专题4 力学实验(四)&专题5 力学实验(五)-【一本】高考物理真题分类

经力感市出线物国 w/ka I/s TN 专题四 力学实验（四）】 0.00 之.63起 0399 考向涉及振动类实验 ,50 0,7污 Q,601 0.100 .8闪 0707 图4e) 限时，≤n满分，25分 用时，mm，食P6 0150 1.001 1.002 1)用刻度尺测量不问属色积木的外轻D,其中 对蓝色积木的某次测量如图()所示，从图中读 1(2如24湘北本，9分)某问学没计了一个满量重 式为一 L20 L106 1.221 出D= 力加速度大小？的实险方案，所用器材有2： 《3)由实验数据作出的-下图像如图山)所示， 0,50 1.175 1.381 (2)将一块机木静置于硬质水平桌面上，设置积 砝科若干，托盘1个经质弹簧1积，米尺1把， 可得g一 m/军（保前三位有效数字， 木左骑平衡位置的参考点O,将积术的右溶按 充电门1个数字计封器1台等。 o9,87) 下后释放，如图()所示，当积木左南某次与O 《《)本实险的误差米源位括 (双选，填 点等高时记为第0次并开始计时，第2列次时停 12 与 字母) 止计时，这一过程中积术摆动了 10 一个 0.33 A空气阻力 鬧期 08 B弹费质量不为零 (3)换用其但积术重复上述操作，测得多组数 C,完电门的位置有微篇离托盘的平衡位餐 据，为了探究T与D之阿的函数关系，可用它 0.50 2(2024湖南基，9分)在太空，翡体完全失重，用 04 门的自然对数作为横、纵坐标绘胡图像进行研 049 02 究，数据如下表所示 Q4锅 天平无达测量物体质量。如图()所示，某月学 90501001500025030南g 047 图(h) 领色红 040506Ts 微计了一个动力学方法测量物体质慧的实殿方 案，主要实验仪器包扬，气垫导就，清块，经弹 ()由下m图像可知，弹簧振子振动周期的平 nD232278s12.5632.44197，7 其体步骤如下： 簧，砝码、光电计时器和背测物休。主要步骤 方与砝码质量的关系是 《透填“线性 lnT-04-0.53-Q.56-0.6-0.7-092-1.0 ①将弹簧整直悬株在固定支架上·弹簧下雀株 如下 的或“非线性的”)。 上装有喜光片的托盘，在托盒内做入一个硅写 (6)取下砝码后，将特测物体固定在册块上，测 图(a)所示 量同期并得到T=0,湖0，刚得测物体更量是 您用米尺海量平衡时弹资的长度1，并姿葵光 kg<保圆三位有效数字) 电门 左支点 卧块气修机右支点 (7)若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所 相4a1 -1 @将弹簧在弹性限度内控钟一定长度后释收， 得下m图线与原图线相比将沿纵轴 .010D2,400知面0 《1)两平气整导轨，将弹簧左增连接气使导机左 mla> 使其在竖直方向素动： (选馆“正方向“负方向或“不”)移动 端，右南连接清块 根据表中数居绘制出nTnD图豫如图(d山所 ①用数字计时器记录0次全振动所用时间1： 3法西式能新(324.黑古辽卷，8 《2)将滑块拉餐离平衡位置20m处由静止释 示，期T与D的近似关系为 ®逐次增如托盘内砝码的数量，重复②①④的 分)图()为一套半翼桃形七色彩虹 故，滑块第1次经过平囊位置处并始计时，第21 A.Toc/D 我TcD 操作。 积木示意图，不同额色的积术直径 次经过平衡位置时停止计时，由此测阅弹簧素 nT币 该同学将振动系线理想化为弹簧表子。已知弹 不同。某同学道过实验探究这套积本小幅扭动 子的量动周用T C治 时圆期T与外径D之同的关系。 《)请国出一条提高核实验精度的改进精随： M 镜振子的版动周别T=玩、 ,其中为弹资 《3)将凝量为m的陆码固定在滑块，重复步 保(2). 的动度系数，M为保子的质量 《4)依次增加砝码质量m,测出对应的周期T, 台墙得日： (1)由多骤④可年，是动同期T曰 实验数据见表格，在图(b》中绘制T和关系 台信原： (2)设弹资的螺长为，则（与g、.T的关系 图线。 a) 习商可我酸好满时 3.(2023谢江1月喜，3分)“探突向心力大小的表 (2)出图乙得：直线的斜率为」 ,小钢球 专题五力学实验（五） 达式”实验装置如图所示。 的重力为 N。(结果均保帽两位有效 数字) 考向 力学其他实验 (3)该实瞻系统误差的主要来是 《单 选，填字母)。 限时面满分：2分期时： 得分分都雀 (1)柔用的实验方法是 A小解碱拉动角度偏大 1.(2023全国乙喜，5分)在验证力的平行四边形 验，如图(。)所示，木板和木块A放在水平桌面 A控科变量法B等效法C模依法 线小脑球初始释放位置不同 定期"的实骏中使用的器材有木板，白纸，两个 上，电子秤教在水平地面上，木块A和放在电子 (2)在小球质量和转动半径相问的情配下，逐渐 C小钢摆动过显中有空气阻力 标在弹簧测力计、橡皮条，轻质小圆环，刻度尺， 程上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。到 加通转动下柄可一定通度后释持匀违转动。党 5(2如24新课标基，6分)某同学用如图所示的装 铅笔，红线和图钉若干。完成下列实段声霍 时左右标尺辉出的江白相间尊分标记的比值等 节滑轮，使其与木块A间的轻翼水平，与重物B 置验证动量守杠定律，将斜植轨道国定在水平 ()用图打将白纸固定在水平木板上 于两小球的 〔选填“线速度大小“ 可的轻绳经直.在术块A上放置w(n=0,1,2, 桌面上，轨道本璃水平，右制端点在水平木板上 (2)将橡皮条的一帽固定在木板上，另一端系在 “角通度平方或周期平方”)之比：在加连轮动 的垂直投影为O,木板上叠收看白纸和复写纸 轻质小圆环上。将两每线也系在小圆环上，它们 3,4,5)个砝码（用电子秤测得句个砝码的质量 手辆的过程中，左右标尺露出的红自相绳等分 实验时先将小球a从斜相轨道上Q处由静止帮 的另一端均鞋上弹簧测力计。用互成一定角度， 丽，为20,0g),向左拉动木板的同时，记录电子 标记的比值 一《选填“不变“变大”或 放，阳从轨道右病水平飞出后落在木板上，重复 方向平行于木板，大小适当的力牧动两个弹簧测 程的对应示数划 “变小”. 多次，测出落点的平均位置P与O点的距离 力计，小属环静止时由两个弹费测力计的示数得 4.(22期老卷，7分)某同学投计了一个用拉力 ?:将与：平径相等的小球6置于轨道右侧帽 到同枚力F和F的大小，井 (多选，填 传感器险证机械能守恒定律的实验。一根轻道 点，再将小球▣从Q处由山静止释做，两球登撞后 字每). -南连搜围定的拉力传墙器，另一端挂接小蜗 均落在木板上：重复多次，分则测出，山两球落 A用刻度尺量出橡皮条的长度 球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静 且月刻度尺量出丙线的长度 止释敛，使小解球在警直平面内红动，记录解球 点的平均位量M,N与O点的距离xw,x Q 汇，用铅笔在白纸上标记出小圆环的位盖 医动过程中收力传落器示数的最大值T一和最 D形船笔在白纸上标记出两衡线的方向 小值T一，政变小铜球的初始释放位置，重复 (3)量掉一个第簧测力计，用另一个乳簧测力计 上述过程。根据调量数据在直角坐标系中绘制 木 把小属环拉到 ,由弹簧测 的TT一图像是-条直线，如图乙所示 力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记觉 N 1.0 完成下列填空 时F的方向 1.5 (1)记2，山两球的质量分别为m。,m4,实验中须 ()志择合还标定，由步课②的站果在白纸上制 图(b) 满足条件m (透填>”或<”)m, 款力的平行四边形定则作F和下的合成图， (1)实验中，拉动木板时 《选填“必须” 1.65 (2)如果周得的工r,xM、x%,测，和m在实验误 得出合力的大小和方向：按同一标度在白： 1.60 或“不必”绿持匀速 1.55 差范国内足关系式 上面出力F的图示 (2)用m,和m,分别表示木块A和重物日的 1.0 则验证让了两小球在碰幢中满足动量守恒定律 (5)比较F和F的 1 从衡判唐本次实童是否验证了力的平行四边形 更量，则世和m4,wa,me以、n所清足的关系 实验中，用小球落点与O点的距离来代转小球 40 定期 式为柳 十算机 1.3 0006010015020TN 水平龙出时的速度，依据是 2(2023淘北卷，7分》某同学利用测 (3)根据测量数素在量标纸上绘制出网青图像 出得4目： 质量的小覆家用电子杯，设计了圈 图(b)所示，可得木块A和木板闻的动摩擦因 (1)若小钢球摆动过程中机战能守恒，相图乙中 止错原自 量木块和术板间功摩擦因数：的实 数u一 (保图两位有效数字)。 直线斜率的理论值为多可以得到小球在空中运动的11个位置。(4)小球 解题技巧第(4)问建立的坐标系不是沿水平方向 加速度大小为g,方向沿铅垂线方向，设y轴与铅锤 和竖直方向，而是和水平方向、竖直方向有一定的夹 方向的夹角为0，在xOy坐标中，有a.=gsin0,a,= 角，设y轴与竖直方向夹角为0，可能向左偏0，也可 gc0s0,由题图3可知，小球从坐标原，点O运动到坐 能向右偏日。需要考生利用运动的合成与分解，分 标为(x1,y),点的时间与小球从坐标为(x1,y)点运 解重力加速度，分析出A球在沿x轴方向可能做匀 动到坐标为(x2,y2)点的时间相同，设为T,由匀变 加速直线运动，也可能做匀减速直线运动，在沿y 速直线运动的规律△x=aT得|x:一x1一x1|= 轴方向做匀加速直线运动，利用相邻相等时间内的 aT2,y:一y1-y当=aT2,联立解得tan0= 位移差公式计算出铅垂线方向与y轴间夹角的正 x2-2x1 切，只要取绝对值，两种情况下tan0是相等的。 y-2y1 专题三 力学实验（三) 考向 涉及弹簧的劲度系数类实验 基础卷 16 15 1.【答案】(1)6.04(2分)6.05(2分)(2)3(1分) 14 (3)48.6(2分) 13 【解析】(1)△L,=L6一L,=18.09cm一12.05cm= 11 6.04cm,弹簧压缩量的平均值△L= 165 1015202530m/枚 △L1十△L:十△L=6.05cm.(2)根据(1)问可知， (4)由图(c)可知，刻度尺的分度值为1mm,读数l= 3 15.35cm。(5)设橡皮筋的劲度系数为k,原长为x0, △工为增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量。 则nmg=k(x1一x),n2mg=k(x2一xo),则模皮筋 (3)根据胡克定律的推论可知，3 ngsin0=k△L,代 的劲度系数= n2一)m,从作的kn图线读取教 x2-x1 入数值解得≈48.6N/m。 2.【答案】(3)见解析(2分)(4)15.35(2分) 据可得-9g5 xg一x1 2一n1 9.05cm,设冰墩墩的质量为m1,则有m1g一k(l (5)127(2分) 【解析】(3)根据表格数据标，点连线，如图所示。 ),可得m8×6.05×15.35-9.05)g≈127 专题四 力学实验（四） 考向涉及振动类实验 关系式为1-4+紧。(8)根疑1=4，十 4r,整理 基础卷 1.【答案】1)动1分)(2+ 4r(3分) 可得1=6十授·下，则T图缘的针率= 4 (3)9.50 0.54-0.475 (3分)(4)AB(2分》 0.57-0.3 m/s2,解得g≈9.50m/s2。(4)空气阻 【解析】(1)30次全振动所用时间为t,则振动周期 力的存在会影响弹簧振子的振动周期，是实验的误 M T=0·(2②)弹簧振子的振动网期T=2x√，可得 差来源之一，A正确。將振动系统理想化为弹簧振 子的前提是弹簧的质量可以忽略，弹簧质量不为零 振子的质量M干：振子平衡时，根据平衡条件有 会对实验有误差，B正确。根据实验步豫可知，光电 =-,可得1一。=，对1与g、T的 门的位置稍微偏离托盘的平衡位置不会影响振子周 期的测量，对实验结果没有影响，C错误。 4456 2【答案】(4)如图所示(3分)(5)线性的(2分) 一题多解 M (6)0.120(2分)(7)负方向(2分) 弹黃振子的周期T=2x√：，M是弹 T2/s 簧振子的质量，在本题中是滑块和砖码的总质量，k 1.6 是弹簧的劲度系数，M变小，则T变小，相较原来放 1.4 相同质量砝码而言，周期变小，图线下移。 1.2 3.【答案】(1)7.55(2分)(2)10(2分)(3)A(2分) o (4)见解析(2分) e ·解题指导积木摆动时，积木一端两次经过司一 0.6 高度所用的时问为摆动的一个周期：能够从图像中 0.4 获取对数函数的信息，得到T的对数与D的对数图 像的斜率，利用斜率得到T与D的近似关系。 0.2出 00.050.100.150.200.25030mkg 【解析】(1)刻度尺的分度值为0.1cm,读数时估读 【解析】(5)图线是一条倾斜的直线，说明弹簧振 到分度值的下一位，读数为7.55cm。(2)每个周期 内积木左端两次与O点等高，则第20次时停止计 子振动周期的平方与砝码质量的关系是线性的。 时，积木摆动了10个周期。(3)由图(d)可知，lnT (6)在图线上寻找T2=0.880s2的点，对应横坐标 与山D是一次画数关系，且图像的针率为2，由因 为0.120kg。(7)换一个质量较小的滑块做实验， 滑块和砝码总质量较原来偏小，要得到相同的周 像可得，lnT=21nD-1.9,可知T正比于D,A 正确。(4)为提高实验精度，可采用多次测量求D的 期，应放质量更大的砝码，对应纵坐标点应右移， 平均值，增加测量T时积木的摆动次数，绘制图像时 则所得图线与原图线相比下移，即沿纵轴负方向 让尽可能多的，点落在图线上、不在图线上的，点均匀 移动。 分布在两侧等方法。 专题五 力学实验（五） 考向 力学其他实验 擦力，滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，故 拉动木板时不必保持匀速。(2)对木块A和砝码然 基础卷 体受力分析可知，Ft=u(ma十m。)g,电子秤示数 1.【答案】(1)CD(2分)(2)步骤(2)中小圆环停止时 为m,则FN=mg,对B受力分析可知，FN十F,= 的位置(1分)(3)大小和方向是否在误差允许的范 mg,联立可得mg十4(mA十。)g=mag,得m= 围内相同(2分) mB一mA一men。(3)由(2)的关系式，结合mrn图 【解析】(2)合力与分力是等效替代的关系，实验需 要在白纸上记录力的大小和方向，记录小圆环的位 像可知，图像斜奉k=一1wm。= 59-19 5g=-8g, 置是为了两次实验将小圆环拉到同一位置，保证合 其中m=20g,解得4=0.40. 力与分力的作用效果相同，记录弹簧测力计的示数 解题技巧对B分析时注意F,≠mBg,电子秤示 是为了记录力的大小，记录细线的方向是为了记录 数显示的是质量，其对B的支持力为mg。最后计 力的方向，C、D正确。(5)根据力的平行四边形定则 算斜率时注意纵轴单位为g,m。的单位也是g,单位 作出两个分力的合力，若在误差允许的范围内，利用 可消去。 平行四边形定则作出的合力与实验测量的力等大同 3.【答案】(1)A(1分)(2)角速度平方(1分)不变 向，则验证了力的平行四边形定则。 (1分) 2.【答案】(1)不必(2分)(2)mB一mA一mn 【解析】(1)探究向心力大小的表达式时采用的实验 (2分)(3)0.40(3分) 方法是控制变量法，A正确，B、C错误。(2)由向心 ·解题指导电子秤有示数，说明重物B与电子秤 始终接触，则木块A和砝码始终处于静止状态。 力公式F=mR、F=mwR、,F=m平R可知，左右 【解析】(1)电子秤有示数，说明木块A静止，而木 标尺露出红白相间等分标记的比值等于两小球的线 板只要运动，木块A与木板间的摩擦力就是滑动摩 速度平方之比、角速度平方之比或周期平方的反比： 4457 在加速转动手柄的过程中，由于左右两塔轮的角速 3mg,则小钢球重力mg约为0.59N。(3)本实验不 度之比不变，因此左右标尺露出红白相间等分标记 需要小钢球做单摆运动，所以不用考虑摆动的角度 的比值不变。 和释放的位置，误差主要来源为空气阻力，C正确。 4.【答案】(1)-2(2分)(2)-2.1(2分)0.59 5.【答案】(1)>(2分)(2)m。xr=m.xM十m6xN (2分)(3)C(1分) (2分)小球离开斜槽末端做平抛运动的时间相同， 【解析】(1)作出小钢球运动的部分轨迹图，如图所 因此水平位移与初速度成正比(2分) 示，绳上拉力最大处为最低点B,此时小钢球速度最 。要点图解 大，绳上拉力最小处为轨迹最高点A,此时小钢球速 度为零。对小钢球受力分析，在A处有mgc0s0 碰撞后小球a的落点M 未碰撞时小球的落点尸 T,在B处有T一mg=管，从A到B,由动能 碰撞后小球b的落点N 休板 定理有mgL(1一cos0)= 2mw2-0,联立可得Tm= 0 3mg一2T,直线斜率的理论值为一2。 【解析】(1)小球a与小球b发生碰撞，为使碰撞后 小球a不被反弹，必须满足m.>m。(2)a、b小球 1 平抛时的高度相同，由h=2g可知，a,b小球在空 中运动的时间相同，平抛的水平选度=，则碰被 (2)取图乙中的，点(0,1.765)和(0.196,1.35)，求得直 前后a、b小球的水平速度可用水平位移代替，则若 线的斜率约为一2.1：由(1)可知，纵轴截距1.765N= 碰撞中满足动量守恒，有m工p=mxM十mtN。 专题六 电学实验（一) 考向 以测电阻为核心的实验 R时，电8中的电洗1一是-岛A=a01A 冲刺卷 10mA,由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流 1答案1eRg分》 UR。 0。-U(2分) 表指针指在满刻度的2处，则滨同学选用的电流表 (5)0.150(2分)(6)5.0(3分) 应为A。若不考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆 【解析】(2)根据题意可知，定值电阻R。两端的电 压U一U2一U1,则流过定值电阻R。的电流即流过待 定律有E-之(R十R十R),解得此时滑动变阻器 接入电路的阻值R=60Ω。(2)断开开关，保持滑片 、测全属丝的电流1是-。全属丝的电阻 的位置不变，用R,替换R。,闭合开关后，有E U1R。 -,联立解得r一U,U。(5)螺旋测微器的读 3L(R+R,十R),代入数据得R,=1000.(3)若 数d=15.0×0.01mm=0.150mm。(6)根据电阻定 考虑电池内阻，根据闭合电路的欧姆定律有E= 律得r=P5,5=x·(号)广，代入数指联立解得 号CR+r+R+R).E=号(R+r+R+R 0≈5.0×1072·m. 联立解得R.=1002,R,的测量值不受电池内阻r 解题技巧根据串、并联关系判断出R,两端的电 的影响。 压，再根据欧姆定律求出流过待测金属丝的电流大 3.【答案】(1)CAB(2分)负极、正极(1分)×100 小，结合r=了，求出r的表达式。 LR。 1分)1.61分)(2)R(2分)a1分)(3)元 2.【答案】(1)A(2分)60(2分)(2)100(2分) (2分)(4)1.57(2分) (3)无(2分) 【解析】(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。 【解析】(1)若不考虑电池内阻，且在电源两端只接 首先应选择电阻挡，接着将红、黑表笔短接，进行欧 4458