2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題分層突破訓(xùn)練16力學(xué)實驗

專題分層突破練16…力學(xué)實驗…

A組基礎(chǔ)鞏固練

1.(2023福建福州二模汝I圖中所示，利用向心力演示器，探究做圓周運動的小球當(dāng)質(zhì)量、半徑一定時，

所需向心力大小尸與角速度to之間的關(guān)系。

甲

乙

住吧

丙

(1)如圖乙所示,若傳動皮帶套在塔輪第二層，左、右塔輪半徑&、R2之比為2：1,則塔輪轉(zhuǎn)動時4、C

兩處的角速度之比為o

(2)圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示如圖丙，則A、C兩處銀球所受向心力大小之比約

為O

(3)由此實驗,得到的結(jié)論是_______________________________________________________

2.(2023浙江6月選考)在“探究平拋運動的特點”實驗中

(1)用圖甲裝置進行探究，下列說法正確的是o

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)用圖乙裝置進行實驗，下列說法正確的是。

A.斜槽軌道“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上同一位置由靜止?jié)L下

（3）用圖內(nèi)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點由靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點跡0,將擋板依次水平

向右移動北重及實驗，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），，各

點跡坐標(biāo)值分別為.力、），2、心、以。測得鋼球直徑為4則鋼球平拋初速度內(nèi)為。

島

B（D偌

%吟超

□GW)恁

3.（2023湖南永州三模）某同學(xué)在用單擺測定重力加速度的實驗中，測量5種不同擺長情況下單擺的振

動周期，記錄數(shù)據(jù)如下：

l/m0.50.80.91.01.2

T/s1/21.791.922.022.22

T2/s22.023.2()3.694.084.93

（1）試以/為橫坐標(biāo)、尸為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中作出尸」圖線，戶利用此圖線求出重力加速度g=

mH（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）某同學(xué)在某次實驗中，將每次測得的周期了及測得的擺長/代入公式計算重力加速度的值,但每次

的測定值總是偏大,其原因可能是o

A.計算擺長時，只考慮了擺線的長度,沒有加上擺球的半徑

B.數(shù)擺動次數(shù)時，在計時的同時，就開始數(shù)1,誤將29次全振動記成了30次

C.擺線上端未牢固地固定，振動中出現(xiàn)了松動導(dǎo)致擺線長度變長了

4.（2023全國甲卷）某同學(xué)利用如圖中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，右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連，鉤碼卜落,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)如圖乙所示。

甲

1690±12.40.

(1)已知打出圖乙中相鄰兩個計數(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、。、D、E、〃各點時小車的位移AA?填到表中,小車發(fā)生位移所用時間和平均速度分別為和譏

表中AXAO=cm,v/10=cm/So

位移區(qū)間ABACADAEAF

Avfcm6.6014.60A%。34.9047.30

vAcms'1)66.073.0?AD87.394.6

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度至隨時間4的變化關(guān)系,如圖內(nèi)所示。在圖因中補全實驗點。

75

n

65：：：：：：：：：：：：

■0■?■

55

00.10J0.30.40.50.6A//1

丙

(3)從實驗結(jié)果可知，小車運動的萬-△，圖線可視為一條直線，此直線用方程萬乂△什》表示,其中七

cm/s2,/?=cm/So(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點時小車瞬時速度大小

VA=，小車的加速度大小4=o(結(jié)果用字母晨6表示)

B組素能提升練

5.(2022全國甲卷)利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質(zhì)量為孫的滑塊4與質(zhì)量為研的

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4和8的速度大小P.和1%進而

(1)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平。

(2)測得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg。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4

(3)調(diào)節(jié)B的位置，使得A與8接觸時4的左端到左邊擋板的距離si與B的右端到右邊擋板的距離S2

相等。

(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/?的關(guān)系，如圖丙所示。由圖丙可知，隨著人增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變天，主要原

因是_。

7.(2023湖南長沙雅禮中學(xué)月考)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測量小車和智能手機的質(zhì)量，智能手機

可以利用手機軟件直接測量出手機運動時的加速度。懸掛質(zhì)量為小的鉤碼，用智能手機測出小車運

動的加速度改變鉤碼的質(zhì)量風(fēng)進行多次測量;作出a與〃2(g-a)的圖像如圖乙所示，已知圖像中真線

的截距為"斜率為乜不計空氣阻力，重力加速度為g。

看能手機

(1)以下說法正確的是;

A.鉤碼的質(zhì)最應(yīng)該遠小于智能手機和小車的質(zhì)品

B.細繩應(yīng)該始終與長木板平行

C.不懸掛鉤碼時，應(yīng)使小車和智能手機勻速沿木板下滑

D.細線的拉力等于鉤碼的重力

(2)根據(jù)圖像可得，小車和手機的質(zhì)量為;

(3)再利用手機軟件測出斜面傾角為〃，則小車和智能手機沿木板運動過程中受摩擦力的大小

為。

專題分層突破練16力學(xué)實驗

1.答案(1)1:2

(2)1：4

(3)當(dāng)質(zhì)量、半徑一定時，所需向心力大小尸與角速度的二次方〃成正比關(guān)系

解析(1)左、右塔輪邊緣的線速度相等，則根據(jù)廠切尺可得"=等="從、。兩處的角速度之比

o?22

為1：2。

(2)根據(jù)圖中標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示可知工、C兩處鋼球所受向心力大小之比約為1:

4o

(3)由此實驗，得到的結(jié)論是當(dāng)質(zhì)量、半徑一定時，所需向心力大小尸與角速度的二次方療成正

比關(guān)系。

2.答案⑴B(2)C(3)D

解析(1)兩球同時落地，只能探究平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，選項A、C錯誤;實驗

時，需要改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實驗，選項B正確。

(2)研究平拋運動，斜槽末端必須水平，但軌道沒必要光滑，選項A錯誤;描繪平拋運動的軌跡，沒必

要將擋板N等間距移動，選項B錯誤;為了保證平拋運動的初速度一定，小鋼球從斜槽M上同一

位置由靜止?jié)L下，選項C正確。

(3)鋼球拋出的水平距離箱故vo=(x-0島，選項A、B錯誤;鋼球拋出的水平距離

4mg",故帖o=(4x-g)選項C錯誤,D正確。

3.答案(1)作圖見解析9.48(9.40~9.60均可)

(2)B

解析(1)根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)描點連線可得圖線如下圖所示;單擺的周期公式7=2兀可得

(2)計算擺長時，只考慮了擺線的長度,沒有加上擺球的半徑.會導(dǎo)致擺長偏小，則重力加速度測量

值偏小,A錯誤;數(shù)擺動次數(shù)吐在計時的同時，就開始數(shù)1,誤將29次全振動記成了3()次,會導(dǎo)致

周期測量值偏小，則重力加速度測量值偏大,B正確;擺線上端未牢固地固定,振動中出現(xiàn)了松動導(dǎo)

致擺線長度變長了，則記錄值比實際偏小,使重力加速度測量值偏小,C錯誤。

4.答案⑴24.0080.0

(2)如解析圖所示

(3)71.558.7

(4)/72k

解析(1)AXA/)=AA，8+AX8C+AACO=24.00cm

vAD=以邊=80.0cm/So

以。

(2)如圖所示。

二

w???

?

?S?8?

l?:-:■?三

l??=

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?**

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tti??=

??=

??=

三

??《=

?三

:0.20.30.40.50.6A//.

⑶連接上圖中各點，由圖像得截距為58.7,則〃=58.7'、cm/s?=71.5cm/s2o

U.o-U

(4)由得萬=彳=u()+1c〃，則VA=b,a=2ko

5.答案(2)0.304

(6)0.31

(7)0.32

(8戶常0.34

解析(2)要使兩滑塊碰撞后運動方向相反，應(yīng)使質(zhì)量小的滑塊碰撞質(zhì)量大的滑塊,應(yīng)選取質(zhì)量為

0.304kg的滑塊作為Ao

(6)由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得上出=?=0.31。

V2h

(7蘆的平均值為().32。

也

(8)發(fā)生彈性碰撞時滿足動量守恒和機械能守恒，可得

|姑0=-，〃|也+〃?21'2

1212?12

產(chǎn)皿/=產(chǎn)必+-W2V2

聯(lián)立解得

-V產(chǎn)f專一加解得生=竽2代入數(shù)據(jù)解得以句二公

?3+租2nii+m?V72?niV2

6.答案⑴k{L-UVu-\卜叱嗤"rnSh4

(2)見解析

2

解析⑴從打出A點到打出尸點時間內(nèi)，彈簧的彈性勢能減少量為AEP^=1k(L-L0)-1k(L-L0-

七了,整理有㈤叵/兒/；打尸點時鉤碼的速度為u尸絆,由于在誤差允許的范圍內(nèi)，

認(rèn)為釋放鉤碼的同時打出4點，則鉤碼動能的增加量為A&[mi>2-0=巴喳里:鉤碼的重力勢能

/8/

增加量為DEpt=mgli4o

(2)鉤碼機械能的增加量，即鉉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"增加，兩條由線在縱向的間隔逐漸變大，而兩條曲