押第11题：力学实验-备战2024年高考物理临考题号押题（辽宁、黑龙江、吉林专用）

押第11题 力学实验 力学实验主要考点如下表： 考点 细分 力学实验（高频） 验证机械能守恒 验证动量守恒 验证平抛运动 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 力学实验（需要关注） 测量重力加速度 探究向心力大小与半径、角速度、质量关系 可考实验很多，但具有大概相同的内核：都离不开力、长度、速度、加速度的测量，这些相同点会反复出现在各模型当中。 掌握各物理量的测量方法，实验仪器仪表的特点，是解题关键。 1. （2023年·辽宁卷）某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为和()。将硬币甲放置在斜面一某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为、、。 （1）在本实验中，甲选用的是____（填“一元”或“一角”）硬币； （2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为_____（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）； （3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则_____（用和表示），然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒； （4）由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因____。 2．（2022年·辽宁卷）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。 （1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）； （2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 … 73.04 38.67 30.00 … 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）； （4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。 1.把力测出来 方法 仪器器材 相关实验 基本法 测力计、力传感器 探究两个互成角度的力的合成规律等 平衡法 测力计、天平 探究弹簧弹力与形变量的关系等 替代法 天平 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 2.让物体动起来 方法 操作 相关实验 牵引法 重物拉线跨过定滑轮牵引小车或滑块在轨道上运动 测量做直线运动物体的瞬时速度，探究加速度与物体受力、物体质量的关系等 弹射法 物体在压缩的弹簧作用下由静止射出 验证机械能守恒定律等 落体法 重物自由落体 验证机械能守恒定律，测量重力加速度等 自滑法 物体由静止无初速度释放后沿斜面下滑 探究平抛运动的特点，验证动量守恒定律等 3.把速度测出来 方法 主要仪器器材 操作 相关实验 纸带法 交流电源、打点计时器、刻度尺 测出计数点间距，由打出某点前后两点时间内的平均速度替代打出该点时的速度 测量做直线运动物体的瞬时速度，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，验证机械能守恒定律，验证动量守恒定律等 光电门法 光电门、螺旋测微器或游标卡尺 测出遮光条的宽度及遮光时间，由遮光时间内的平均速度代替物体经过光电门时的速度 平抛法 竖直平面内末端水平的倾斜或弧形轨道、刻度尺 测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度与射程，由平抛运动规律计算初速度 验证动量守恒定律等 弹簧、刻度尺、天平 探究弹性势能等 圆周法 竖直平面内的圆弧轨道、力传感器、天平等 力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨道的压力，由牛顿运动定律计算物体经过最低点时的速度 验证机械能守恒定律等 反过来由机械能守恒定律或动能定理计算最低点的速度 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系等 4.把加速度测出来 方法 原理与操作 相关实验 公式法 利用纸带或频闪照片，以最常见的6段位移为例，逐差法计算加速度的公式为