专题15 力学实验 -2024届新高考物理冲刺专项训练300题

专题15 力学实验 1．（2024·四川南充·一模）某学校的学生在做“探究共点力合成的规律”实验时： （1）以下三位同学的实验操作最合理的是 （填选项的字母）； A．B．C． （2）如图A、B、C分别是甲、乙、丙三位同学根据、的大小与方向，利用两块三角板画平行四边形的情况，其中正确的是 （填选项的字母）。 A．甲同学固定b三角板，移动a三角板 B．乙同学固定a三角板，移动b三角板 C． 丙同学固定b三角板，移动a三角板 2．（2024·辽宁·一模）某同学要做“验证机械能守恒定律”的实验。如图所示，在房梁上O点固定一根长度为l（l未知）、不可伸长的轻绳，轻绳另一端系一个小球。小球静止时位于P点，在P点两侧固定光电门。现把小球拉至M点使轻绳伸直，使M、P两点间距也为l，然后将小球由静止释放，记录小球经过光电门的时间。 （1）除了光电门及配套电源外，要完成此实验还需要的器材是 。 A．天平　　B．打点计时器　　C．刻度尺　　D．游标卡尺 （2）如果设小球质量为m，直径为D，小球经过光电门所用时间为，重力加速度为g，则小球从M点运动到P点，重力势能的减少量为 ，动能的增加量为 。（用题中所给物理量的符号表示） 3．（2024·湖南衡阳·二模）某实验小组做验证牛顿第二定律的实验，所用的实验装置如图1所示，滑块（含遮光条）的质量用M表示，砝码的质量用m表示。 （1）本实验 （填“需要”或“不需要”）满足。 （2）通过气垫导轨上的刻度尺读出两个光电门之间的距离L，通过数字计时器测量遮光条从光电门1到光电门2的时间t。实验小组保持光电门2的位置及滑块在气垫导轨上的释放位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t数据，根据测验数据，作出了图像如图2所示，若图线斜率的绝对值为k，图线在纵轴上的截距为b，根据图线可求出滑块加速度的大小为 ，经过光电门2的速度大小为 。 （3）由以上实验即可验证牛顿第二定律。 4．（2024·江西九江·二模）小明同学在实验室利用如图所示的实验装置来测量物块与木板间的动摩擦因数。把一端带有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，在长木板的左端固定有光电门，物块的左端装有宽度为d的挡光片。物块通过细线跨过定滑轮与测力计和沙桶连接，细线有拉力时处于水平方向。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从同一位置由静止释放，测出遮光片到光电门距离为x，读出多组测力计示数F及对应的物块通过光电门的时间t，回答下列问题： （1）在坐标系中作如图所示的图像为一条倾斜直线，纵坐标为，则横坐标为 （选“F”“”或“”）。 （2）若图线与横轴的截距为b，与纵轴的截距为，根据实验测量物理量及图线信息可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为 ，物块与遮光片的总质量为 （已知重力加速度为g）。 5．（2024·山东潍坊·一模）某同学利用如图所示装置探究滑块与长木板间的动摩擦因数。 实验过程如下： ①长木板水平固定，将弹簧左端固定在挡板P上，弹簧右端与滑块不栓接，当弹簧处于原长时，与弹簧右端接触的滑块中心位于O点，O点右侧放一相同的木板，与左侧木板上表面平齐水平对接，如图甲所示； ②用滑块压缩弹簧到A点，用刻度尺测量出AO间的距离x；释放滑块，记录其在右侧木板上停止时的位置B，测出OB间的距离； ③如图乙所示，拆去O点右侧的木板，在O点下方挂上重锤，再次用滑块将弹簧压缩到A点无初速释放，记录其落到水平地面的位置C，测出O点到地面的竖直高度h，及落地点C到O点的水平距离； ④查得当地重力加速度为g。 请回答下列问题： (1)滑块从O点滑离时的初速度大小为 ，滑块与长木板间的动摩擦因数 （用所测物理量符号表示）。 (2)若测得滑块质量为m，则释放滑块时弹簧的弹性势能 （用所测物理量的符号表示）。 6．（2024·江苏南京·一模）下图是一款能显示转速的多功能转动平台。某兴趣小组的同学利用该平台测量正六边形螺母与转盘间的动摩擦因数。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取） (1)用游标卡尺测量螺母宽度 ，再将螺母置于转盘上，进而测量出螺母做圆周运动半径R。 (2)缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，读出此时平台转速n。则 。（用题中所给字母表达）改变螺母位置多次测量求出的平均值。 (3)有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态。于是他们提出了另一个探究方案。在螺母上固定一个无线力传感器（螺母和传感器总质量）并用轻绳连接传感器与转轴。调节平台转速，测出五组数据如下表所示：他们在坐标纸中已经描出四个实验点，请将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出图像。(