2022届北京市高考物理一轮实验专题复习练习：力学实验

北京市2022届高考物理一轮实验专题复习练习：力学实验

力学实验——基础篇

一.探究匀变速直线运动的特点

1.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

(1)实验中,必要的措施是

A.细线必须与长木板平行

B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.平衡小车与长木板间的摩擦力

(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中末画出)。S1=3.59cm,S2=4.41cm,S j= 5.19cm,S i=5.97cm,S s=6.78cm,S i=7.64cm。则小车的加速度大小a=m/s2(要求充分

=m/s。(结果均保留两位有效数利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度大小V

B

字)

2.某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:

a.安装好实验器材。

b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图中

0、1、2、⋯、6点所示。

c.测量1、2、3、⋯、6计数点到0计数点的距离,分别记作:X1、X2、x3,⋯,X6。

d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

e.分别计算出x1、x2、x3、⋯、x6与对应时间的比值x1

t1、x2

t2

、x3

t3

、⋯、x6

t6

。

f.以x

t 为纵坐标、t为横坐标,标出x

t

与对应时间t的坐标点,画出x

t

−t图线。

结合上述实验步骤,请你解答下列问题：

①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的有和(填选项代号)

A.电压合适的50Hz交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

F.重锤

②将分度值为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则X2=cm,X5=cm。

③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点,请你在该图中标出与2、5两个

−t图线。

计数点对应的坐标点,并画出x

t

−t图线判断,在打0计数点时,小车的速度V0=m/s;它在平板上运动的加速度

④根据x

t

a=m/s2。

二.胡克定律：探究弹簧弹力与形变量的关系

1.在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,某实验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端,进行测量,根据实验所测数据,利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像,如图所示。根据图像回答以下问题:

(1)弹簧的原长为；

(2)弹簧的劲度系数为；

(3)分析图像,总结弹簧弹力F跟弹簧总长L之间的关系式为。

2.如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钧码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系

(1)为完成实验,还需要的实验器材有:。

(2)实验中需要测量的物理量有:。

(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的Fx图线,由此可求出弹簧的劲度系数为N/m。图线不过原点的原因是。

(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x、F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来

B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度I0

C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码

E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式,首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数

F.解释函数表达式中常数的物理意义

G.整理仪器

请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:。

三.力的合成:探究两个互成角度的力的合成规律

1.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学按照如下步骤进行操作：

a.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;

b.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳形成结点,

细绳的另一端系着绳套;

c.如图甲,用两个弹簧测力计分别钩住两绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置0,记录结点位置和两个弹簧测力计的示数、两条细绳的方向;

d.按选好的标度,用铅笔和刻度尺

作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边作平行四边形,画出它们所夹的对角线F;

e.只用一个弹簧测力计通过绳套拉橡皮条,;并按同一标度作出这个力F′的图示;

f.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。

(1)请把步骤e中的内容补充完整

。

(2)本实验中步骤c和e两次拉橡皮条的过程,主要体现了下列哪种科学方法。

A.理想实验法

B.等效替代法

C. 控制变量法

D. 建立物理模型法

(3)下列操作有利于减小实验误差的是(填字母代号)。

A.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的弹簧测力计

B.拴在橡皮条上的两条细绳必须等长,并且要尽量长一些

C.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

D.用两弹簧测力计同时拉橡皮条时,两弹簧测力计的示数之差应尽可能大

E.在记录力的方向时,标记同一细绳方向的两点要远些

(4)图乙是该同学在白纸上根据实验数据用同一标度画出的图示,如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是。

四.牛二：探究加速度与物体受力、物体质量的关系

1.(2020西城二模)用图1所示的实验装置研究加速度与物体受力、物体质量之间的关系。

(1)研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下：

a.用天平测出小车的质量m0。

b.安装好实验器材,调整木板倾角,平衡摩擦力和其他阻力。

c.在小桶内装砂,用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上,调整细绳方向与木板平行。

d.接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点;断开电源,取下纸带并在纸带上标上编号。

e.保持砂和桶的总质量不变,多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量m,并做好记录,重复步骤d。

f.求出每条纸带对应的加速度并填入表中;在坐标纸上建立坐标系,描点作图,以研究加速度与质量的关系。综合上述实验步骤,请你完成以下任务:

①实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,在此过程中,下列说法正确的是。

A.小车后面不能拖纸带

B.系在小车的细绳上不能悬挂小桶

C.打点计时器必须接通电源

②图2所示为实验中得到的一条纸带,纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.10s,由图中数据可计算出小车的加速度a=m/s2。(结果保留2位有效数字)

③若实验中砂和桶的总质量为m′,则从理论分析可得砂和桶的总重力m′g’与细绳对小车的拉力F的大小关系为m′g.F(选填“略大于”“等于”或“略小于”）。

（2）某同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案,他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图3所示,他将无线力传感器和小车固定在一起,将系着小桶的细绳系在传感器的挂钩上,调整细绳方向与木板平行。

请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要(选填“有必要”或“没必要”)。

2.(2020丰台一模)现有两组同学在做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。

(1)第一组同学利用如图1所示的装置,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。

①他们用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是平衡摩擦力。具体操作是:把木板垫高后,将装有纸带的小车放在木板上,在(选填“挂”或“不挂”)小吊盘并且打点计时器（选填“打点”或“不打点”)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经平衡了摩擦力。

②图2是某次实验得到的纸带,两个计数点间有四个点末画出,部分实验数据如图所示,则小车的加速度a=m/s2。

(2)第二组同学的实验平面很光滑,摩擦力可以忽略不计。他们通过测量质量相同的两辆小车在相同时间内通过的位移来比较它们的加速度,进而探究加速度与力的关系,实验装置如图3所示。将轨道分上下双层排列,两小车尾部的余刂车线由后面的刹车系统同时控制,能使小车同时立即停下来。通过改变槽码的数量来改变拉力的大小。

①通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小,你认为(选填“可行”或“不可行”),请说明理由:。

②已知两小车质量均为500g,实验数据如表中所示。分析表中数据,你能得到结论：

。

③一位同学通过比较实验中的数据,发现当乙车的拉力由0.2N增加到0.3N时,位移减小了

0.5cm,力增大时加速度是不可能减小的,从而判定第1、2组实验数据至少有一组是有问题的,你

(选填“同意”或“不同意”)他的观点,请说明理由:。

五.平抛：探究平抛运动的特点

1.(2019西城一模)采用如图1所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图,带有一大一小两个孔,大孔宽度与小球的直径d相当,可沿虚线折成图1中的样式,放在如图1中的多个合适位置,可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g。

（1）已备有器材:有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、铁架台(含铁夹),还需要的一种实验器材是。

A. 秒表

B. 天平

C. 重垂线

D. 弹簧测力计

(2)关于本实验的一些说法,正确的是。

A.斜槽必须是光滑的,且每次释放小球的初位置相同

B.应该将斜槽轨道的末端调成水平

C.以斜槽末端,紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点0

D.为使所描曲线与小球运动轨迹吻合,应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接

(3)已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移大小分别为x和y,则其初速度大小V0=在对实际的平抛运动实验的研究中,也利用上述关系式计算初速度,那么计算的初速度误差与x、y的大小选取选填“有关”或“无关”）

(4)甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的边长均为1,P1、P2和P3是轨迹图线上的三个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么,小球从P1运动到P2所用的时间为,小球抛出后的水平速度大小为。

(5)判断所描绘曲线是否为抛物线是本实验的目的之一。若乙同学实验得到的平抛运动的轨迹是图4所示的曲线,图中的O点是小球做平抛运动的起点。可用刻度尺测量各点的x、y坐标,如P1的坐标(x1,y1)、P2的坐标(x2,y2)、P3的坐标(X3,y3)等。怎样通过这些测量值来判断这条曲线是否是一条抛物线?并请简述判断的方法。

六.向心力：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

1.在探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验中。

(1)在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时,要保持相同。

A.ω和r

B.ω和m

C.m和r 

D.m和F

(2)本实验采用的实验方法是。

A.累积法 

B.控制变量法

C.微元法 

D.放大法

(3)通过本实验可以得到的正确结果是。

A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比

B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比

C.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比

D.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比

2.在“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中。

(1)如图所示,A、B两小球都为钢球(相同),是在研究向心力的大小F与的关系。

A.质量m

B.半径r

C.角速度ω

(2)若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:4,由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为。

A.1:2

B.2:1

C.1:4

D.4:1

七.验证机械能守恒定律

1.利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的。

A.动能变化量与势能变化量

B.速度变化量与势能变化量

C.速度变化量与高度变化量

②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是。

A.交流电源

B.刻度尺

C.天平(含砝码)

③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打

出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为ℎ

A 、ℎ

B

、ℎ

C∘

已知当地重力加速度为g,打点

计时器打点的周期为T。设重物的质量为m0从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔE p=,动能变化量ΔE k=。

④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是。

A.利用公式v=gt计算重物速度

B.利用公式V=√2gℎ计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验取平均值的方法

⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离ℎ,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2−ℎ图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。

八.验证动量守恒定律

1、用如图所示的装置,来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和2半径相等,用天平测得质量分别为m1m2,且m1>m2。在木板上铺一张白纸,白纸上面铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O。先不放小球2,使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下,落到水平地面P点。再把小球2静置于斜槽轨道末端,让小球1仍从S处由静止滚下,小球1和小球2碰撞后分别落在复写纸上,在白纸上留下各自落点的痕迹。

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,可以通过测量小球做平抛运动的射程来解决这个问题。确定碰撞前后落点的位置P、M、N,用刻度尺测量出水平射程

OP、OM、ON。

①本实验必须满足的条件是。

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端必须是水平的

C.小球1每次必须从同一高度由静止释放

②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为::为进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞,还需要判断关系式是否成立。

③通过测量小球做平抛运动的射程来代替小球的速度,这样做的依据是:

。

④在实验中,为了让球1碰后沿原方向运动,应满足球1的质量m1大于球2的质量m2,请推理说明。

(2)某同学在上述实验中更换了两个小球的材质,其他条件不变,实验操作无误。则下面三幅图中,可能正确的落点分布是。

2.在验证动量守恒定律实验中,实验装置如图所示,a、b是两个半径相等的小球,按照以下步骤进行操作:

①在平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板坚直立于紧靠槽口处,将小球a从斜漕轨道上固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;

②将木板水平向右移动一定距离并固定,再将小球a从固定点处由静止释放,撞到木板上得到痕迹B;

③把小球b静止放在斜槽轨道水平末端,让小球a仍从固定点处由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A和C∘

(1)若碰撞过程中没有机械能损失,为了保证在碰撞过程中a球不反弹,a、b两球的质量

m1、间的关系是m1m2(选填“>”“=”或“<”）

(2)为完成本实验,必须测量的物理量有。

A.小球a开始释放的高度ℎ

B.木板水平向右移动的距离1

C.a球和b球的质量m1、m2

D.O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3

(3)在实验误差允许的范围内,若碰撞过程动量守恒,其关系式应为。

九.用单摆测重力加速度

1.(2020门头沟一模)在“用单摆测量重力加速度”的实验中

①安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图甲所示,则摆球直径d=cm,再测量摆线长1,则单摆摆长L=(用d、I表示)；

②摆球摆动稳定后,当它到达(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3⋯),当n=60时停止计时,秒表示数如图乙所示,其读数为s,该单摆的周期为T=s(周期要求保留三位有效数字)；

③计算重力加速度测量值的表达式为g=(用T、L表示),如果测量值小于真实值,可能原

因是。

A.将摆球经过最低点的次数n计少了

B.计时开始时,秒表启动稍晩

C.将摆线长当成了摆长

D.将摆线长与球的直径之和当成了摆长

④正确测量不同摆长L及相应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T2与L的关系图线,如图丙

所示。由图线计算出重力加速度的大小g=m/s2。(保留3位有效数字,计算时π2取9.86)

2022届北京市高考物理一轮实验专题复习练习：力学实验

北京市2022届高考物理一轮实验专题复习练习：力学实验 力学实验——基础篇 一.探究匀变速直线运动的特点 1.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)实验中,必要的措施是 A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中末画出)。S1=3.59cm,S2=4.41cm,S j= 5.19cm,S i=5.97cm,S s=6.78cm,S i=7.64cm。则小车的加速度大小a=m/s2(要求充分 =m/s。(结果均保留两位有效数利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度大小V B 字)

2.某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下: a.安装好实验器材。 b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图中 0、1、2、⋯、6点所示。 c.测量1、2、3、⋯、6计数点到0计数点的距离,分别记作:X1、X2、x3,⋯,X6。 d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。 e.分别计算出x1、x2、x3、⋯、x6与对应时间的比值x1 t1、x2 t2 、x3 t3 、⋯、x6 t6 。 f.以x t 为纵坐标、t为横坐标,标出x t 与对应时间t的坐标点,画出x t −t图线。 结合上述实验步骤,请你解答下列问题： ①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的有和(填选项代号) A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源

高考物理实验专题复习：力学实验题.docx

高考物理实验专题复习：力学实验 —、基本仪器 1、请认真观察本题图示并读出螺旋测微器的测量结果为mm,游标卡尺的测量结果为 mm。

二、纸带 （一）匀加速直线运动 （用纸带计算瞬时速度和加速度） 1.（9分）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为 50Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明£>, 第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm,OE长为13.73cm,财丁C点时小车的瞬时速度大小为m/s, 小车运动的加速度大小为m/s2, AB的距离应为cm。（保留三 位有效数字） 参考答案1.（每）；旨 & B / 1—14. 56cm —13. 73cm （用纸带计算瞬时速度和加速度，分析由于电源频率引起的误差） 2、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所 示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02S的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打3、C、。、E、F各点时物体的瞬时速度如下表： （1） __________________________________计算VF的公式V F = ; （2）以A点对应的时刻为t=0,根据表格中数据做出物体的v-t图象，利用图象求得其加速度a =m/s2； （3）如果当时电网中交变电流的频率是上51Hz,而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比（选填：偏大、偏小或不变）。 参考答案 4. （12 分）（1）* =<10? （2）=0.425±0.005m/s2；图略（3）偏小 （纸带的迁移） 3、（本题满分13分（1）（3分）图中给出的是用螺旋测微器测 量某一圆柱形工件的直径时的示数图，由图可知此工件的直径应 为mm o 2（10分）如图甲所示，是用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上

高考物理专题——力学实验

专题复习目标学科核心素养高考命题方向 1.复习力学实验的基本原理和方法，并借助基本实验分析拓展创新实验。 2．复习电学实验的基本原理和方法，并借助基本实验分析拓展创新实验。1.科学探究：基于观察和 实验提出物理问题、形成 猜想和假设、设计实验与 制定方案。 2．科学推理：通过实验 获取和处理信息、基于证 据得出结论并做出解释。 高考主要考查：对力的研究； 验证机械能守恒和动量守恒 定律；电表改装、多用电表原 理；“电阻测量类”实验；测 量电源的电动势和内阻；利用 传感器设计并制作简单的自 动控制装置；电学拓展创新实 验等。 第1讲力学实验 题型一力的测量 实验1探究弹力和弹簧伸长之间的关系 (2021·高考广东卷)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200 g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L n，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。 n 12345 6 L n/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09 (1)i i＋3i1，ΔL2 ＝6.08 cm，ΔL3＝________cm，压缩量的平均值ΔL＝ΔL1＋ΔL2＋ΔL3 3＝ ________cm。 (2)上述ΔL是管中增加________个钢球时产生的弹簧平均压缩量。

(3)忽略摩擦，重力加速度g取9.80 m/s2，该弹簧的劲度系数为________N/m。(结果保留3位有效数字) [解析](1)根据题意可得弹簧的压缩量ΔL3＝L6－L3＝(18.09－12.05)cm＝6.04 cm 压缩量的平均值为ΔL＝ΔL1＋ΔL2＋ΔL3 3＝ 6.03＋6.08＋6.04 3cm＝6.05 cm。 (2)因三个ΔL是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量。 (3)根据钢球的平衡条件有3mg sin θ＝k·ΔL 解得k＝3mg sin θ ΔL ＝ 3×0.2×9.8×sin 30° 6.05×10－2 N/m≈48.6 N/m。 [答案](1)6.04 6.05(2)3(3)48.6 实验2验证力的平行四边形定则 (2021·安徽安庆市二模)有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸，并固定两个光滑的滑轮A和B，三根绳子打一个结点O，各绳另一端均连接钩码，各钩码质量均相等。当系统达到平衡时如图，根据钩码个数可读出三根绳子的拉力F1、F2和F3。回答下列问题： (1)若某次实验中钩码个数N1＝2，N2＝5，则N3可能等于________(填正确答案标号)。 A．2B．4 C．8 D．9 (2)在实验过程中，关于实验操作和相关要求，下列说法正确的是________(填选项前字母)。 A．实验中三段绳子应与竖直木板平行 B．实验中需要用天平测出一个钩码的质量

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题：22 实验：验证机械能守恒定律

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题：22 实验：验证机械能守恒定律一、填空题 1．（2分）（2020高一下·丰台期末）某同学利用图所示的装置，做“验证机械能守恒定律”实验。他让质量为m的重锤拖着纸带，从某高度处由静止开始自由下落。打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示。将第一个点记作O，另选连续的三个点A、B、C作为计数点，测量得到OB的距离为h，AC的距离为x。已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。在打点计时器打下O、B两点的时间间隔内，重锤重力势能的减少量为，重锤的动能增加量为。 二、实验探究题 2．（4分）（2020高一下·内江期末）用如图甲实验装置来“验证机械能守恒定律”。物体m2从高处由静止开始下落，m1向上拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点距进行测量，即可“验证机械能守恒定律”。图乙给出的是实验中获取的一条理想纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），质量m1=50g、m2=150g，g取9.8m/s2，交流电的频率为 50Hz，结果保留三位有效数字。则：

（1）（1分）在纸带上打下计数点“5”时的瞬时速度v=m/s； （2）（3分）在打点0~5过程中，系统动能的增量ΔE K=J，系统重力势能的减少量ΔE P=J，由此得出的结论是在：实验误差允许范围 内，。 3．（5分）（2020高一下·眉山期末）用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，小铁球从光电门A正上方自由下落，依次经过光电门A、B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t1、t2，测出AB之间的距离h。 （1）（2分）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪个物理量______； A．小铁球的质量m B．小铁球从A到B的下落时间t AB C．小铁球的直径d （2）（3分）小铁球依次通过光电门A、B时的瞬时速度v1=、v2=，若满足的关系式，则机械能守恒。 4．（5分）（2020高一下·绵阳期末）如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）（3分）对于该实验，下列操作或要求对减小实验误差有利的是_______。 A．尽量准确测量出重物的质量 B．重物选用质量和密度较大的金属锤 C．两限位孔在同一竖直面内上下对正

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题29探究向心力(解析版)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练 第五章圆周运动 专题29 探究向心力 第一部分知识点精讲 1．实验目的： (1)学会使用向心力演示器； (2)通过实验探究向心力与半径、角速度、质量的关系。 2．实验仪器：向心力演示器(如图)，三个金属球(半径相同，其中两个为质量相同的钢球，另一个为质量是钢球一半的铝球)。 3．实验原理如图所示，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 4．实验步骤及观察结果 (1)调整标尺，使两根标尺起点和套筒上口处于同一水平面上，皮带放在第一挡，转速为1∶1的皮带盘处，质量相同的两钢球分别放在两个槽上半径相等的横臂挡板内侧，然后摇动手柄，观察到标尺读数始终相等。 (2)将长槽上钢球由第一挡板内侧移至第二挡板内侧，此时两个质量相同的钢球转动半径之比为2∶1，转动手柄，观察到标尺格数之比为2∶1。 (3)将长槽上的钢球换成铝球，并移至第一挡板内侧，两个金属球质量比为1∶2，转动手柄，观察到标尺格数之比为1∶2。

(4)把皮带放在第二挡，转速之比为2∶1，将长槽上铝球换成钢球，转动手柄，两球角速度之比为2∶1，观察到标尺格数之比为4∶1。 (5)将皮带放在第三挡，转速之比为3∶1，转动手柄，两球角速度之比为3∶1，观察到标尺格数之比为9∶1。 5．实验结论 由步骤(1)及其结果可知，半径、角速度、质量相同时，向心力大小相同； 由步骤(2)及其结果可知，角速度、质量相同时，向心力与半径成正比； 由步骤(3)及其结果可知，半径、角速度相同时，向心力与质量成正比； 由步骤(4)(5)及其结果可知，半径、质量相同时，向心力与角速度的平方成正比。 由以上可推知：F n＝mω2r。 6．实验误差 (1)污渍、生锈等使小球质量半径变化，带来的误差。 (2)仪器不水平带来的误差。 (3)标尺读数不准带来的误差。 (4)皮带打滑带来的误差。 7．注意事项 (1)实验前要做好横臂支架安全检查，检查螺钉是否有松动，保持仪器水平。 (2)实验时转速应从慢到快，且转速不宜过快，以免损坏测力计弹簧。 (3)注意防止皮带打滑，尽可能保证ω比值不变。 (4)注意仪器的保养，延长仪器使用寿命，并提高实验可信度。 第二部分最新高考题精选 1.（6分）（2015全国理综I·22）某物理小组的同学设计了一个粗侧玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。 完成下列填空： （1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg; （2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为

2023年高考物理专题复习：力学实验 真题练习题汇编(含答案解析)

第 1 页 共 55 页 2023年高考物理专题复习：力学实验 真题练习题汇编 五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编 一、实验题 1．（2022·全国·统考高考真题）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为1m 的滑块A 与质量为2m 的静止滑块B 在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A 和B 的速度大小1v 和2v ，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）调节导轨水平； （2）测得两滑块的质量分别为0.510kg 和0.304kg 。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为______kg 的滑块作为A ； （3）调节B 的位置，使得A 与B 接触时，A 的左端到左边挡板的距离1s 与B 的右端到右边挡板的距离2s 相等； （4）使A 以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B 碰撞，分别用传感器记录A 和B 从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间1t 和2t ； （5）将B 放回到碰撞前的位置，改变A 的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示； 1 2 3 4 5 1/s t 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 2/s t 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 12v k v = 0.31 2k 0.33 0.33 0.33 （6）表中的2k =______（保留2位有效数字）； （7）12 v v 的平均值为______；（保留2位有效数字） （8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由12 v v 判断。若两滑块的

第 2 页 共 55 页 碰撞为弹性碰撞，则12 v v 的理论表达式为______（用1m 和2m 表示），本实验中其值为______（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A 与滑块B 在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 2．（2022·山东·统考高考真题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下： ①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； ②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨； ③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O 点。A 点到O 点的距离为5.00cm ，拉动滑块使其左端处于A 点，由静止释放并开始计时； ④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F 、加速度a 随时间t 变化的图像，部分图像如图乙所示。 回答以下问题（结果均保留两位有效数字）： （1）弹簧的劲度系数为_____N/m 。 （2）该同学从图乙中提取某些时刻F 与a 的数据，画出a —F 图像如图丙中I 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg 。 （3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a —F 图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg 。 3．（2022·广东·高考真题）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰

2022高考物理第一轮复习-05-牛顿力学综合一-动力学

2022高考物理第一轮复习 05 牛顿力学综合一动力学 一、单选题 1．一足够长木板在水平地面上向右运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的小物块轻放到木板的右端，之后木板运动的v-t图象如图所示。则小物块运动的v-t图象可能是（） A．B． C．D． 2．发高远球是羽毛球运动中的一项基本技能。某同学发高远球，球的运动轨迹如图所示，假设此过程中羽毛球竖直方向所受空气阻力大小保不变，以竖直向上为正方向，则下列关于羽毛球竖直方向的位移一时间图像中，可能正确的是（） A．B．

C．D． 3．如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（） A．逐渐增大B．逐渐减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 4．2020年我国航天取得了一系列重大成就：载人航天、探月探火、北斗导航·，2021年将安排超过40次宇航发射任务，其中发射空间站核心舱是重头戏，这标志着我国新一代空，间站建设工作的开启。假定某北斗卫星和建成后的天宫空间站在距地表高度分别为h1和h2的圆轨道上运行时，周期分别为T1和T2视地球为质量分布均匀的球体，忽略地球自转的影响，万有引力常量为G。利用上述数据可计算出（） A．地球表面的重力加速度 B．北斗卫星的动量大小 C．天宫空间站受地球引力的大小 D．北斗卫星与天宫空间站的质量比 5．如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为d=5cm，拖把头的托盘半径为 10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了 35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（）

2022年高考物理最新模拟题分类解析 专题14 力学实验(第01期)(解析版)

1．(7分) (2022山东淄博模拟)在“探究求合力的方法”的试验中，王同学用了两个量程为5N、最小刻度为0.1N 的弹簧测力计来测量拉力，试验之前他先检查了弹簧测力计，然后进行试验。先将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O，记录下O点的位置和拉力F1、F2的大小及方向；然后用一个弹簧测力计拉橡皮条，仍将结点拉到O点，再记录拉力F的大小及方向；最终取下白纸作图，争辩合力与分力的关系。 (1)试验前必需对弹簧测力计进行检查，以下检查项目必需的是______。 A．对弹簧测力计进行调零 B．将弹簧测力计用力拉，看是否能达到最大量程 C．将两只弹簧测力计水平互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同 (2)如图是王同学争辩合力与分力关系时在白纸上画出的图，依据物理试验读数和作图要求与规范，请指出图中存在的三种错误。 ①_______________________________________; ②_______________________________________; ③_______________________________________。 (3)在试验之余，王同学将两弹簧测力计竖直互钩对挂，发觉上面弹簧测力计的读数略大于下面弹簧测力计的读数，倒置后也是如此，产生这种现象的缘由是____。 A．弹簧测力计外壳的重力B．弹簧及挂钩的重力 C．弹簧测力计只能水平测力D．两挂钩之间的作用力不同 .【命题意图】本题考查“探究求合力的方法”同学试验原理、操作方法、错误分析等。 【参考答案】（1）AC(2分)（2）○1F1、F2矢量未画上箭头；(1分)○2记录力的大小的有线数字有错误；(1分)③F与F1、F2连线应当用虚线。(1分) （3）B(1分) 2．（6分）某同学接受如图8所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a。分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标 系。依据试验中得 到的数据描出如图 9所示的点迹，结 果跟教材中的结论 不完全全都。该同 学对这种结果的缘由分析如下： （1）当F=0时，小车的加速度不为0 的可能缘由是 A．小车的质量远大于砂桶和砂的质量 B．在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高 C．没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低 （2）当F较大时，轨迹变弯曲，a-F图线不再是线性关系的可能缘由是 A．砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的试验条件 B．小车与轨道之间存在摩擦 C．测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大 2．（6分）【命题意图】本题考查探究物体的加速度与所受合力的关系同学试验平衡摩擦力和砂桶和砂的质量必需远小于小车质量（砂桶和砂的质量比小车质量的格外之一还小）等留意事项。 【参考答案】（1） B （3分）（2） A （3分） 3．（6分）(2022福建质检)某同学为探究加速度与合外力的关系，设计了如图甲所示的试验装置。一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，用轻绳绕过定滑轮及轻滑轮将小车与弹簧测力计相连。试验中转变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录弹簧测力计的示数F，并利用纸带计算出小车对应的加速度a。 纸带 图8 垫木 O 图9

北京市2022—2022学年度第一学期高三物理期末统一练习分类汇编《力学实验》

北京市2022—2022学年度第一学期高三期末统一练习分类汇编 《力学实验》 （崇文区2022---2022学年度第一学期高三期末统一练习）11．在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于它动能的增加量。以下步骤仅是实验操作的一部分，将必要的步骤挑选出来，并且按正确的顺序排列：____ __(填代号)。 A ．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电源连 接起来 B ．用天平称出重锤的质量 C ．把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位 孔，把重锤提升到一定的高度 D ．用秒表测出重锤下落的时间 E ．释放纸带 F ．重复几次，得到3-5条符合要求的纸带 G ．接通电源 答案：ACGEF （东城区2022—2022学年度第一学期期末教学目标检测）(3) （6分） 某同学用如图所示的装置测定重力加速度。 ①打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端通过夹子和重物相连 接。（选填“甲”或“乙”） ②纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力 加速度为______ m/s 2。 ③当地的重力加速度数值为9.8 m/s 2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因 。 （3）．①乙；② ；③纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力。 (每空2分) （丰台区2022—2022学年度第一学期期末考试）15．（6分）有一游标卡尺，主尺的最小分 度是1mm ，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是 mm 。 用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是 mm 。 图2 0 mm 15 25 20 10 1 2 3 (cm) 5 0 10 图1

2022高考物理复习：力学大题专项训练

力学大题 一、解答题 1．如图所示，三个质量均为m 的小物块A 、B 、C ，放置在水平地面上，A 紧靠竖直墙壁，一劲度系数为k 的轻弹簧将A 、B 连接，C 紧靠B ，开始时弹簧处于原长，A 、B 、C 均静止。现给C 施加一水平向左、大小为F 的恒力，使B 、C 一起向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后A 离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知A 、B 、C 与地面间的滑动摩擦力大小均为f ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为：2p 12 E kx =，k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量） （1）求B 、C 向左移动的最大距离0x 和B 、C 分离时B 的动能k E ； （2）为保证A 能离开墙壁，求恒力的最小值min F ； （3）若三物块都停止时B 、C 间的距离为BC x ，从B 、C 分离到B 停止运动的整个过程，B 克服弹簧弹力做的功为W ，通过推导比较W 与BC fx 的大小； （4）若5F f =，请在所给坐标系中，画出C 向右运动过程中加速度a 随位移x 变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a 、x 值（用f 、k 、m 表示），不要求推导过程。以撤去F 时C 的位置为坐标原点，水平向右为正方向。

2．如图，一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。 （1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能； （2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能； （3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？

2022年高考+联考模拟物理试题分项版解析 专题17 力学实验(原卷版) Word版缺答案

2022高考+联考模拟物理试题分项解析专题17 力学试验（选修3-4） 1．【2022·上海卷】（3分）在“用DIS 争辩机械能守恒定律”的试验中，用到的传感器是传感器。若摆锤 直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏。（选填：“大”或“小”）。2．【2022·浙江卷】（10分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图1 所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”试验。在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下， （1）若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是N（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为N。 （2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数（填“变大”、“变小”或“不变”）。3．【2022·四川卷】（6分）用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C 所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。 （1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_______。 （2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_______。 A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块（含遮光片）的质量（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_____。 A．增大B．减小C．不变 4．【2022·全国新课标Ⅲ卷】（10分）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本试验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010 kg。试验步骤如下： （1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。 （2）将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N－n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。 （3）对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。 n 1 2 3 4 5 2 /m s a- ⋅0.20 0.58 0.78 1.00 （4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量肯定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

2022高考物理练习一轮—力学实验：探究加速度与力、质量的关系

2022高考一轮复习课时跟踪训练 力学实验：探究加速度与力、质量的关系 一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意） 1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中所采用的科学方法是（） A．理想实验法B．等效替代法 C．控制变量法D．建立模型法 2．图甲是用来探究加速度和合力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，并排放在水平光滑板上，前端各系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有砝码打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止运动。下列说法正确的是（） A．实验中应使小车质量不同、砝码质量相同 B．实验中必须用到的测量仪器是秒表、刻度尺、天平 C．若将水平光滑板换为水平粗糙板、不会影响实验探究的结果 D．若小盘和砝码的总质量远小于小车质量，则小盘和砝码的重力近似等于绳的拉力3．如图是用阻力补偿法“探究加速度与力的关系”的实验装置，小车的前端固定有拉力传感器，跨过定滑轮的轻绳一端固定于传感器，另一端与装有砝码的托盘相连。实验中保持小车质量不变，改变砝码的质量，测出绳中拉力大小F与相应的加速度大小a，作出a－F图像，下列图像中正确的是（）

A．B． C．D． 4．实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成右图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是（） A．在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响 B．在“研究匀变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量 C．在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后不需要要重新平衡摩擦力 D．在“探究加速度a与力F关系”时要调整滑轮高度使连接小车的细线水平 5．用如图所示的装置探究加速度与力的关系时，补偿阻力后，用槽码的重力代替细线的拉力，通过分析可知，这种代替是有误差的。若槽码的质量m与小车质量M满足M=10m，槽码牵引小车加速运动时，细线的拉力大小与槽码重力差值的绝对值为（重力加速度为g）（）

2022年高考物理一轮复习核心素养实验 探究加速度与力、质量的关系(解析版)

3.4实验探究加速度与力、质量的关系 必备知识清单 1．实验原理 (1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系． (2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系． (3)作出a－F图象和a－1 m图象，确定其关系． 2．实验器材 小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺． 3．实验步骤 (1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m. (2)安装：按照如图1所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)． 图1 (3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑． (4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取下纸带，编号码． ②保持小车的质量m不变，改变小盘和砝码的质量m′，重复步骤①. ③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a. ④描点作图，作a－F的图象． ⑤保持小盘和砝码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－1 m图象．命题点精析（一） 1．注意事项

(1)平衡摩擦力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动． (2)不用重复平衡摩擦力． (3)实验条件：m≫m′. (4)一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车． 2．误差分析 (1)实验原理不完善：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力． (2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差． 3．数据处理 (1)利用Δx＝aT2及逐差法求a. (2)以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比． (3)以a为纵坐标，1 m为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m 成反比. 典型例题 例1某实验小组“探究小车加速度与所受合外力关系”的实验装置如图甲所示，长木板放置在水平桌面上，拉力传感器固定在小车上。他们多次改变钩码的个数，记录拉力传感器的读数F，并利用纸带数据求出加速度a。 (1)该实验________(选填“需要”或“不需要”)满足钩码总质量远小于小车和传感器的总质量。

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题05-受力分析-共点力平衡

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题05 受力分析共点力平衡 一、单选题 1．（5分）某种自动扶梯，无人乘行时运转很慢，当有人站上去后会先慢慢加速。如下图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼。在电梯加速向下运行的过程中，她所受力的示意图是（） A．B．C．D． 2．（5分）如图所示，A、B是质量比为1:2、都带正电的小球，用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点O。当系统平衡后，两根绳与竖直方向的夹角分别为α和β，则（） A．α>βB．α<βC．α=βD．不能确定 3．（5分）如图所示，轻绳一端系在物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A及轻圆环B静止在实线所示的位置。现保持力F的方向不变，使物体A缓慢移到虚线所示的位置，这一过程中圆环B保持静止。若杆对环的弹力为 F N，杆对环的摩檫力为F f，OB段绳子的张力为F T，则在上述过程中（） A．F不变，F N减小B．F f不变，F T增大 C．F f减小，F N不变D．F N减小，F T减小 4．（5分）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方

向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（） A．45°B．55°C．60°D．70° 5．（5分）2018年10月24日，号称世界最长的跨海大桥一港珠澳大桥正式开始运营通车，该大桥起于香港国际机场，终于珠海拱北口岸，全长55千米，初步实现一桥连三地的目的，为香港、澳门、珠海三地经济社会一体化创造了条件。大桥部分路段采用斜拉桥，如图1所示。其结构简化为如图2所示，其中A为主梁，B为索塔，C为斜拉索，B处于竖直方向，C与B之间的夹角为θ．下列说法不正确的是（） A．大桥的桥面受到斜拉索拉力的合力竖直向上 B．θ越大，斜拉索所受拉力越小 C．索塔所受斜拉索的拉力的合力的大小等于主梁的重力 D．桥面上有车通行时与无车通行时相比较，斜拉索所受拉力更大 6．（5分）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（） A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力等于自身重力 C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题：25 实验： 验证动量守恒定律

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题：25 实验：验证动量守恒定律一、单选题 1．（2分）（2020高二下·通州期末）在做“验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，各小球的落地点如图所示，关于这个实验，下列说法正确的是（） A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球 B．每次都要使入射小球从斜槽，上不同的位置滚下 C．要验证的表达式是m1·ON=m1·OM+m2·OP D．要验证的表达式是m1·OP=m1·OM+m2·ON 二、填空题 2．（3分）（2020·吉林模拟）一同学利用大小相同的实心弹力球和铝球验证动量守恒定律。在水平桌面上，他用铝球将弹力球压缩后突然松开，两小球在弹力球的弹力作用下分开并向相反方向运动，运动一段距离后分别停下。弹力球材料的密度为ρ1＝12×103kg/m3，铝的密度为ρ2＝2.7×103kg/m3，设两球在桌面上运动时所受阻力与其重力的比值相同。实验中，还需选用（从“秒表、刻度尺、天平”中选填一项），测量（填物理量及表示符号）。用以上数据和测得的物理量符号表示的等式在误差允许范围内成立，则说明两被压缩的小球弹开时动量守恒。 3．（2分）（2020高二下·镇原期末）某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下： A．将操作台调为水平，并在两侧挂上重垂线； B．用天平测出滑块A、B的质量m A、m B； C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B 紧靠在操作台边缘，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态；

D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N； E．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2； F．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。 ①上述步骤中，多余的步骤是； ②如果系统动量守恒，须满足的关系是。 三、实验探究题 4．（4分）（2020高一下·娄底期末）某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P′为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP′，米尺的零点与O点对齐。（注意M A>M B） （1）（3分）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量______ A．测量A球或B球的直径 B．测量A球和B球的质量 C．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 D．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 E．测量G点相对于水平槽面的高度 （2）（1分）实验所需验证的表达式为：。 5．（3分）（2020高二下·洛阳期末）某同学把两木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，探究物体间相互作用时的守恒量。