专题03 力学实验大题综合-【冲刺双一流之大题必刷】备战2024年高考物理冲刺双一流之大题必刷满分冲刺（新高考福建专用）

专题03 力学实验大题综合 一、实验题 1．（2023·福建厦门·厦门外国语学校校考模拟预测）带滑轮的长木板、小车、木块及打点计时器可以完成多个力学实验，装置如图所示。甲研究小组利用该装置完成了“研究匀变速直线运动”的实验，乙研究小组利用该装置完成了“探究加速度与力的关系”的实验，丙研究小组将长木板放平，并把小车换成木块，完成了“测定长木板与木块间动摩擦因数”的实验。 （1）关于甲、乙两研究小组的实验，下列说法正确的是 。 A．甲小组实验时，需要平衡摩擦力 B．乙小组实验时，需要平衡摩擦力 C．甲小组的实验，要求钩码的质量远小于小车质量 D．乙小组的实验，要求钩码的质量远小于小车质量 （2）乙小组测得加速度为a，则小车运动时受到轻绳的拉力 （填“>”、“=”或“<”）。 （3）丙小组打出纸带时，钩码质量为，木块质量为M，重力加速度为g，测得加速度为a，则长木板与木块间的动摩擦因数的表达式为 （用符号m、M、a、g表示）。 2．（2023·福建厦门·统考二模）如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系．长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为．变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是 。 A．用油膜法估测油酸分子的大小 B．用单摆测量重力加速度的大小 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第 层塔轮（选填“一”“二”或“三”）； （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为 ． A．    B．    C．    D． 3．（2023·福建福州·统考二模）如图甲，利用向心力演示器探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度之间关系。 （1）如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径R1、R2之比为2:1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为 ； （2）图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为 ； （3）由此实验，得到的结论是 。 4．（2023·福建福州·福建省福州第一中学校考二模）某学习小组利用如下方案探究两个互成角度的力的合成规律。如图（a）所示，竖直木板上固定有白纸，两个光滑的滑轮a、b固定在木板上同一高度处，三根细线在O点打结，细线1绕过滑轮a悬挂4个钩码，细线2绕过滑轮b悬挂3个钩码，弹簧测力计通过细线3拉结点O。最后在白纸上画出力的图示进行探究，钩码均相同。    （1）实验过程中，下列做法符合要求的是 。 A．测量时，弹簧测力计要与细线3处在同一直线上且与木板平行 B．测量时，弹簧测力计必须竖直向下拉细线3 C．稳定后，应在白纸上记录结点O的位置、三根细线的方向及弹簧测力计的示数 （2）读出弹簧测力计的示数为5.6N，三根细线的方向用在白纸上的投影点标记，如图（b）所示，请选择合适的标度，在图（b）中完成作图 。当弹簧测力计单独悬挂5个相同的钩码时，读数为5.0N。 （3）根据所作的图，得出的结论为 。 5．（2023·福建龙岩·统考二模）某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了如图所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移（以打开定位传感器时手机的位置为初位置）。 （1）实验小组进行了如下主要的实验步骤，正确的顺序是 。 A．按图安装实验器材，弹簧上端固定在横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同一竖直线上； B．在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，当手机和钩码静止时记录下手机下降的位移； C．在坐标纸图中描点作出图像，如图所示； D．手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器； E．改变钩码个数，重复上述操作，记录相应的位移，数据如表格所示。 钩码个数n 1 2 3 4 5 6 手机位移x/cm 0.98 2.02 3.01 3.98 5.01 5.99 （2）已知每个钩码的质量为，重力加速度，由图像可以求得弹簧的劲度系数为 N/m。 （3）实验中未考