押题精选18力学实验-2021年高考物理108所名校押题精选（新高考地区专用）

押题精选18力学实验 1．图甲为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置，挡光条固定在物块的最前端，光电门固定在木板上，并靠近物块的初始位置，当地的重力加速度为g。 甲 （1）如图乙所示，游标卡尺测得的挡光条宽度为______cm； 乙 （2）调整实验装置，使木板水平，物块被弹射器弹开，在木板上做减速运动。某次测量时发现挡光条通过光电门时，数字计时器记录挡光条的挡光时间为t，测得物块被弹开时挡光条中心与光电门中心的距离为 ，物块停止时光电门中心与挡光条中心的距离为x，挡光条宽度用d表示，物块的质量用m表示，重力加速度为g，则物块与木板间的动摩擦因数 ______；（均用字母表示） （3）考虑到空气阻力的影响， 的测量值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】0.450 偏大 【详解】 (1)[1]游标卡尺的读数＝主尺读数＋对齐格数×分度值，可知遮光条的宽度 (2)[2]物体通过光电门时的速度为 由动能定理，则有 解得 (3)[3]考虑空气阻力的影响，则有 因此 值的测量值与真实值相比偏大； 2．某实验小组设计如图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数。一木板固定在桌面上，一端装有定滑轮。滑块的左端与穿过打点计时器（未画出）的纸带相连，右端用细线通过定滑轮与托盘连接。在托盘中放入适量砝码，接通电源，释放滑块，打点计时器在纸带上打出一系列的点。 （1）如图乙为实验中获取的一条纸带：0、1、2、3、4、5、6是选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测得计数点间的距离如下图所示。交流电源频率为50Hz，根据图中数据计算滑块加速度a=___________m/s2.（结果保留两位有效数字） （2）滑块、托盘（含砝码）的质量分别用M、m表示，滑块的加速度用a表示，重力加速度为g，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________（用题中字母表示）。 （3）若实验测得的动摩擦因数偏大，原因可能是___________（多选）。 A．纸带与打点计时器间有摩擦 B．未满足M远大于m C．木板未调节水平，左端偏高 D．滑轮对细线存在阻力 【答案】0.50 AD 【详解】 (1)[1] 每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔为0.1s。利用匀变速直线运动的推论△x=at2，即逐差法可以求物体的加速度大小 代入数据解得 a═0.50m/s2 (2)[2] 对整体，根据牛顿第二定律可得 解得 (3)[3] A．纸带与打点计时器间有摩擦，增加了摩擦力，故A正确； B．未满足M远大于m，只是在测量过程中，加速度不准确，不会改变摩擦力，故B错误； C．木板未调节水平，左端偏高，对木块分析，垂直木板方向由受力分析，可知，压力变小，减小了摩擦力，故C错误； D．滑轮存在摩擦阻力，也增加了摩擦力，故D正确； 故选AD。 3．利用“探究单摆摆长和周期关系”实验来测定当地的重力加速度。 ①如图给出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为选用哪种方式较好___________（选填“甲”或“乙”）； ②小明同学用刻度尺测量摆线长度当作单摆的摆长，并测出多组数据，作出T2-L图像，那么小明作出的图像应为图中的___________，再利用图像法求出的重力加速度___________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 【答案】乙 A 等于 【详解】 (1)[1]乙的悬挂较好，夹子夹住细线，可以保证试验过程中，单摆的摆长保持不变。 (2)[2]用刻度尺测量摆线长度当作单摆的摆长，则测量值比真实值少一个摆球的半径，在图像中会出现，“摆长”取零，单摆存在周期的情况。故小明做出的图像应为图中的A。 [3]根据单摆的周期公式，有 虽然测量摆长少加了半径，但是自变量L前面的系数，即斜率 不变，故求出的重力加速度与真实值相等。 4．某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与斜面间的动摩擦因数。已知打点计时器所接电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，图乙中每相邻两个计数点间还有一个计时 点未标出。 （1）由图乙可知，打计数点B时物块的速度大小vB=______m/s；物块运动的加速度大小a=______m/s2（结果均保留两位小数） （2）已知当地的重力加速度大小g= 9.80 m/s2，斜面倾角的正切值为0.75，则物块与斜面间的动摩擦因数μ=_____。 （结果保留两位有效数字） 【答案】0.46 3.98 0.24 【详解】 （1）[1]由公式 其中T=0.04 s，解得 [2]物块运动的加速度大小 （2）[3]设斜面的倾角为θ，由公式 解得 5．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验