2021届高考备考物理二轮复习汇编：力学实验（原卷+解析卷）.pdf

力 学 实 验【原卷】1.(2021 湖北荆州市高三月考)要探究加速度与合外力关系，某同学设计了如图甲所示实验装置，其中长木板放在水平桌面上，小车的质量为，当地重力加速度为g。(不计纸带运动中受到的阻力)(1)调节砂桶中砂的质量，调节定滑轮的高度，使连接小车的细线与长木板平行，小车靠近打点计时器，接通电源，轻推小车，结果打点计时器打出的点间隔均匀，弹簧测力计的示数为其，则 小 车 受 到 的 摩 擦 力 大 小 等 于；(2)不悬挂砂桶，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，当木板与水平面的夹角为。，且tan”时，接通电源，轻推小车，则打点计时器在纸带上打出的点间隔均匀；(3)平衡摩擦力后进行实验，某次实验打出的纸带如图乙所示，0、4B、a为计数点，打相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,根据纸带求得小车运动的加速度，m/s2(结果保留两位有效数字)；A B C D+3.18 一4-6 74-J(单位：cm)-10.69-15.05-乙(4)平衡摩擦力后，保持小车的质量不变，多次改变砂桶中砂的质量进行实验，得到多组小车的加速度a 和弹簧测力计的示数E 作出a”图象，则可能2.(2 0 2 1 江西上饶市高三一模)某兴趣小组在学习了自由落体运动以后想自己设计一个实验测量重力加速度。从实验室找到一个光电门和一个四边都为 d 的等宽“口”字型铁片，以及游标卡尺，该小组设计了如图甲所示装置。“口”型铁片图甲0I I .5nTnTnnTnTTnTTTT0 10 15 30第6格处对齐图乙(1)如图乙，先用游标卡尺测得“口”字型铁片遮光宽度片2.3 0 m m,该读数是2游标尺中第6 格刻度线与主尺第 nun线对齐得到的。(2)测出铁片上下两边中线间距离(Z o(3)用丝线将铁片悬挂于光电门正上方，让铁片平面与光电门发射接收方向垂直，烧断悬线。(4)读出数字显示器记录的铁片上边、下边的挡光时间分别为加圾(5)“口”形 铁 片 下 边 通 过 光 电 门 的 速 度 近 似 为 尸 (用、d、At A 友中的字母表不)。(6)由此可测得当地的重力加速g=(用、d、A 小力2中的字母表示3.(2021 湖南长沙市-长郡中学高三二模)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Z和 8将绳子打一个结点0,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%、%和心,回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是A.钩码的个数N=屈=2,%=3B.钩码的个数儿=%=3,=6C.钩码的个数%=屈=4 =53D.钩码的个数4=3,届=4,加=9(2)在拆下钩码和绳子前，必要的步骤是 oA.标记结点。的位置，并记录a、0B、小三段绳子的方向B.量出OA.0B、勿三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.记录钩码的个数风、风、NiE.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”)4.(2021*安徽高三月考)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力和质量的关系，实验时将拉力传感器固定在水平放置的木板上，传感器与水平细线相连，细线绕过定滑轮与水瓶相连，已知木板与桌面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。4（1）将质量为外的木板（包括拉力传感器）右端移至与标识线M N 对齐，向水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数外，再加一定量的水,当拉力传感器示数为时释放木板，记录木板右端运动到与M N间距为L的处所P Q 用时间，为减小误差，多次测量取时间的平均值t,由此可知木板运动的 加 速 度 为 （结果用、方表示）。（2）保持水瓶中水的质量一定时，通过在木板上叠放重物来改变其质量，这种情况下（填“能”或“不能”）探究物体的加速度与质量的关系。（3）在保持外 一定的情况下，通过改变水瓶中水的质量来改变外力，与用钩码拉动小车相比较，其优点是。A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以比较准确地测出摩擦力的大小C.可以获得更大的加速度以提高实验精确度D.可以让木板受到的拉力连续变化，以取得任意值5.（2 0 2 1 安徽高三开学考试）某同学用如图甲所示装置研究物块的匀变速直线运动。5(1)实验所用的打点计时器如图乙所示，该打点计时器所用的电源是()A.4 6V的 交 流 电 B.4 6V的 直 流 电 c.220V的交流电(2)实验中得到一条清晰的纸带如下图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G7 个点.以打4 点为计时零点，以 为横坐标、;(其 中 d为各点到力点的距离，方 表示 4 点到各点的运动时间)为纵坐标，得到图象的斜率为匕则加速度的大小为；图线与纵轴的交点表示的物理意义是：。(3)该同学认为：r图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块在 时间内 运 动 的 位 移 大 小.他 的 观 点 是 (选填“正确”或“错误”)的。6.(2021 湖北荆州市高三月考)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。6细绳 M 纸带住 /ryiW 1厂 I重物、乩 一 端 有 小车打点计时器m定滑轮 实验台的长木板L(1)下列不必要的实验要求是 oA.应使小车从靠近打点计时器位置释放B.滑轮与小车间的细绳应与木板平行C.应先接通电源，后释放小车D.应使小车质量M远大于重物质量加E.在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将重物通过定滑轮拴在小车上(2)某条纸带测量数据如图所示，0、A,&a D、E、尸为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为 =4.2 2 c m、s2=4.6 5 c m、邑=5.0 8 c m、s4-5.4 9 c m、=5.9 1 c m、=6.3 4 c m o已知打点计时器的工作频率为5 0 H z,则小滑车的加速度值为4 m/s2(结果保留两位有效数字)。O A B C D E 尸(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度,根据测得的多组数据画出产关系图像，如图所示。此图像的四段明显偏离直线，造成此现象的主要原因是。77.(2 0 2 1 -赤峰二中高三月考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是:a如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的4点，另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;A沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为。点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力A、的 大 小。用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、6两点，并分别将其与。点连接，表示两力的方向；c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至。点，记录其拉力尸的大小并用上述方法记录其方向；(1)本 实 验 用 到 的 物 理 方 法 是；(2)图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中 是A和 8合力的理论值(填写/或f )；(3)实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计以的拉力方向互相垂直，即a +=9 0。，若保持测力计的读数不变，当 角。由图中所示的值逐渐增大时，要使橡皮筋的活动端仍在。点，可 采 用 的 办 法 是;A.增大的读数，增大角 B.减小的读数，增大角C.减小的读数，减小角 D.增大的读数，减小角8.(2 0 2 1 辽宁朝阳市高三月考)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置做“探究加速度与力质量的关系”实验。传 感 器 叶打点计时器,、_/纸带-IJ IJ I i r I/(1)该实验小组的同学在探究加速度与外力的关系时，通过得到的数据描绘出了加速度关于外力的图象，如图乙所示。附有滑轮的长木板水平放置，发现图象与横轴有一交点，则 该 交 点 的 物 理 意 义 是;造成这一现象的原因是。(2)做探究加速度与质量关系实验时，正确平衡摩擦力后，保持悬挂的重物不9变，改变小车上祛码的质量多次实验，测出多组加速度a 及小车上祛码的质量如作出图象，-加如图丙所示。若图中直线的斜率为A,在纵轴上的截距a为b,若牛顿第二定律成立，且实验过程中小车受到的拉力保持不变，则小车受到的拉力为，小车的质量为 o9.（2 0 2 1 广东惠州市高三月考）图（a）是测量木块与木板间动摩擦因数的实验装置。接通电源，开启打点计时器，从斜面上某点释放木块，木块沿木板滑下，多次重复后选择点迹清晰的一条纸带如图（6）所示。图中。4 是选取的五个计数点，相邻两计数点的时间间隔为北如图（6）所示，测出了两个计数点的间距荀和羽，重力加速度为g,完成下列填空：图(b)（1）木 块 下 滑 的 加 速 度 大 小 为 （用符号7、为、为表示）;（2）下列物理量中，还 需 测 量 的 是；10A.木块的质量RB.木板的质量C.木块下滑的时间tD.木板的倾角(3)木 块 与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 为；(4)实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值，可能的一个原因是10.(2 02 1 济南市山东省实验中学高三月考)某中学实验小组用如图甲所示的实验装置探究做功与动能变化的关系，一端安装轻质光滑定滑轮的长木板放在水平桌面上，长木板A处有一带长方形遮光片的滑块，滑块右端固定有力传感器，能测出滑块所受的拉力，滑块、传感器及遮光片的总质量为M滑块右端由跨过定滑轮的细绳与一沙桶相连，沙桶和沙的总质量为如遮光片两条长边与长木板垂直；长木板上B处固定一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t,d 表示遮光片的宽度，上表示遮光片右侧初位置至光电门之间的距离。(1)实验前 平衡滑块与长木板间的摩擦力(填“需要”或“不需要实验过程中 满足远大于“。(填“需要”或“不需要”)11（3）实验主要步骤如下：按图甲正确安装器材并进行正确调节。该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图乙所示，遮光片宽度的测量值=cm o让沙桶内盛上适量细沙，由静止释放滑块，滑块在细线拉动下运动，记录力传感器的示数尸和遮光片通过光电门的时间t;保持质量和遮光片右侧初位置至光电门之间的距离 不变，改变沙桶内细沙的质量，重复以上步骤。为了直观地研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，根据多次实验记录的尸和方描点，拟合成一条直线图像，数据处理时应做出的图像是（请填写选项前对应的字母）。,1 1 ,A.t-F B.t2-F C.t2-D.F2F t11.（2021 湖北武汉市高三月考）如图为一理想阿特伍德机示意图，利用它可以验证力学定律。物块A（安装了一个遮光片）、B用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。物块A上的遮光片正下方固定了一个光电门，光电门通过数据采集器与计算机相连。预先已经用天平测出了物块A（含遮光片）、B的质量分别为团、雁 32在用游标卡尺测遮光片宽度d时，读数如图乙，则a m m。12接计算机光电门图甲图乙（1）接通光电门，由静止同时释放物块A、B,此后，计算机自动记录遮光片通过光电门所用的时间加。若想要利用该装置验证牛顿第二定律，已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是（利用文字描述并标明对应的物理量符号），验证牛顿第二定律时需要验证的等式为（写出等式的完整形式，无需简化）。（2）若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律，则所需要验证的等式为（写出等式的完整形式，无需简化）。1 2.（2 0 2 1 安徽池州市-高三期末）某同学用如图甲所示装置做研究”加速度与合外力的关系”实验。id i.（单位:cm）-28.81-乙 Q A B C（1）该同学在平衡摩擦力后进行实验，小车在运动过程中实际所受的拉力13钩码的重力（填“大于”、“小于”或“等于），根据该同学设置的实验，（填“需要”或“不需要）使钩码质量勿远小于小车质量乂（2）根据调节好的实验装置，实验打出的一条纸带如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，交流电的周期为50H z,由图中的数据可知，打点计时器打下。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 m/s2o （计算结果均保留两位有效数字）（3）在小车质量保持不变的情况下，不断增加悬挂钩码个数,重复实验多次。测出每次增加钩码后拉力传感器的示数尸和小车的加速度a,作年尸的图像。下列图线中正确的表示a、尸 关 系 的 图 像 是。13.（2021 广东高三月考）用如图所示的实验装置进行实验。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量。14(1)所用的打点计时器在纸带上直接记录的是物体运动过程的(填“位置”或“位移”)；通过打点的数量，可 以 计 算 运 动 过 程 的,它所接电源为电 源(填“直流”或“交流”)。(2)利用这个装置可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点4B、a D、E,测出 距起始点。的距离为s。，点4。间的距离为s,点方间的距离为S2,使用的交流电的频率为 选用这些条件写出重锤下落的加速度a=。0)JA B C D EI i：1(1 ，；1卜S o 卜 “卜 *I1 4.(2 0 2 1 江西吉安市-高三月考)“探究小车的速度随时间变化规律”实验装置如图所示，打点计时器接在标称值5 0 H z 的低压交流电源上。实验得到的多条纸带中，有一条纸带的测量数据如下。纸带上的各点都是时间间隔伫0.1 s的计数点，B、C、D、与 4 的距离分别为 1.2 c m、3.6 c m、7.2 c m、1 2.0 c m。15纸带打点计时器-0=小车J-1钩码占*ABCDE(1)根据纸带数据，可 求 得 打 下。点 时 小 车 的 瞬 时 速 度 兀=m/s；(2)根据纸带数据，求 出 小 车 运 动 的 加 速 度，m/s2；(3)本实验中，如果电源的实际 频率不足5 0 H z,则瞬时速度的测量值_ _ _ _ _ _ _(填“偏 大”或“偏 小”)，加速度的测量值_ _ _ _ _ _ _ (填“偏 大”或“偏 小”)。1 5.(2 0 2 1 广 东 佛 山 市 高 一 期 末)如 图 甲 为 某 实 验 小 组 探 究 小 车 加 速 度 大 小与其受力之间关系的实验装置示意图o纸带运动方向图乙(D图甲中，小车在运动过程中沿木板方向受到阻力与绳子拉力作用。为了平衡小车所受的阻力，应该取下,把木板不带滑轮的一端用垫木垫高;接通打点计时器电源后，轻推小车，让小车拖着纸带运动。如果打出的某部分纸带如图乙所示，则应将垫木(填“向左移”或“向右移”)；(2)平衡小车阻力后，为了把钩码重力近似看成是小车所受的拉力，应满足的16条件是;(3)某次实验中，接通电源(频率为5 0 H z),释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，在纸带上依次取0、A B、a 若干个计数点，相邻计数点间还有4 个计时点没有画出，如图丙所示。则如长度为 c m,小车加速度，m/s?；(计算结果保留3 位效数字)小 删IW删 删 删 脚 加 唧 邮 删 删 删 删 删 删 删 删 删VW W删 饷0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14图丙1 6.(20 21 山东滨州市-高二期末)某学校一兴趣小组用如图装置验证木块碰撞过程中动量守恒定律,长木板固定在水平地面上,长木板左端固定一挡板，挡板上安装一轻弹簧，将木块M放在。点恰好与弹簧自然接触。一同学在某次实验中向左推木块M将弹簧压缩到P 点，由静止释放，过。点后停在B 点;再次向左推木块将弹簧压缩到P 点，在。点静止放置木块N,由静止释放木块M,与木块N正碰后分别停在A 点和C 点。已知木块M的质量为叫、N的质量为牡，木块加、N与长木板间动摩擦因数相同。P O ABC(1)实验中需要的测量仪器有A.刻度尺 B.弹簧测力计(2)实验中需要测量的物理量有：a、P 4间距玉b、P B 间距w c、O A间距天d、。8 间距 e、0 c 1 间距天A 压缩到。点处弹簧弹力17（3）利用上面测得的物理量，写出验证动量守恒定律的表达式：（4）如果长木板右端比左端略高，第（3）间中的表达式（“仍成立”“不成立”、“不确定”）。1 7.（20 21 山东滨州市-高二期末）在“利用单摆测量当地重力加速度”的实验中：（1）某小组利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径=_cmo.2.主、c mo游 标 尺i o甲（2）根据测量数据画出了如图乙所示的尸-L图 像（L代表摆长，T代表周期）,由图像可得重力加速度&=M s?（保 留3位有效数字）。（3）受疫情影响，某同学在家里重做该实验，他用手机代替秒表，但是没有合适的摆球，就找了一块外形不规则的小石块代替摆球，他用摆线长。加代替摆长，如图丙所示，做出尸T 图像，根据图像的斜率求出重力加速度。忽略偶然误差，重力加速度的测量值_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。1 8.（2 02 1 江西赣州市高一期末）某同学通过在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,18探究弹力和弹簧伸长量的关系。若弹簧的弹力用尸表示，弹簧挂上钩码后的总长度用 表示，表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度。(g取l O m/s?)钩码质量W g03 06 09 01 2 01 5 0弹簧总长度Z/cm6.07.2 08.4 01 0.8 01 2.00(1)根据实验数据在如图所示坐标系中作出弹簧的弹力尸与弹簧的伸长量x的关系图像 o(2)根据数据或图像推出钩码质量为0与9 0g时弹簧长度分别为cm,cm。(3)根据图像得到弹簧的劲度系数是 N/m o1 9.(2 02 1 福建漳州市-高一期末)某同学用如图甲所示的实验装置探究加速度与物体受力之间的关系。19(1)实验过程中，打 点 计 时 器 应 接 在(填“直流”或“交流”)电源上，平衡摩擦力后，在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端，调整定滑轮，使细绳;(2)图乙为某次实验中得到的一条纸带，相邻两计数点间的时间间隔0.1 0s,根据实验数据，打点计时器打出，点时小车的速度大小为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2(结果均保留3 位有效数字)；(3)某同学在实验过程中未平衡摩擦力，得到图丙所示的加速度与合外力关系图像。设图中直线的斜率为七横截距为队若牛顿第二定律成立，则小车运动 过 程 中 受 到 的 阻 力 大 小 为 (用题中物理量符号表示)。2 0.(2 02 1 江苏连云港市-高一期末)某实验小组利用如图所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。(1)下列做法正确的是20A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度补偿小车受到的阻力时，将挂有槽码的细绳通过定滑轮拴在小车上C.实验时，先释放小车，再启动打点计时器D.通过增减小车上的硅码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度（2）如图所示为某次实验得到的纸带（交流电源的频率为5 0 H z）,由图中数据求出小车加速度大小为 m/s2,打下E点时小车速度大小为m/s o （结果均保留两位有效数字）纸带运动方向 一O E F GH 7.72*7.21*1*6.71*6.25（单位:cm）（3）在保持小车所受合外力一定的情况下，对实验得到的一系列纸带进行处理,测得小车加速度a 与其质量的数据如下表：实验次数123456a(m ,s-2)1.5 11.2 31.0 00.8 60.7 50.6 7M(k g)0.2 00.2 50.3 00.3 50.400.451/M(k g1)5.0 04.0 03.3 32.8 62.5 02.2 2210/(ms2)根据这些数据在给定的坐标纸上描点并作出廿：图线 O（4）根据作出的图线求得小车所受的合外力大小为 N（结果保留两位有效数字力学实验1.（2021 湖北荆州市高三月考）要探究加速度与合外力关系，某同学设计了如图甲所示实验装置，其中长木板放在水平桌面上，小车的质量为，当地 重 力 加 速 度 为（不计纸带运动中受到的阻力）22(1)调节砂桶中砂的质量，调节定滑轮的高度，使连接小车的细线与长木板平行，小车靠近打点计时器，接通电源，轻推小车，结果打点计时器打出的点间隔均匀，弹簧测力计的示数为我，则 小 车 受 到 的 摩 擦 力 大 小 等 于;(2)不悬挂砂桶，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，当木板与水平面的夹角为。，且tan”时，接通电源，轻推小车，则打点计时器在纸带上打出的点间隔均匀；(3)平衡摩擦力后进行实验，某次实验打出的纸带如图乙所示，0、4B、a为计数点，打相邻计数点间的时间间隔为o.1 S,根据纸带求得小车运动的加速度小_m/s2(结果保留两位有效数字)；(；：6 (+3.18,-6 74-(单位：cm)-10.69-*中的字母表中)。(6)由此可测得当地的重力加速g=(用、d、以小友中的字母表示)。【答案】8【详解】d颂 脸)I f(1)1 游标尺精确度为0.0 5 m m,从图片上可以看出游标尺中第6 格刻度线与主尺第8 m m 线对齐得到的。(5)2 铁片下边的挡光时间分别为 如 铁片遮光宽度乩则通过光电门的速25度近似为dv =绝(6)3 研究铁片上下两边依次通过光电门的运动过程，根据公式有2 g L=(=)2 (二)2解得g x K=-)2 2L A r?A，I3.(2 0 2 1 湖南长沙市-长郡中学高三二模)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4 和 8将绳子打一个结点0,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%、%和%,回 答 下 列 问 题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是 oA.钩码的个数4=4=2,4 =3B.钩码的个数4 =%=3,厘=6C.钩码的个数4 =W3D.钩码的个数4=3,=4,珀=9(2)在拆下钩码和绳子前，必要的步骤是2 6A.标记结点。的位置，并记录a、OB、0C三段绳子的方向B.量出OA.0B、必三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.记录钩码的个数“、“、NiE.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”)【答案】A C A D 甲【详解】(1)EUA.对。点受力分析，如下图所示OA.OB、0C分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以勿等于0Do因此三个力的大小构成一个三角形。2、2、3 可以构成三角形，则结点能处于平衡状态，A正确；27B.3、3、6 不可以构成三角形，则结点不能处于平衡，B错误。C.5、5、5 可以构成三角形，则结点能处于平衡，C正确；D.3、4、9 不可以构成三角形，则结点不能处于平衡，D错误。故选ACo(2)2为验证平行四边形定则必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点。的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录祛码的个数和记录0A.0B、况三段绳子的方向。故选AD。(3)3以。点为研究对象，A 的是实际作用效果在0C这条线上，由于误差的存在，A、的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。4.(2021*安徽高三月考)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力和质量的关系，实验时将拉力传感器固定在水平放置的木板上，传感器与水平细线相连，细线绕过定滑轮与水瓶相连，已知木板与桌面间的滑动摩擦力等(1)将质量为人的木板(包括拉力传感器)右端移至与标识线MN对齐，向28水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数外，再加一定量的水,当拉力传感器示数为6 时释放木板，记录木板右端运动到与M N间距为L的处所PQ用时间，为减小误差，多次测量取时间的平均值t,由此可知木板运动的 加 速 度 为 (结果用、方表示)。(2)保持水瓶中水的质量一定时，通过在木板上叠放重物来改变其质量，这种情况下(填“能”或“不能”)探究物体的加速度与质量的关系。(3)在保持为一定的情况下，通过改变水瓶中水的质量来改变外力，与用钩码拉动小车相比较，其优点是 oA.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以比较准确地测出摩擦力的大小C.可以获得更大的加速度以提高实验精确度D.可以让木板受到的拉力连续变化，以取得任意值【答案】华21 不能 BD【详解】由题意知木板运动时L=at22整理可得加速度为2La =T(2)2在保持水瓶中水的质量一定的情况下，拉力一定，但由于木板整体的质量不同，对应的摩擦力也不相同，因此不能探究人和a 的关系.(3)31A.不可以改变滑动摩擦力的大小，A错误；29B.缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较准确地测出滑动摩擦力的大小，B正确；C.并没有获得更大的加速度，来提高实验精确度，C错误；D.缓慢向瓶中加水，可以让木板受到的拉力连续变化，以取得任意值，D正确。5.(2021 安徽高三开学考试)某同学用如图甲所示装置研究物块的匀变速直线运动。(1)实验所用的打点计时器如图乙所示，该打点计时器所用的电源是()A.4 6V的 交 流 电B.4 6V的 直 流 电c.220V的交流电(2)实验中得到一条清晰的纸带如下图所示，并在其上取示4点到各点的运动时间)为纵坐标，得到图象的斜率为则加速度的大小为;图线与纵轴的交点表示的物理意义是：。30（3）该同学认为：?一图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块在方时间内 运 动 的 位 移 大 小.他 的 观 点 是 （选 填“正确”或“错误”）的。【答案】C 2人 打力点时物块的速度（合理即可）错误【详解】（1）1 图乙所示的打点计时器为电火花计时器，所用电源为2 2 0 V 交流电，故选C。（2）2 3 根据J 1 2d=vot+-a r得d 17=%+5 成因此斜率为k=-2即加速度大小为a=2k图线与纵轴的交点为打A点时物块的速度。（3）4 不 能 用，图象中的图线与时间轴围成的面积表示物块匕时间内运动的位移大小，他的观点是错误的。6.（2 0 2 1 湖北荆州市高三月考）某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系。31细绳 M 纸带住 /ryiW 1厂 I重物、乩 一 端 有 小车打点计时器m定滑轮 实验台的长木板L(1)下列不必要的实验要求是 oA.应使小车从靠近打点计时器位置释放B.滑轮与小车间的细绳应与木板平行C.应先接通电源，后释放小车D.应使小车质量M远大于重物质量加E.在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将重物通过定滑轮拴在小车上(2)某条纸带测量数据如图所示，0、A,&a D、E、尸为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为 =4.2 2 c m、s2=4.6 5 c m、邑=5.0 8 c m、s4-5.4 9 c m、=5.9 1 c m、=6.3 4 c m o已知打点计时器的工作频率为5 0 H z,则小滑车的加速度值为4 m/s2(结果保留两位有效数字)。O A B C D E 尸(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度,根据测得的多组数据画出 产关系图像，如图所示。此图像的四段明显偏离直线，造成此现象的主要原因是。32a/(m s-2)BIZ.aJ7N【答案】E 0.42 所挂钩码的总质量过大【详解】(1)1 A.应使小车从靠近打点计时器位置释放，这样可以充分利用纸带，A正确；B.滑轮与小车间的细绳应与木板平行，这样细绳拉力减去摩擦力才是小车所受的合力，B正确；C.释放小车时，要先接通电源，后释放小车，C正确；D.要使绳对小车的拉力大小近似等于钩码的重力就需要保证牵引端重物的总质量远小于小车的质量，D正确；E.在调节木板倾斜度平衡摩擦力时应拿掉重物，E 错误。选择不必要的，故选E。(2)2 根据逐差法可得，加速度大小为 一(S4+S 5+S 6)(S1+S 2+S 3)9 F ，代入数据解得a-0.42m/s2(3)3 在实验中认为细绳的拉力产等于钩码的重力侬，实际上，根据牛顿第二定律可得33F=Ma,mg F=ma整理得当M口机时，拉力近似等于重力，有a .FM M M+m。-尸图像为直线，随着力的增大，当不满足“机时，减小，。-尸图像M+m的斜率逐渐变小偏离直线。7.(20 21-赤峰二中高三月考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：a.如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的4 点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；6.沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为。点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力V、月的大小。用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b 两点，并分别将其与。点连接，表示两力的方向；c.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至。点，记录其拉力厂的大小并用上述方法记录其方向；(1)本 实 验 用 到 的 物 理 方 法 是;34(2)图乙是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中 是 和 A合力的理论值(填写F 或尸)；(3)实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计从的拉力方向互相垂直，即。+=90。，若保持测力计的读数不变，当角。由图中所示的值逐渐增大时，要使橡皮筋的活动端仍在。点，可 采 用 的 办 法 是;A.增大的读数，增大 角 B.减小的读数，增大尸角C.减小的读数，减小 角 D.增大的读数，减小 角【答案】等效替代法 F A【详解】(1)1合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法(2)2由力的平行四边形定则知道，F为合力的理论值。(3)3保持活动端在。点不动，即合力大小方向都不变，测力计“示数不变，根据要求作出力的平行四边形定则，如下图所示，由图可知，需要测力计示数增大，且增大角。故 A正确。故选Ao8.(2021 辽宁朝阳市-高三月考)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置35做“探究加速度与力质量的关系”实验。(1)该实验小组的同学在探究加速度与外力的关系时，通过得到的数据描绘出了加速度关于外力的图象，如图乙所示。附有滑轮的长木板水平放置，发现图象与横轴有一交点，则 该 交 点 的 物 理 意 义 是;造成这一现象的原因是 0(2)做探究加速度与质量关系实验时，正确平衡摩擦力后，保持悬挂的重物不变，改变小车上祛码的质量必多次实验，测出多组加速度a及小车上祛码的质量加，作出图象,-加如图丙所示。若图中直线的斜率为A,在纵轴上的截距a为b,若牛顿第二定律成立，且实验过程中小车受到的拉力保持不变，则小车受到的拉力为，小车的质量为 o【答案】小车与长木板之间的滑动摩擦力为与 没有平衡摩擦力!Kb _ k【详解】2 小车受细绳的拉力和长木板的滑动摩擦力，则由牛顿第二定律得36F f =ma解得F-f 1 r fm m m当传感器的示数为与时，小车开始滑动，则小车所受的滑动摩擦力大小为f =F。即该交点的物理意义为小车与长木板之间的滑动摩擦力玲；造成这一现象的原因是没有平衡摩擦力。（2）3 4 设小车质量为腹若牛顿第二定律成立，则F=+tn）a整理得1 1 M=m-a F F所以图中直线的斜率k JF纵轴上的截距,M/?=解得小车受到的拉力尸 k小车的质量,.bM=k9.（2 0 2 1 广东惠州市高三月考）图（a）是测量木块与木板间动摩擦因数的实验装置。接通电源，开启打点计时器，从斜面上某点释放木块，木块沿木37板滑下，多次重复后选择点迹清晰的一条纸带如图（8）所示。图中。4 是选取的五个计数点，相邻两计数点的时间间隔为方如图（6）所示，测出了两个计数点的间距为和弱，重力加速度为g,完成下列填空：图（a）图（b）（1）木 块 下 滑 的 加 速 度 大 小 为 （用符号八为、及表示）；（2）下列物理量中，还 需 测 量 的 是；A.木块的质量B.木板的质量C.木块下滑的时间tD.木板的倾角（3）木 块 与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 为；（4）实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值，可能的一个原因是【答案】号 D tan”3京骁 木块受到纸带阻力作用38【详解】根据逐差法有x4-Xy=30T解得木块下滑的加速度大小为(2)2 根据牛顿第二定律mg s i n 0-/jmg c o s 3-ma可得4 =八 t a n，-Q-g c o s 0则要测量动摩擦因数还需要测量木板的倾角，故选D。(3)3 木块与木板间的动摩擦因数为a=t a n 八夕-a-八 xd-x,=t a n 夕-!g e o s。3gT cos。(4)4 实验中发现动摩擦因数的测量值大于实际值，可能的一个原因是木块受到纸带阻力作用。1 0.(2 0 2 1 济南市山东省实验中学高三月考)某中学实验小组用如图甲所示的实验装置探究做功与动能变化的关系，一端安装轻质光滑定滑轮的长木板放在水平桌面上，长木板A处有一带长方形遮光片的滑块，滑块右端固定有力传感器，能测出滑块所受的拉力，滑块、传感器及遮光片的总质量为M滑块右端由跨过定滑轮的细绳与一沙桶相连，沙桶和沙的总质量为如遮光片两条长边与长木板垂直；长木板上B处固定一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t,d表示遮光片的宽度，上表示遮光片右侧初位置39至光电门之间的距离。(1)实验前 平衡滑块与长木板间的摩擦力(填“需要”或“不需要”)。(2)实验过程中 满足远大于加。(填“需要”或“不需要”)(3)实验主要步骤如下:按图甲正确安装器材并进行正确调节o该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图乙所示，遮光片宽度的测量值=cm o让沙桶内盛上适量细沙，由静止释放滑块，滑块在细线拉动下运动，记录力传感器的示数尸和遮光片通过光电门的时间t;保持质量和遮光片右侧初位置至光电门之间的距离不变，改变沙桶内细沙的质量，重复以上步骤。为了直观地研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，根据多次实验记录的尸和方描点，拟合成一条直线图像，数据处理时应做出的图像是(请填写选项前对应的字母)。.1 1 ,A.t-F B.t2-F C.t2-D.F2F t【答案】需要 不需要 0.560 C【详解】(1)1实验前需要平衡滑块与长木板间的摩擦力，从而使得细线的拉力等于40滑块受到的合力。（2）2 因为有力传感器测量滑块受到的拉力，则实验过程中不需要满足远大于机。（3）3 遮光片宽度的测量值d =0.5 c m+0.0 5 m m X 1 2=0.5 6 0 c m。4 滑块经过光电门时的速度为dv=t则要验证的关系为1 2FL=-M v22解得2 Md2 1t-2L F即为了能拟合成一条直线图像，数据处理时应做出的图像是产图像。故选C。1 1.（2 0 2 1 湖北武汉市高三月考）如图为一理想阿特伍德机示意图，利用它可以验证力学定律。物块A （安装了一个遮光片）、B 用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。物块A上的遮光片正下方固定了一个光电门，光电门通过数据采集器与计算机相连。预先已经用天平测出了物块A （含遮光片）、B的质量分别为勿A、nk（私降）在用游标卡尺测遮光片宽度d 时，读数如图乙，则卢 m m。41接计算机光电门图甲图乙（1）接通光电门，由静止同时释放物块A、B,此 后，计算机自动记录遮光片通过光电门所用的时间加。若想要利用该装置验证牛顿第二定律，已知当地重力 加 速 度 为g,还需要测量的物理量是（利用文字描述并标明对应的物理量符号），验证牛顿第二定律时需要验证的等式为（写出等式的完整形式，无需简化）。（2）若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律，则所需要验证的等式为（写出等式的完整形式，无需简化）。【答 案】7.3。物 块A从初始位置到光电门的距离h“g-/g =（%+人）击.=（%+叫）d2（AO2【详 解】（1）1 遮光片宽度d=7mm+6x 0.05mm=7.30mm（2）2 遮光片通过光电门的速度dv=一物 体A下 降 了 几 根 据422ah-v2根据牛顿第二定律，则有mA S-mi3g=(mA+mB)a综上所得,、/mAg-mBg=(%+mB)2版加)2即还需测量物块A从初始位置到光电门的距离h 3 验证牛顿第二定律时需要验证的等式为,、储m