第二十练 力学实验-2021高考物理【培优限时练·小题突破】

第二十练 力学实验 第二十练 力学实验 (时间：20 分钟，满分：48 分) — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 2021 命 题 预 测 ———————————————————— ( 每年的高考力学实验题必定要涉及基本实验仪器、实验器材、实验原理、实验数据及实 验误差的分析、实验步骤的规范操作、建议考生总复习时着重把握课本上的分组实验及演示 实验 ， 所有的创新实验的基础都源于课本 . ) 1．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实 验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在 小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续的 6 个水滴 的位置．(已知滴水计时器每 30 s 滴下 46 个小水滴) (1)由图乙可知，小车在桌面上是 (填“从右向左”或“从左向右”)运动的． (2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图乙中 A 点位置时 的速度大小为 m/s，加速度大小为 m/s2.(结果均保留两位有效数字) 2. (2020·山东师范大学附属中学二模)某同学在做“探究弹力跟弹簧长度的关系”的实验 中，设计了如图所示的实验装置．所用的钩码每个的质量都是 30 g，他先测出不挂钩码时弹 簧的自然长度，再将 5 个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应弹簧的长度，将数据填在了下面的表中．(弹力始终未超过弹性限度，取 g＝10 m/s2) 砝码质量 m(g) 0 30 60 90 120 150 弹簧长度 L(cm) 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 13.50 弹力大小 F(N) 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 (1) 由以上实验数据求得弹簧的劲度系数 k＝ N/m. (2) 由以上实验数据得出弹簧弹力大小 F 与弹簧长度 L 的关系式为 ，对应的函数关系图线与横轴(长度 L)的交点代表 ． 3．(2020·山东曲阜夫子学校期中)某同学用弹性很好的橡皮筋(遵循胡克定律)、刻度尺、弹簧测力计等器材验证了“力的平行四边形定则”，进行的部分实验如下： A. 先用刻度尺测量橡皮筋的原长； B. 将橡皮筋的一端固定在竖直平板的 A 点，另一端与两个细绳套连接，在任意一细绳套下挂一重物，任其自然下垂，结点为 O，如图甲所示，测量此时橡皮筋的长度； C. 用一个弹簧测力计套在另一个细绳套上，沿水平方向把橡皮筋的结点拉到 O′位置， 如图乙所示； D. 记下弹簧测力计的读数和细绳套 O′B 的方向，用刻度尺测量橡皮筋的长度． 已测量的数据中，拉到位置 O′时橡皮筋的伸长量是竖直悬挂时的 2倍．根据以上信息回答下面的问题： (1)弹簧测力计的读数如图丙所示，读数为 ； (2)若 g 取 10 m/s2，悬挂重物的质量为 ； (3)在图乙中，保持橡皮筋的方向不变，手拉测力计顺时针缓慢旋转 90°，在此过程中弹簧测力计的示数变化情况为 ． 4．用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．断开电磁铁的电源，电磁铁失去磁性，小 铁球从静止开始下落，经过光电门落入捕球网中．小铁球下落过程中经过光电门时，毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间 t. (1) 要应用本装置验证机械能守恒定律，测出小铁球开始下落的位置与光电门之间的距离 h 以及小铁球的直径 d.是否需要测量出小铁球的质量？ (填“是”或“否”)． (2) 实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束．小铁球通 过光电门时的瞬时速度 v＝ ，若下落过程中机械能守恒，重力加速度为 g，则1与 h t2 的关系式为1＝ ． t2 5. 用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验： ①先测出可视为质点的两滑块 A、B 的质量分别为 m、M 及滑块与桌面间的动摩擦因数 μ； ②用细线将滑块 A、B 连接，使 A、B 间的轻质短弹簧处于压缩状态，滑块 B 恰好紧靠 桌边； ③剪断细线，测出滑块 B 做平抛运动的水平位移 x1，滑块 A 沿水平桌面滑行的距离 x2(未滑出桌面)； ④为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母 ； 如果动量守恒，需要满足的关系式为 ． 6．(2020·山西五校联考)在探究弹簧的弹力与伸长量之间关系的实验中，所用装置如图甲所示． 一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘，一游标卡尺由游标尺和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标尺刻度线对齐的装置，简化为图中的指针， 当托盘内放有质量为 0.100 kg 的砝码时，移动游标尺，使其零刻度