高考物理一轮复习 课时考点过关练8 力学实验(一)

模块八:力学实验真1研究匀变速直线运动1.(2017·全国卷Ⅰ,22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。

实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。

实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。

在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。

(已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴)甲乙(1)由图乙可知,小车在桌面上是(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的。

(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。

小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s2。

(结果均保留2位有效数字)【解析】(1)小车运动时由于受摩擦力的作用,速度逐渐减小,滴水计时器滴下水滴的间距应逐渐变小,因此小车从右向左运动。

(2)滴水的时间间隔T= s≈0.67 s小车运动到A点位置时的瞬时速度v A== m/s≈0.19 m/s根据逐差法,共有5组数据,舍去中间的一组数据,则加速度a=--=-- m/s2≈-0.037 m/s2因此加速度的大小为0.037 m/s2。

【答案】(1)从右向左(2)0.190.0372.(2017·全国卷Ⅱ,22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。

使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

甲乙实验步骤如下:①如图甲,将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度(如图乙所示),表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出;④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②③;⑤多次重复步骤④;⑥利用实验中得到的数据作出-Δt图,如图丙所示。

专题8.3 力学实验全解（提高训练）1.（2017年海南）某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分别如图（a）和图（b）所示。

由图可读出，圆管内壁的直径为_______cm，圆管外壁的直径为_______cm；由此可计算出金属圆管横截面的面积。

【答案】2.23；2.99【解析】10分度的游标卡尺，游标上每一小格代表0.1mm，最终读数等于；（图a）主尺+游标尺=22mm+0.3mm=22.3mm；（图b）主尺+游标尺=29mm+0.9mm=29.9mm；注意单位的变换；2.（2012全国2）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。

该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。

图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。

【答案】0.010；6.870；6.860【解析】螺旋测微器是需要估读，螺旋尺的最小分度值为0.01mm，所以当估读到下一位时需要估读到千分位；螺旋测微器的最终读数形式为x.xxx(mm).螺旋测微器的读数为：S=X+N×0.01；S 为最终读数，X为主尺的读数，N 为螺旋尺的读数（需估读）；所以本题图a的读数为0.010mm，图b的读数为6.870；金属板的厚度为d=6.870-0.010=6.860mm3．(2019·苏州月考)某物理兴趣小组自行设计装置，开展实验“探究求合力的方法”。

用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后，其部分实验操作如下：a．先用两个钩码挂于弹簧末端，在木板上记下末端的位置O(如图甲所示)；b．卸下钩码然后将两绳套OA、OB系在弹簧末端，用两弹簧测力计勾住绳套将弹簧末端拉到同一位置O(如图乙所示)，记录相关内容；c．根据步骤b中所记录的内容，在坐标纸上画出两弹簧测力计拉力F A、F B，再根据已知的钩码重力，在坐标纸上画出弹簧所受的钩码拉力F(如图丙所示)。

新课标高考物理一轮复习课时作业8力的合成与分解含解析新人教版 一、选择题1.(2018·北京学业考试)如图所示，一个物体受F 1和F 2两个互相垂直的共点力作用，其F 1＝3 N ，F 2＝4 N ．这两个力的合力大小为( )A ．1 NB ．5 NC ．7 ND ．12 N 答案 B解析 根据勾股定理有：F ＝F 12＋F 22＝32＋42 N ＝5 N ，故B 项正确，A 、C 、D 三项错误．2．(2018·河南模拟)(多选)两个力F 1和F 2间的夹角为θ，两力的合力为F ，以下说法正确的是( )A ．若F 1和F 2大小不变，θ角越小，合力F 就越大B ．合力F 总比分力F 1和F 2中的任何一个都大C ．如果夹角θ不变，F 1大小不变，只要F 2增大，合力F 必然增大D ．合力F 的作用效果与两个分力F 1和F 2共同产生的作用效果是相同的答案 AD解析 A 项，若F 1和F 2大小不变，θ角越小，合力F 越大，故A 项正确；B 项，由力的合成方法可知，两力合力的范围|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B 项错误；C 项，如果夹角不变，F 1大小不变，只要F 2增大，合力F 可以减小(角度为大钝角时)，也可以增加，故C 项错误；D 项，合力F 的作用效果与两个分力F 1和F 2共同产生的作用效果是相同的，故D 项正确．3.如图所示，舰载机保持牵引力F 大小不变在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止，此时阻拦索夹角θ＝120°，空气阻力和甲板阻力不计，则阻拦索承受的张力大小为( )A.F 2B ．F C.3FD ．2F答案 B解析 舰载机受力平衡，两阻拦索的张力的合力等于牵引力，2Tcos θ2＝F 得张力T ＝F. 4．(2016·课标全国Ⅱ)质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上．用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ，如图所示．用T 表示绳OA 段拉力的大小，在O点向左移动的过程中( )A ．F 逐渐变大，T 逐渐变大B ．F 逐渐变大，T 逐渐变小C ．F 逐渐变小，T 逐渐变大D ．F 逐渐变小，T 逐渐变小答案 A解析 作出结点O 的受力分析矢量图(动态)，可知F 与T 的变化情况如图所示，可得：F 逐渐变大，T 逐渐变大，故A 项正确．5．三个共点力大小分别是F 1、F 2、F 3，关于它们的合力F 的大小，下列说法中正确的是( )A ．F 大小的取值范围一定是0≤F≤F 1＋F 2＋F 3B ．F 至少比F 1、F 2、F 3中的某一个大C ．若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D ．若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零答案 C解析 合力不一定大于分力，B 项错误；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，A 项错误；当三个力的大小分别为3a 、6a 、8a ，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故C 项正确；当三个力的大小分别为3a 、6a 、2a 时，不满足上述情况，故D 项错误．6．某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，若这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示(坐标纸中每格边长表示1 N 大小的力)，则关于该物体受到合力的说法正确的是( )A ．甲图中物体所受的合外力大小等于4 NB ．乙图中物体所受的合外力大小等于4 NC ．丙图中物体所受的合外力大小等于6 ND ．丁图中物体所受的合外力大小等于6 N答案 C解析A项，对甲，先将F1与F3合成，然后再用勾股定理，与F2进行合成，求得合力等于5 N，故A项错误；B项，对乙，先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解，再合成，求得合力等于5 N，故B项错误；C项，对丙，可将F1沿水平和竖直方向正交分解，求得合力等于6 N，故C项正确；D项，根据三角形定则，丁图中合力等于0，故D项错误．7.(2018·洛阳模拟)(多选)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为24 N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列说法正确的是( )A．此时锁壳碰锁舌的弹力为40 NB．此时锁壳碰锁舌的弹力为30 NC．关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D．关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变答案AC解析锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示，其中F1＝F N sin37°，且此时F1大小等于弹簧的弹力24 N，解得锁壳碰锁舌的弹力为40 N，A项正确，B项错误；关门时，弹簧的压缩量增大，弹簧的弹力增大，故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大，C项正确，D项错误．8．已知两个共点力的合力F为10 N，分力F1的大小为5 N．则另一个分力F2( )A．F2的大小是唯一的B．F2的大小可以是任意值C．F2的方向与合力F的方向一定成30°角D．F2的方向与合力F的方向的最大夹角为30°角答案 D解析有两个共点力的合力大小为10 N，若其中一个分力大小为5 N，另一个分力的大小应在5 N≤F≤15 N范围，所以F2的大小不是唯一的，F2的方向也不是唯一的．故A、B、C三项错误；D项，由几何关系可知，当F1与F2垂直时，F2的方向与合力F的方向夹角最大，为30°.故D项正确．9.如图所示，物体静止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物体，现要使物体沿着OO′方向做直线运动(F1和OO′都在M平面内)．那么必须同时再加一个力F2，则F2的最小值是( )A ．F 1cos θB ．F 1sin θC ．F 1tan θD.F 1tan θ答案 B解析 要使物体沿OO′方向做直线运动，则物体受到的合力F 沿OO′方向，如图，由三角形定则知，当F 2方向垂直OO′时，F 2有最小值，为F 2＝F 1sin θ，故B 项正确，A 、C 、D 三项错误．10.(2018·安徽二模)如图，在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高的输电线杆，挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性．由于热胀冷缩，冬季两相邻线杆之间的导线长度会有所减少．对B 线杆及两侧的电线，冬季与夏季相比( )A ．电线最高点处的张力变小B ．电线最低处的张力不变C ．线杆对地面的压力变小D ．线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变答案 D解析 以整条电线为研究对象，受力分析如右图所示，由平衡条件知，两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡，由几何关系得：Fcosθ＝Mg 2，即：F ＝Mg 2cosθ， 由于夏天气温较高，电线的体积会膨胀，电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小，故Mg 2cosθ变小，所以两电线杆处的电线拉力冬天与夏天相比是变大．电线杆上的电线的质量一定，受力平衡，夏季、冬季杆对地面的压力相等，不变．所以选项A 、B 、C 三项错误，D 项正确．11.(2018·益阳质检)(多选)如图所示，A 、B 都是重物，A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，B 放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P 被一根斜短线系于天花板上的O 点；O′是三根细线的结点，bO ′水平拉着B 物体，cO ′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于平衡静止状态，g ＝10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20 3 N，则下列说法中正确的是( )A．弹簧的弹力为10 N B．重物A的质量为2 kgC．桌面对B物体的摩擦力为10 3 N D．OP与竖直方向的夹角为60°答案ABC解析O′a与aA两细线拉力的合力与斜线OP的张力大小相等．由几何知识可知F O′a＝F aA ＝20 N，且OP与竖直方向夹角为30°，D项错误；重物A的重力G A＝F aA，所以m A＝2 kg，B 项正确；桌面对B的摩擦力F f＝F O′b＝F O′a cos30°＝10 3 N，C项正确；弹簧的弹力F弹＝F O′a sin30°＝10 N，A项正确．12.(多选)如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态．如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置时，下列判断正确的是( )A．B端移到B1位置时，绳子张力不变B．B端移到B2位置时，绳子张力变小C．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大D．B端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小答案AD解析以悬挂点为研究对象，画出其受力图，则两侧绳子的拉力相等，设绳子长为L，左、右两侧绳子长为L1、L2，两杆之间的宽度为d，两绳与竖直方向的夹角为θ，L1sinθ＋L2sin θ＝d，所以sinθ＝d/L，可见θ只由d、L决定，与其他因素无关，根据G＝2Fcosθ，F 的大小与绳子在B、B1、B2的位置无关，所以A项正确．将杆移动到虚线位置时，d变小，θ变小，根据F＝G2cosθ，绳子张力变小，可见D项正确．13．(2018·张家口模拟)假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大(如图所示)，他先后做出过几个猜想，其中合理的是( )A ．刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了外形美观，跟使用功能无关B ．在刀背上加上同样的力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C ．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D ．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大答案 D解析 把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角劈，设顶角为2θ，背宽为d ，侧面长为l ，如图乙所示，当在劈背施加压力F 后，产生垂直侧面的两个分力F 1、F 2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体．由对称性知，这两个分力大小相等(F 1＝F 2)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图丙所示．刀背上加上一定的压力F 时，顶角越小，sin θ的值越小，F 1和F 2越大．但是，刀刃的顶角越小时，刀刃的强度会减小，碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂，实际，所以做成前部较薄，后部较厚．使用时，用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等)，用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品，故D 项正确，A 、B 、C 三项错误．14.(2016·课标全国Ⅲ)如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球．在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( )A.m 2B.32m C ．mD ．2m答案 C解析 如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心．由于a 、b 间距等于圆弧半径，则∠aOb＝60°，进一步分析知，细线与aO 、bO 间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块研究，悬挂小物块的细线张角为120°，由平衡条件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m.故C 项正确．二、非选择题15.如图所示，物体A 在水平力F 1＝400 N 的作用下，沿着倾角θ＝60°的斜面匀速下滑，物体A 受的重力G ＝400 N ，(已知sin15°＝0.259，cos15°＝0.966)(1)物体A 总共受到几个力的作用？(2)将F 1与重力G 进行合成，合力F 大小等于多少？合力F 与斜面成多少度角(锐角)?(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F′，则F′与F 的大小、方向有怎样的关系？(4)斜面对物体的支持力与滑动摩擦力各等于多少？物体与斜面之间的动摩擦因数等于多少？答案 (1)4个 (2)400 2 N 与斜面成75°的锐角(3)等大反向 (4)546 N 146 N 0.27解析 (1)物体受到重力、支持力和水平力F 1、摩擦力，共4个力作用．(2)F 1与重力G 的合力．F ＝F 12＋G 2＝4002＋4002N ＝400 2 N ．F 与斜面成75°的锐角，如图所示．(3)将斜面对物体的支持力与滑动摩擦力合成，得到合力F′，则F′与F 大小相等方向相反，作用在一条直线上．如图所示．(4)斜面对物体的支持力：F 2＝Fcos15°＝2Gcos15°＝546 N ；滑动摩擦力F 3＝Fsin15°＝2Gsin15°＝146 N ；动摩擦因数μ＝F 3F 2＝tan15°＝0.27.。

高考实验专题复习一力学实验（附参考答案）实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的重点实验，是力学实验的基础，通过熟练掌握打点计时器的使用，为验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律做好必要的知识和方法上的准备。

、考查重点:（一）打点计时器的使用（二）毫米刻度尺的使用（三）速度和加速度的求解方法二、注意事项1. 交流电源的电压及频率要符合要求.2 •实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸.3 •开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.4 .先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点, 即时间间隔为T = 0.02 >5 s= 0.1 s.6 •小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小, 使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8 .测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差.三、经典讲练【例题】（2010广东理综）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.（1）已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为⑵ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是（计算结果保留三位有效数字）.fl【命题立意】本题主要考查打点计时器、刻度尺的读数、纸带公式、有效数字。

1【规范解答】①T 0.02s②读A、B两点数值: 1.00cm、1.70cm 故：s=1.70cm-1.00cm=0.70cmV c V BD BD 型空1°2m/s 0.100m/s 2t 0.2【答案】①0.02s ②0.70cm；0.100m/s邻两计数点间还有 4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示. 根据图中数据计算的加速度⑵回答下列两个问题：① 为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有A. 木板的长度L B .木板的质量m i C •滑块的质量m 2 D .托盘和砝码的总质量 m 3E .滑块运动的时间t② ____________________________________________________ 测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 __________________________________________________________（3）滑块与木板间的动摩擦因数 = ___________ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g ）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 _____________ （填偏大”或偏小”）解析：⑴ 逐差法"求解：S 4-S i =S 5-S 2=S 6-S 3=3aT 2⑶对整体列牛顿第二定律，m 3g- ym g=（m 2+m 3）a答案 （1）0. 495 m/s 2〜0. 497 m/s 2 （2）①CD ②天平 （3）网_（m2+m3）a 偏大m 2g五、真题训练1. （2013浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮 筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上。

2022年高考物理一轮复习：力学实验 专项练习题1.在“在探究加速度与力、质量的关系”的实验中，如图为测加速度时打出的一条纸带。

已知从纸带上测出AB 、BC 、CD 、DE 之间的距离分别是d 1、d 2、d 3、d 4，打点计时器打点的周期为T 。

（1）则打B 点时纸带的瞬时速度v B =_________； （2）纸带运动的加速度a =________。

2.某科技实验小组利用传感器测定铁块与斜面间的动摩擦因数，装置如图甲所示，在长为0l 的固定斜面上，让铁块从斜面顶端由静止开始下滑，由固定在斜面底端的位移传感器、速度传感器分别测出铁块到传感器的距离l 和相应位置的速度v ，最后利用计算机拟合得到如图乙所示的图线。

(1)图乙中的纵坐标表示铁块到传感器的距离l ，横坐标表示___________。

A B ．v C ．2v D ．21v(2)该图线的函数表达式l =___________（用0l b v 、、表示）(3)根据图线可得铁块沿斜面下滑的加速度a =___________（用0l b 、表示）。

(4)若斜面长0 1.0m l =，高0.60m ，采用国际单位制b 的数值为9.8，取重力加速度29.8m/s g =，可得到铁块与斜面间的动摩擦因数μ=___________。

3.某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．(1)如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数10m/s)据如下表，有数据算得劲度系数k=___N/m．(g取2(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小___．(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为___．(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图（c）．有图可知，v与x成___关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的___成正比．4.某实验小组利用如图所示装置测量小物块与接触面间的动摩擦因数。

2022届高考（一轮）物理：力学实验习题附参考答案高考：力学实验1、某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图甲)。

在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时。

实验中该同学将钢条竖直置于一定高度(下端A高于光控开关)，由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2。

(1)用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图乙所示，其值为_______mm。

(2)该同学利用=及=，求出、，再利用测量的时间t 1和t2，可得到重力加速度g的表达式为_______(用、及给出的时间表示)。

2、某实验小组利用图【1】所示的装置探究加速度与力、质量的关系．图【1】(1)下列做法正确的是________(填字母代号)．A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图【2】中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(填“大于”“小于”或“等于”)图【2】3、在“探究求合力的方法”的实验中(1)本实验采用的科学方法是()A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法(2)其中的两个步骤是：(ⅰ)在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点到达某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧测力计的读数F1和F2.(ⅱ)只用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时伸长量一样，记下此时弹簧测力计的读数F和细线的方向，以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏之处：在(ⅰ)中是________________________________________；在(ⅱ)中是________________________________________．(3)在做“互成角度的两个力的合力”的实验中，用M、N两个弹簧测力计拉橡皮条的结点使其位于O处，此时α＋β＝90°，如图所示；然后保持M的读数不变，当α角由图中所示的值减小时，要使结点仍在O处，可采用的办法是() A．增大N的读数，减小β角B．减小N的读数，减小β角C．减小N的读数，增大β角D．增大N的读数，增大β角4、某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表：代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)5、有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)(多选)改变钩码个数，实验能完成的是()A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是()A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为下图中________是正确的．(填“甲”或“乙”)6、气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。

力学实验训练题1.某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为0~5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

（1）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有________。

A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力（2）该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如图所示。

其中对于提高实验精度最有利的是_________。

A. B. C. D.2.探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数的实验装置如图甲所示。

钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的拉力F。

实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每挂一个钩码后测出相应的弹簧总长度L。

（1）某同学通过以上实验测量后把6组数据对应的点画在如图乙所示坐标图中，请作出F L-图线。

（2）由图乙中图线可得出该弹簧的原长0=L______cm，劲度系数k=_____N/m。

（结果均保留两位有效数字）（3）由图乙可以看出，当拉力较大时，图线明显偏离原直线，造成这种现象的主要原因是____________。

3.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。

（1）以下是关于实验过程的一些做法，其中合理的有______。

A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次释放小球的初始位置可以任意选择 C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到小球做平抛运动的轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O 为坐标原点，测量它们的水平坐标x 和竖直坐标y ，图乙中2y x -图像能说明小球做平抛运动的轨迹为抛物线的是_________。

实验一：探究小车速度随时间变化的规律——高考一轮复习物理力学实验专练1.小明在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，进行如下操作（1）实验中如图甲所示调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开小车，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点。

（2）在打出的纸带上每5个点取一个计数点，打点计时器所用电源的频率为50Hz。

测得的数据如图乙所示。

利用这些数据，可以得出如下结果：①打计数点1时纸带运动的速度是_____m/s；（结果保留三位有效数字）m/s；（结果保留三位有效数字）②计算小车的加速度大小为_____2③根据实验结果可以判断计数点0_____（选填“是”或“不是”）小车运动的起点。

2.某同学利用电火花打点计时器研究物块的匀变速直线运动。

物块拉着纸带以一定的初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，打点计时器所用交流电频率为50Hz，打出的纸带如图所示，纸带上标出的相邻计数点之间还有几个点没画出，相邻计数点之间的时间间隔相等。

（1）该打点计时器所用的电源电压为_______V。

（2）在A、B、C、D、E五个点中最先打出的点是_______。

（3）若物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为0.15，重力加速度大小2g ，9.8m/s则相邻计数点之间还有_______个点没画出。

3.某实验小组利用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动。

滑块在斜面上由静止释放后沿直线下滑时，固定在斜面上端的打点计时器在与滑块相连的纸带上打点。

（1）下列说法正确的是____________；（单选，选填字母代号）A.所用斜面必须光滑B.实验操作时先放滑块，再接通电源C.组装实验器材时，滑块离打点计时器尽可能远一些D.此实验还需要使用刻度尺（2）某次实验时滑块做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示。

A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。

实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近ABx的是_________；（选填字母代号）A.1.20cmB.1.39cmC.1.50cmD.1.60cm（3）已知电火花计时器连接的是频率为50Hz的交变电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时滑块的速度大小Cv=__________m/s，滑块的加速度大小a=__________2m/s；（计算结果均保留两位有效数字）（4）实验小组用图像法处理数据，从A点开始计时，描绘x tt—图像。

2022届高考物理：力学实验（一轮）习题含有答案高考：力学实验1、现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。

在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示，拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。

已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s数据如表所示。

重力加速度大小g取9.80 m/s2。

单位： cmx 1x2x3x4h s10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a=_______m/s2(保留3位有效数字)。

(2)因为___________ ，可知斜面是粗糙的。

2、如图【1】为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．(1)平衡小车所受阻力的操作：取下________，把木板不带滑轮的一端垫高；接通电火花计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图【2】所示，则应________(选填“减小”或“增大”)木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹________为止．图【1】图【2】图【3】(2)图【3】为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________．3、某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度h＝0.25 m、开口向右的小筒中，如图甲所示．(弹簧的原长比筒短些)，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l并记下弹力F，作出F－l图线如图乙所示．(1)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较，优点在于：___________________________.(2)弹簧的劲度系数为________N/m.(3)弹簧的原长l0＝________m.4、如甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—实验八：验证动量守恒定律1．(2023·云南省昆明一中高三检测)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验，入射球与被碰球半径相同、质量不等，且入射球的质量大于被碰球的质量．1．(2023·云南省昆明一中高三检测)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验，入射球与被碰球半径相同、质量不等，且入射球的质量大于被碰球的质量．(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图甲所示，则直径为________cm；(2)实验中，直接测定小球碰撞前、后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________(填选项前的字母)，间接地解决这个问题；A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移D．小球的直径(3)实验装置如图乙所示，先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，再把B 球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下．记录纸上的O点是铅垂线所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹，未放B球时，A球落地点是记录纸上的________点；放上B球后，B球的落地点是记录纸上的________点；(4)释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM＝13.10 cm，OP＝21.90 cm，ON＝26.04 cm.用天平称得入射小球A的质量m1＝16.8 g，被碰小球B的质量m2＝5.6 g．若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的表格填写完整．(结果保留三位有效数字)OP/m OM/m ON/m碰前“总动量”p/(kg·m) 碰后“总动量”p′/(kg·m)0.219 00.131 00.260 4 3.68×10－3__________根据上面表格中的数据，你认为能得到的结论是__________________________________；(5)实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是________．A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小2．某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图甲所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用的电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以补偿阻力．(1)若已得到打点纸带，测得各计数点间距如图乙所示，A为运动起始的第一点，则应选______段来计算A车的碰前速度，应选________段来计算A车和B车碰后的共同速度．(以上两空均选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)已测得小车A的质量m1＝0.40 kg，小车B的质量m2＝0.20 kg，由以上测量结果可得，碰前总动量为______ kg·m/s；碰后总动量为________ kg·m/s(结果保留小数点后3位)．由上述实验结果得到的结论是：_______________________________________________________________________________________________________________________________. 3．(2023·福建福州市模拟)某地中学生助手设计了一个实验演示板做“探究碰撞中的不变量”的实验，主要实验步骤如下：①选用大小为120 cm×120 cm的白底板竖直放置，悬挂点为O，并标上如图所示的高度刻度；②悬挂点两根等长不可伸长的细绳分别系上两个可视为质点的A摆和B摆，两摆相对的侧面贴上双面胶，以使两摆撞击时能合二为一，以相同速度一起向上摆；③把A摆拉到右侧h1的高度，释放后与静止在平衡位置的B摆相碰．当A、B摆到最高点时读出摆中心对应的高度h2；回答以下问题：(1)若A、B两摆的质量分别为m A、m B，则验证动量守恒的表达式为______________________(用上述物理量字母表示)．(2)把A摆拉到右侧的高度为0.8 m，两摆撞击后一起向左摆到的高度为0.2 m，若满足A摆质量是B摆质量的________倍，即可验证系统动量守恒，从而可以得出A摆碰前初动能为碰后两摆损失机械能的________倍．4．(2023·云南省昆明一中模拟)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律．在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与连接打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．实验测得滑块A(包括弹簧片)的质量m1＝0.310 kg，滑块B(包括弹簧片和遮光片)的质量m2＝0.108 kg，遮光片的宽度d＝1.00 cm，打点计时器所用交流电的频率f＝50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰．碰后光电计时器显示的时间为Δt B＝3.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示．根据图(b)中所标数据，可分析推断出碰撞发生在______间，A滑块碰撞前的速度为____ m/s，B滑块碰撞前的速度为________ m/s, A滑块碰撞后的速度为________ m/s，B滑块碰撞后的速度为________ m/s.(结果保留三位有效数字)5．某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘．将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3.(1)下列说法正确的是________．A．小球a的质量一定要大于小球b的质量B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑C．步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平(2)本实验必须测量的物理量有________．A．小球的半径rB．小球a、b的质量m1、m2C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式____________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒．答案及解析1．(1)2.14 (2)C (3)P N(4)3.66×10－3 在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的“动量”守恒 (5)C 解析 (1)球的直径d ＝21 mm ＋4×0.1 mm ＝21.4 mm ＝2.14 cm.(2)小球离开轨道后做平抛运动，因为小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球抛出的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，所以C 正确．(3)A 球和B 球相撞后，B 球的速度增大，A 球的速度减小，所以碰撞后A 球的落地点距离O 点最近，B 球的落地点距离O 点最远，所以P 点是未放B 球时A 球的落地点，N 点是放上B 球后B 球的落地点．(4)碰后“总动量”p ′＝m 1OM ＋m 2ON ＝0.016 8×0.131 0 kg·m ＋0.005 6×0.260 4 kg·m ≈3.66×10－3 kg·m则可知碰撞前、后“总动量”近似相等，在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的“动量”守恒．(5)入射小球的释放点越高，入射球碰撞前的速度越大，相撞时内力越大，阻力的影响相对越小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，C 正确．2．(1)BC DE (2)0.420 0.417 A 、B 碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒 解析 (1)小车A 碰前运动稳定时做匀速直线运动，所以选择BC 段计算A 碰前的速度；两小车碰后粘在一起仍做匀速直线运动，所以选择DE 段计算A 和B 碰后的共同速度．(2) 碰前小车A 的速度为v 0＝BC t ＝0.105 05×0.02 m/s ＝1.050 m/s 则碰前两小车的总动量为p ＝m 1v 0＋0＝0.40×1.050 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s碰后两小车的速度为v ＝DE t ＝0.069 55×0.02m/s ＝0.695 m/s 则碰后两小车的总动量为p ′＝(m 1＋m 2)v ＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s由上述实验结果得到的结论是：A 、B 碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒．3．(1)m A h 1＝(m A ＋m B )h 2(2)1 2解析 (1)由机械能守恒定律可得m A gh 1＝12m A v 12，得碰前速度v 1＝2gh 1，由(m A ＋m B )gh 2＝12(m A ＋m B )v 22，得碰后速度v 2＝2gh 2，根据动量守恒可知需要验证的表达式为m A h 1＝(m A ＋m B )h 2.(2)把数据代入上述验证表达式可得m A ＝m B ，即若满足A 摆的质量是B 摆的质量的1倍，即可验证系统动量守恒；根据动量守恒定律有m A v 1＝(m A ＋m B )v 2，根据能量守恒定律有12m A v 12＝12(m A ＋m B )v 22＋ΔE ，联立解得ΔE ＝14m A v 12，即A 摆碰前初动能为碰后两摆损失机械能的2倍．4．EF 2.00 0 0.970 2.86解析 由于A 滑块与气垫导轨间的摩擦力非常小，所以除了碰撞过程，A 滑块运动过程因摩擦力产生的加速度非常小，在相同时间内相邻位移的差值也非常小，根据图(b)中所标数据，可看出只有EF 间的位移相比相邻间的位移变化比较明显，故碰撞发生在EF 间； A 滑块碰撞前的速度为v A ＝x FG T ＝4.00×10－20.02m/s ＝2.00 m/s, B 滑块碰撞前的速度为0，A 滑块碰撞后的速度为v A ′＝x DE T ＝1.94×10－20.02 m/s ＝0.970 m/s ，B 滑块碰撞后的速度为v B ′＝d Δt B＝1.00×10－23.500×10－3m/s ≈2.86 m/s. 5．(1)AD (2)BD(3) m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1 解析 (1)小球a 的质量一定要大于小球b 的质量，以防止入射球碰后反弹，选项A 正确；弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑，只要a 球到达桌边时速度相同即可，选项B 错误；步骤②③中入射小球a 的释放点位置不一定相同，但是步骤③④中入射小球a 的释放点位置一定要相同，选项C 错误；把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平，选项D 正确．(2)小球离开桌面右边缘后做平抛运动，设其水平位移为L ，则小球做平抛运动的时间t ＝L v 0小球的竖直位移h ＝12gt 2 联立解得v 0＝L g 2h碰撞前入射球a 的水平速度v 1＝L g 2h 2碰撞后入射球a 的水平速度v 2＝L g 2h 3碰撞后被碰球b 的水平速度v 3＝L g 2h 1如果碰撞过程系统动量守恒，则m 1v 1＝m 1v 2＋m 2v 3即m 1·L g 2h 2＝m 1·L g 2h 3＋m 2·L g 2h 1， 整理得m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1 则要测量的物理量是：小球a 、b 的质量m 1、m 2和小球在木板上的压痕P 1、P 2、P 3分别与P 之间的竖直距离h 1、h 2、h 3，故选B 、D. (3)由以上分析可知当满足关系式m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1时，则证明a 、b 两球碰撞过程中动量守恒．。