专题8 力学实验 题组1-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编物理

画学科网书城回 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 专题8 题 班级： 力学实验 组 姓名： 学号： 1.(2025·云南卷)某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数u的实验，所用 器材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为250g的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧 测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。 弹簧测力计 定滑轮 砝码 木质滑块 慢速电机 挂钩 钉有橡胶皮的长木板 甲 弹簧测力计 定滑轮 砝码 木质滑块 慢速电机 挂钩 钉有橡胶皮的长木板 乙 实验步骤如下： ①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上： ②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）： ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数 F: ④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝码，重复步骤③： ⑤处理实验数据（重力加速度g取9.80m/s)。 实验数据如下表所示： 滑块和砝码的 弹簧测力计 总质量MIg 示数FN 动摩擦因数u 250 1.12 0.457 300 1.35 a 350 1.57 0.458 400 1.79 0.457 完成下列填空： (1)表格中a处的数据为 (保留3位有效数字)： (2)其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的 大小 与接触面上压力的大小 (以上两空填“成正比”“成反比”或 “无关”)月 独家授权侵权必究 西学科网书城回 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 (3)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则的测 量结果将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”) 2.(2025·黑吉辽蒙卷)某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图()所示，细绳 1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端 与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水， 拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为30°且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对 应的橡皮筋长度。根据测得数据作出xm关系图线，如图(b)所示。 绳套 30 橡皮筋 2 水杯 图(a) x/cm 12.0 -￥ 10.5 10.0t11出t上 50 100 150m/g 图(b) 回答下列问题： (1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得x=11.60cm,由图(b)可知，该芒果的质量mo g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋 不垂直，由图像读出的芒果质量与mo相比 (选填“偏大”或“偏小”) (2)另一组同学利用同样方法得到的xm图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是 一。（填字母） A.水杯质量过小 B.绳套长度过大 C橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 (3)可以使上述装置测量质量范围增大的措施为 (写出一条即可)。 3.(2023·新课标卷)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 (1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。 首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线 与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图(a)所示，该示数为 mm;螺旋测微器在夹 有摆球时示数如图(b)所示，该示数为mm,则摆球的直径为 mm. 独家授权侵权必究 西学科网书城回 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 10 5 -45 051015245 图(a) 图(b) 杆 0角度盘 4323国 图(c) (2)单摆实验的装置示意图如图（©）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆 线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上 所指的示数为5时，实际摆角 (选填“大于”或“小于”)5°。 (3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm,则摆长为 cm。实验中观测到 从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s,则此单摆周期为 $,该小组测得的重力加速度大小为 m/s2。(结果均保留3位有效数字，π 取9.870) 4.(2023·浙江卷)如图所示，某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探究A、B弹 簧弹力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码，静止时指针所指刻度 xA、xB的数据如表。 钩码个数 1 2 xa/cm 7.75 8.53 9.30 xa/cm 16.45 18.52 20.60 钩码个数为1时，弹簧A的伸长量△x= cm,弹簧B的伸长量△xg= cm,两根弹簧弹性势能的增加量△E。 (选填“=”“<”或“>”)mg(△x4十△xB)。 5.(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1s测量一次其位置，坐标为x,结果如表所示： t/s 0 1 4 5 6 x/m0507 1094 1759 2505 3329 4233 独家授权侵权必究 画学科网书城回 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 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=507m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/s(保留两位有效数字)。 6.(2022·全国甲卷)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为1的滑块A与 质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的 速度大小和2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： 气垫导轨 (1)调节导轨水平。 (2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应 选取质量为 kg的滑块作为A。 (3)调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离S与B的右端到右 边挡板的距离s2相等。 (4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰 撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间，和2。 (⑤)将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤(4)。多次测量的结果如 表所示。 1 2 3 4 5 t/s 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 t/s 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 k- 0.31 k2 0.33 0.33 0.33 (6)表中的k2 (保留两位有效数字)。 ()的平均值为 (保留两位有效数字)。 (8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞 为弹性碰撞，则的理论表达式为 (用m1和m2表示)，本实验中其值为 (保留两位有效数字)；若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块 B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 7.(2021·全国卷1)某同学利用图()所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频 闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后 得到的照片如图(b)所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内 的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学 在实验中测得的小球影像的高度差已经在图b)中标出。 独家授权侵权必究 西学科网书城回 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 斜槽 纸板 6.1 cm 8.6cm 11.0cm 木板 13.4cm (a) 6 完成下列填空：（结果均保留两位有效数字） (1)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为 m/s,竖直分量大小 为 m/s; (2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为 m/s2. 8.(2021·湖南卷)某实验小组利用图()所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主 要实验步骤如下： 加速度记录器 气垫导轨 滑块 比湾光片 a HHHHHHH 5 10 () (1)用游标卡尺测量垫块厚度h,示数如图b)所示，h= cm; (2)接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平： (3)在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度： (4)在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a: (⑤)在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤(4)，记录数据如下表： 2 3 4 5 6 e 0.0870.1800.260 0.4250.519 根据表中数据在图(c)上描点，绘制图线。 5 独家授权侵权必究 西学科网书城回 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 ↑a/(ms 0. 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 2 3 4 5 6 7 (c) 如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是 m/s2(保留三位有效数字)。 6 独家授权侵权必究 学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 7 独家授权侵权必究 专题8　题组一 1.解析　(1)表格中a处的数据μ＝＝≈0.459。 (2)根据表中数据分析可知其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小成正比；根据表中数据分析可知其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，μ与接触面上压力的大小无关。 (3)实验装置如题图乙所示，挂钩高于定滑轮，则绳子拉力有竖直向下的分力，实际的正压力大于测量值的正压力，即F压测<F压实 根据μ＝ 可得μ测>μ实。 答案　(1)0.459　(2)成正比　无关　(3)偏大 2.解析　(1) 操作测得x＝11.60 cm，由题图(b)的图像坐标可知，该芒果的质量为106 g； 若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直，根据共点力平衡可知橡皮条的拉力变大，导致橡皮筋的长度偏大，若仍根据图像读出芒果的质量与m0相比偏大。 (2)另一组同学利用同样方法得到的x­m图像在后半部分弯曲，可能是所测物体的质量过大，导致橡皮筋所受的弹力过大超过了弹簧的弹性限度，从而使橡皮筋弹力与其伸长量不成正比。故选C。 (3)根据共点力平衡条件可知，当减小绳子与竖直方向的夹角时，相同的物体质量对应橡皮筋的拉力较小，故相同的橡皮筋，可减小细线与竖直方向的夹角可增大质量测量范围。 答案　(1)106　偏大　(2)C (3)减小细线与竖直方向的夹角 3.解析　(1)题图(a)中，螺旋测微器固定刻度读数为0.0 mm，可动刻度部分读数为0.8×0.01 mm＝0.008 mm，所以读数为0.008 mm；题图(b)中，螺旋测微器固定刻度读数为20.0 mm，可动刻度部分读数为3.5×0.01 mm＝0.035 mm，所以读数为20.035 mm；摆球的直径d＝20.035 mm－0.008 mm＝20.027 mm。 (2)角度盘固定在O点时，摆线在角度盘上所指角度为摆角大小，若将角度盘固定在O点上方，由几何知识可知，摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角大于5°。 (3)单摆的摆长L等于摆线长l与摆球半径之和，即L＝l＋＝82.5 cm；从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点，单摆完成30次全振动，故单摆的周期T＝s＝1.82 s；由单摆的周期公式T＝2π可得g＝，代入相关数据解得g＝9.83 m/s2。 答案　(1)0.008(0.007～0.009均可) 20.035(20.034～20.036均可) 20.027(20.025～20.029均可) (2)大于　(3)82.5　1.82　9.83 4.解析　钩码个数为1时，弹簧A的伸长量 ΔxA＝8.53 cm－7.75 cm＝0.78 cm 弹簧B的伸长量 ΔxB＝18.52 cm－16.45 cm－0.78 cm＝1.29 cm 根据系统机械能守恒定律可知两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp等于钩码重力势能的减少量mg(ΔA＋ΔxB)。 答案　0.78　1.29　> 5.解析　(1)第1 s内的位移507 m，第2 s内的位移587 m，第3 s内的位移665 m，第4 s内的位移746 m，第5 s内的位移824 m，第6 s内的位移904 m，则相邻1 s内的位移之差接近Δx＝80 m，可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动。 (2)当x＝507 m时飞行器的速度等于0－2 s内的平均速度，则v1＝ m/s＝547 m/s。 (3)根据a＝＝ m/s2≈79 m/s2。 答案　(1)相邻1 s内的位移之差接近Δx＝80 m (2)547　(3)79 6.解析　(2)应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，碰后运动方向相反，故选0.304 kg的滑块作为A。 (6)由于两段位移大小相等，根据表中的数据可得 k2＝＝＝＝0.31。 (7)平均值为 ＝＝0.32。 (8)弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒，可得 m1v0＝－m1v1＋m2v2 m1v＝m1v＋m2v 联立解得 ＝ 代入数据可得 ＝0.33。 答案　(2)0.304　(6)0.31　(7)0.32　(8)　0.34 7.解析　(1)因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为 v0＝＝ m/s＝1.0 m/s 竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得 vy＝ m/s＝2.0 m/s。 (2)由竖直方向的自由落体运动可得 g＝ 代入数据可得g＝9.7 m/s2。 答案　(1)1.0　2.0　(2)9.7 8.解析　(1)垫块的厚度为 h＝1 cm＋2×0.1 mm＝1.02 cm (5)绘制图线如图 根据mg·＝ma 可知a与n成正比关系，则根据图像可知，斜率 k＝＝ 解得a＝0.342 m/s2。 答案　(1)1.02　(5)见解析图　0.342 学科网（北京）股份有限公司 $