专题限时集训14 力学实验及其创新-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习练习（老教材）

专题限时集训(十四)　力学实验及其创新 1．(2022·全国乙卷)用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0 507 1094 1759 2505 3329 4233 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：________________________________________________________________ ___________________________________________________________________； (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝________m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝________m/s2(保留2位有效数字)。 2．(2023·成都七中高三二诊模拟)“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带，如图(a)所示。启动“筋膜枪”，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复上述操作，得到多条纸带，选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹，完成下列实验内容： (1)该同学发现点迹有拖尾现象，他在测量各点间距时，以拖尾点迹左侧边沿为测量点，如图(b)所示。则纸带的________(选填“左”或“右”)端连接重锤；若取重力加速度为9.8 m/s2，可算得“枪头”的冲击频率为________ Hz。A点对应的速度为________ m/s；(计算结果均保留两位有效数字) (2)该次实验产生误差最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动。该原因导致冲击频率的测量值________实际值(选填“大于”或“小于”)。 3．为验证力的平行四边形定则，某同学准备了以下器材：支架、弹簧、直尺、量角器、坐标纸、细线、定滑轮(位置可调)两个、钩码若干。支架带有游标尺和主尺，游标尺(带可滑动的指针)固定在底座上，主尺可升降，如图甲所示。 实验步骤如下： (1)仪器调零。如图甲所示，将已测量好的劲度系数k为5.00 N/m的弹簧悬挂在支架上，在弹簧挂钩上用细线悬挂小钩码作为铅垂线，调节支架竖直。调整主尺高度，使主尺与游标尺的零刻线对齐。滑动指针，对齐挂钩上的O点，固定指针。 (2)搭建实验装置。如图乙所示，钩码组mA＝40 g，钩码组mB＝30 g，调整定滑轮位置和支架的主尺高度，使弹簧竖直且让挂钩上O点重新对准指针。实验中保持定滑轮、弹簧和铅垂线共面。此时测得α＝36.9°，β＝53.1°，由图丙可读出游标卡尺示数为________ cm，由此计算出弹簧拉力的增加量F＝________ N(当地重力加速度g为9.80 m/s2)。 (3)请将第(2)步中的实验数据用力的图示的方法在方格纸上画出，用平行四边形定则作出合力F′的图示。 (4)依次改变两钩码组的质量，重复以上步骤，比较F′和F的大小和方向，得出结论。实验中铅垂线上小钩码的重力对实验结果________(选填“有”或“无”)影响。 4．(2023·湖北卷)某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数μ的实验。 如图(a)所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n(n＝0，1，2，3，4，5)个砝码(电子秤称得每个砝码的质量m0为20.0 g)，向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。 (1)实验中，拉动木板时________(选填“必须”或“不必”)保持匀速。 (2)用mA和mB分别表示木块A和重物B的质量，则m和mA、mB、m0、μ、n所满足的关系式为m＝________。 (3)根据测量数据在坐标纸上绘制出m­n图像，如图(b)所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留2位有效数字)。 5．(2023·山东潍坊市高三模拟)用如图甲所示的数字化机械能守恒实验器验证机械能守恒定律。N为内置了光电门的摆锤，通过白色轻质杆悬挂于转轴M处，仪器上嵌有10个相同的白色圆柱体，圆柱体的直径为d。当摆锤通过某个白色圆柱体时，光电门能测出通过该圆柱体所用的时间(即圆柱体遮光的时间)，将轻杆拉至水平，由静止开始释放摆锤，记录摆锤通过①～⑩圆柱体所用的时间t，分别为t1、t2、t3、…t10，用左侧刻度尺测出