专题04 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（新高考浙江专用）

专题04 力学实验大题综合 一、实验题 1．（2023·浙江金华·模拟预测）某小组用力传感器探究弹簧弹力与伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于铁架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙的图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。弹簧1比弹簧2 （填软或硬）    2．（2023·浙江·高三专题练习）小沈选择质量为m=50g的钩码作为重物，利用图甲装置验证机械能守恒定律，打出的纸带如图乙所示，其中O为计时器在纸带上打下的第一点，P为其后合适位置的一个点迹，A、B是P点前后相邻的点迹。    （1）图乙中纸带的 （选填“左端”或“右端”）通过夹子与重物相连，打纸带上P点时，重物的速度vP= m/s（保留3位有效数字）； （2）关于该实验的误差，下列分析正确的是 。 A．选用质量大得多的重锤，能进一步减小实验误差 B．选择尽可能靠近O点的点研究，可以减小阻力对实验相对误差的影响 C．计数OP间的打点间隔数n，用v=gnT来计算P点的速度，可以减小实验误差 3．（2023春·浙江金华·高三校联考阶段练习）为了探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”，甲、乙两同学设计了如图1所示的实验装置。其中带小滑轮的小车的质量为M，小滑轮的质量为，砂和砂桶的质量为m。力传感器可测出轻绳的拉力大小。 （1）实验时，需要进行的操作是 。 A．将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力 B．用天平测出砂和砂桶的质量 C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M （2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器使用的是频率为的交流电。根据纸带可求出小车在C点的瞬时速度为 ，加速度为 。（结果均保留两位有效数字） 4．（2023·浙江·高三专题练习）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中。 ①某组同学在某次实验中使用频率为50Hz的打点计时器，获得的一条纸带如图甲所示，其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，根据纸带可以求得打点计时器在打下E点时小车的速度为 。（结果保留2位小数）。 ②将E点的瞬时速度补充到图乙中，用合适的图像将这些点拟合，作出图像 。根据图像，求得小车的加速度大小为 （结果保留2位小数）。 ③某组同学通过控制槽码和挂钩的总质量不变，改变小车和砝码的总质量m，来探究加速度a与质量m的关系。已知小车质量为200g，每个砝码质量为50g（共6个），通过实验作出如图丙所示的图像。那么该组同学选用的槽码和挂钩的总质量应为 （选填“10g”、“25g”或“50g”）。 5．（2023·浙江·高三专题练习）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。 （1）用游标卡尺测量小球的直径，测量情况如图所示，其读数为 mm： （2）在铁架台上固定单摆悬线的上端时，最佳方式是 ： A． B． C． （3）固定悬点后，测得悬点到摆球上端的细线长度为l，完成n次全振动的时间t，则重力加速度的表达式为 ；（用题中测得物理量的符号表示） （4）某同学查阅资料得知，课本上所给的单摆周期是初始摆角很小时的近似值，实际上初始摆角对理论周期T有一定影响，与的关系图像如图所示。若实验时初使摆角达到20°，考虑初始摆角的影响，重力加速度的测量值会 。（填写“偏大”、“不变”或“偏小”） 6．（2023春·浙江·高三校联考期中）（1）敏敏利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下： i．将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。 ii．将n（依次取，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n个钩码仍留在小车内。先用手按住小车再由静止释放，同时用速度传感器记录小车的运动情况，绘制图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。 iii．对应不同的n的a值作出图像（c），并得出结论。 ①该同学实验过程中重物始终未落地，得到如图所示v-t图象（b），根据图象可以分析出在实验操作中可能存在的问题是 A．实验中未保持细线和轨道平行 B．实验中没有满足小车质量远大于钩码质量 C．实验中先释放小车后打