专题05 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（新高考湖南专用）

专题05 力学实验大题综合 一、实验题 1．（2023·湖南邵阳·统考模拟预测）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验，如图所示为本次实验装置简图。    （1）当探究a与m的关系时，先保证F不变，再测出不同m下的a，然后依图像进行数据处理，这里用到的主要科学研究方法是 ； （2）如果该同学实验操作正确，数据处理合理，且实验误差较小，请描述图像的主要特征 。 2．（2023·湖南邵阳·统考模拟预测）某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，则：    （1）该实验选用的电源应该是 。 A．约8V的交流电源                    B．约8V的直流电源 C．220V的交流电源                     D．220V的直流电源 （2）如果该同学操作正确，某次的实验数据一定是动能的增加量 势能的减少量（选填“大于”或“等于”或“小于”）。 3．（2023·湖南长沙·长郡中学校考二模）某学习小组学习了单摆的相关知识后，想利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。    （1）赵同学找到实验室的光敏电阻等元件，利用如图乙所示装置记录振动周期，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，光敏电阻与某自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的振动周期为 s（结果保留四位有效数字）。 （2）王同学则利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图像（如图丁所示），由图可知，两单摆摆长之比 。 （3）李同学每次用同一套实验装置，用同样的步骤进行实验，但所测得的重力加速度总是偏大，其原因可能是 。 A．开始计时时，过早按下秒表 B．测周期记录全振动次数时，将n次全振动误记为次 C．摆球的质量过大 D．计算摆长时，只考虑悬线的长度，没有加上小球的半径 4．（2023·湖南·模拟预测）某实验小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置，然后在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度，通过分析数据得出实验结论。 （1）实验时认为可以用钩码所受重力的大小来代替弹簧弹力的大小，这样做依据的物理规律是 。 （2）以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F－L图像，如图乙所示。由图像可知，弹簧自由下垂时的长度L0 = cm，弹簧的劲度系数k = N/m。（结果均保留2位有效数字） （3）该小组的同学将该弹簧制成一把弹簧测力计，某次测量时弹簧测力计的指针如图丙所示，弹簧测力计所测力的大小F = N。 5．（2023·湖南衡阳·衡阳市八中校考模拟预测）在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，某同学打出了一条纸带。已知实验中使用的电源频率是50Hz，他按打点的先后顺序，从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，分别标为O、A、B、C、D，如图所示，则：    相邻两计数点间的时间间隔为 s，打A点时的瞬时速度大小为 m/s。（后一空结果保留两位小数） 6．（2023·湖南株洲·统考三模）频闪照相是研究运动的常用手段，频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。 （1）某同学做该实验时事先没确定竖直方向，如图甲所示，已知为相邻的三个拍照点，试帮助该同学确定竖直方向（方向） 。 （2）如图乙是小球做平抛运动的频闪照片，图中小方格的边长，那么小球平抛的初速度大小 ，经B点合速度大小 。（结果均保留两位有效数字，取） 7．（2023·湖南长沙·长沙一中校考一模）某探究性实验小组用如图1所示的实验装置来测量重力加速度。他们将一个球形小磁铁用细线悬挂起来构成一个能在竖直平面内摆动的单摆。在细线的悬挂点正下方放有一根与小磁铁摆动平面垂直的粗直导体棒，导体棒通过导线与电流传感器一起构成一个闭合回路。当小磁铁摆动时，在回路中就会产生感应电流，电流传感器可以通过计算机记录相应的电流随时间变化的图像，如图2所示。 （1）小李同学用20分度的游标卡尺测量球形小磁铁的直径，读数如图3所示，则其直径 ，小张同学用卷尺测得细线悬挂点到与小磁铁的连接点之间的长度为。 （2）图2中图线上（下）方标出的数据分别表示的是感应电流取极值时对应的时刻，由图可知，小磁铁摆动的周期为 （结果保留两位有效数字），进一步计算重力加速度的表达式为 （用题目所给的符