专题13 力学实验-2024年高考物理考点冲刺专练

专题13 力学实验 一、实验题 1．（2024·广东深圳·一模）某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。 (1)选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如下图所示，纸带中BC段的平均速度为vBC= m/s。（保留两位有效数字） (2)沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为 s，请根据下图估算该同学的步幅为 m。（保留两位有效数字） 2．（2024·广东梅州·一模）小明同学利用频闪相机来探究摩托车的运动规律。从某时刻（）开始的一段时间内，该摩托车可视为沿直线运动，每隔0.5s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 x/m 0 0.46 1.24 2.34 3.76 5.50 7.56 9.94 12.64 根据表格内容可知（计算结果均保留两位小数）： （1）由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直线运动，理由是 。 （2）当时，摩托车的速度大小为 m/s。 （3）摩托车的加速度大小为 。 3．（2024·广东汕头·一模）有一款称为“一抽到底”的纸巾盒改进装置，如图所示，该装置由两块挡板和弹簧组成，弹簧连接两块挡板。该装置放在纸巾盒底部，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究该装置中弹簧的特征，做了以下实验： 科技实践小组设计如图所示，测量出数据记录于下表格： 实验次数 1 2 3 4 5 砝码质量m/g 10 20 30 40 50 弹簧长度l/cm 4.51 4.03 3.48 3.27 2.46 弹簧形变量 0.99 1.47 2.02 2.23 3.04 (1)依据测量数据画出图像如图所示，观察图像可发现，其中第 次数据误差较大，应该剔除； (2)根据图像可得劲度系数 N/m（结果保留两位有效数字，g取10N/kg）； (3)在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，弹簧的弹性势能 （选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”）。 4．（2024·广东惠州·二模）图（a）为测量滑块与长木板之间的动摩擦因数的实验装置，实验中利用了力传感器来测量细线的拉力大小F，所用电源的频率为50Hz。    （1）根据本实验的测量原理，下列说法中正确的是 。 A．应当先接通电源，待打点稳定后再释放滑块 B．需要平衡摩擦力 C．滑块在加速运动的过程中，力传感器的示数等于沙桶的重力大小 D．一定要保证沙桶的总质量远小于滑块的质量 （2）图（b）的纸带中相邻两点间有四个点未画出，则滑块的加速度= （结果保留两位小数）。 （3）保持滑块质量不变，根据多组数据，绘制出加速度a与拉力F的图像，如图（c）所示．由图像 （选填“能”或“不能”）算出滑块的质量；取重力加速度则滑块与长木板间的动摩擦因数μ= 。（结果均保留两位小数） 5．（2024·广东·模拟预测）某同学用电子秤、水瓶、细线、墙钉和白纸等物品，在家中“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。实验步骤如下： ①用电子秤测量3个水瓶的重量FA、FB、FC，在墙面上贴上白纸，固定两个墙钉P、Q，将3根细线一端打结结点为O，其中两根细线跨过墙钉，3根细线下端挂上水瓶，如图甲； ②等3个水瓶处于静止时，在白纸上记下结点O的位置上、记录3根细线的方向； ③在白纸上按一定的标度作出拉力FA、FB、FC的图示，根据平行四边形定则作出FA、FB的合力F的图示，如图乙。回答下面问题： （1）该实验采用的科学方法是： 。 （2）下面实验操作事项中，那些操作可以减小实验误差 A．选用粗糙的绳线 B．记录细线方向时两点的距离远一点 C．夹角∠POQ尽可能大一些 D．作力的图示时，选用的标度适当的小一点 （3）∠POQ<90°，缓慢增大FB，要保持细线OP方向不变，下面方法可行的是 A．保持FC不变，缓慢减小FA