专题16 力学实验-学易金卷：2023年高考物理二模试题分项汇编（广东省）

专题16 物理实验 1．（2023·广东深圳·统考二模）如图a为探究“小车加速度与力、质量的关系”的装置，某实验小组发现利用该装置还可以测量小车的质量M。实验时，将长木板右端适当垫高，在不受牵引的情况下小车拖动纸带恰能沿木板匀速运动，则： （1）为了使小车受到细绳的拉力F近似等于钩码的总重力mg（细绳平行于斜面），钩码的总质量应___________小车的质量。（填“远大于”、“等于”、“远小于”）。 （2）若平衡摩擦力过度（即木板右端垫的过高），此时长木板与桌面的倾角为。由实验测得数据做出a-F图像，截距为，此时的滑动摩擦力为f，重力加速度为g，则M=___________（用f、、、g表示），该测量值比真实值___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 2．（2023·广东·统考二模）某同学利用如图甲所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。长木板固定在水平桌面上，左端安装遮光片的物块通过细绳跨过定滑轮与重物连接，光电门固定在靠近定滑轮处，物块（含遮光片）的质量为M，重物的质量为m。静止释放物块，记录物块刚释放时与光电门的距离s及遮光片通过光电门的遮光时间t，改变物块的释放位置，重复多次实验。 （1）下列操作对实验是必要的是___________ A．调节定滑轮的高度，使细绳与长木板平行 B．用天平测出物块（含遮光片）和重物的质量 C． 为减小实验误差，物块刚释放时与光电门的距离s尽可能近一点 （2）利用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图乙所示，应利用游标卡尺___________部分进行测量（选填图乙中字母代号），读数为 ___________mm； （3）根据多组s、t数据在坐标系中作出图像如图丙所示，图像的斜率为k，设重力加速度为g，则物块与长木板之间的动摩擦因数___________（用题中物理量字母符号表示）。 3．（2023·广东湛江·统考二模）据报道，中国航母的电磁弹射技术已经领先世界。若某次做模拟直线弹射实验时，从某时刻（t＝0）开始的一段时间内，利用传感器每隔0.5s测量一次模型机的位置，坐标为x，结果如下表所示。 t/s 0 0.5 1 1.5 2 x/m 0 5.1 20.2 45.1 80.2 （1）由表格中的数据可知，该模型机做__________（填“匀加速”、“匀速”或“匀减速”）直线运动。 （2）在0.5s〜1.5s内，该模型机的平均速度大小v＝___________m/s（结果保留两位有效数字）。 （3）这段时间内该模型机的加速度大小a＝___________ m/s2（结果保留两位有效数宇）。 4．（2023·广东汕头·统考二模）小晗同学利用图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片并能自动将拍摄到图片进行叠加处理在一张照片中，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10cm。 （1）下列说法正确的是___________。 A．实验所用斜槽应尽量光滑  B．斜槽末端必须保持水平  C．必须无初速度释放小球 （2）图3是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置___________（选填“较低”或“较高”）。 （3）某次拍摄后得到的照片如图2所示，小球做平抛运动的初速度大小___________。 （4）该小组利用实验数据绘制“”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为___________（用斜率k和初速度表示）。 5．（2023·广东·统考二模）把直尺改装成“竖直加速度测量仪”．实验步骤如下，请完成相关实验内容： （1）弹簧的上端固定在铁架台上，在弹簧的旁边沿弹簧长度方向竖直固定一直尺，弹簧上端与直尺的0刻度线对齐。弹簧下端不挂钢球时，指针在直尺上指示的刻度如图甲，以此计作弹簧的原长__________m。 （2）弹簧下端挂上钢球，静止时指针在直尺上指示的刻度如图乙．若重力加速度g取，钢球质量为，且弹簧发生的是弹性形变，则该弹簧的劲度系数__________．（保留3位有效数字） （3）取竖直向上为正方向，写出钢球竖直加速度a（单位：）随弹簧长度x（单位：m）变化的函数关系式：__________；将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置测量竖直方向的加速度。 6．（2023·广东潮州·统考二模）某实验小组用橡皮筋探究影响其伸长量的有关因素，探究方案如下： （ⅰ）取4根材料、粗细相同的橡皮筋，其中3根等长，另一根的长度只有前三根长度的一半，将它们按图示方式悬挂（其中第1组是两根并用）； （ⅱ）在每组下端扎线