高考物理真題分類匯編力和運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)

2023〔詳解+精?！沉瓦\(yùn)動(dòng)學(xué)試驗(yàn)1.〔2023年高考·四川理綜卷〕某爭論性學(xué)習(xí)小組進(jìn)展了如下試驗(yàn)：如以下圖，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與yR從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/sx軸0正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)R的坐標(biāo)為，此時(shí)R的速度yyyy大小為 cm/s，R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是〔R視為質(zhì)點(diǎn)〕yyyyOxOxOxOxA．B．C．D．1.5cm/s；D 解析R在豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)y 6cm 1yv0t，t

2s0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)＝av0 3cm/s2cm/，R的速度大小為v

2v2a2t20v2a2t20PAOM23423422023年高考·某同學(xué)用如以下圖的試驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)APAOM234234(1)本試驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為 N。(2)以下不必要的試驗(yàn)要求是 。(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．轉(zhuǎn)變拉力，進(jìn)展屢次試驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置⑶某次試驗(yàn)中，該同學(xué)覺察彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決方法。2.〔1〕3.6 〔2〕D 〔3〕①轉(zhuǎn)變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的大小 ②減小重物M的質(zhì)量〔或?qū)更換為較大的測(cè)力計(jì)，轉(zhuǎn)變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的方向〕〔〕如圖，彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)為3.6；“驗(yàn)證平行四邊形定則FF和MgD不必要。A B彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，說明拉彈簧測(cè)力計(jì)A的力大了，由力的平行四邊BMB拉力的方向，可以減小彈簧測(cè)力計(jì)A的拉力，或?qū)更換為較大的測(cè)力計(jì)。3.〔2023年高考·山東理綜卷〕某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的試驗(yàn)方案。如以下圖，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開頭時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移x〔空氣阻力對(duì)本試驗(yàn)的影響可以無視〕滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為 ?；瑝K與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。以下能引起試驗(yàn)誤差的是 。a．滑塊的質(zhì)量 b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．長度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差 d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)3.〔1〕

x〔〕(h

x2) 1

〔〕cdx2x2h2〔〕滑動(dòng)沿斜面做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有x

1at2，2小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，有H

1 a xgt2，所以 。2 g H對(duì)滑塊受力分析，依據(jù)牛頓其次定律得agsingcos.xgg

解得(h

x2) 1x2h2x2h2x2h2擋板xhH由①②分析知,c、d能引起試驗(yàn)誤差。4.〔2023·廣東理綜卷〕圖(a)是“爭論勻變速直線運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、DE為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。加速度大小用a表示。OD間的距離為 cm圖()是依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的2圖線s為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離，斜率表示 ，其大小為 m/s2〔保存三位有效數(shù)字。3.0

s/cm+圖(a)

2.0 +OOABCDE1cm31.0++O0.01

0.02 0.03 圖(b)

0.05

0.06t2/s24〔1〕1.20〔2〕加速度一半0.933解析〕1cm+1mm×2.0=1.20cm 〔2〕加1 (2.80)102速度一半，a2 0.060

m/s20.467m/s2，所以=0.933m/25〔2023年高考·安徽理綜卷〕m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對(duì)〔=9.8m/2)mm/克8.0 10.012.014.016.018.0 l/厘米2.5×2.0×1.5×1.0×0.5×0.02.5×2.0×1.5×1.0×0.5×0.0×62023年高考·車，一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細(xì)線、刻度尺、天平、導(dǎo)線。為了完成實(shí)驗(yàn)，還須從下圖中選取實(shí)驗(yàn)器材，其名稱是 〔〕 。6.①學(xué)生電源、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鉤碼、砝碼或電火花計(jì)時(shí)器、鉤碼、砝碼〔電火花計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)用于測(cè)量小車的質(zhì)量。解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器〔電火花計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器，則需要學(xué)生電源，假設(shè)選電火花計(jì)時(shí)器，則不需要學(xué)生電源。7．〔2023·上海卷〕如圖，為測(cè)量作勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的加速度，將寬度均為bA、B固定在小車上，測(cè)得二者間距為d。bbbABd⑴當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時(shí)，測(cè)得兩擋光片先后經(jīng)過的時(shí)間Δt1

Δt，則小車加速度2a= 。⑵〔多項(xiàng)選擇題〕為減小試驗(yàn)誤差，可實(shí)行的方法是〔 〕A．增大兩擋光片寬度b B．減小兩擋光片寬度bC．增大兩擋光片間距d D．減小兩擋光片間距d2 1 17.1〕[ － 〔BC。2d(△t)22

(△t)21解析A點(diǎn)時(shí)速度v＝Ab b v2－v2 2，小車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度v＝ ，由公式2a＝v－v，解得加速度＝B A＝△t B △t B A1 2

2d 2d[ 1 － 1 b來更)22

(△t)21加準(zhǔn)確地獲得小車經(jīng)過ABd來增加小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間來減小時(shí)間的測(cè)量誤差，應(yīng)選BC。82023年高考·利用圖1所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t塊從同一點(diǎn)由靜止開頭下滑，并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，登記相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22遮光片滑塊遮光片滑塊光電門甲光電門乙1.91.8圖1 1.71.61.51.41.31.21.0O

s(m/s)t0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 t2

t(s)完成以下填空和作圖：⑴假設(shè)滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度v、1測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是 ；2給出的坐標(biāo)紙上畫出s/t-t圖線；⑶由所畫出的s/t-t圖線，得出滑塊加速度的大小為a= m/s2〔保存2位有效數(shù)字。11

at2〔2〕如以下圖 〔3〕2.02〔〕由s

t1

at2,vv

at得svt at2 〔2〕如上圖所示10 2 1 0 1 213〕作圖求出斜率=-0.9897m/2，a2k2.m/s29.〔2023年高考·重慶理綜卷〕某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。滑塊和托盤上分別放有假設(shè)干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)m。試驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從AB做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g10m/s2。m′MABm′MAB為測(cè)量滑塊的加速a，須測(cè)出它在A、B間運(yùn)動(dòng)的 與 ，計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是 ；依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到ama

1gMmmmg，他想通過屢次改變m，測(cè)出相應(yīng)的a值，并利用上式來計(jì)算μ。假設(shè)要求a是m的一次函數(shù)，必需使上式中的 保持不變，試驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于 ；試驗(yàn)得到a與m的關(guān)系如圖2所示，由此可知μ= 〔取兩位有效數(shù)字〕0.500.450.400.350.300.250.200.150.10

a/ms-260 61 62 63 64 65 66 67 68 圖29.〔1〕a

2s 〔2〕m＋m′；滑塊上 〔3〕0.23〔0.21～0.25〕t21解析：〔1〕滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)s at2得122sa ，所以需要測(cè)量的是位移和時(shí)間。t2〔 2 〕 根 據(jù) 整 體 法 有mg(Mm)ga Mmm

mg(Mmm)gmgMmm

(1)gMmm

mga(1)gmMmm不變，即使m＋m′mm′，所以試驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于滑塊上。(1)g ag ag〔3〕將Mmm取為k，有k 1m10.23〔0.210.25〕

2 ，在圖像上取兩點(diǎn)將坐標(biāo)代入解得m21〔2023年高考海南理綜卷1A

遮光片

光電門點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光 M滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂 A B CBtdA點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離，hAC的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A，B兩點(diǎn)的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。用g表示重力加速度。m 圖1完成以下填空和作圖；假設(shè)將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動(dòng)至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量可表示為 。動(dòng)能的增加量可表示為 。假設(shè)在1 1運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，t2

與s的關(guān)系式為 = .t2〔2〕〔Ast結(jié)果如下表所示：12345s(m)0.6000.8001.0001.2001.400t(ms〕8.227.176.445.855.431/2(104s-2)1.481.952.412.923.391s為橫坐標(biāo)，

215點(diǎn)；依據(jù)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線，求得該直線的斜率k= ×104m-1·s-2有效數(shù)字)。

31h、d、b、Mm數(shù)值可以計(jì)算出

-skkk

進(jìn)展比較，假設(shè)其t2 0 0差值在試驗(yàn)允許的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為此試驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。1/t2(104s-2)3.43.02.62.21.81.4

0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

s(m)h 1 b2 1 2(hMdm)g10.〔1〕( Mm)gs (mM)

s〔2〕如圖；2.40d 2 t2

t2 (Mm)db2〔〕重力勢(shì)能的削減量E

Mgh

smgs(h

Mm)gs，p d db 1 1 b2Bv

，動(dòng)能的增加量E

(Mm)v2

(Mm) 。B t k 2

B 2 t2E

1可得：

2(hMdm)gsp k t2 (Mm)db2利用圖像可求得斜率為2.40×14-·-為2.399×14-·s-，保存3位有效數(shù)字為2.40×14-1·-2。11.〔2023·福建理綜卷〕某試驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊脑囼?yàn)中：012012cm05 10②小組成員在試驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的選項(xiàng)是 〔填選項(xiàng)前的字母〕A．把單擺從平衡位置拉開30o的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開頭計(jì)時(shí)B．測(cè)量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為t/100C．用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大D．選擇密度較小的擺球，測(cè)得的重力加速度值誤差較小11．①0.97〔0.96、0.98〕②C解析：①主尺刻度加游標(biāo)尺刻度的總和等于最終讀數(shù)，0.9cm+7

1mm=0.97cm，不需10要估讀。②為減小計(jì)時(shí)誤差，應(yīng)從擺球速度最大的最低點(diǎn)瞬間計(jì)時(shí)，A錯(cuò)。通過最低點(diǎn)100次的過程中，經(jīng)受的時(shí)間是50BDlrg錯(cuò)。懸線的長度加擺球的半徑才等于擺長，由單擺周期公式lrg

可知擺長記錄偏大后，測(cè)定的重力加速度也偏大，C正確。OMPN35.20cm44.80cm55.68cm12.〔2023·OMPN35.20cm44.80cm55.68cmhm1 hm1 m2HO M P N1試驗(yàn)中直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不簡潔的但是可以通過僅測(cè)量 〔填選項(xiàng)前的序號(hào)，間接地解決這個(gè)問題。A．小球開頭釋放高度h B．小球拋出點(diǎn)距地面得高度H C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程1Om1

屢次從斜軌上SPOPm靜2置于軌道的水平局部，再將入射球m1

Sm2

相碰，并屢次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是 〔填選項(xiàng)前的符號(hào)〕用天平測(cè)量兩個(gè)小球的質(zhì)量m、mm1

1 2開頭釋放高度h測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度Hm、m相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N1 2OM、ON假設(shè)兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為 〔用②中測(cè)量的量表示；假設(shè)碰撞是彈性碰撞。那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式 〔用②中測(cè)量的表示?！?〕經(jīng)測(cè)定，m=45.0g，m=7.5gO點(diǎn)的距離如圖21 2后m的動(dòng)量分別為p與p′，則p∶p′= ∶11；假設(shè)碰撞完畢時(shí)m的動(dòng)量為p′,則1 1 1 1 1 2 2。1 2試驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值 p1 為 。pp1 2〔5〕有同學(xué)認(rèn)為，在上述試驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被撞小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大。請(qǐng)你用④中的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被撞mON的最大值為2 cm。12〔C〔ADE或DEA或DAE〔m·O＋mO＝mOm·O2＋mO2＝m·O21〔4〕14；2.9；1~1.01 〔5〕76.8

2 1 1 2 1〔〕動(dòng)的射程就可知道碰撞后