新教材2025屆高考物理二輪專項(xiàng)分層特訓(xùn)卷第一部分專題特訓(xùn)練專題六物理實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1力學(xué)實(shí)驗(yàn)

專題六物理試驗(yàn)考點(diǎn)1力學(xué)試驗(yàn)1.[2024·全國甲卷]某同學(xué)利用如圖(a)所示的試驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)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(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶．某次試驗(yàn)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(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s．以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的位移Δx填到表中，小車發(fā)生對(duì)應(yīng)位移所用時(shí)間和平均速度分別為Δt和eq\o(v,\s\up6(－))0，表中ΔxAD＝________cm，eq\o(v,\s\up6(－))AD＝________cm/s.位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30eq\o(v,\s\up6(－))(cm/s)66.073.0eq\o(v,\s\up6(－))AD87.394.6(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度eq\o(v,\s\up6(－))隨時(shí)間Δt的變更關(guān)系，如圖(c)所示．在圖中補(bǔ)全試驗(yàn)點(diǎn)．(3)從試驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的eq\o(v,\s\up6(－))-Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程eq\o(v,\s\up6(－))＝kΔt＋b表示，其中k＝________cm/s2，b＝________cm/s.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)依據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)小車速度大小vA＝________，小車的加速度大小a＝________．(結(jié)果用字母k、b表示)2．[2024·浙江6月卷]如圖所示，某同學(xué)把A、B兩根不同的彈簧串接豎直懸掛，探究A、B彈簧彈力與伸長量的關(guān)系．在B彈簧下端依次掛上質(zhì)量為m的鉤碼，靜止時(shí)指針?biāo)缚潭葂A、xB的數(shù)據(jù)如表．鉤碼個(gè)數(shù)012…xA/cm7.758.539.30…xB/cm16.4518.5220.60…鉤碼個(gè)數(shù)為1時(shí)，彈簧A的伸長量ΔxA＝________cm，彈簧B的伸長量ΔxB＝________cm，兩根彈簧彈性勢(shì)能的增加量ΔEp________mg(ΔxA＋ΔxB)(選填“＝”“<”或“>”).3．[2024·全國乙卷]在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的試驗(yàn)中運(yùn)用的器材有：木板、白紙、兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彈簧測力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干．完成下列試驗(yàn)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(jì)．用互成肯定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌?dòng)兩個(gè)測力計(jì)，小圓環(huán)停止時(shí)由兩個(gè)測力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并________.(多選，填正確答案標(biāo)號(hào))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(gè)測力計(jì)，用另一個(gè)測力計(jì)把小圓環(huán)拉到________，由測力計(jì)的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時(shí)F的方向．④選擇合適標(biāo)度，由步驟②的結(jié)果在白紙上依據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成圖，得出合力F′的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力F的圖示．⑤比較F′和F的________，從而推斷本次試驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則．4．[2024·湖南卷]某同學(xué)探究彈簧振子振動(dòng)周期與質(zhì)量的關(guān)系，試驗(yàn)裝置如圖(a)所示，輕質(zhì)彈簧上端懸掛在鐵架臺(tái)上，下端掛有鉤碼，鉤碼下表面吸附一個(gè)小磁鐵，其正下方放置智能手機(jī)，手機(jī)中的磁傳感器可以采集磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)變更的數(shù)據(jù)并輸出圖像，試驗(yàn)步驟如下：(1)測出鉤碼和小磁鐵的總質(zhì)量m；(2)在彈簧下端掛上該鉤碼和小磁鐵，使彈簧振子在豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，打開手機(jī)的磁傳感器軟件，此時(shí)磁傳感器記錄的磁感應(yīng)強(qiáng)度變更周期等于彈簧振子振動(dòng)周期；(3)某次采集到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變更的圖像如圖(b)所示，從圖中可以算出彈簧振子振動(dòng)周期T＝________(用“t0”表示)；(4)變更鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；(5)試驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的關(guān)系是________(填“線性的”或“非線性的”)；m/kg10T/sT/sT2/s20.0152.430.2430.0590.0253.140.3140.0990.0353.720.3720.1380.0454.220.4220.1780.0554.660.4660.217(6)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合物理量的單位關(guān)系，彈簧振子振動(dòng)周期的表達(dá)式可能是________(填正確答案標(biāo)號(hào))；A．2πeq\r(\f(m,k))B．2πeq\r(\f(k,m))C．2πeq\r(mk)D．2πkeq\r(m)(7)除偶然誤差外，寫出一條本試驗(yàn)中可能產(chǎn)生誤差的緣由：______________________．5．[2024·遼寧卷]某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：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(jìn)行試驗(yàn)．測量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為m1和m2(m1>m2).將硬幣甲放置在斜面上某一位置，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(shí)，測量甲從O點(diǎn)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(diǎn)重合，將甲放置于B點(diǎn)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(diǎn)到停止處的滑行距離OM和ON.保持釋放位置不變，重復(fù)試驗(yàn)若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2.(1)在本試驗(yàn)中，甲選用的是________(填“一元”或“一角”)硬幣；(2)碰撞前，甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為________(設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g)；(3)若甲、乙碰撞過程中動(dòng)量守恒，則eq\f(\r(s0)－\r(s1),\r(s2))＝________(用m1和m2表示)，然后通過測得的詳細(xì)數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對(duì)心碰撞過程中動(dòng)量是否守恒；(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變更量大小與乙動(dòng)量變更量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的緣由________________________________________________________________________________________________________________________________________________.6．[2024·新課標(biāo)卷]一學(xué)生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”試驗(yàn)．(1)用試驗(yàn)室供應(yīng)的螺旋測微器測量擺球直徑．首先，調(diào)整螺旋測微器，擰動(dòng)微調(diào)旋鈕使測微螺桿和測砧相觸時(shí)，發(fā)覺固定刻度的橫線與可動(dòng)刻度上的零刻度線未對(duì)齊，如圖(a)所示，該示數(shù)為________mm；螺旋測微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖(b)所示，該示數(shù)為________mm，則擺球的直徑為________mm.(2)單擺試驗(yàn)的裝置示意圖如圖(c)所示，其中角度盤須要固定在桿上的確定點(diǎn)O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大?。魧⒔嵌缺P固定在O點(diǎn)上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時(shí)，實(shí)際擺角________5°(填“大于”或“小于”).(3)某次試驗(yàn)所用單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為________cm.試驗(yàn)中觀測到從擺球第1次經(jīng)過最低點(diǎn)到第61次經(jīng)過最低點(diǎn)的時(shí)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)題組一測量型試驗(yàn)7．[2024·遼寧省大連市一模]某校舉辦科技節(jié)活動(dòng)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了可以測量水平面上運(yùn)動(dòng)物體加速度的簡易裝置，如圖所示．將一端系有擺球的細(xì)線懸于小車內(nèi)O點(diǎn)，細(xì)線和擺球后面有一個(gè)半圓形的刻度盤．當(dāng)小球與小車在水平面上保持相對(duì)靜止時(shí)，依據(jù)懸繩與豎直方向的夾角θ，便可得到小車此時(shí)的加速度．(1)為了制作加速度計(jì)的刻度盤，須要測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，該選手利用單擺進(jìn)行測量，每當(dāng)擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)計(jì)數(shù)一次，從計(jì)數(shù)1到51用時(shí)40秒，則該單擺周期為________s；若已知單擺擺長為l，周期為T，則計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為g＝________；(2)該加速度測量儀的刻度________．(填“勻稱”或“不勻稱”)8．[2024·湖北省黃石模擬]某學(xué)習(xí)小組在試驗(yàn)室發(fā)覺一盒子內(nèi)有8個(gè)相同的鉤碼，由于標(biāo)識(shí)模糊，無法知道鉤碼的質(zhì)量．為了測定鉤碼的質(zhì)量，找到了以下試驗(yàn)器材：一端帶定滑輪的長木板，質(zhì)量為228g的木塊、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶、坐標(biāo)紙、細(xì)線等．他們?cè)O(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)步驟：A．如圖所示，將長木板置于水平桌面上，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與木塊相連，細(xì)線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上B．使木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，釋放木塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，登記懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)nC.將木塊上的鉤碼逐個(gè)移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)試驗(yàn)操作BD．通過紙帶算出，懸掛不同鉤碼個(gè)數(shù)n所對(duì)應(yīng)的加速度aE．以a為縱坐標(biāo)，n為橫坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系作出a-n圖像(1)如圖，為由試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-n圖像，重力加速度g＝9.8m/s2.由圖可知，單個(gè)鉤碼的質(zhì)量為________g(保留三位有效數(shù)字).此試驗(yàn)還可以測出木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________．(2)在上述試驗(yàn)過程中，假如平衡了摩擦力，則與未平衡摩擦力相比，作出的a-n圖線的斜率________．(選填“變大”“不變”或“變小”).題組二探究型試驗(yàn)9．[2024·皖豫名校聯(lián)盟階段性測試]圖1為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置．某同學(xué)欲用這套試驗(yàn)裝置探究滑塊的加速度與長木板、滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)的關(guān)系，在其他條件不變的狀況下，通過多次變更動(dòng)摩擦因數(shù)μ的值，利用紙帶測量對(duì)應(yīng)的多個(gè)加速度a的值，畫出了a-μ圖像如圖2所示．取g＝10m/s2.(1)本試驗(yàn)中，________(填“須要”或者“不須要”)平衡摩擦力．(2)為盡可能精確地完成試驗(yàn)，下列做法正確的是________.(多選，填正確答案標(biāo)號(hào))A.試驗(yàn)中必需保證桶和砂子的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量MB．試驗(yàn)中須要保證滑塊的質(zhì)量M不變C．試驗(yàn)中不須要保證桶和砂子的總質(zhì)量m不變D．連接滑塊的細(xì)線要與長木板平行(3)由圖2可知，若滑塊的質(zhì)量M＝1kg，則小桶和砂子的總質(zhì)量m＝________kg.理論上，圖2中b＝________m/s2.10.[2024·八省(市)學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)聯(lián)考]某科技小組想驗(yàn)證勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力大小的表達(dá)式Fn＝mω2r，裝置如圖，用能夠顯示并調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的小電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OB為豎直軸的中心線，長為d的水平橫臂OA固定在OB上，不行伸長的輕細(xì)線上端固定在A處，下端穿過球心并固定．在裝置后面放一貼有白紙的豎直平板，調(diào)整裝置使初位置OA、OB所在的平面與豎直平板平行，用平行光源將裝置垂直投影在豎直板的白紙上．①描下裝置在白紙上的投影OB和OA，測出OA投影長度也為d，說明平行光源與墻垂直．②啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f，當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，利用直尺與影子相切，描下小球軌跡在白紙上影子的最下邊緣水平切線CB，登記小球到達(dá)最右邊緣影子的豎直切線CC1，CB與CC1交于C點(diǎn)，B為CB與OB的交點(diǎn)．③關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，變更電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，重復(fù)上述試驗(yàn)．(1)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，測出了小球的直徑D，為驗(yàn)證向心力公式，還需測量________．(從下列四個(gè)選項(xiàng)中選擇一個(gè))A．小球的質(zhì)量mB．OB高度差hC．AC繩長LD．畫出CA延長線與BO延長線的交點(diǎn)E，測EB的距離H(2)丙同學(xué)作出(1)中正確選擇的物理量隨________(選填“eq\f(1,f)”或“eq\f(1,f2)”)變更的圖像為始終線，但不過原點(diǎn)．假如圖像縱軸截距為________，斜率為________，則可驗(yàn)證向心力公式Fn＝mω2r成立．(用第一問已知或所測的量表示)題組三驗(yàn)證型試驗(yàn)11．[2024·湖北省武漢市模擬]在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的試驗(yàn)中，某試驗(yàn)小組沒有找到橡皮筋，找到了兩盒質(zhì)量為50g的鉤碼、一個(gè)測力計(jì)、一張白紙、一個(gè)方木板、三個(gè)小定滑輪和三根輕質(zhì)尼龍線．試驗(yàn)時(shí)在方木板上固定好白紙，方木板邊緣上互成角度地固定三個(gè)小定滑輪，如圖甲所示．將三根尼龍線的一端系在一起，另一端分別繞過三個(gè)小定滑輪，并在兩根尼龍線下端掛上若干鉤碼，另一根尼龍線下端掛上測力計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)．(1)關(guān)于該試驗(yàn)，下列說法正確的是________．(多選，填正確答案標(biāo)號(hào)).A．只須要記錄鉤碼的個(gè)數(shù)N1、N2和測力計(jì)的示數(shù)FB．OA和OB間的夾角必需成鈍角C．在作力的圖示時(shí)，適當(dāng)減小肯定長度的線段對(duì)應(yīng)的力的大小，可以減小試驗(yàn)誤差D．方木板肯定要水平放置(2)某次試驗(yàn)中測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)對(duì)應(yīng)的拉力為________N．然后取單位長度的線段表示肯定大小的力，以所掛鉤碼對(duì)應(yīng)的力為鄰邊作平行四邊形，若在試驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，平行四邊形對(duì)角線的長度與測力計(jì)的示數(shù)對(duì)應(yīng)的長度大致相等，且平行四邊形的對(duì)角線與________大致在一條直線上，則力的平行四邊形定則可得到驗(yàn)證．12．[2024·江蘇省南通市模擬]小明利用圖甲所示的試驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所用器材包括：安裝phyphoxAPP的智能手機(jī)、鐵球、刻度尺、鋼尺等．(1)下列試驗(yàn)操作步驟，正確依次是________．①將質(zhì)量為m的鐵球放在鋼尺末端②快速敲擊鋼尺側(cè)面，鐵球自由下落③傳感器記錄下聲音振幅隨時(shí)間變更曲線④將鋼尺伸出水平桌面少許，用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差h⑤將手機(jī)位于桌面上方，運(yùn)行手機(jī)中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項(xiàng)目(2)聲音振幅隨時(shí)間變更曲線如圖乙所示，第一、其次個(gè)尖峰的橫坐標(biāo)分別對(duì)應(yīng)鐵球起先下落和落地時(shí)刻，對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔t＝________s；(3)若鐵球下落過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)滿意等式：mgh＝____________(用m、h、t表示).(4)若敲擊鋼尺側(cè)面時(shí)鐵球獲得一個(gè)較小的水平速度，對(duì)試驗(yàn)測量結(jié)果________(選填“有”或“沒有”)影響．(5)小華認(rèn)為應(yīng)將手機(jī)放在鋼尺與地板間的中點(diǎn)旁邊測量時(shí)間．你認(rèn)為哪位同學(xué)的時(shí)間測量結(jié)果更精確，請(qǐng)簡要說明理由___________________________________________________________________________________________________________________________________.13．[2024·重慶市第八中學(xué)模擬]某試驗(yàn)小組在水平桌面左端固定一彈射裝置，PQ為中軸線，OO′與軸線垂直并作為參考線，用兩個(gè)材料相同、質(zhì)量不同的滑塊A、B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．試驗(yàn)步驟如下：a．壓縮彈簧將滑塊A從P處沿PQ彈射，滑塊A停止后，測出其右端到OO′的距離s1，如圖甲所示；b．將質(zhì)量較小的滑塊B靜置于軸線上，并使其左端與OO′相切，如圖乙所示；c．將彈簧壓縮至圖甲中相同位置，確?；瑝KA到達(dá)OO′線時(shí)具有相同的動(dòng)量，滑塊A在OO′處與滑塊B相碰，兩滑塊停止后，分別測出滑塊A右端和滑塊B左端到OO′的距離s2、s3，如圖丙所示．(1)要驗(yàn)證兩滑塊碰撞過程中動(dòng)量守恒，還須要測量________________________．(2)若測量數(shù)據(jù)s1、s2、s3近似滿意關(guān)系式____________________，說明滑塊A、B發(fā)生了彈性碰撞．14.[2024·廣東佛山階段練習(xí)]某同學(xué)利用如圖甲所示的向心力演示器探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小F與小球質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)半徑r和角速度ω之間的關(guān)系．(1)本試驗(yàn)采納的主要試驗(yàn)方法為________(選填“等效替代法”或“限制變量法”).在探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與運(yùn)動(dòng)半徑r的關(guān)系時(shí)，把兩個(gè)相同________的小球放到半徑r不等的長槽和短槽上，保證兩變速塔輪的________相同，依據(jù)標(biāo)尺上露出的紅白相間等分標(biāo)記，粗略計(jì)算出兩個(gè)球所需向心力的比值；(2)另一同學(xué)利用如圖乙所示接有傳感器的向心力試驗(yàn)器來進(jìn)行試驗(yàn)．力傳感器可干脆測量向心力的大小F，旋臂另一端的擋光桿經(jīng)過光電門傳感器時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)記錄其擋光時(shí)間，用螺旋測微器測量擋光桿的寬度d，示數(shù)如圖丙所示，則d＝________mm，擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為R.某次擋光桿經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為Δt，可求得擋光桿的角速度ω的表達(dá)式為________(用題目中所給物理量的字母符號(hào)表示).該同學(xué)保持砝碼質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑r不變，探究向心力F與角速度ω的關(guān)系，作出F-ω2圖線如圖丁所示，若砝碼運(yùn)動(dòng)半徑r＝0.2m，牽引桿的質(zhì)量和一切摩擦可忽視，由F-ω2圖線可得砝碼質(zhì)量m＝________kg(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).15．[2024·全國重點(diǎn)中學(xué)新百年競優(yōu)聯(lián)考]某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的試驗(yàn)裝置．他在一端帶有定滑輪的水平放置的長木板上固定有A、B兩個(gè)光電門，與光電門相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，輕質(zhì)測力計(jì)與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連，能顯示掛鉤所受的拉力．試驗(yàn)時(shí)，多次變更沙桶中沙的質(zhì)量，每次都讓物塊從某位置由靜止起先運(yùn)動(dòng)，試驗(yàn)測得遮光片的寬度為d，備選器材還有托盤天平、彈簧測力計(jì)、毫米刻度尺．則(1)某次試驗(yàn)測得光電門A、B的遮光時(shí)間分別為t1、t2，為了求出物塊運(yùn)動(dòng)的加速度，該同學(xué)還應(yīng)當(dāng)測出的物理量為____________________，物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為____________(用測量的各物理量字母表示).(2)將物塊改為在光電門A處由靜止起先運(yùn)動(dòng)，測出A、B之間的距離x，多次變更測力計(jì)示數(shù)F時(shí)，對(duì)應(yīng)測出物塊從A由靜止起先運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間t，并在坐標(biāo)系中作出F-eq\f(1,t2)的圖線，如圖乙所示，圖線的斜率為k，與縱軸的截距為b.依據(jù)上述信息，可知物塊的質(zhì)量表達(dá)式為m＝________，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為μ＝________．16．[2024·浙江省杭州四校聯(lián)考]用圖甲裝置探討“小車(含拉力傳感器)質(zhì)量肯定時(shí)，加速度與合外力的關(guān)系”，步驟如下：a.細(xì)繩一端繞在電動(dòng)機(jī)上，另一端系在拉力傳感器上，將小車放在長板的P位置，調(diào)整細(xì)繩與長板平行，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使小車沿長板向下勻速運(yùn)動(dòng)，記錄此時(shí)拉力傳感器的示數(shù)F0；b．撤去細(xì)繩，讓小車從P位置由靜止起先下滑，設(shè)小車受到的合外力為F，通過計(jì)算機(jī)可得到小車與位移傳感器的距離隨時(shí)間變更的x-t圖像，并求出小車的加速度a；c．變更長板的傾角，重復(fù)步驟a、b可得多組F、a數(shù)據(jù)．完成下列相關(guān)試驗(yàn)內(nèi)容：(1)在步驟a、b中，F(xiàn)________F0(選填“＝”“>”或“<”)；(2)本試驗(yàn)________(選填“須要”或“不須要”)“補(bǔ)償”小車所受到的摩擦力；(3)某段時(shí)間內(nèi)小車的x-t圖像如圖乙，依據(jù)圖像可得小車的加速度大小為________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).17．頻閃攝影是探討變速運(yùn)動(dòng)常用的試驗(yàn)手段．在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔肯定時(shí)間發(fā)出一次短暫的劇烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置．某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律．他們分別在該裝置正上方A處和右側(cè)正前方B處安裝了頻閃儀器并進(jìn)行了拍攝，得到的頻閃照片如圖乙所示，O為拋出點(diǎn)，P為運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)．則依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析下列問題(g取10m/s2)：(1)乙圖中，A處攝像頭所拍攝的頻閃照片為________(選填“a”或“b”)；(2)測得圖乙a中OP距離為30cm，b中OP距離為45cm，則平拋小球的初速度大小應(yīng)為________m/s，小球在P點(diǎn)速度大小應(yīng)為________m/s.18．[2024·華中師大附中考試]某愛好小組查閱資料獲知，彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，(其中m是振子的質(zhì)量，k是輕彈簧的勁度系數(shù)).某同學(xué)利用該規(guī)律自制“手機(jī)天平”，測量物體的質(zhì)量．如圖甲所示，輕彈簧上端固定在鐵架臺(tái)上，下端掛著一個(gè)帶夾子的手機(jī)(安裝的Phyphox軟件可以精確測定手機(jī)振動(dòng)周期)，待測質(zhì)量的物體可以被手機(jī)上的夾子固定，跟順手機(jī)一起振動(dòng)．試驗(yàn)操作步驟如下：①在夾子上固定一個(gè)鉤碼，將鉤碼稍向下拉離平衡位置，記錄鉤碼質(zhì)量和手機(jī)上顯示的振動(dòng)周期T；②在夾子上依次固定2、3、4、5個(gè)鉤碼，重復(fù)以上步驟；試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示．③依據(jù)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以T2為橫坐標(biāo)，以鉤碼總質(zhì)量m為縱坐標(biāo)，作出m-T2圖像如圖乙所示．試驗(yàn)次數(shù)鉤碼質(zhì)量(kg)振動(dòng)周期T(s)T2的值(s2)10.1000.69510.483220.2000.80690.651130.3000.89390.799140.4000.97310.946950.5001.05581.1147請(qǐng)回答以下問題：(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).(1)某次測量時(shí)，當(dāng)手機(jī)顯示振動(dòng)周期為1.0000s時(shí)，待測物體的質(zhì)量為________kg.(2)依據(jù)m-T2圖像還可以求出手機(jī)和夾子的總質(zhì)量為________kg，彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)運(yùn)用一段時(shí)間后，彈簧的勁度系數(shù)k略微減小，若仍依據(jù)原來描繪的圖乙的圖像得到待測物體質(zhì)量的測量值會(huì)________(選填“偏大”“偏小”或“不變”).19．[2024·廣東省茂名市調(diào)研]某學(xué)習(xí)小組驗(yàn)證兩個(gè)小球在斜槽末端發(fā)生碰撞時(shí)是否遵守動(dòng)量守恒定律．如圖甲所示，將斜槽固定在鐵架臺(tái)上，使槽的末端水平．先將小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止釋放，落在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次，其平均落點(diǎn)記為P點(diǎn)；再把同樣大小的小球b放在斜槽軌道末端，將小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放后與小球b相碰，碰后兩小球分別落在記錄紙的不同位置，重復(fù)10次，兩小球的平均落點(diǎn)記為M、N.以碰撞前后兩小球的平均落點(diǎn)所在直線為軸，以斜槽末端的投影點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)作出圖乙．(1)關(guān)于本試驗(yàn)，下列說法正確的是________(多選，填正確答案標(biāo)號(hào)).A．試驗(yàn)時(shí)，斜槽軌道末端的切線必需水平B．必需測量斜槽軌道末端到水平地面的高度HC．同一組試驗(yàn)中小球a必需從同一位置由靜止釋放D．必需測量入射小球的釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度h(2)經(jīng)測定，小球a的質(zhì)量m1＝45.0g，小球b的質(zhì)量m2＝7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖乙所示．依據(jù)試驗(yàn)所給數(shù)據(jù)，可推斷兩小球在斜槽末端的碰撞________(填“遵守”或“不遵守”)動(dòng)量守恒定律，其依據(jù)是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________.

考點(diǎn)1力學(xué)試驗(yàn)1．解析：(1)依據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60cm＋8.00cm＋9.40cm＝24.00cm平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))AD＝eq\f(xAD,3T)＝80.0cm/s(2)依據(jù)第(1)小題結(jié)果補(bǔ)全試驗(yàn)點(diǎn)圖像得(3)從試驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的eq\o(v,\s\up6(－))-Δt圖線可視為一條直線，圖像為此直線用方程eq\o(v,\s\up6(－))＝kΔt＋b表示，由圖像可知其中k＝eq\f(101.0－59.0,0.6)cm/s2＝70.0cm/s2，b＝59.0cm/s(4)小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，整理得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at即eq\o(v,\s\up6(－))＝vA＋eq\f(1,2)at故依據(jù)圖像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k答案：(1)24.0080.0(2)如圖(3)70.059.0(4)b2k2．解析：鉤碼個(gè)數(shù)為1時(shí)，彈簧A的伸長量ΔxA＝8.53cm－7.75cm＝0.78cm；彈簧B的伸長量ΔxB＝18.52cm－16.45cm－0.78cm＝1.29cm；依據(jù)機(jī)械能守恒定律可知兩根彈簧增加的彈性勢(shì)能等于鉤碼削減的重力勢(shì)能和彈簧削減的重力勢(shì)能之和ΔEp>(0.1852－0.01645)mg＝0.0207mg又mg(ΔxA＋ΔxB)＝0.0207mg可得ΔEp>mg(ΔxA＋ΔxB)答案：0.781.29>3．解析：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(jì)．用互成肯定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌?dòng)兩個(gè)測力計(jì)，小圓環(huán)停止時(shí)由兩個(gè)測力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，還須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撤掉一個(gè)測力計(jì)，用另一個(gè)測力計(jì)把小圓環(huán)拉到相同位置，由測力計(jì)的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時(shí)F的方向；⑤比較F′和F的大小和方向，從而推斷本次試驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則．答案：②CD③相同位置⑤大小和方向4．解析：(3)從圖中可以算出彈簧振子振動(dòng)周期T＝eq\f(t0,10)(5)分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的比值接近于常量3.95，則彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的關(guān)系是線性的；(6)因2πeq\r(\f(m,k))的單位為eq\r(\f(kg,N/m))＝eq\r(\f(kg·m,kg·m/s2))＝s因?yàn)閟(秒)為周期的單位，則其它各項(xiàng)單位都不是周期的單位，故選A.(7)除偶然誤差外，鉤碼振動(dòng)過程中受空氣阻力的影響可能會(huì)使本試驗(yàn)產(chǎn)生誤差．答案：(3)eq\f(t0,10)(5)線性的(6)A(7)空氣阻力的影響5．解析：(1)依據(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)甲從O點(diǎn)到P點(diǎn)，依據(jù)動(dòng)能定理－μm1gs0＝0－eq\f(1,2)m1veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))解得碰撞前，甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大小v0＝eq\r(2μgs0)(3)同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為v1＝eq\r(2μgs1)，v2＝eq\r(2μgs2)若動(dòng)量守恒，則滿意m1v0＝m1v1＋m2v2整理可得eq\f(\r(s0)－\r(s1),\r(s2))＝eq\f(m2,m1)(4)誤差可能的緣由有①測量誤差，因?yàn)闊o論是再精良的儀器總是會(huì)有誤差的，不行能做到肯定精確；②碰撞過程中，我們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，事實(shí)上碰撞過程中，兩個(gè)硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零．答案：(1)一元(2)eq\r(2μgs0)(3)eq\f(m2,m1)(4)見解析6．解析：(1)測量前測微螺桿和測砧相觸時(shí)，圖(a)的示數(shù)為d0＝0mm＋0.7×0.01mm＝0.007mm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(dòng)刻度(0.5mm以下的小數(shù))讀數(shù)，圖中讀數(shù)為d1＝20mm＋3.4×0.01mm＝20.034mm，則擺球的直徑為d＝d1－d0＝20.027mm(2)角度盤的大小肯定，即在規(guī)定的位置安裝角度盤，測量的擺角精確，但將角度盤固定在規(guī)定位置上方，即角度盤到懸掛點(diǎn)的距離變短，同樣的角度，擺線在角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(shí)，實(shí)際擺角大于5°；(3)單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為l＝l0＋eq\f(d,2)＝81.50cm＋eq\f(2.0027,2)cm＝82.5cm；一次全振動(dòng)單擺經(jīng)過最低點(diǎn)兩次，故此單擺的周期為T＝eq\f(2t,N)＝eq\f(54.60,30)s＝1.82s由單擺的周期表達(dá)式T＝2πeq\r(\f(l,g))得，重力加速度g＝eq\f(4π2l,T2)＝9.83m/s2答案：(1)0.007(0.007～0.009均可)20.034(20.034～20.036均可)20.027(20.025～20.029均可)(2)大于(3)82.51.829.837．解析：(1)由題意知，單擺周期為T＝eq\f(t,\f(n,2))＝eq\f(2t,n)＝eq\f(2×40,51－1)s＝1.6s．依據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，則計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為g＝eq\f(4π2l,T2).(2)由受力分析，結(jié)合牛頓其次定律，得mgtanθ＝ma，解得a＝gtanθ，可知角度不隨加速度勻稱變更．答案：(1)1.6eq\f(4π2l,T2)(2)不勻稱8．解析：(1)對(duì)木塊與鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓其次定律nmg－μ[(8－n)mg＋m木g]＝(8m＋m木)a，解得a＝neq\f(mg＋μmg,8m＋m木)－μg，由圖像得：n＝0時(shí)－μg＝a＝－4.9，μ＝0.5，由圖像的斜率k＝eq\f(mg＋μmg,8m＋m木)＝eq\f(4.9,4.2)＝eq\f(7,6)，解得m≈49.6g.(2)假如平衡了摩擦力a＝neq\f(mg,8m＋m木)，與未平衡摩擦力相比，作出的a-n圖線的斜率變?。鸢福?1)49.60.5(2)變小9．解析：(1)依據(jù)題意可知，本試驗(yàn)須要探討摩擦力，則不須要平衡摩擦力．(2)假如試驗(yàn)中保證桶和砂子的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M，會(huì)出現(xiàn)μ很小時(shí)，滑塊也不會(huì)運(yùn)動(dòng)，則不須要保證桶和砂子的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M，A錯(cuò)誤；試驗(yàn)中多次變更μ的值，須要其他條件不變，則須要保證滑塊的質(zhì)量M不變，須要保證桶和砂子的總質(zhì)量m不變，C錯(cuò)誤，B正確；連接滑塊的細(xì)線要與長木板平行，避開拉力產(chǎn)生垂直于木板方向的分力，故D正確．(3)由圖2可知，當(dāng)μ＝0.6時(shí)，加速度為零，由平衡條件有μMg＝mg，解得m＝0.6kg.依據(jù)題意，由牛頓其次定律有mg－μMg＝(m＋M)a，整理得a＝－eq\f(Mg,M＋m)μ＋eq\f(mg,M＋m)，結(jié)合圖2可得b＝eq\f(mg,M＋m)＝3.75m/s2.答案：(1)不須要(2)BD(3)0.63.7510.解析：(1)設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，依據(jù)牛頓其次定律mgtanθ＝mω2r球心所在平面B1C1與E高度差為(H－eq\f(D,2))，則r＝(H－eq\f(D,2))tanθ，結(jié)合ω＝2πf，聯(lián)立得g＝4π2f2(H－eq\f(D,2))，故畫出CA延長線與BO延長線的交點(diǎn)E，測EB的距離H，可以驗(yàn)證向心力公式，D正確．(2)依據(jù)g＝4π2f2(H－eq\f(D,2))得H＝eq\f(g,4π2)·eq\f(1,f2)＋eq\f(D,2)，則H隨eq\f(1,f2)變更的圖像為始終線，但不過原點(diǎn)．假如圖像縱軸截距為eq\f(D,2)，斜率為eq\f(g,4π2)，則可驗(yàn)證向心力公式Fn＝mω2r成立．答案：(1)D(2)eq\f(1,f2)eq\f(D,2)eq\f(g,4π2)11．解析：(1)須要記錄鉤碼的個(gè)數(shù)N1、N2和測力計(jì)的示數(shù)F，還須要記錄細(xì)繩的方向，故A錯(cuò)誤；OA和OB間的夾角并非必需成鈍角，只要角度適當(dāng)即可，故B錯(cuò)誤；在作力的圖示時(shí)，適當(dāng)減小肯定長度的線段對(duì)應(yīng)的力的大小，作圖時(shí)表示力的長度適當(dāng)增大，可以減小誤差，故C正確；方木板肯定要水平放置，故D正確．(2)試驗(yàn)中測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)對(duì)應(yīng)的拉力為4.0N．若在試驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，平行四邊形對(duì)角線的長度與測力計(jì)的示數(shù)對(duì)應(yīng)的長度大致相等，且平行四邊形的對(duì)角線與OC大致在一條直線上，則力的平行四邊形定則可得到驗(yàn)證．答案：(1)CD(2)4.0OC12．解析：(1)首先應(yīng)將鋼尺伸出水平桌面，用刻度尺測出鋼尺上表面與地板間的高度差，然后將鐵球放在鋼尺末端，手機(jī)起先運(yùn)行手機(jī)中的聲音“振幅”(聲音傳感器)項(xiàng)目，再快速敲擊鋼尺側(cè)面，使鐵球自由下落，此時(shí)傳感器即可記錄下聲音振幅隨時(shí)間變更曲線，故操作步驟依次為④①⑤②③.(2)由圖可知，時(shí)間間隔為0.40s.(3)鐵球下落時(shí)間為t，設(shè)落地時(shí)速度為v，有h＝eq\f(v,2)·t，解得v＝eq\f(2h,t)，由機(jī)械能守恒應(yīng)有mgh＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2h,t)))eq\s\up12(2)＝eq\f(2mh2,t2).(4)若敲擊鋼尺側(cè)面時(shí)鐵球獲得一個(gè)較小的水平速度，不會(huì)影響小球的落地時(shí)間，故對(duì)試驗(yàn)測量結(jié)果沒有影響．(5)將手機(jī)放在鋼尺與地板間的中點(diǎn)旁邊測量時(shí)間，聲音傳播的時(shí)間對(duì)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測量影響更小，所以小華對(duì)時(shí)間測量結(jié)果更精確．答案：(1)④①⑤②③(2)0.40(3)eq\f(2mh2,t2)(4)沒有(5)因?yàn)槁曇魝鞑サ臅r(shí)間對(duì)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測量影響小13．解析：(1)依據(jù)動(dòng)能定理有－μmgs＝0－eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2μgs)，碰撞前、后瞬間滑塊的速度大小與eq\r(s)成正比，若滑塊碰撞過程中動(dòng)量守恒，則滿意mAv0＝mAvA＋mBvB，所以還須要測量兩滑塊的質(zhì)量mA、mB；(2)依據(jù)能量守恒定律有eq\f(1,2)mAveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝eq\f(1,2)mAveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(A))＋eq\f(1,2)mBveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B))，結(jié)合(1)中動(dòng)量守恒關(guān)系式解得v0＋vA＝vB，即整理得eq\r(s1)＋eq\r(s2)＝eq\r(s3).答案：(1)滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB(2)eq\r(s1)＋eq\r(s2)＝eq\r(s3)14．解析：(1)本試驗(yàn)通過限制小球質(zhì)量m、運(yùn)動(dòng)半徑r和角速度ω這三個(gè)物理量中兩個(gè)量相同，探究向心力F與另一個(gè)物理量之間的關(guān)系，采納的主要試驗(yàn)方法為限制變量法．在探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與運(yùn)動(dòng)半徑r的關(guān)系時(shí)，須要限制m和ω相同，即把兩個(gè)相同質(zhì)量的小球放到半徑r不等的長槽和短槽上，保證兩變速塔輪的角速度相同．(2)螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度與可動(dòng)刻度讀數(shù)之和，即d＝1.5mm＋23.0×0.01mm＝1.730mm，由于d和Δt都很小，所以可用Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度來表示擋光桿的線速度，即v＝eq\f(d,Δt)，所以擋光桿的角速度為ω＝eq\f(v,R)＝eq\f(d,RΔt)，依據(jù)向心力公式有F＝mrω2，所以F-ω2圖線的斜率為k＝mr＝eq\f(0.9,10)kg·m＝0.09kg·m，解得m＝0.45kg.答案：(1)限制變量法質(zhì)量角速度ω(2)1.730eq\f(d,RΔt)0.4515．解析：(1)依據(jù)遮光條的寬度和遮光時(shí)間可以分別得出物塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度vA＝eq\f(d,t1)、vB＝eq\f(d,t2)，依據(jù)速度與位移的關(guān)系式v2－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝2ax，故要求加速度還必需測量出光電門A、B間的距離x，把測量結(jié)果代入得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t2)))eq\s\up12(2)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,t1)))eq\s\up12(2)＝2ax，整理得a＝eq\f(d2,2x)(eq\f(1,teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)))－eq\f(1,teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)))).(2)假如依據(jù)第(1)問中測出兩光電門間的距離，多次變更測力計(jì)示數(shù)F時(shí)對(duì)應(yīng)測出物塊在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.依據(jù)牛頓其次定律有F－μmg＝ma，由于每次試驗(yàn)物塊都是由靜止起先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故有x＝eq\f(1,2)at2，代入得F＝2mx·eq\f(1,t2)＋μmg，建立F-eq\f(1