應(yīng)是第條（填寫“I”或“II”）紙帶；③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的W-v2圖象是一條過原點的直線，據(jù)此圖象（填“能”或“不能”）求出小車的質(zhì)量?！敬鸢浮緼CDⅡ能【詳解】①[1]A．題中需要將盤和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力，所以首先需要補償小車受到阻力的影響，即抬高長木板右端，小車在不接盤和砝碼的情況下，輕推小車，使小車做勻速直線運動，說明小車重力沿斜面的分力與小車所受阻力等大反向，A正確；D．然后掛上盤與砝碼，根據(jù)牛頓第二定律對小車，根據(jù)牛頓第二定律兩式相比解得繩子拉力當(dāng)滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即，盤和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力，D正確；B．實驗過程中摩擦阻力無法消除，本實驗裝置無法驗證“機械能守恒定律”故B錯誤。C．細(xì)線與長木板平行需要平行，保證繩子的拉力與小車運動方向一致，這樣盤和砝碼的重力可完全當(dāng)作牽引力，C正確。故選ACD。②[2]小車做勻加速直線運動，位移逐漸增大，所以實驗打出的紙帶是第II條。③[3]根據(jù)動能定理可知，圖像的斜率為，據(jù)能求出小車的質(zhì)量。8