2024年高考物理易错专题：力学实验探究（二）

2024年高考物理易错专题：力学实验探究（二） 1． （1）某同学设计了一个探究小车的加速度与小车所受拉力关系的实验，图甲为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法正确的是（　　） A．实验时要平衡摩擦力 B．实验时不需要平衡摩擦力 C．钩码的重力要远小于小车的总重力 D．实验进行时应先释放小车再接通电源 （2）如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带，其中、、、、是计数点，相邻计数点间的时间间隔为，距离如图所示。则打点时小车速度的表达式为　 　；该同学计算小车加速度的表达式为　 　。 2．如图一所示为利用频闪照相机研究物体的平抛运动规律，图乙中坐标纸每个正方形小格的边长为5cm，小球的质量为20g，取。 （1）频闪照相机的周期为　 　s； （2）小球的初速度为　 　m/s（保留2位有效数字）； （3）小球从A点运动到C点，动能增加了多少　 　J。 3．某同学做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）下图中A、B、C、D是部分实验器材，该同学需选用的器材有____；（用字母表示） A． B． C． D． （2）小明选择一条较为满意的纸带如图所示（交流电频率为50Hz）。纸带上A点的读数为　 　cm，打下B点时速度=　 　m/s。（计算结果保留两位有效数字） （3）以O为计时起点，选取纸带上连续点A、B、C…，测出O到A、B、C…的距离分别为、、…。选择A、C两点计算出打下B点时速度。通过比较重力势能减少量和动能增加量是否相等来验证机械能守恒。你认为小明分析论证的方法是　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是　 　。 4．某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图甲所示的原理图，其中A为固定橡皮条的图钉，为橡皮条，和为细绳，O为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果画出的示意图如图乙所示。 （1）本实验采用的科学方法是　 　（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。 （2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是　 　（填“F”或“”），图乙四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的是　 　（填“”、“”、“F”或“”）。 （3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为　 　N。 5．某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，探究加速度与合外力的关系，进行以下重要操作。根据实验要求，完成以下各空的解答 ⑴调节气垫导轨水平，充气后可视为光滑水平轨道。牵引滑块的细绳跨过定滑轮，调节使细线平行于气垫导轨 ⑵测出滑块上固定的遮光条宽度为d ⑶测出固定在气垫导轨上两光电门1和2的距离为L ⑷保持滑块和遮光条的质量M不变，通过细绳悬挂钩码(其总质量为m)，充气后释放滑块，当M　 　m (填“远大于”，“远小于”，“等于”)时，滑块所受的拉力可认为与悬挂钩码的重力相等。 ⑸释放滑块，记录遮光条通过光电门1和2的时间分别为t1和t2， 计算出滑块通过光电门1和2的速度，其中滑块通过光电门1的速度v1=　 　 ，通过以上数据计算滑块的加速度a=　 　(计算结果用d、L、t1、t2来表示) ⑹增加悬挂钩码的个数，记录每一次对应的加速度a和悬挂钩码的重力F，作出a-F图像如图乙，根据a-F图像得出结论，滑块的加速度与所受的合外力成　 　关系(填“反比”，“正比”) 6．用图示装置做“探究加速度与物体所受合力的关系”实验，在水平放置的气垫导轨上安装了两个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧测力计相连，实验时改变钩码的质量，读出弹簧测力计的示数，不计细绳与滑轮之间的摩擦力和滑轮的质量． （1）该实验　 　（选填“需要”或“不需要”）测量钧码的质量；该实验　 　（选填“需要”或“不需要”）钩码的质量远小于滑块（含遮光条）的质量． （2）若弹簧测力计示数为，则滑块所受合力为　 　；若气垫导轨充气不足，导轨与滑块间的摩擦力不可忽略，得出滑块（含遮光条）的加速度与弹簧测力计示数的图像可能是　 　． A． B． C． （3）若作出的图像中图线的斜率为，则滑块（含遮光条）的质量为　 　（用题中所给的字母表示）． 7．某同学用图（a）所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数。长木板水平固定，木块通过水平轻绳绕过轻质光滑定滑轮连接重物。 （1）实验时　 　（选填“①”或“②”），得到加速阶段的部分纸带如图（b）所示，A、B、C、D、E为打下的相邻的计数点，相邻计数点之间还有4个计时点未画出。