2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十九 力学实验 B卷

2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十九 力学实验 B 卷1.探究“单摆的周期T 与摆长L 的关系”的实验中，某次实验中用停表记下了单摆振动40次的时间如图甲所示，由图可读出时间为_________s.某次实验中没有游标卡尺和螺旋测微器，无法直接测量摆球的直径，测得绳长为1L ，悬挂点到摆球的下端长度为2L ，则摆长L =___________（用1L 和2L 表示）.以摆长L 作为横坐标，周期的平方2T 作为纵坐标，斜率k =_________（用物理量g L T 、、表示）.2T 与L 的关系如图乙所示，取π 3.14=，则当地重力加速度为___________（保留两位小数）.2.（1）如图甲所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A B 、，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球分别由斜槽A B 、某位置静止开始释放.实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图乙所示的部分小球位置示意图，g 取210m/s .（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是__________.（2）根据部分小球位置示意图，下列说法正确的是_________.A.闪光间隔为0.1 sB.白球抛出点坐标(0,0)， D.两小球是从斜槽的相同位置被静止释放的C.黑球抛出点坐标(0.95m0.50m)（3）若两球在实验中于图中C位置发生碰撞，则可知两小球释放的时间差约为________s.3.某实验小组用如图1所示装置做“研究匀变速直线运动”实验.打点计时器所接交流电的频率为50 Hz.（1）实验必须做到的是________.A.钩码的质量远小于小车的质量B.垫高长木板没有定滑轮的一端，平衡摩擦力C.小车释放前靠近打点计时器D.连接小车的细绳平行于长木板（2）调节好实验装置，进行正确操作，打出的纸带如图2所示，在纸带上取计数点O A B C D、、、、，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，由图中的数据可知，打点计时器打下C点时小车运动的速度大小是__________m/s，小车运动的加速度大小是______ 2m/s.（计算结果均保留两位有效数字）（3）如果交流电的频率实际只有49 Hz，则测得的小车的加速度比实际值_________（填“大”或“小”）.4.某同学欲运用牛顿第二定律测量滑块的质量M，其实验装置如图甲所示，设计的实验步骤为：m时滑块恰好沿木板向下做匀速运动；（1）调整长木板倾角，当钩码的质量为（2）保持木板倾角不变，撤去钩码，将滑块移近打点计时器，然后释放滑块，滑块沿木板向下做匀加速直线运动，并打出点迹清晰的纸带如图乙所示（打点计时器的工作频率为50 Hz）。

请回答下列问题：v=_______m/s；（结果保留3位有效数字）①打点计时器打下D点时，滑块的速度D②滑块做匀加速直线运动的加速度a=______2m/s；（结果保留3位有效数字）m和当地重力加速度g表示）。

③滑块的质量M=__________（用字母a、m）的钩码，滑块沿木板向下匀加速运动，（3）保持木板倾角不变，挂上质量为m（均小于测出滑块的加速度；多次改变钩码的质量，分别求出相应的加速度。

-图像如图丙所示，则由图丙可求（4）若绳的拉力与所挂钩码的重力大小相等，作出a mg10m/s，结果保留3位有效数字）得滑块的质量M=__________kg。

（g取25.（I）小李同学利用图甲装置验证机械能守恒定律时，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器频率为50 Hz.（1）下列关于该实验说法正确的是___________.A.纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用B.为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减小纸带和打点计时器间的摩擦D.可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好（2）根据图乙中纸带的数据，打下C点时重物的速度为_________m/s（结果保留两位小数）. （3）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P和Q分别进行实验，测得几组数据，并作出2v h图像，如图丙所示，由图像可判断P的质量___________（填“大于”或“小于”）Q的质量.（Ⅱ）如图所示，在利用力传感器做“探究作用力与反作用力的关系”的实验中，下列相关叙述正确的是__________.A.左手向左拉动传感器时，右边的传感器显示拉力为0B.两个传感器相互拉动，一起向右做加速运动时，右边传感器显示的拉力更大C.实验时，当一个传感器的示数增大，发现另一个传感器的示数过一会儿才增大D.两个传感器显示的力的大小总是一样的6.如图所示为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图.（1）若入射小球质量为1m ，半径为1r ；被碰小球质量为2m ，半径为2r ，则下列说法正确的是_________.A.1212,m m r r >>B.1212,m m r r <>C.1212,m m r r =>D.1212,m m r r <= （2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是__________.A.刻度尺B.游标卡尺C.天平D.停表（3）设入射小球的质量为1m ，被碰小球的质量为2m ，则在用图中所示装置进行实验时（P 为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的表达式为_________（用装置图中的字母表示）.7.某实验小组用如图所示实验装置探究合力做功与动能变化的关系.铁架台固定在水平桌面上，将足够长的薄长木板倾斜放置，一端固定在水平桌面边缘P 处，另一端放置在铁架台的铁杆上，忽略铁杆粗细，P 处放置一光电门（未画出）.实验步骤如下：①用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度l ，用天平测出滑块的质量m ；②平衡摩擦力：以P 处为长木板的转动中心，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置1Q ，用刻度尺测出1Q 到水平桌面的高度H ；③长木板一端保持在P 处，另一端放置在铁架台竖直杆2Q 位置，用刻度尺量出1Q 、2Q 的距离1h ，将滑块从木板上的2Q 位置由静止释放，记录挡光片的挡光时间1t ；④保持长木板一端在P 处，重新调节长木板另一端在铁架台上的放置位置，重复步骤③数次.Ⅰ.滑块沿长木板由2Q 运动到P 的过程中，用测量的物理量回答下列问题（已知重力加速度为g ）.（1）滑块动能的变化量k E ∆=______.（2）滑块克服摩擦力做的功f W =________.（3）合力对滑块做的功W =合_________.Ⅱ.某考生以木板在铁架台竖直杆上的放置位置到的距离h 为横轴，以滑块通过光电门时的挡光时间t 的倒数的平方21t 为纵轴，根据测量数据在坐标系中描点画出21h t-图线，若图线为过原点的直线，且图线斜率k =____________，则能证明合外力做的功等于物体动能的变化量.8.某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及测定平台上A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数的实验.在足够大的水平平台上的A 点放置一个光电门，A 点右侧为光滑水平面，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g .采用的实验步骤如下：A.在小滑块a 上固定一个宽度为d 的窄挡光片；B.用天平分别测出小滑块a （含挡光片）和小球b 的质量a b m m 、；C.在a 和b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；D.烧断细线后，a b 、瞬间被弹开，向相反方向运动；E.记录滑块a 通过光电门时挡光片的遮光时间t ∆；1QF.滑块a 最终停在C 点（图中未画出），用刻度尺测出A C 、之间的距离a s ；G.小球b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘垂线与B 点之间的水平距离b s ；H.改变弹簧压缩量，进行多次测量.（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为_____mm ； （2）该实验要验证动量守恒定律，则只需验证a b 、弹开后的动量大小相等，即a 的动量大小_________等于b 的动量大小__________；（用上述实验所涉及物理量的字母表示） （3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该兴趣小组得到A C 、的距离a s 与21()t ，的关系图象如图丙所示，图象的斜率为k ，则平台上A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数大小为________.（用上述实验数据字母表示）答案以及解析1.答案：99.8；122L L +；24πg ；29.86m/s 解析：由题图甲所示停表可知，分针示数为1.5min 90s =，秒针示数为9.8 s ，则停表示数为90s 9.8s 99.8s +=；摆长为悬挂点到球心距离，等于绳长1L 加摆球的半径212L L -，则摆长为2112122L L L L L L -+=+=，根据单摆周期公式2T =224πT L g =，所以以摆长L 作为横坐标，周期的平方2T 作为纵坐标，图线的斜率为24πk g =，由题图乙可知斜率为24s /m ，即有224π4s /m k g==，计算可得29.86m/s g ≈. 2.答案：（1）保证小球水平抛出（小球抛出时初速度水平）（2）ABD（3）0.15解析：（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是为了保证小球水平抛出，做平抛运动.（2）根据2y gT ∆=得0.1s T =，故A 正确；横坐标为0.15 m 的小球在竖直方向上的分速度0.2m 1m/s 2y v T==，则运动的时间0.1s y v t g ==，所以白球抛出点的坐标为(0,0)，故B 正确；横坐标为0.80 m 的小球在竖直方向上的分速度0.3m 1.5m/s 2y v T '==，则运动的时间0.15s yv t g ''==，水平分速度00.15m/s 1.5m/s 0.1v ==，则此时黑球的水平位移0 1.50.15m 0.225m x v t ==⨯='，竖直位移210.1125m 2y gt '==，黑球抛出点的横坐标0.225m 0.80m 1.025m B x =+=，纵坐标0.60m 0.1125m 0.4875m B y =-=，所以黑球抛出点的坐标为(1.025m 0.4875m)，，故C 错误；两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等，则初速度大小相等，可知两球是从斜槽的相同位置被静止释放的，故D 正确.（3）黑球运动到横坐标为0.80 m 时的时间为0.15 s ，则黑球运动到C 处的时间为0.25 s ，白球运动到横坐标为0.15 m 的时间为0.1 s ，则白球运动到C 处的时间为0.4 s ，则0.4s 0.25s 0.15s t ∆=-=.3.答案：（1）CD（2）0.96；2.4（3）大解析：（1）研究匀变速直线运动时，不需要平衡摩擦力，不需要满足钩码的质量远小于小车的质量，A 、B 项错误；为了能多打出一些点便于数据处理，小车释放前应靠近打点计时器，C 项正确；为了使小车能做匀变速运动，连接小车的细绳应平行于长木板，D 项正确. （2）根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，有0.96m/s 2BD C x v T== 小车运动的加速度22 2.4m/s 4BD OB x x a T -==. （3）如果交流电的频率实际只有49 Hz ，则测量计算时所用频率偏大，由22x a x f T∆==∆⋅知计算所得的加速度偏大.4.答案：（2）①1.69②3.88 ③0g m a（4）0.200解析：从图乙中可知 5.20cm AB x =， 5.84cm BC x =， 6.45cm CD x =，7.07cm DE x =，7.70cm EF x =。