2024年高考物理实验探究题专项突破：力学实验（一）

2024年高考物理实验探究题专项突破：力学实验（一） 1．某同学利用如图（甲）所示的装置探究加速度与合外力的关系．小车质量为M，桶和砂子的总质量为m，通过改变m改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）． （1）下图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则C点的速度为　 　m/s，小车的加速度　 　m/s 2．（以上两空保留一位有效数字） （2）根据实验数据画出了如图（乙）所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为____．（选填字母代号） A． B． C．mg D．F （3）当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，关于（乙）图的说法，正确的是____．（选填字母代号） A．图线逐渐偏向纵轴 B．图线逐渐偏向横轴 C．图线仍保持原方向不变 2．某物理兴趣小组成员，在“探究弹簧的弹力与形变量的关系”时测得的几组数据如下表所示，已知弹簧始终处于弹性限度内。 弹簧总长度 弹力 （1）根据测得的数据，在如图所示的坐标纸上作出图像。　 　 （2）弹簧的原长　 　。 （3）弹簧的劲度系数　 　。 3． 某同学用如图所示的装置探究能量的转化关系。在水平桌面上固定一块平整的玻璃板，玻璃板表面跟桌面平行，用不可伸长的轻质细线，一端与钩码相连，另一端跨过定滑轮与木块相连，玻璃板上方细线水平。开始时让细线刚好伸直，测量出遮光条到光电门的竖直距离，由静止释放后钩码加速下降。记录光电门的遮光时间、钩码的质量，测量木块的质量、遮光条的宽度。重力加速度为，遮光条的质量可以忽略，实验过程中木块始终在玻璃板上且未撞到滑轮。完成下列问题： （1）钩码通过光电门时的速度大小为　 　 。 （2）钩码从释放到通过光电门的过程中，木块增加的机械能为　 　 ，钩码减小的机械能为　 　 。 （3）经过多次规范的测量，发现木块增加的机械能小于钩码减小的机械能，导致这个结果的原因是　 　回答一个理由即可。 4． 某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验，刻度在上端的刻度尺竖直固定。已知小球质量为，当地重力加速度为。 （1）先用游标卡尺测量小球直径，如图乙所示，则小球直径　 　； （2）从刻度尺上读取小球静止时球心和光电门中心对应的刻度值、。由静止释放小球，记录小球第一次通过光电门的挡光时间； 要验证小球下落过程中机械能是否守恒，只需比较等式　 　在误差范围内是否成立即可用测得物理量和已知量的符号表示； （3）该小组要利用该装置进步探究小球与固定的橡胶材料第一次碰撞前后小球的机械能损失情况，他们记录了小球第二次通过光电门的挡光时间，则碰撞过程中小球损失的机械能为　 　用测得物理量和已知量的符号表示。 5．某同学用图甲所示装置来“探究物体加速度与力、质量的关系”。实验中，他将槽码重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变槽码个数来改变拉力大小。 （1）他用小木块将长木板的右侧垫高来消除阻力的影响。具体操作是：将木板的一侧适当垫高后，把装有纸带的小车放在木板上，纸带穿过打点计时器的限位孔，在打点计时器打点的情况下，轻轻推一下小车，若小车拖着纸带做　 　运动，则表明消除了阻力的影响。 （2）在一次实验中，该同学在正确操作下得到如图乙所示的纸带。打点计时器所用电源频率为，、、、、每两点之间还有个点没有标出。写出小车加速度的表达式　 　用、、、以及表示，根据纸带提供的数据，小车的加速度大小　 　结果保留两位有效数字。 （3）根据测得的多组数据可作出关系图线，如图丙所示。此图线的段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（　　） A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂槽码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 （4）在研究加速度与质量的关系时，保持槽码的质量不变，改变小车上面所放物体的质量，小车及上面所放物体的总质量为，由实验数据作出和的图线，则图线应为____所示选填正确选项的字母。 A． B． C． D． 6．在用“单摆测重力加速度”的实验中： ①某同学在实验中测得的小球直径为d，测定了摆线的长度为l，用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t，则当地的重力加速度的表示式为g＝　 　（用d、l、n、t表示）。若该同学用