專題分層突破練16力學(xué)實(shí)驗(yàn)高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI20251234561.(10分)(2023浙江1月選考)“探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)采用的實(shí)驗(yàn)方法是

。

A.控制變量法B.等效法C.模擬法(2)在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下,逐漸加速轉(zhuǎn)動手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)動。此時(shí)左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的

(選填“線速度大小”“角速度二次方”或“周期二次方”)之比;在加速轉(zhuǎn)動手柄過程中,左右標(biāo)尺露出紅白相間等分標(biāo)記的比值

(選填“不變”“變大”或“變小”)。

A角速度二次方不變123456解析

(1)本實(shí)驗(yàn)先控制其他幾個因素不變,集中研究其中一個因素變化所產(chǎn)生的影響,采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。(2)標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為兩個小球所受向心力的比值,根據(jù)F=mrω2可知,比值等于兩小球的角速度二次方之比。小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑相同的情況下,由于兩球線速度相同,根據(jù)ω=可知兩球角速度相同;又根據(jù)F=mrω2可知,向心力之比為1∶1,逐漸加大手柄的轉(zhuǎn)速,左右標(biāo)尺露出的格數(shù)之比不變。1234562.(10分)(2021廣東卷)某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)。緩沖裝置如圖所示,固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°,彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過程如下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺,再將單個質(zhì)量為200g的鋼球(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個從管口滑進(jìn),每滑進(jìn)一個鋼球,待彈簧靜止,記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)Ln,數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量,進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09123456(1)利用ΔLi=Li+3-Li(i=1,2,3)計(jì)算彈簧的壓縮量:ΔL1=6.03cm,ΔL2=6.08cm,ΔL3=

cm,(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80m/s2,該彈簧的勁度系數(shù)為

N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

6.046.05348.61234561234563.(10分)(2024廣東卷)下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟,請完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(1)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是

。平衡小車受到的阻力123456圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分,每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)未畫出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,則小車的加速度大小為

m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

2.86123456(2)在“長度的測量及其測量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測量一圓柱體的長度,示數(shù)如圖丙所示。圖丁為局部放大圖,示數(shù)為

cm。

丙

丁4.108123456(3)在“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長”實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)過程中,在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可調(diào)節(jié),打開并調(diào)節(jié)

,使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮。取下光屏,裝上單縫、雙縫和測量頭,調(diào)節(jié)測量頭,并緩慢調(diào)節(jié)單縫的角度直到目鏡中觀察到

。

光源干涉條紋123456解析

本題考查力學(xué)和光學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)。(1)木板右端抬高的目的是平衡小車受到的阻力。(2)游標(biāo)卡尺示數(shù)為4.1

cm+4×0.02

mm=4.108

cm。(3)在“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長”實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)過程中,在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏,遮光筒不可調(diào)節(jié),打開并調(diào)節(jié)光源,使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮,取下光屏,裝上單縫、雙縫和測量頭。調(diào)節(jié)測量頭,并緩慢調(diào)節(jié)單縫的角度直到目鏡中觀察到干涉條紋。1234564.(10分)(2024廣東汕頭一模)有一款稱為“一抽到底”的紙巾盒改進(jìn)裝置,如圖甲所示,該裝置由兩塊擋板和彈簧組成,彈簧連接兩塊擋板。該裝置放在紙巾盒底部,可將整包紙巾頂起,以保持最上面的紙巾能夠在紙巾盒取用口?？萍紝?shí)踐小組的同學(xué)為了研究該裝置中彈簧的特征,做了以下實(shí)驗(yàn):123456科技實(shí)踐小組設(shè)計(jì)如圖乙所示,測量出數(shù)據(jù)記錄于表格中:實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345砝碼質(zhì)量m/g1020304050彈簧長度l/cm4.504.003.503.252.50彈簧形變量Δl/cm1.001.502.002.253.00123456(1)依據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出m-Δl圖像如圖丙所示,觀察圖像可發(fā)現(xiàn),其中第

次數(shù)據(jù)誤差較大,應(yīng)該剔除。

丙(2)根據(jù)圖像可得勁度系數(shù)k=

N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10N/kg)。

(3)在使用過程中,盒子里的紙巾越來越少,彈簧的彈性勢能

(選填“不變”“逐漸變大”或“逐漸變小”)。

420逐漸變小123456解析

(1)由圖可知,第4次的描點(diǎn)不在線上,出現(xiàn)明顯偏差,故第4次數(shù)據(jù)誤差較大,應(yīng)該剔除。(3)在使用過程中,盒子里的紙巾越來越少,紙巾的重力減少,彈簧的形變量減少,故彈簧的彈性勢能逐漸變小。1234565.(10分)(2024廣東廣州二模)如圖甲,用量程為5N的彈簧測力計(jì),測量一個超出其量程的物體的重力。123456(1)將表面印有等距圓環(huán)的白紙固定在豎直放置的木板上。(2)三根細(xì)線分別與彈簧測力計(jì)的一端、圖釘、待測重物相連,彈簧測力計(jì)的另一端固定,通過改變圖釘在木板的位置調(diào)節(jié)細(xì)線OB,使細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O與圓環(huán)的圓心位置重合。(3)標(biāo)出OA、OB、OC的拉力方向,記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為

N。(4)①根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件和平行四邊形定則,用“力的圖示”在圖乙中作出OA、OB拉力的合力;②由作圖結(jié)果可得重物的重力為

N(結(jié)果保留一位小數(shù))。

3.007.0123456解析

(3)彈簧測力計(jì)的最小分度為0.1

N,讀數(shù)時(shí)需要估讀到0.01

N,所以其讀數(shù)為3.00

N。(4)①作出力的圖示,如圖所示。②由作圖結(jié)果可得重物的重力為7.0

N。1234566.(10分)(2024新課標(biāo)卷)某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上,軌道末端水平,右側(cè)端點(diǎn)在水平木板上的垂直投影為O,木板上疊放著白紙和復(fù)寫紙。實(shí)驗(yàn)時(shí)先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放,a從軌道右端水平飛出后落在木板上;重復(fù)多次,測出落點(diǎn)的平均位置P與O點(diǎn)的距離sP。將與a半徑相等的小球b置于軌道右側(cè)端點(diǎn),再將小球a從Q處由靜止釋放,兩球碰撞后均落在木板上;重復(fù)多次,分別測出a、b兩球落點(diǎn)的平均位置M、N與O點(diǎn)的距離sM、sN。123456完成下列填空:(1)記a、b兩球的質(zhì)量分別為ma、mb,實(shí)驗(yàn)中須滿足條件ma

(選填“>”或“<”)mb。

(2)如果測得的sP、sM、sN、ma和mb在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式

,則驗(yàn)證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。實(shí)驗(yàn)中,用小球落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離來代替小球水平飛出時(shí)的速度,依據(jù)是

。

從同一高度做平拋運(yùn)動的兩個小球,運(yùn)動時(shí)間相同,水平位移可代替水平飛出時(shí)的速度>masP=masM+mbsN12