专题17 力学实验 -学易金卷：3年（2021-2023）高考1年模拟物理真题分项汇编（江苏专用）

专题17 力学实验 1．（2021·江苏卷）小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总M=200.0g，槽码和挂钩的总质量m=50.0g。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间Δt1和Δt2，以及这两次开始遮光的时间间隔Δt，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化量Δv。 （1）游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度___________； （2）打开气泵，带气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是___________； （3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到Δt和Δv的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出Δv–Δt图线___________。 Δt/s 0.721 0.790 0.854 0.913 0968 Δv/m/s 1.38 1.52 1.64 1.75 1.86 （4）查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，根据动量定理，Δv–Δt图线斜率的理论值为___________； （5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因时___________。 A．选用的槽码质量偏小 B．细线与气垫导轨不完全平行 C．每次释放滑块的位置不同 D．实验中Δt的测量值偏大 2．（2022·江苏卷）小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图1所示，他将一根木条平放在楼梯台阶边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。 （1）现有以下材质的小球，实验中应当选用______。 A．钢球 B．乒乓球 C．橡胶球 （2）用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示，则h=______。 （3）作出2h–t2图线，如图3所示，则可得到重力加速度g=______m/s2。 （4）在图1中，将手机放在木条与地面间中点附近进行测量，若将手机放在地面A点，设声速为v，考虑击打声的传播时间，则小球下落时间可表示为t'=______（用h、t和v表示）。 （5）有同学认为，小明在实验中未考虑木条厚度，用图像法计算的重力加速度g必然有偏差。请判断该观点是否正确，简要说明理由______。 1．（2023·江苏省清浦中学高三检测）某同学用如图甲所示实验装置进行“探究弹簧的弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。直尺和光滑的细杆水平固定在铁架台上，一根弹簧穿在细杆上（细杆未画出），其左端固定，右端与细绳连接。细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码，弹簧与定滑轮间的细绳水平。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出对应的弹簧总长度L，并将所挂钩码的重力大小作为弹簧的弹力大小F。（弹簧始终在弹性限度内） 　 （1）把以上测得的数据描点连线，如图乙所示，则该弹簧的原长L0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m。（结果均保留3位有效数字） （2）若该同学先把弹簧竖直悬挂，下端不挂钩码测出弹簧原长为L1，再按照图甲所示方法悬挂钩码，测出弹簧伸长后的长度L，以L－L1作为弹簧伸长量x，以钩码重力大小作为弹力F大小。由于弹簧自身重力的影响，得到的图线可能是________。 2．（2023·江苏省泰兴模拟）如图甲所示，实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，先将白纸贴在水平桌面上，然后将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的O点，让橡皮筋处于原长。部分实验步骤如下： （1）用一个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的P端拉至O1点，此时拉力的大小F可由弹簧测力计读出，弹簧测力计的示数如图乙所示，F的大小为________ N； （2）用两个弹簧测力计通过细绳同时拉橡皮筋的P端，再次将P端拉到O1点．此时观察到两个弹簧测力计的示数分别为F1＝2.50 N，F2＝2.60 N，方向如图丙的虚线所示； （3）用图丙所示的标度，以O1点为作用点，在图丙中画出这两个共点力的合力F合的图示，F合的大小为________ N（结果保留3位有效数字）； （4）通过比较________这两个力的大小和方向，即可得出实验结论。 3．（2023·江苏省苏州第十中学高三检测）探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，图中小车的质量用M表示，钩码的质量用m表示。要顺利完成该实验： （1）为使小车所受合外力