2021年2022年高考物理真题分类汇编：力学实验.pdf

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1、2021、2022年高考物理真题分类汇编1 6 力学实验2022年高考真题1、（2 0 2 2 湖 南 卷 T 1 1）小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等,设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：支架橡皮筋料塑刻度尺（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.0 5 g；（2）将硬币以5 枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度/,记录数据如下表:序号12345硬币数量/枚51 01 52 02 5长度1/c m1 0.5 11 2.0 21 3.5 41 5.0 51 6.5 6（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线;（4）取出

2、全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示,此时橡皮筋的长度为 cm ；（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为 g （计算结果保留3 位有效数字）。【答案】.见解析 1 5.3 5 （）.1 2 7【解析】（3）1 根据表格标点连线如图Z/cm（4）2 由图可知刻度尺的分度值为1mm,故读数/=15.35cm；（5）3 设橡皮筋的劲度系数为4,原 长 为.，则勺 zg=k（/1_Xo）n2mg=/一%）设冰墩墩的质量为如，则有町 g=Z（/-X o）联立各式代入数据可得g*42.69g 2、（2022 广东卷 0 1）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡

3、胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图Q）所示的装置，实验过程如下:释放装置小球|数R计时器光电门固定的橡胶材料（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图 S 所示，小球直径d=mmo（3）测量时，应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （选 填 A”或 B，其中A 为“先释放小球，后接通数字计时器”，B 为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门仅遮光时间和马。（4）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为，力 可

4、得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失=（用字母相、d、f 和 灰表示）。（5）若适当调高光电门的高度，将会（选 填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。【答案】.7.8 8 3#7.8 8 4 (2).B1 ,、2 1 ,d.)-.增大【解析】（2）1 依题意，小球的直径为d=7.5mm+38.4x0.01mm=7.884mm考虑到偶然误差，7.8 8 3 mm也可以。（3）在测量时，因小球下落时间很短，如果先释放小球，有可能会出现时间记录不完整,所以应先接通数字计时器，再释放小球，故选B。（4）3 依题意，小球向下、向上先后通过光电门时的速度分别为叨、V 2,则有则小球与硅胶材料碰撞

5、过程中机械能的损失量为.1 2 1 2 1 、2 1E=-mv?丐=-?（一）2 2 2 2（5）4 若调高光电门的高度，较调整之前小球会经历较大的空中距离，所以将会增大因空气阻力引起的测量误差。3、（2 0 2 2 山 东 卷 T 1 3）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；助传感器 加 瞿 磬 器r-LOOOOOOOOOOQOy）000

6、0001|滑块 气垫导轨 连 气派口,皆1 1 E.31图甲将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于。点。4点到。点的距离为5.0 0 c m,拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度随时间，变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题(结果均保留两位有效数字)：(1)弹簧的劲度系数为 N/m。(2)该同学从图乙中提取某些时刻尸与。的数据，画出。一尸图像如图丙中I 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为 k g。(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a 一尸图像H,则待测物体的质量为

7、 k g。【答案】.1 2 .0.2 0 .0.1 3【解析】(1)1 由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于。点，4点到。点的距离为5.0 0 c m。拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时。结合图乙的尸一 图有&r=5.0 0 c m,F=0.6 I ON根据胡克定律k.FAr则 a F图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I，则有计算出kx 1 2 N/m(2)2 根据牛顿第二定律有F=ma_m3-0(16-kg-1=5kg则滑块与加速度传感器的总质量为m=0.2 0 k g(3)3 滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中n,则有1m1.5-00.5kg-1=3kgJ

8、则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为m!=0.3 3 k g则待测物体的质量为Zn-m-/?=0.13kg4、（2022 全国甲卷 T23）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为町的滑块 A 与质量为加2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V,和 打，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：（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 1 与 B 的右端到右边挡板的距离$2相等；（

9、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t2；（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）。多次测量的结果如下表所示：（6）表中的质=（保留2 位有效数字）;12345tjs0.490.67LOI1.221.39tjs0.150.210.330.400.46V20.31k20.330.330.33（7）匕 的 平 均 值 为；（保留2 位有效数字）V,（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V2为弹性碰撞，则 区 的 理 论 表 达 式 为 （用

10、 网 和 处 表 示），本 实 验 中 其 值 为 （保匕留 2 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。【答 案】.0.3 0 4 .0.3 1 .0.3 2 .zL.0.3 32班【解 析】(2)1 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0.3 0 4 k g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左2=入=旦=归=0.3 1 v2%0.6 7(7)立 平 均值为彩y 0.3 1 +0.3 1 +0.3 3 +0.3 3 +0.3 3 八K=-=0.3 25(8)4 J

11、5 弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒，可得町 =-mAv+m2v11 2 1 2 1 2万 班%=叫 匕+万 色 吗联立解得K _色 一 叫v2 2犯代入数据可得匕 =0.3 3丫25、(2 0 2 2 全 国 乙 卷 T 2 2)用雷达探测一高速飞行器的位置。从 某 时 刻(r=0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每 隔Is测量一次其位置，坐 标 为 居 结 果 如 下 表 所不：t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列问题:(I)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 =5 0 7 m时，该飞

12、行器速度的大小Vm/s；(3)这段时间内该飞行器加速度的大小。m/s2(保 留2位有效数字)。【答 案】.相 邻1 s内的位移之差接近&i=80 m .5 4 7.79【解 析】(1)川 第1 s内 的 位 移5 0 7m,第2 s内的位移5 87m,第3 s内 的 位 移6 6 5 m,第4 s内的位移74 6 m,第 5 s内的位移82 4 m,第 6 s内的位移9 0 4 m,则相邻Is内的位移之差接近A 80 m,可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动；（2）2 1 当x=5 0 7m 时飞行器的速度等于0-2 s内的平均速度，则1094m/s=547m/s（3）3 根据a=x.3,6

13、 -=-4-2-3-3-2-x-1-7-5-9-m/,s 2 7”9m/，s-29T2 9xl26、（2 0 2 2 浙 江 6月 卷 T 1 7）（1）“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。图 2 是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为_ _ _ _ _c m。由图3中小车运动的数据点，求得加速度为 m/s2（保留两位有效数字）。利用图1 装 置“探究加速度与力、A.换成质量更小的车O A B卿 WWW珊啊驷W0 1cm 2 3 4 5 6图2质量的关系”的实验，需调整的是一B.调整长木板的倾斜程度

14、C.把钩码更换成祛码盘和祛码D.改变连接小车的细绳与长木板的夹角1.500.900.600.301.500 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60图3图4（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4 所示，在该实验中,下列说法正确的是_ _ _ _ _ _;A.拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B.在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D.测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要_ _ _ _ _ _（选 填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到0。

15、【答案】6.1 5-6.2 5 1.7 2.1 .B C#CB .D .3【解析】(1)1 依题意,打计数点8时小车位移大小为6.2 0 cm,考虑到偶然误差,6.1 5cm 6.2 5cm也可；2 由图3中小车运动的数据点，有Av 1.05-0.30,2 0/2a=-m/s=1.9m/st 0.4考虑到偶然误差，1.7 m/s 2 2.1 m/s 2 也可；3 A.利用图1 装 置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要满足小车质量远远大于钩码质量，所以不需要换质量更小的车，故 A错误；B.利用图1 装置探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要利用小车斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以

16、需要将长木板安打点计时器一端较滑轮一端适当的高一些，故 B正确；C.以系统为研究对象，依题意“探究小车速度随时间变化的规律”实验时有,c,2 tng _ f1.9m/s-M+m考虑到实际情况，即/2 g,有1.9m/s2，n gM+m则可知M 4/77而利用图1 装置”探究加速度与力、质量的关系”的实验时要保证所悬挂质量远小于小车质量，即根 M；可知目前实验条件不满足，所以利用当前装置在“探究加速度与力、质量的关系”时，需将钩码更换成法码盘和祛码，以满足小车质量远远大于所悬挂物体的质量，故 C 正确：D.实验过程中，需将连接祛码盘和小车的细绳应跟长木板始终保持平行，与之前的相同，故 D错误。故

17、选B C o(2)|4 A.在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下，使拉力适当大些，不必使两只测力计的示数相同，故 A错误；B.在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的一个点就可以了，故 B错误；C.实验中拉弹簧秤时，只需让弹簧与外壳间没有摩擦，此时弹簧测力计的示数即为弹簧对细绳的拉力相等，与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关，故 c错误；D.为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板，故D正确。故选D。5若只有一只弹簧秤，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧称拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某

18、一点。，记下位置。和弹簧称示数B和两个拉力的方向；交换弹簧称和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至。点，使两力的方向与原来两力方向相同，并记下此时弹簧称的示数只有一个弹簧称将结点拉至。点，并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向；所以若只有一只弹簧秤，为J完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到0。7,（2022 浙 江1月 卷 T23）“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B,给小车A一定速度去碰撞静止的小车B,小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。B Af实验应进行的操作有 OA.测量滑轨的长度B.测量小车的长度和高度C.碰撞前将滑轨调成水平下表是某次实验

19、时测得的数据：由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是 kg-m/s,（结果保A的质量/kgB的质量/kg碰撞前A的速度大小/（m-s-|）碰撞后A的速度大小/（ms）碰撞后B的速度大小/（m-s-1）0.2000.3001.0100.2000.800留3位有效数字）【答案】.C（2）.0.200【解析】山碰撞前将滑轨调成水平，保证碰撞前后A、B做匀速直线运动即可，没有必要测量滑轨的长度和小车的长度、高度。故选C。由表中数据可知小车A的质量小于B的质量，则碰后小车A反向运动，设碰前小车A的运动方向为正方向，则可知碰后系统的总动量大小为P=B-mAvA解得p-0.200kg m/

20、s8、（2022 浙 江 1月 卷*T17）（1）在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为人处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标（xo,yo）.下 列 说 法 正 确 的 是。A.实验所用斜槽应尽量光滑B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小如=在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是【答案】.C.D.确保多次运动的轨迹相

21、同【解析】U 1A.只要保证小球每次从同一位置静止释放，到达斜槽末端的速度大小都相同，与实验所用斜槽是否光滑无关，故 A 错误；B.画轨迹时应应舍去误差较大的点，把误差小的点用平滑的曲线连接起来，故 B 错误；C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离远点较远的点的数据，便于减小读数产生的偶然误差，故 C 正确；故选C。坐标原点。为抛出点，由平抛规律有X。=咿1 2联立解得平抛仅初速度为故选D。3 小球多次从斜槽上同一位置由静止释放是为了保证到达斜槽末端的速度大小都相同，从而能确保多次运动的轨迹相同。9、（2 0 2 2 河北某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守

22、恒定律，实验装置如图1 所示。弹簧的劲度系数为鼠原长为Lo,钩码的质量为山。已知弹簧的弹性势能表达式为后=一履2,其中左为弹簧的劲度系数，X 为弹簧的2形变量，当地的重力加速度大小为g。筹码弹钩（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为心 接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2 所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为7（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F 点时间内，弹 簧 的 弹 性 势 能 减 少 量 为,钩 码 的 动 能 增 加 量 为，钩 码 的 重 力 势 能 增

23、加 量 为。U C D E 7（71-h,-儿-1*-鼠-d（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度/7 的关系，如图3 所示。由图3 可知，随着人增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是。(2)./Y 小8 T2.见解析【解析】(1)1从打出A 点到打出F 点时间内，弹簧的弹性势能减少量为1,1,E p弹=/以 乙 一4)-一5女(L 4一 总 厂整理有1 ,E p弹=&(L 4)%一 万也 打 F 点时钩码的速度为2T由于在误差允许的范围内，认为释放钩码的同时打出A 点，则钩码动能的增加量为加仇-仃A Ek-m v-08 T

24、23 钩码的重力势能增加量为AP.it=mgh5(2)4 钩码机械能的增加量，即钩码动能和重力势能增加量的总和，若无阻力做功则弹簧弹性势能的减少量等于钩码机械能的增加量。现在随着增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，而两条曲线在纵向的间隔即阻力做的功，则产生这个问题的主要原因是钩码和纸带运动的速度逐渐增大，导致空气阻力逐渐增大，以至于空气阻力做的功也逐渐增大。10、(2022 湖 北 T 1 2)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感

25、器示数的最大值工皿和 最 小 值 改 变 小 钢 球 的 初 始 释 放 位 置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的7mlX-Min图像是一条直线，如图乙所示。（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图 乙 中 直 线 斜 率 的 理 论 值 为。（2）由 图 乙 得:直 线 的 斜 率 为，小钢球的重力为 N。（结果均保留2 位有效数字）（3）该 实 验 系 统 误 差 的 主 要 来 源 是 （单选，填正确答案标号）。A.小钢球摆动角度偏大B.小钢球初始释放位置不同C.小钢球摆动过程中有空气阻力0.0 0 0.0 5 0.10 0.15 0.20 7；i n/N图甲 图乙【答案】

26、.-2 .-2.1.0.5 9 .C【解析】（1）1 设初始位置时，细线与竖直方向夹角 为 少 则细线拉力最小值为Tm i n=m g cos 0到最低点时细线拉力最大，则1 2mgl（c o s ）=mvv2联立可得&x=3但一2就即若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为-2 ；（2）2 3 由图乙得直线的斜率为人 77-1.35.20.23mg=1.77则小钢球的用力为mg=0.59（3）4该实验系统误差的主要来源是小钢球撰动过程中有空气阻力，使得机械能减小，故选 C。2021年高考真题1.（2021浙江卷）在“验证机械能守恒定律 实验中，小王用如图1 所示的装置，让重物

27、从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2 所示。点是打下的第一个点,A、B、C 和。为另外4 个连续打下的点。图1.0 .（K.B,C,D 叫叩 叫叫叩 涧仰叩叩叩呼叩叩w皿F叩？叩川?|哪叫皿 叫叩叩1PliI皿1皿？1皿1叩uj皿哪0 1cm 2 3 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34图2为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是 o已知交流电频率为5 0 H z,重物质量为2 0 0 g,当地重力加速度g=9.80m/s2,则从。点到 C 点，重物的重力势能变化量的绝对值|%|=J、C 点的

28、动能EL J（计算结果均保留3 位有效数字）。比较4 c 与|耳|的大小，出现这一结 果 的 原 因 可 能 是。A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带【答案】阻力与重力之比更小（或其它合理解释）0.547 0.588 C【解析】川在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的阻力与重力之比更小由图中可知0C之间的距离为/c =2 7.9 0 c m ,因此机械能的减少量为|A p|m g x =0.2 x 9.8 x 0.2 7 9 0 J =0.5 4 7 J3 匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度，因此因此动能的增加量为EkkCC =一2 m v

29、c=2一 x 0.2 x 2.4 2 5 x 2.4 2 5 J =0.5 88J工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。2.（2 0 2 1 全国卷）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为a 的 斜 面（已知s i n a=0.3 4,co s a=0.94）,小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5 个连续相等时间间隔（每个时间间隔

30、A T=0.2 0 s）内小铜块沿斜面下滑的距离S i（i=l,2,3,4,5）,如下表所示。5.87 cm 7.58cm 9.3 1 cm 1 1.0 2 cm 1 2.7 4cm由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为 m/s 2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为 o （结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s 2）【答案】0.43 0.3 2【解析】1 根据逐差法有（%+$4）-（邑+）（1 2.7 4+1 1.0 2）x 1 0-2-（7.58+5.87）x 1 0-2 7 2 八 二,2a=-m/s 0.43 m/s6 gT）6x 0.2 0 2 2 对小铜块受

31、力分析根据牛顿第二定律有m g s i n a -/nmg co s a =m a代入数据解得 s=（）.323.（2 0 2 1 全国卷）某同学利用图（a）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0.0 5s 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5 c m。该同学在实验中测得的小球影像的高度差己经在图（b）中标出。6.1cin8.6ciu11.0cm13.4cmffl(b)完成下列填空：（结果均保

32、留2 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/s2o【答案】1.0 2.0 9.7【解析】（1）1 因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为v=m/s=1.0m/s t 0.05 2 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v.8x5x1020.05x4m/s=2.0m/s（2）3 由竖直方向的自由落体运动可得代入数据可得g=9.7 m/s24.（2 0 2 1 广东卷）某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示

33、，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为3 0。，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为2 00g 的 钢 球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数和弹簧上端对应的刻度尺示数4,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。利 用 M =4+3-4 0 =1,2,3）计算弹簧的压缩量：AL=6.03cm,=6.08cm,n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09W、=c m,压缩量的平均值AL=.空!一+必-

34、+必 =cm；3（2）上述互是管中增加 个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取9.8（）m/s,该弹簧的劲度系数为 N/m。（结果保留3位有效数字）【答案】6.04 6.05 3 48.6【解析】（I）1根据压缩量的变化量为y（18.09-12.05）cm=6.04cm压缩量的平均值为 Y A,+AL,+zX A,6.03+6.08+6.04,.AL=!-=-1=-cm，6.05cm3 3（2）3因三个AL是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）4根据钢球的平衡条件有3mg sin。=4 AL解得,3mg sin 3 x 0

35、.2 x 9.8 x sin 3 0 XT.o T,k=?=-N/m 48.6N/mAL 6.05 x IO25.（2021 湖南卷）某实验小组利用图（a）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：（1）用游标卡尺测量垫块厚度力，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，记录垫块个数和滑块对应的加速度。；（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: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

36、）。【答案】1.020.342【解析】（I）1垫块的厚度为h-1 cm+2x0.1 mm=1.02cm”(m g（5）绘制图线如图;06心 I0302 刃根据nhm g-=ma可知。与“成正比关系，则根据图像可知，斜率,0.6 ak=7 4解得a=0.342m/s26.（2021.河北卷）某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为2 0 0 g,其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为9.80m/s2,实验操作步骤如下：遮光条光电门1 光电门2-图1安装器材，调整两个光电门距

37、离为50.00cm,轻细绳下端悬挂4个钩码，如 图1所示；接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；保持最下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量,重复上述步骤；完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系 统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量此，结果如下表所示：M/kg0.2000.2500.3000.3500.400AEk/J0.5820.4900.3920.2940.195AE/J0.3930.4900.6860.785回答下列问题：（1）实验中轻细

38、绳所悬挂钩码重力势能的减少量为 J（保留三位有效数字）；（2）步 骤 中 的 数 据 所 缺 数 据 为；（3）若M为横轴，A E为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出 图像AEB图2若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则 物 块 与 木 板 之 间 的 摩 擦 因 数 为（保留两位有效数字）【答案】0.9 8 0 0.5 8 80.4 0 (0.3 8-0.4 2)【解析】（I）1 四个钩码重力势能的减少量为bEp=4mgL=4x 0.05 x 9.8 x 0.5 J=0.980J（2）2 对滑块和钩码构成的系统，由能量守恒定律可知4mgL-%=/(4m+(4m+M)v其中系统减少的重力

39、势能为Ep=4mgL系统增加的动能为1 ,1 ,AEk=(4m+M)v-(4m +M)v系统减少的机械能为AE=%,则代入数据可得表格中减少的机械能为AE4=0.98-0.392=0.5881（3）3 根 据 表 格 数 据 描 点 得 的 图 像 为|4 根据做功关系可知AE=/jMgL则A EM图像的斜率为k=NgL=0.785-0.3930.4-0.2=1.96解得动摩擦因数为 =0.40(038-0.42)7.（2021 浙江卷）（1）用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有祛码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和祛码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测

40、出，以小车为研究对象，改变祛码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。小车 打点计时器L 1 纸带 Im L盘和破码关于这个实验，下列说法正确的是A.需要补偿小车受到阻力的影响B.该实验装置可以“验证机械能守恒定律”C.需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行D.需要满足盘和祛码的总质量远小于小车的质量 如 图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第 条（填写“I”或“n”）纸带；即可加11皿甲删1|1 1 1|唧1|1甲删巾啊|而用留牛叩甲1巾代|1 1 1|叫1甲11|明即可.他加卜州即可留1,1删0 lcm2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

41、18 19 20 21 22 23 24I1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15M时州刖师所删师啊州嘤州岬师唧叫师型啊训嘤叩加啊响啊岬型0 1cm 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24II根据实验数据，在坐标纸上画出的Mv2图象是一条过原点的直线，据此图象（填“能”或“不能”）求出小车的质量。（2）小明同学在做“测定玻璃的折射率，实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针4、B、C插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。请在答题纸相应方框中画出光路图，标出入射角i和折射角，并写出折射

42、率”的计算式。【解析】(1)IA.题中需要将盘和祛码的重力可当作牵引力，所以首先需要补偿小车受到阻力的影响，即抬高长木板右端，小车在不接盘和祛码的情况下，轻推小车，使小车做匀速直线运动,说明小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力等大反向，A 正确；D.然后挂上盘与祛码 加，根据牛顿第二定律mg T=ma对小车M，根据牛顿第二定律T=Ma两式相比解得绳子拉力T M 1T=-m2-m2M+m .m 匕1 H-M当满足盘和祛码的总质量远小于小车的质量，即7=叫，盘和祛码的重力可当作牵引力,D 正确;B.实验过程中摩擦阻力无法消除，本实验装置无法验证“机械能守恒定律”故 B 错误。C.细线与长木板平行需要平行，保证绳子的拉力与小车运动方向一致，这样盘和祛码的重力可完全当作牵引力，C 正确。故选ACD。小车做匀加速直线运动，位移逐渐增大，所以实验打出的纸带是第n 条。1 ,根 据 动 能 定 理 可 知 图 像 的 斜 率 为 据 W y 能求出小车的质量。(2)4 光路图如图所示