2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 5-12 力學(xué)實(shí)驗(yàn)真題對點(diǎn)練（含解析）

力學(xué)實(shí)驗(yàn)1(2018年高考·課標(biāo)全國卷)如圖51218(a)，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置，簡化為圖中的指針圖51218現(xiàn)要測量圖51218(a)中彈簧的勁度系數(shù)當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時(shí)，移動游標(biāo)，使其零刻度線對準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，移動游標(biāo)，再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖51218(b)所示，其讀數(shù)為_cm.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為_N/m(保留3位有效數(shù)字)解析：標(biāo)尺的游標(biāo)為20分度，精確度為0.05 mm，游標(biāo)的第15個(gè)刻度與主尺刻度對齊，則讀數(shù)為37 mm15×0.05 mm37.75 mm3.775 cm.彈簧形變量x(3.7751.950)cm1.825 cm，砝碼平衡時(shí)，mgkx，所以勁度系數(shù)k N/m53.7 N/m答案：3.77553.72(2017年高考·課標(biāo)全國卷)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖51219(a)所示實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車在小車運(yùn)動過程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖51219(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)圖51219(1)由圖51219(b)可知，小車在桌面上是_(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動的(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖51219(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動小車運(yùn)動到圖51219(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)解析：(1)由于小車在水平桌面上運(yùn)動時(shí)必然受到阻力作用，做勻減速直線運(yùn)動，相鄰水滴(時(shí)間間隔相同)的位置間的距離逐漸減小，所以由題圖(b)可知，小車在桌面上是從右向左運(yùn)動的(2)滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴，其滴水的時(shí)間間隔為T s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，可得小車運(yùn)動到題圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為vA0.19 m/s.由xaT2和逐差法可得，小車運(yùn)動的加速度大小為a0.037 m/s2.答案：(1)從右向左(2)0.190.0373(2018年高考·課標(biāo)全國卷)某同學(xué)用圖51220(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)跨過光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平，在木塊上方放置砝碼緩慢向左拉動水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時(shí)，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動摩擦力的大小某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中f4的值可從圖51220(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出圖51220砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列問題：(1)f4_N；(2)在圖51220(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出fm圖線；(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f_，fm圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k_；(4)取g9.80 m/s2，由繪出的fm圖線求得_(保留2位有效數(shù)字)解析：(1)由圖(b)可讀出彈簧秤的示數(shù)f42.75 N.(3)摩擦力表達(dá)式f(Mm)g，其斜率kg.(4)圖線的斜率k3.9 N/kg.解得0.40.答案：(1)2.75(2)如圖51221所示圖51221(3)(Mm)gg(4)0.404(2017年高考·課標(biāo)全國卷)某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm)的紙貼在桌面上，如圖51222(a)所示將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(1)用一只測力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O.此時(shí)拉力F的大小可由測力計(jì)讀出測力計(jì)的示數(shù)如圖51222(b)所示，F(xiàn)的大小為_N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖51222(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F14.2 N和F25.6 N.()用5 mm長度的線段表示1 N的力，以O(shè)為作用點(diǎn)，在圖51222(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合；圖51222()F合的大小為_N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則解析：(1)由測力計(jì)的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)為4.0 N.(2)()利用平行四邊形定則作圖；()由圖可知F合4.0 N，從F合的頂點(diǎn)向x軸和y軸分別作垂線，頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)對應(yīng)長度為1 mm，頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)長度為20 mm，則可得出F合與拉力F的夾角的正切值為0.05.答案：(1)4.0(2)()如圖51223所示()4.00.05圖512235(2019年高考·課標(biāo)全國卷)某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動進(jìn)行研究物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖51224所示已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出在A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是_點(diǎn)，在打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為_m/s(保留3位有效數(shù)字)；物塊下滑的加速度大小為_m/s2(保留2位有效數(shù)字)圖51224解析：分析可知，物塊沿傾斜長木板做勻加速直線運(yùn)動，紙帶上的點(diǎn)跡，從A到E，間隔越來越大，可知，物塊跟紙帶的左端相連，紙帶上最先打出的是A點(diǎn)；在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)瞬間，物塊的速度vCm/s0.233 m/s；根據(jù)逐差法可知，物塊下滑的加速度am/s20.75 m/s2.答案：(1)A(2)0.233(3)0.756(2019年高考·課標(biāo)全國卷)如圖51225所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50 Hz的交流電源，紙帶等回答下列問題：圖51225(1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)_(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整木板與水平面的夾角30°.接通電源，開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖51226所示圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出)重力加速度為9.80 m/s2.可以計(jì)算出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_(結(jié)果保留2位小數(shù))圖51226解析：(1)由mgsinmgcosma，解得：(2)由逐差法a得：S(76.3931.83)×102 m，T0.1 s，S(31.835.00)×102 m，故a m/s21.97 m/s2，代入式，得：0.35答案：(1)(2)0.357(2019年高考·課標(biāo)全國卷)甲乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測重力加速度的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球，乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時(shí)候拍照已知相機(jī)每間隔0.1 s拍1幅照片(1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實(shí)驗(yàn)中還必須使用的器材是_(填正確答案標(biāo)號)A米尺 B秒表 C光電門 D天平(2)簡述你選擇的器材在本實(shí)驗(yàn)中的使用方法答：_(3)實(shí)驗(yàn)中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab24.5 cm、ac58.7 cm，則該地的重力加速度大小為g_m/s2.(保留2位有效數(shù)字)解析：此實(shí)驗(yàn)用數(shù)碼相機(jī)替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故實(shí)驗(yàn)原理是相同的，仍然需要米尺來測量點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離；就本實(shí)驗(yàn)而言，因?yàn)槭遣煌掌允菧y量連續(xù)幾張照片上小球位置之間的距離；加速度求解仍然用逐差法計(jì)算，注意是bc與ab之間的距離差答案：(1)A(2)將米尺豎直放置，使小球下落時(shí)盡量靠近米尺(3)9.7g9.7 m/s2- 9 -