2022年高考试题分类汇编专题力学试验.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 年高考试题解析物理分类汇编专题 1（福建）（ 18 分）15 力学试验（1）（6 分）某试验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如下列图,就该摆球的直径为 cm；小组成员在试验过程中有如下说法,其中正确选项；（填选项前的字母）A. 把单摆从平稳位置拉开 B. 测量摆球通过最低点30 度的摆角,并在释放摆球的同时开头计时100 次的时间 t ,就单摆周期为t 100C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,加速度值偏大代入单摆周期公式运算得到的重力D.挑选密度较小的摆球,测得的重力

2、加速度值误差较小2. （重庆）某同学设计了如题22 图 3 所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、名师归纳总结 滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数 ；滑块和托盘上分别放第 1 页,共 15 页有如干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m ,托盘和盘中砝码的总质量为m,试验中,滑块在水平轨道上从A 到 B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g 取10ms2；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 为测量滑块的加速度学习好资料欢迎下载a 的a ,须测出它在A、B 间运动的与,运算运动学公式是；如要求 a 是 m 的一次依据牛顿运动

3、定律得到a 与 m 的关系为：aM1mgmgm他想通过多次转变m ,测出相应的 a 值,并利用上式来运算函数,必需使上式中的保持不变,试验中应将从托盘中取出的砝码置于；试验得到 a 与 m 的关系如题22 图 4 所示,由此可知 =（取两位有效数字）名师归纳总结 【答案】位移时间a2S第 2 页,共 15 页t2mm滑块上- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】将运动公式学习好资料a2 S欢迎下载S 和发生位移S 的时间 t ,S1 at 22变形得,测量出位移t2求得加速度a m为讨论对象,kxb类比,以 m为讨论对象,mgTma；以MTMmgMm

4、 a Mmg,化简可得消去绳子的拉力T,解得加速度amgMmmaM1mgmgg与数学中的一次函数ym将加速度的表达式aM1mgmma“M1mgm” 就相当于图像的斜率 gk,为了保证图像斜率不变,要求mm保m持不变,在试验中就要把从小车上拿下的砝码放置到托盘中,从托盘中拿下的砝码放a1 g置到小车上 . “M m mmg” 相当于纵轴截距. 在图像上取两个点（ 64 103-3,0.23 ）、（67 10-3,0.35 ）,写出直线的两点式方程xy.0233xy0 . 35,化简得64106710y40 x2 .3,方程中的“23 . 3” 就是直线的纵轴截距,所以g2 3.,由于g10m/s

5、2,所以0 .233（浙江）（10 分）在“ 探究加速度与力、质量的关系” 试验时,已供应了小车,一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线；为了完成试验,仍须从下图中选取试验器材,其名称是 作用 ；（漏选或全选得零分） ；并分别写出所选器材的名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载4（新课标）（10 分）利用图 1 所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度；一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时, 与

6、两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间 t ；转变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开头下名师归纳总结 滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,登记相应的t 值；所得数据如下表所示；第 4 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载完成以下填空和作图：（1）如滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度 v 1测量值 s 和 t 四个物理量之间所满意的关系式是_s1atve 或s1at2ve t_；图线；t222 依据表中给出的数据,在图2 给出的坐标纸上

7、画出名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （ 3）由所画出的学习好资料欢迎下载a=_2 0 （ 1.82.2 ）图线,得出滑块加速度的大小为_m/s 2（保留 2 位有效数字）；5（天津）（18 分）（1）某同学用测力计讨论在竖直方向运行的电梯运动状态；他在地面上用测力计测量名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载砝码的重力,示数为 G；他在 电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发觉测力计的示数小于 G,由此判定此时电梯的运动

8、状态可能是减速上升或加速下降；【解析】物体处于失重状态,加速度方向向下,故而可能是减速上升或加速下降；（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如下列图；该金属丝的直径是 1.706 mm 【解析】留意副尺肯定要有估读；读数为1.5+20.6 0.01mm=1.706mm；由于个人情形不同,估读不肯定一样,此题读数1.704-1.708都算正确；（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率；开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针 垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心P1、P2与圆心 O在同始终线上,该直线 O缓慢转动,同时在玻璃砖直径边一侧观看 P1、P2的像,且 P2

9、 的像拦住 P1 的像；如此观看,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消逝；此时只需测量出 玻璃砖直径边绕 O点转过的角度 ,即可计算出玻璃砖的折射率；请用你的测量量表示出折射率 n 1；sin【解析】由题意可知,当玻璃砖转过某一角度 时,刚好发生全反射,在直径边一侧观看不到 P1、P2的像,做出如下列图的光路图可知,当转过角度 时有 n 1；sinP1P2 6（四川）（17O分）（1）（7分）某讨论性学习小组进行了如下试验：如下列图,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R；将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 Y 轴重合,在R从坐标原点以速度v 0=3cm

10、/s 匀速上浮的同时,玻璃管沿x 轴正方向做初速为零的匀加速直线运动；同学们测出某时刻R的坐标为（ 4,6）, 此时 R的速度大小名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载为 Cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图是；（R视为质点）v解析：运动时间t62s,所以水平方向平均速度为v42 cm s ,瞬时速度为324 cm s ,由速度合成知此刻R的速度大小为5cm/s, 由曲线运动条件知道D正确；7（山东）（12 分）（1）某探究小组设计了“ 用一把尺子测定动摩擦因数” 的试验方案；如下列图,将一个小

11、球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端；开头时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地 和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置, 重复以上操作, 直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音；用刻度尺测出小球下落的高度 H、滑块释放点与挡板处的高度差 h 和沿斜面运动的位移 x ；（空气阻力对本试验的影响可以忽视）名师归纳总结 滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_；第 8 页,共 15 页滑块与斜面间的动摩擦因数为_；以下能引起试验误差的是_；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资

12、料 欢迎下载a滑块的质量b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差d小球落地和滑块撞击挡板不同时答案： 1 答案： x/H h- x2/ H x1h2 cd 2解析：由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块运动时间相同,由 x=1 at 2 和 H= 1 gt 2 联立解得滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 a/g = x/H ；2 2对滑块 ,由牛顿其次定律,mgsin - mgcos =ma ,而 sin =h/x ,cos = x 2h /x ,2a= g x/H,联立解得 = h- x 2/ H 1；由 = h- x 2/ H 1 可知,能引起2 2 2 2x

13、 h x h试验误差的是长度 x、h、H测量时的读数误差和小球落地和滑块撞击挡板不同时造成的误差；8（江苏）（8 分）某同学用如下列图的试验装置来验证“ 力的平行四边形定就”；弹簧测力计 A 挂于固定点P,下端用细线挂一重物M；弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉, 使结点 O静止在某位置； 分别读出弹簧测力计直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向；A 和 B的示数, 并在贴于竖（1）本试验用的弹簧测力计示数的单位为 N,图中 A的示数为 _N；（2）以下不必要的试验要求是 _；（请填写选项前对应的字母）（A）应测量重物 M所受的重力（B）弹簧测力计应在使用前校零（C）拉线方向

14、应与木板平面平行（D）转变拉力,进行多次试验,每次都要使 O点静止在同一位置（3）某次试验中,该同学发觉弹簧测力计 方法；【答案】（1） 3.6 （2）D A 的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决（3）转变弹簧测力计 B 拉力的大小；减小重物 M的质量；（或将 A 更换成较大量程的弹簧测力计、转变弹簧测力计B 拉力的方向等） ；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载10 分度的,【解析】此题考查验证“ 力的平行四边形定就”1 弹簧测力计的刻度不是其最小分度为 0.2 N ,故不需要估读；（2）试验过程

15、应验证两弹簧拉力的合力与物体的重力等大反向； 故需要两力的大小方向,及物体的重力, 试验过程中点的位置对试验没有影响；（ 3）可以通过减小合力（重物质量）的大小或转变拉力的方向,以减小弹簧测力计 A的拉力大小,也可以换用大量程的弹簧测力计；9. （海南）现要通过试验验证机械能守恒定律；试验装置如图 1 所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为 M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上 B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间 t ,用 d表示 A 点到导轨低端 C点的距离, h 表

16、示 A与 C的高度差, b 表示遮光片的宽度,s 表示 A ,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过 B 点时的瞬时速度；用 g 表示重力加速度；完成以下填空和作图；（1）如将滑块自A 点由静止释放,就在滑块从A 运动至 B 的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_；动能的增加量可表示为 _；如在运动过程中机械能守恒,1与 s 的关系式为1= _. s 与 tt2t22 多次转变光电门的位置,每次均令滑块自同一点（A 点）下滑,测量相应的值,结果如下表所示：以 s 为横坐标 ,1为纵坐标,在答题卡上对应图2 位置的坐标纸中描出第1 和第 5 个t2名师

17、归纳总结 数据点；依据5 个数据点作直线,求得该直线的斜率k=_104m1.s2保留 3第 10 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载位有效数字 .由测得的 h、d、b、 M和 m数值可以运算出1s直线的斜率k ,将 k 和k 进行比较,t2如其差值在试验答应的范畴内,就可认为此试验验证了机械能守恒定律；答案：（ 1）MhmgsM2tm b22 Mhm gsd2m b2dM（2）描点画图见解析2.388 解析：（1）将滑块自 A 点由静止释放,就在滑块从A 运动至 B的过程中,下落的高度设名师归纳总结 为 hAB,由几

18、何关系得：hAB hs d,解得 :hABsh d；Mghsmgs=Mhm gs；第 11 页,共 15 页滑块系统重力势能的减小量EPMghABmgsdd动能的增加量Ek1Mm v2Mm b2B2 t22- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料mgs=M欢迎下载1=2Mhm gs如在运动过程中机械能守恒：Mh2tm b2,解得dd2t2m b2M（2）描点画图如下：由图可知： k=3 . 39.1484 10m1.s2.23884 10m1.s2.1 400.060010（北京）（ 18 分）（2）如图 2,用 碰撞试验器 可以验证动量守恒定律,

19、即讨论两个小球在轨道水平部 分碰撞前后的动量关系；试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不简单的；但是,可以通过仅测量_ 填选项前的符号 ,间接地解决这个问题；小球开头释放高度 h B小球抛出点距地面的高度 H C小球做平抛运动的射程名师归纳总结 图 2 中 O点是小球抛出点在地面上的垂直投影；试验时,先让入射球ml 多次从斜轨第 12 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载OP；然后,把被碰小球m2上 S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程静置于轨道的水平部分,再将入射球 ml从斜轨上 S 位置静止释放,

20、与小球 m2相碰,并多次重复；接下来要完成的必要步骤是 _； 填选项前的符号 A用天平测量两个小球的质量 ml、 m2B测量小球 m1开头释放高度 hC测量抛出点距地面的高度 HD分别找到 m1、m2相碰后平均落地点的位置 M、NE测量平抛射程 OM,ON如两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 _ 用中测量的量表示 ；如碰撞是弹性碰撞,那么仍应满意的表达式为 _ 用中测量的量表示 ；经测定, m1=45.0g ,m2=7.5g ,小球落地点的平均位置距 O点的距离如图 3 所示；碰撞前、后 m1 的动量分别为 p1 与 p1 ,就 p1: p1=_ :11 ；如碰撞终止时m2 的动量为 p

21、2 ,就p1 : p2 =11:_ ；实 验 结 果 表 明 , 碰 撞 前 、 后 总 动 量 的 比 值p 1p 1p 2为_；有同学认为, 在上述试验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变, 可以使被碰小球做平抛运动的射程增大；请你用4 中已知的数据,分析和计 算出被碰小球 m2 平抛运动射程 ON的最大值为 _cm；答案：（2） C ADE或 DEA或 DAE m 1OMm 2ONm OPm 1OM2m 2ON2m OP214 2.9 11.01 76.8 解析：（2）由于本试验的碰撞是在同一高度,在空中运动时间相同,因而依据小球做平抛名师归纳总结 运动的射程就可知道碰撞后速度的大小之比

22、,所以选C；m1、m2相碰后平均落地点的第 13 页,共 15 页本试验必需用天平测量两个小球的质量ml、m2,分别找到位置 M、 N和测量平抛射程OM,ON,应选 ADE；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - m 1 由 于m 1v 1学习好资料欢迎下载ON、vOP所 以m 2v 2m v, 且v 1OM、v 2tttO M2 mO N1；如碰撞是弹性碰撞, 机械能守恒 m O P11m 22 v 21 22 mv ,2 m v 122所以m 1OM2m 2ON2m OP2OP144.8014；由于p 1m vp 1m v 1 1OM35.2011p 1

23、m v 1 1m OM45.035.201584112022 2001.61.007； 所 以 为；p 2m v 2m ON7.555.68417.62.914 p 1m OP45.044.80p 1p2m OMm ON45.035.207.5 55.682.9 11.01 当两个球发生完全弹性碰撞时,被碰小球m2 平抛运动射程ON的有最大值；弹性碰撞 动 量 守 恒m 1v 1m 2v 2m v , 机 械 能 守 恒12 m v 11m 22 v 21m v2解 得 ：222v22m 1v,所以ONm2 m 1OP245.044.8 cm76.8cm；被碰小球m2m 1m 2m 1m 245.07.5平抛运动射程ON的最大值 76.8cm；11. （安徽）（ 18 分）为了测量某一弹簧的劲度系数,降该弹簧竖直悬 挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码；试验册除了砝码 的质量 m与弹簧长度 l 的相应数据, 七对应点已在图上标 出；（g=9.8m/s 2 （1）作出 m-l 的关系图线；（2）弹簧的劲度系数为 N/m. 解析：（1）如下列图名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载（ 2）0.2480.262 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页