专题18 力学实验-学易金卷：2023年高考物理三模试题分项汇编（全国通用）

专题18 力学实验 1、（2023·浙江省温州市高三下学期第三次适应性考试）（1）小明同学利用图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 ①对于该实验，下列说法正确的是___________（多选） A．每次改变小车质量后，都需重新补偿阻力 B．为了减小实验误差，槽码的质量应远小于小车质量 C．处理数据时，在纸带上必须连续5个计时点选取一个计数点 D．补偿阻力时，应取下细线与槽码，而小车后面的纸带需穿过限位孔 ②用该实验装置还能完成的实验是___________ A．探究平抛运动的特点 B．探究小车速度随时间变化的规律 C．验证机械能守恒定律 D．探究两个互成角度的力的合成规律 2、 （2023·浙江省诸暨市高三下学期第三次适应性考试）在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中， （1）下列说法正确的是_________（单选） A．两根细绳必须等长 B．合力和分力的标度可以不一样 C．同一次实验中，结点O的位置不允许变动 D．橡皮筋应该与两绳夹角的平分线在同一直线上 （2）在某次实验中，两个弹簧秤拉力的方向如图所示，两个弹簧秤的读数分别为和，请通过正确作图，求出合力的大小为_________N。 3、（2023·浙江省诸暨市高三下学期第三次适应性考试）在“验证机械能守恒定律”的实验中。 （1）利用图1所示装置进行实验，得到图2所示的纸带，打点计时器频率为50Hz，每两个点取一个计数点，已知重物的质量为300g。则纸带上的A和F两点，打点计时器先打是_________（填“A”或“F”）点；当打点计时器打D点时重物的速度为_________。（保留三位有效数字） （2）利用如图3所示的装置验证机械能守恒，将弹簧秤固定在导轨的左侧，用细线连接弹簧秤钩子与小车，向右拉伸弹簧，小车靠近打点计时器，接通打点计时器电源，静止释放小车，改变弹簧拉伸的长度进行多次重复实验，（已知弹簧秤弹性势能）。 ①下列有关说法正确的是_________。 A．实验前不需要平衡摩擦力 B．小车先做匀加速运动，然后做匀速运动 C．小车的最终速度与弹簧的伸长量成正比 ②利用图4所示的量程为2.5N和5N的弹簧秤分别进行实验，且两弹簧秤均拉伸到读数为2N处释放，则相同小车获得最终速度的大小_________（填“相同”或“不同”）。 4、（2023·四川省绵阳市高三下学期三诊）用圆锥摆粗略验证向心力的表达式。细线下端悬挂一个小钢球，上端固定在铁架台上；将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，钢球静止时正好位于圆心；用手带动钢球，设法使它做匀速圆周运动的轨迹竖直投影在纸上的某个圆，如图所示。完成测量：用天平测小钢球的质量m；用直尺测钢球做匀速圆周运动的轨道半径r和钢球距悬点的竖直高度h，用秒表测量钢球运动n圈经过的时间t。重力加速度为g。回答下列问题： （1）根据牛顿第二定律，钢球做匀速圆周运动时的向心力计算式为________。 （2）分析钢球受力，可得钢球所受合力近似为。该式计算的结果与真实值相比________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 （3）若只要求验证与二者大小是否相等，不要求计算与的大小，则上述测量过程中不需要测量的物理量是________。 5、（2023·四川省成都市树德中学高三下学期三诊）如图甲所示，小明将一小球从斜面顶端水平弹出使其做平抛运动，为了研究小球平行于斜面方向的分运动规律，将频闪相机正对斜面拍摄，得到小球运动过程中的频闪照片，并测算出小球沿平行斜面方向的运动距离如图乙所示，已知频闪相机的频闪频率为20Hz。 （1）频闪照片中相邻两个位置的时间间隔为________s； （2）小明由图乙判断小球平行斜面方向的分运动为匀加速直线运动，他作出该判断的理由是：________________________________________； （3）由图乙可计算出小球平行斜面方向的分运动的加速度大小为______m/s2（结果保留三位有效数字）。 6、（2023·四川省成都市石室中学高三下学期三诊）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） （1）该同学从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带，将纸带沿计数点剪断得到6段纸带，由短到长并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠，如图乙所示。最后将各纸带上端中心点连起来可得到一条直线，如图丙所示。若用横轴表示时间t，纸带宽度表示相邻计数点时间间隔T，纵轴表示相邻计数点间距离xn（n=1、2、3、4、5、6），则所连直线的斜率表示_________（填序号）。 A.各计数周期内的位移 B.各计数点的瞬时速度 C.相邻计数点的瞬时速度的变化 D.