年高考物理力学实验题

发布 2022-01-14 08:25:28 阅读 1380

1、(2023年全国1卷22)(5分)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。

在abcde五个点中,打点计时器最先打出的是点,在打出c点时物块的速度大小为 m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为 m/s2(保留2位有效数字)。(a 0.233 0.

75)2、(2023年全国3卷)实验中两同学由连续3幅**上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=__m/s2。

(保留2位有效数字) (9.7)

2023年全国3卷22)(5分)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.

1s拍1幅**。

1)若要从拍得的**中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是 。(填正确答案标号)

a.米尺 b.秒表 c.光电门 d.天平。

2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。

答将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺。)

3)实验中两同学由连续3幅**上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=__m/s2。(保留2位有效数字) (9.7)

3、【2019全国卷ⅱ】如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50hz的交流电源、纸带等。

回答下列问题:

1)铁块与木板间动摩擦因数μ= 用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。

2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°.接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。

重力加速度为9.80m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为 (结果保留2位小数)。

答案:(1)['altimg': w': 85', h': 43'}]2)0.3

4、(2023年高考江苏卷10)(8分)某兴趣小组用如题10-1图所示的装置验证动能定理.

1)有两种工作频率均为50 hz的打点计时器供实验选用:

a.电磁打点计时器。

b.电火花打点计时器。

为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择 (选填“a”或“b”).

2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是 (选填“甲”或“乙”).

3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码.接通打点计时器电源,松开小车,小车运动.纸带被打出一系列点,其中的一段如题10-2图所示.图中纸带按实际尺寸画出,纸带上a点的速度va= m/s.

题10-2图)

4)测出小车的质量为m,再测出纸带上起点到a点的距离为l.小车动能的变化量可用δek=[mv_^'altimg': w': 57', h':

43'}]算出.砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g;实验中,小车的质量应 (选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用w=mgl算出.多次测量,若w与δek均基本相等则验证了动能定理.

答案:.(l)b (2)乙 (3)0.31(0.30~0.33都算对) (4)远大于。

年全国统一考试)22.(6分) 某物理课外兴趣小组的三名同学想“验证力的平行四边形定则”,他们找到了如下物品:一根粗细均匀的长橡皮筋、木板、剪刀白纸、铅笔、刻度尺、三角板、三个重量相同的钩码图钉和细绳若干。他们设计了如下实验方案:

步骤1:橡皮筋一端固定,另一端系上细绳套,分别挂上一个两个、三个钩码,用刻度尺测量挂上相应的钩码时橡皮筋的长度,看伸长量是否与所挂钩码数成正比,若成正比则进行下一步;

步骤2:将橡皮筋剪成长度均为的三段,将三段橡皮筋的一端系在一起设为结点o,另一端均系上细绳套,任取两细绳套对拉检查对应橡皮筋长度是否相等,若相等则进行下一步;

步骤3:在木板上固定白纸,在白纸合适位置用图钉套住一细绳套,现用手将另两细绳套成一定角度往下拉适当的距离记录结点o的位置和测量三段橡皮筋的长度l1、l2、l3,如图所示。

1)则有关上述操作说法正确的有。

a.步骤1的目的是判断橡皮筋是否符合胡克定律。

b.步骤2的目的是判断三段橡皮筋劲度系数是否相同。

c.步骤3还需要记录橡皮筋的方向。

d.步骤3还需要测力计测量三段橡皮筋的拉力大小。

2)该小组的三名同学分别做此实验,则他们在改变细绳的夹角再做实验时填“需要”或“不需要”)保证结点o位置不变。现测得l=10.0 m,则甲、乙、丙记录的数据明显存在错误的是___填“甲”或“乙”或“丙”)。

甲:l1=l2=l3=15.0 cm

乙:l1=15.0 cm,l2=120.0 cm,l3=12.0 cm

丙:l1=16.0 cm,l2=13.0 cm,l3=14.0 cm

答案】(1)abc (2)不需要 (3)乙 (每空2分)

解析】(1)步骤1中,若橡皮筋的伸长量与所挂钩码数成正比说明符合胡克定律,则步骤1的目的是判断橡皮筋是否符合胡克定律,选项a正确;任取两细绳套对拉,因橡皮筋受的拉力相等,若对应橡皮筋长度相等,则形变量相同,则劲度系数相同,则步骤2的目的是判断三段橡皮筋劲度系数是否相同,选项b正确;步骤3还需要记录橡皮筋的方向,选项c正确;因橡皮筋的拉力与形变量成正比,则步骤3不需要测力计测量三段橡皮筋的拉力大小,选项d错误。

2)该小组的三名同学分别做此实验,则他们在改变细绳的夹角再做实验时,因两次实验间无任何关系,则不需要保证结点o位置不变。用橡皮筋的长度减去原长即为伸长量,此伸长量与力成正比,可代替力来操作,则甲同学中三个力分别对应,三力能平衡;乙同学中三个力对应,此三力不可能平衡;丙同学中三个力对应,此三力可能平衡。故乙记录的数据明显存在错误。

6、【2019海南卷】某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为m=50.0g)。

弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤如下:

在绳下端挂上一个砝码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触;

系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置;

逐次增加砝码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内):

用n表示砝码的个数,l表示相应的指针位置,将获得的数据记录在**内。

回答下列问题:

1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并做出l﹣n图象。

2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及l﹣n图线的斜率α表示,表达式为k= 。若g取9.8m/s2,则本实验中k= n/m(结果保留3位有效数字)。

解答】解:(1)描出点后,作出图线如图所示:

2)l﹣n图线的斜率为[',altimg': w': 64', h': 43', omath': l△n'}]由胡克定律有:△f=k△l 即△nmg=k△l

联立以上各式可得:['altimg': w': 60', h': 43', omath': k=mgα'}由图可得斜率约为α=0.45×10﹣2m

所以可得劲度系数为:[^9.8}^}n/m=109n/m', altimg':

w': 288', h': 51', omath':

k=50×10-3×9.80.45×10-2n/m=109n/m'}]

故答案为:(1)图线如图所示: (2)['altimg': w': 33', h': 43', omath': mgα'}3)109。

7、(.2023年全国卷1)(5分)如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。

现要测量图(a)中弹簧的劲度系数,当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为___cm。

当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为___n/m(保留3位有效数字)。答案:

3.775 53.7

8、(2023年北京卷)(18分)用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道pq滑下后从q点飞出,落在水平挡板mn上。

由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

1)下列实验条件必须满足的有___

a.斜槽轨道光滑。

b.斜槽轨道末段水平。

c.挡板高度等间距变化。

d.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球。

2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴。

的坐标系。a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于q点,钢球的___选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时___选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取a、b、c三点,ab和bc的水平间距相等且均为x,测得ab和bc的竖直间距分别是y1和y2,则[}}altimg': w':

24', h': 57t': latex', orirawdata':

frac', altimg': w': 16', h':

43'}]选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为___已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。

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