广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-10力学实验

这是一份广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-10力学实验，共13页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-10力学实验 一、单选题1．（2022·广东汕头·统考一模）2021年12月9日，我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在“天宫课堂”进行太空授课。在太空失重环境下，下列哪个力学实验能在“天和核心舱”中顺利操作（　　）A． 验证力的平行四边形定则B． 研究匀变速直线运动C． 探究加速度与物体受力物体质量的关系D． 验证机械能守恒定律 二、实验题2．（2022·广东汕头·统考三模）一同学利用如图（）所示的实验装置探究合外力与加速度的关系，长木板的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面，长木板底端有一光电门，用游标卡尺测遮光片的宽度，遮光片安装在小车上，将小车从斜面上由静止释放，测量小车释放的高度和记录遮光片通过光电门的遮光时间。（1）游标卡尺（20分度）测量遮光片宽度如图（）所示，其宽度___________；（2）多次改变小车从斜面上由静止释放的高度，得到和的数据如表所示，根据表中数据可得和之间的关系为___________； 123410.0020.0030.0040.000.00730.00520.00420.0036A．    B．    C．    D．（3）该同学通过增加小车的质量重复实验，测量发现小车的加速度不变，由此得出结论：物体的加速度的大小跟它的质量无关，而不是成反比。请你判断该同学所得结论是否正确，并简要说明理由：___________。3．（2022·广东汕头·统考二模）小羽同学尝试利用数码相机和视频软件研究平抛运动。在平抛运动演示仪表面贴上坐标纸，拍摄出小球做平抛运动的一段视频。利用FreeVidcotoJPG软件将视频转化为图片，若视频帧格式是每秒30帧，即通过软件每秒可生成30张图片，在图片中选出有小球画面的连续7张图片，并依次对齐叠加，得到小球做平抛运动时连续时刻的像，如图所示。以坐标纸的左上角为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立直角坐标系，读取小球水平方向和竖直方向的位置，记录到表格中。位置x（m）y（m）（m）10.0000.000﹣﹣20.0250.0100.01030.0480.0290.01940.0700.0580.02950.0940.0990.04160.1170.1500.05170.1390.2120.062（1）叠加后图片中小球相邻两个像的时间间隔是_______s，小球水平方向的平均速度为_______m/s。（结果保留两位有效数字）（2）用逐差法计算小球的加速度，则a＝_______m/s2（结果保留两位有效数字）。4．（2022·广东汕头·模拟预测）某实验小组用如图1所示装置探究“加速度a与力F、质量m的关系”。（1）实验中，首先保持小车质量m不变，探究加速度小车a与力F的关系；然后保持F不变，探究a与m的关系。这种实验方法叫_____。（选填“放大法”或“控制变量法”）；（2）实验中得到一条如图2所示的纸带，由此可判断小车做的是_____直线运动（选填“匀速”或“加速”）。5．（2022·广东汕头·统考一模）小羽同学用图甲所示装置验证动量守恒定律（水平地面依次铺有复写纸和白纸）。实验时，先让入射球，多次从斜轨上C位置静止释放；然后，把被碰小球静置于轨道的末端，再将入射小球从斜轨上C位置静止释放，与小球相撞，多次重复此步骤，用最小圆圈法分别找到小球的平均落点M、P、N，图中O点为小球抛出点在水平地面上的垂直投影。（1）关于此碰撞实验，下列说法正确的是______（多项选择题）A．复写纸和白纸依次铺好后，实验过程白纸的位置不能再移动B．需要测量A球或B球的直径C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．需要测量A球和B球的质量和（2）为了减少实验误差，有同学提出斜槽倾斜部分的轨道应尽量光滑，你认为这种说法对吗？并再提出一种减少实验误差的方法：________。（3）如图乙所示，测量出平均水平位移OM、OP、ON的长度、、，若两球相碰前后的总动量守恒，碰撞属于弹性碰撞，则其表达式可表示为：________。6．（2022·广东汕头·模拟预测）某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线不计弹簧的重力。由图线可得弹簧的原长_______cm，劲度系数k=________，他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧的伸长量x=________cm。7．（2021·广东汕头·统考二模）某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的木块（质量约100g）相连，另一端可悬挂钩码。本实验中所用钩码质量相同（均为20g）。实验如下：（1）将n（依次取n=6，5，4，3，2）个钩码挂在轻绳右端，用手按住木块、调整滑轮高度使。上方轻绳与木板______。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，得到s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。（2）n不同对应的a值也不同。n=2时的s-t图像如图（b）所示；由图（b）可求出此时小车的加速度a2=______m/s2（保留2位有效数字）。（3）若实验的测量数据都较准确，利用实验数据作出a-n图像，则该课外小组的实验结果应该是下列图像______。（填图像代号）A．B．C．D．8．（2021·广东汕头·统考一模）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。已知小物块与长木板面和水平面的动摩擦因数相同，重力加速度为g。（1）甲同学利用该装置进行实验，把长木板倾角调整到合适角度，使小物块在倾斜的长木板上匀速下滑，测量出长木板倾角为，则可知小物块与长木板的动摩擦因数___________。（2）由于难以确认小物块在倾斜的木板上做匀速运动，乙同学对实验加以改进，增大木板的倾角使其稍大于，再使小物块从A点从静止开始下滑，经过O点后到达水平面上的B点停下。测得A点距水平面的高度为h，A、B两点间的水平距离为x（如图），忽略物块在O点的机械能损失，则可测得动摩擦因数___________；（3）由于物块在O点实际上有机械能损失，因此上述测量结果与真实值比较，___________（填“>”“<”或“=”）9．（2020·广东汕头·统考一模）用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。把劲度系数为k的轻质弹簧左端固定在水平光滑桌面上，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球在A点，向左推小球压缩弹簧一段距离后小球至C点，由静止释放。用频闪照相机得到小球从C点到B点的照片如图乙所示。已知弹簧的弹性势能，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的弹性伸长量或压缩量，频闪照相机频闪时间间隔为T。（1）若测得C、A间距离为x0，则弹簧被压缩至C点时具有的弹性势能EP=________（2）若测得A、B间距离为x1，小球的质量m，则小球与弹簧分离时的动能EK=_______（3）在误差允许范围内，若满足EP=EK，则可验证系统的机械能守恒定律。由于实际上桌面_____，导致存在系统误差，因此，EP________EK（填“大于”或“小于”）。
参考答案：1．A【详解】A．验证力的平行四边形定则实验中，不涉及重力问题，可在空间站中进行，选项A正确；B．研究匀变速直线运动实验中，在完全失重情况下，重物不能在斜面上下滑，该实验不能进行，选项B错误；C．探究加速度与物体受力物体质量的关系中，在完全失重情况下，重物不能在斜面上下滑，该实验不能进行，选项C错误；D．验证机械能守恒定律中，在完全失重情况下，重物不能下落，该实验不能进行，选项D错误；故选A。2．     10.20     D     该同学的结论不正确，根据可知增加小车的质量的同时小车所受合外力也成比例增大，从而造成加速度不变【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规则可知遮光片的宽度为（2）[2]根据表中数据可得所以故选D。（3）[3]该同学的结论不正确，根据可知增加小车的质量的同时小车所受合外力也成比例增大，从而造成加速度不变。3．     0.033     0.70     9.6【详解】（1）[1]通过软件每秒可生成30张图片，在图片中选出有小球画面的连续7张图片，并依次对齐叠加，可知叠加后图片中小球相邻两个像的时间间隔是[2]小球水平方向的平均速度为（2）[3]小球在竖直方向做匀加速的直线运动，利用逐差法可得4．     控制变量法     加速【详解】（1）[1]探究加速度a与力F及质量m的关系时，应用的基本方法是控制变量法，首先保持小车质量m不变，探究加速度小车a与力F的关系；然后保持F不变，探究a与m的关系。（2）[2]如图2所示的纸带所示，相等时间内位移逐渐增大，则速度越来越大，小车做加速运动。5．     AD     不正确；斜槽末端必须要调成水平；多次实验取小球落地的平均落地点；选择质量较大且半径较小的小球做实验等（任选一种即可）；     【详解】（1）[1]A．复写纸和白纸依次铺好后，实验过程白纸的位置不能再移动，选项A正确；B．该实验中两球从同一点抛出，则不需要测量A球或B球的直径，选项B错误；C．为防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，为保证两球正碰，则两球大小要相同，选项C错误；D．实验要验证的关系是两球碰后均做平抛运动，落地时间相同，则水平位移与速度成正比，则要验证的关系式是则实验中需要测量A球和B球的质量和，选项D正确。故选AD。（2）[2]该说法不正确；斜槽倾斜部分没必要必须光滑，只要小球A每次从同一位置释放，到达底端时速度相同即可；为减小实验误差：斜槽末端必须要调成水平；多次实验取小球落地的平均落地点；选择质量较大且半径较小的小球做实验等；（3）[3]由（1）的分析可知，若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式若为弹性碰撞，则碰撞前后系统动能相同，则有 即满足关系式联立两式可得6．     4     0.5     6.0【详解】[1]根据图乙可知，当弹力为零时，弹簧原长为4cm。[2] 劲度系数为[3]根据胡克定律得7．     平行     0.40（0.39-0.41）     D【详解】（1）[1]轻绳与木板平行，这样才能保证拉力的方向是沿水平方向；（2）[2]由题中（b）图可得，当时间t=2.000s时，s=0.80m，根据可得（3）[3]根据牛顿第二定律得，对木块对钩码联立可得得所以，加速度a与n不是线性关系，且不过原点，ABC错误，D正确。故选D。8．               >【详解】(1)[1] 小物块在倾斜的长木板上匀速下滑，对小物块受力分析得解得(2)[2]对A-B过程运用动能定理得即解得 (3)[3] 设物块在O点机械能损失为，由以上分析可得比较以上两式得9．               不是绝对光滑（或存在摩擦）     大于【详解】（1）[1]．若测得C、A间距离为x0，则弹簧被压缩至C点时具有的弹性势能（2）[2]．小球从A到B的运动的平均速度即为A点的速度，则小球与弹簧在A点分离，则分离时的动能（3）[3][4]．由于实际上桌面不是绝对光滑（或存在摩擦），导致存在系统误差，因此EP大于EK。