专题培优卷 (09)专题六 力学实验-【优化探究】2023老教材物理模拟精编大考卷

专 题 培 优 卷 (九) 专题六　力学实验 实验题(共11小题，共80分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(6分)某实验小组利用图1所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下： (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图2所示，d＝_________cm； (2)小球A、B用跨过光滑轻质定滑轮的足够长轻绳相连、B球上套有5个相同的槽码，系统静止； (3)将n(依次取n＝1,2,3,4,5)个槽码套在A球上，其余仍留在B球上； (4)接通电源，每次让遮光条由距离光电门x＝5 cm处由静止释放，记录A球上槽码个数n与对应的遮光条挡光时间Δt，求相应的加速度a； (5)对应不同n的a值如表。n＝2时Δt＝20.0 ms，求出此时小球A的速度大小为_________ m/s，系统的加速度a＝________ m/s2(结果均保留两位有效数字)； n 1 2 3 4 5 a/(m·s－2) 0.19 0.59 0.80 1.00 (6)根据表中数据在图3上描点，绘制图线。 (7)若每个槽码的质量m0＝0.01 kg，重力加速度g取10 m/s2，则A、B球的总质量M总＝_________kg(结果保留两位有效数字)。 2．(6分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。 (1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d，测量结果如图乙，则d＝________cm。 (2)用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。 (3)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间t＝3.20 ms，则小钢块通过光电门时的速度v＝________m/s。 (4)改变小钢块与光电门的高度差h，重复步骤(2)(3)，得到多组数据。 (5)利用实验数据作出v2­h图像。若v2­h图线为一条过原点的直线，且直线的斜率k＝________，则说明小钢块下落过程中机械能守恒(用题中给出的物理量符号表示)。 3.(6分)某同学用如图的装置进行探究，初始弹簧处于压缩且锁定状态，解锁后，滑块A离开弹簧向右滑动，通过光电门1后与滑块B碰撞。已知两遮光片相同，测得滑块A第一次通过光电门1的时间为t1，第二次通过光电门1的时间为t2，滑块B通过光电门2的时间为t3。完成下列填空： (1)为测量弹簧压缩时具有的弹性势能，除A的质量外，还须测量的物理量是________________________________________________________________________。 (2)若A、B碰撞过程中动量守恒，则两滑块的质量比＝____________(用物理量的符号表示)。 (3)若A、B的碰撞为弹性碰撞，则t1、t2、t3应满足的关系是 ____________(用物理量的符号表示)。 4．(6分)某学习小组用如图所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。 (1)下列实验要求中不必要的一项是 _________(请填写选项前对应的字母)。 A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B．应使A位置与光电门间的距离适当大些 C．应将气垫导轨调至水平 D．应使细线与气垫导轨平行 (2)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t。则研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系的实验原理表达式为________________(用F、L、M、d、t表示)。如果通过描点作出线性图像，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图像是 _________(请填写选项前对应的字母)。 A．作出tF图像 B．作出t2F图像 C．作出t2图像 D．作出F2图像 　5.(6分)某同学想将一个弹簧改装成简易弹簧测力计，进行了如下操作(弹簧始终未超出弹性限度范围)： (1)首先将下端带指针的弹簧竖直悬挂在铁架台上，测量弹簧的原长。 (2)接着，将刻度尺靠近弹簧固定。弹簧下端悬挂不同质量的物体，待静止后读出指针指着的相应刻度。该同学以悬挂物体的重力为纵坐标，弹簧的形变量为横坐标，根据测得的实验数据，作出如图所示的图像。由图像可知此弹簧的劲度系数为 ________N/m。 (3)然后在刻度尺的刻度旁标注对应力的大小。如果未悬挂物体时，指针对应刻度为5 cm，则该同学应在5 cm处标注为________N，在8 cm处标注为________N。 (4)最后该同学为了验证改装后