专题04力学实验—江苏省3年（2020-2022）高考1年模拟物理试题分类解析

专题04力学实验（解析版） —江苏省3年（2020-2022）高考1年模拟物理试题分类解析 2022江苏11. 小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后、小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用______。 A．钢球 B.乒乓球 C.橡胶球 （2）用分度值为的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则______。 （3）作出图线，如图3所示，则可得到重力加速度______。 （4）在图1中，将手机放在木条与地面间中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为______（用h、t和v表示）。 （5）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由______。 【答案】 ①. A ②. 61.30 ③. 9.55 ④. ⑤. 不正确，理由见解析 【解析】（1）[1]为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的小钢球，故选A。 （2）[2]刻度尺的分度值为1mm，估读到分度值的下一位，由图可知h=61.30cm； （3）[3]根据可知 故在图像中斜率表示重力加速度，则根据图线有 （4）[4]下落过程中声音传播的时间为 则小球下落的时间为 （5）[5]设木条厚度为H，则台阶距离地面的高度h1时的时间为t1，高度h2时的时间为t2；则根据前面的分析有 可知与H无关。 2021江苏11．（15 分）小明利用如题 11-1 图所示的实验装置 验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出 遮光条和滑块的总质量 M=200.0g，槽码和挂钩的总 质量 m=50.0g。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂 有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录 下遮光条通过光电门 1 和 2 的遮光时间Δt1和Δt2， 以及这两次开始遮光的时间间隔Δt，用游标卡尺测 出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的交 化量Δv。 （1）游标卡尺测量遮光条宽度如题 11-2 图所示，其宽度 d=______mm； （2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的 滑块能在短时间内保持静止，其目的是__________________； （3）多次改变光电门 2 的位置进行测量，得到Δt和Δv的数据如下表 请根据表中数据，在方格纸上作出Δv—Δt图线。 （4）查得当地的重力加速度 g=9.80m/s2，根据动量 定理，Δv—Δt图线斜率的理论值为_________ m/s2； （5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值， 产生这一误差的两个可能原因时_______。 A．选用的槽码质量偏小 B．细线与气垫导轨不完全平行 C．每次释放滑块的位置不同 D．实验中Δt的测量值偏大 【答案】11. （1）10.20 （2）将气垫导轨调至水平 （3）（见下图） （4）1.96 （5）BD 评分建议：本题共 15 分，每问 3 分。 【解析】游标尺的主尺每一小格表示，游标尺是分度，每一小格表示故游标卡尺的读数为：； 打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是证明气垫导轨水平； 根据表格中数据描点并用直线连接； 尽可能让多的点落到直线上，不能落到直线上的点尽可能均匀的分布在直线两侧。 取直线与表格交点的最大距离可知图像的斜率为：。 根据动量定理变形得 A、槽码质量偏小，而实际的槽码质量偏大，则合外力偏大，故图线斜率的实验值偏大，故A错误； B、细线与气垫导轨不平行，滑块实际所受合外力为的水平分力，故图线斜率的实际值偏小，故B正确； C、滑块释放的位置与斜率相关的参量无关，故C错误； D、偏大，则偏小，图线斜率偏小，故D正确； 故选：。 故答案为：证明气垫导轨调至水平见图。 游标卡尺中游标尺的分度是分度，根据读数规则可以读出游标尺的读数； 滑块保持稳定，说明气垫导轨水平； 根据表格中的数据进行描点并用直线连接； 取直线和表格交点的最大距离可知图像的斜率； 根据动量定理可以判断图线斜率的实验值总小于理论值的可能原因。 明确游标卡尺的读数，明确动量定理的应用是解决问题的关键； 2020江苏11.（10分）疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究.用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题1