新教材高考物理二轮复习专题分层突破练16力学实验含答案

这是一份新教材高考物理二轮复习专题分层突破练16力学实验含答案，共14页。试卷主要包含了在探究平抛运动的特点实验中，25 m/s2，53-7，87等内容，欢迎下载使用。
1.(2023浙江卷)(1)在探究平抛运动的特点实验中
①用图甲装置进行探究,下列说法正确的是 。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
②用图乙装置进行实验,下列说法正确的是 。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
③用图丙装置进行实验,竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从斜槽上P点静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动距离x,重复实验,挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点,竖直向下建立坐标轴y,各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d,则钢球平抛初速度v0为 。
A.x+d2g2y1
B.x+d2gy2-y1
C.3x-d2g2y4
D.4x-d2g2y4
(2)如图丁所示,某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂,探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码,静止时指针所指刻度xA、xB的数据如表。
丁
钩码个数为1时,弹簧A的伸长量ΔxA= cm,弹簧B的伸长量ΔxB= cm,两根弹簧弹性势能的增加量ΔEp mg(ΔxA+ΔxB)(选填“=”“”)。
2.图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下:
甲
乙
①用天平测量物块和遮光片的总质量m'、重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用刻度尺测量两光电门之间的距离s;
②调整轻滑轮,使细线水平;
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字计时器分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均值a;
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。
A.此实验需要平衡小车受到的阻力
B.此实验需要遮光片的宽度d尽量小些
C.此实验需要满足m'远大于m
D.此实验需要两光电门之间的距离s尽量小些
(2)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的读数如图乙所示,其读数为 cm。
(3)请用m'、m、d、s、ΔtA、ΔtB和重力加速度g表示动摩擦因数,μ= 。
3.用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。
甲
乙
(1)对测量原理的理解正确的是 。
A.由g=4π2lT2可知,T一定时,g与l成正比
B.由g=4π2lT2可知,l一定时,g与T2成反比
C.单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定,由g=4π2lT2可计算出当地的重力加速度
(2)若测量得到的g值偏大,可能是因为 。
A.组装单摆时,选择的摆球质量偏大
B.测量摆长时,将悬线长作为单摆的摆长
C.测量周期时,把n次全振动误认为是(n+1)次全振动
(3)下表是某同学记录的实验数据,并做了部分处理。
请计算第5组实验中的T2= s2。
(4)将上表数据输入计算机,可得到图乙所示的l-T2图像,图线经过坐标原点,斜率k=0.25 m/s2。由此求得重力加速度g= m/s2。(π2=9.87,答案保留3位有效数字)
B组
4.用如图甲所示的装置探究物体的加速度与质量的关系,把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上,小车的左端连接穿过打点计时器的纸带,右端连接细线,细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码,通过垫块调节木板左端高度以平衡小车受到的阻力。
甲
(1)下列实验操作中正确的有 。
A.先释放小车后接通电源
B.调整定滑轮使细线与长木板平行
C.平衡小车受到的阻力时必须移去纸带
D.平衡小车受到的阻力时必须移去托盘和砝码
(2)某次实验打出的一条纸带如图乙所示,测得计数点1、2、3、4与计数点0间的距离分别为x1=3.60 cm、x2=9.61 cm、x3=18.01 cm、x4=28.81 cm。已知打点计时器打点周期为0.02 s,相邻计数点间有四个计时点未画出,则小车的加速度a= m/s2(结果保留三位有效数字)。
乙
(3)实验中保持托盘和砝码的总质量为20 g不变,改变小车和车内沙子的总质量m,进行实验打出纸带,算出相应的加速度a,数据如下表所示,请在图丙中根据描出的点作出a-1m图像。由图像可得出的结论是 。
丙
丁
(4)某小组在实验中作出1a-m图像如图丁所示,图像斜率的物理意义是 ;若图像纵截距为b,斜率为k,则托盘和砝码的总质量为 (用字母b、k表示)。
5.(2021河北卷)某同学利用图甲中的实验装置探究物体的机械能变化量与外力做功的关系。所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、50 g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200 g,其上可放钩码)、刻度尺。g取9.80 m/s2。实验操作步骤如下:
甲
①安装器材,调整两个光电门距离为50.00 cm,轻细绳下端悬挂4个钩码,如图甲所示;
②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时的速度;
③保持绳下端悬挂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;
④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ΔEk及系统总机械能的减少量ΔE,结果如下表所示。
(1)实验中轻细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④中的表格所缺数据为 。
(3)以m为横轴,ΔE为纵轴,选择合适的标度,在图乙中绘出ΔE-m图像。
乙
若忽略滑轮和绳子之间的摩擦力做功,求滑块与木板之间的动摩擦因数为 。(保留两位有效数字)
6.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验,操作步骤如下:
Ⅰ.先将光滑斜槽轨道的末端调至水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O;
Ⅱ.将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕;
Ⅲ.把半径相同的小球b(ma