专题12 力学实验-2021年新高考物理模拟题分项汇编（第三期）

专题12 力学实验 1．（2021届福建省福州八中高三质检）用如图实验装置验证 、 组成的系统机械能守恒。 从高处由静止开始下落，在 上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带： 是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 个点未标出，计数点间的距离如图所示。已知 、 ，当地重力加速度 。则（本题计算结果保留两位有效数字） (1)在纸带上打下计数点 时， 的速度 ________ ； (2)在打点 过程中系统动能的增量 _______ ，系统势能的减少量 _______ 。 2．（2021届福建省福州八中高三质检）光电计时器是研究物体运动情况时常用的一种计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，如图乙所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块与导轨间可视为没有摩擦．某实验小组利用如图乙所示的实验装置来探究“做功与物体动能改变量的关系”，实验前要调整气垫导轨底座水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，当地重力加速度为g. （1）如图丙所示，某同学用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________cm.用天平测得滑块与遮光条的总质量为M、钩码的质量为m. （2）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所用时间为Δt＝1.2×10－2 s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为(用游标卡尺的测量结果计算)________m/s. （3）在本次实验中为了确保细线拉力所做的功与钩码重力做的功近似相等，则滑块与遮光条的总质量M、钩码的质量m间应满足________；本实验中还需要测量的物理量是_______(用文字说明并用相应的字母表示)． （4）本实验中可通过改变钩码的质量测得多组数据并建立 －m关系图来进行验证，则下列图象中符合真实实验情况的是________． A． B． C． D． 3．（2021届福建省名校联盟高三模拟）某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数．PQ为一块倾斜放置的木板，在斜面底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连(图中未画)．每次实验时将一物体(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.500 m不变．(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同) (1)用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d＝__________cm； (2)该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度v，并作出了如图丙所示的v2－h图象，其图象与横轴的交点为0.25．由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝______________； (3)若更换动摩擦因数更小的斜面，重复上述实验得到v2－h图象，其图象的斜率将______________(填“增大”“减小”或“不变”)． 4．（2021届广东省东莞市高三模拟）某同学用图甲所示的单摆研究简谐运动中的规律： 让摆球在竖直平面内做简谐运动，用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示，且从平衡位置开始为运动的0时刻。由图乙中所给的数据结合力学规律可得 (1)该同学先用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为_________cm； (2)由图象得该单摆的振动周期T=_____________s； (3)摆球的质量m=_________kg（g=10m/s2）。 5．（2021届广东省河源市高三模拟）某科技实验小组利用传感器测定铁块与斜面间的动摩擦因数，装置如图甲所示，在长为 的固定斜面上，让铁块从斜面顶端由静止开始下滑，由固定在斜面底端的位移传感器、速度传感器分别测出铁块到传感器的距离 和相应位置的速度 ，最后利用计算机拟合得到如图乙所示的图线。 (1)图乙中的纵坐标表示铁块到传感器的距离l，横坐标表示___________。 A． B． C． D． (2)该图线的函数表达式 ___________（用 表示） (3)根据图线可得铁块沿斜面下滑的加速度 ___________（用 表示）。 (4)若斜面长 ，高 ，采用国际单位制 的数值为 ，取重力加速度 ，可得到铁块与斜面间的动摩擦因数 ___________。 6．（2021届广东省阳江市高三模拟）某同学用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹