专题08 第1课时 力学实验-【直击双1流·必刷题】2023高考物理二轮复习专题测

专题八　实验及拓展创新 第 1 课时 　 力学实验 A 组 　 真题专练 考向一　对力和运动的研究 甲 1. (2021·全国卷 乙) 某同学利用 图甲所示装置研 究平抛运动的规 律。 实验时该同 学使用频闪仪和 照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频 闪仪每隔 0. 05 s 发出一次闪光,某次拍摄 后得到的照片如图乙所示(图中未包括小 球刚离开轨道的影像)。 图中的背景是放 在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与 小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的 边长为 5 cm。 该同学在实验中测得的小球 影像的高度差已经在图乙中标出。 乙 完成下列填空: ( 结果均保留 2 位有效 数字) (1) 小球运动到图乙中位置 A时,其速度的 水平分量大小为 m / s,竖直 分量大小为 m / s。 (2) 根据图乙中数据可得,当地重力加速 度的大小为 m / s2。 2. (2021·广东卷) 某兴趣小组测量一缓冲装 置中弹簧的劲度系数。 缓冲装置如图所示, 固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面 夹角为 30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。 实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米 刻度尺,再将单个质量为 200 g 的钢球(直 径略小于玻璃管内径) 逐个从管口滑进,每 滑进一个钢球,待弹簧静止后,记录管内钢 球的个数 n 和弹簧上端对应的刻度尺示数 Ln,数据如表所示。 实验过程中弹簧始终处 于弹性限度内。 采用逐差法计算弹簧压缩 量,进而计算其劲度系数。 n 1 2 3 4 5 6 Ln / cm 8. 04 10. 03 12. 05 14. 07 16. 11 18. 09 (1) 利用 ΔLi = Li +3 - Li( i = 1,2,3) 计算弹 簧的 压 缩 量:ΔL1 = 6. 03 cm,ΔL2 = 6. 08 cm,ΔL3 = cm,压缩量的 平 均 值 ΔL = ΔL1 + ΔL2 + ΔL3 3 = cm。 (2) 上述ΔL 是管中增加 个钢球 时弹簧产生的平均压缩量。 (3) 忽略摩擦,重力加速度 g 取 9. 80 m/ s2,该 弹簧的劲度系数为 N/ m(结 果保留 3 位有效数字)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 901 直击双 1流　物理 考向二　纸带类实验 3. (2020·课标Ⅲ) 某同学利用图甲所示装置 验证动能定理。 调整木板的倾角平衡摩擦 阻力后,挂上钩码,钩码下落,带动小车运动 并打出纸带。 某次实验得到的纸带及相关 数据如图乙所示。 甲 已知打出图乙中相邻两点的时间间隔为 0. 02 s,从图乙给出的数据中可以得到,打 出 B 点时小车的速度大小 vB = m / s, 打 出 P 点 时 小 车 的 速 度 大 小 vP = m / s。 (结果均保留 2 位小数) 乙 若要验证动能定理,除了需测量钩码的质量 和小车的质量外,还需要从图乙给出的数据 中求得的物理量为 。 4. (2020·浙江 7 月) 做“探究加速度与力、质 量的关系” 实验时,图甲是教材中的实验方 案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下: ① 挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质 量为 M 的小车拖着纸带沿木板匀速下滑; ② 取下托盘和砝码,测出其总质量为 m,让 小车沿木板下滑,测出加速度 a; ③ 改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通 过作图可得到 a 与 F 的关系。 甲 乙 (1) 实验获得如图丙所示的纸带,计数点 a、 b、c、d、e、f间均有 4 个计时点未画出,打 点计时器所接电源的频率为50 Hz,则 在 打 d 点 时 小 车 的 速 度 大 小 vd = m/ s(保留2位有效数字)。 丙 (2) 需 要 满 足 条 件 M ≫ m 的 方 案 是 (选填“甲”“乙” 或“甲和 乙”);在作 a - F图像时,把 mg作为 F 值 的 方 案 是 ( 选 填 “甲”“乙” 或“甲和乙”)。 5. (2019·课标 Ⅱ) 如图甲,某同学设计了测 量铁块与木板间动摩擦因数的实验。 所用 器材有铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打 点计时器、频率为 50 Hz 的交流电源、纸带 等。 回答下列问题: 甲 (1) 铁 块 与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 μ =