2016-2020五年高考物理试题分类汇总-力学实
验(原卷版)
【2020年】
1.(2020·新课标Ⅰ)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下:
(1)开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2;
(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块;
(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;
(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小I=________,滑块动量改变量的大小Δp=________;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000 cm,m1=1.50⨯10-2 kg,m2=0.400 kg,△t1=3.900⨯10-2 s,Δt2=1.270⨯10-2 s,t12=1.50 s,取g=9.80 m/s2。计算可得I=________N·s,Δp=____ kg·m·s-1;(结果均保留3位有效数字)
(7)定义
Δ
=100%
I p
I
δ
走在冷风中−
⨯,本次实验δ=________%(保留1位有效数字)。
2.(2020·新课标Ⅱ)一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A和B,如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。
令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球B释放时的高度h0=0.590 m,下降一段距离后的高度h=0.100 m;由h0下降至h所用的时间T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小为a=_______m/s2(保留3位有效数字)。
从实验室提供的数据得知,小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g,当地重力加速度大小为g=9.80 m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a′=_______m/s2(保留3位有效数字)。
古建筑保护可以看出,a′与a有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因:__________。
3.(2020·新课标Ⅲ)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码,钩码下落,带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示。
已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02 s,从图(b)给出的数据中可以得到,打出B点时小车的速度大小v B=_____m/s,打出P点时小车的速度大小v P=_____m/s(结果均保留2位小数)。
若要验证动能定理,除了需测量钩码的质量和小车的质量外,还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为_________。
4.(2020·浙江卷)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图甲是教材中的实验方案;图乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:
(ⅰ)挂上托盘和砝码,改变木板倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;
(ⅱ)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;
−的关系。
(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a F
①实验获得如图所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速
v=_____m/s(保留两位有效数字);
种子的传播度大小
d
−图象时,把mg作
②需要满足条件M m的方案是_____(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作a F
为F值的是_____(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。
5.(2020·浙江卷)某同学用单摆测量重力加速度,
①为了减少测量误差,下列做法正确的是_____(多选);
A.摆的振幅越大越好
B.摆球质量大些、体积小些杰作的近义词
C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
②改变摆长,多次测量,得到周期平方与摆长的关系图象如图所示,所得结果与当地重力加速度值相符,但发现其延长线没有过原点,其原因可能是_____。
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A.测周期时多数了一个周期
B.测周期时少数了一个周期
C.测摆长时直接将摆线的长度作为摆长
D.测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长
6.(2020·江苏卷)疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下
落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如题图1所示。
(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是_____。
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。(填写各步骤前的序号)
①把刻度尺竖直固定在墙上
②捏住小球,从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三角架上,调整好手机镜头的位置
山西旅游必去十大景点④打开手机摄像功能,开始摄像
(3)停止摄像,从视频中截取三帧图片,图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两
帧之间的时间间隔为1
6
s,刻度尺的分度值是1mm,由此测得重力加速度为_____2
m/s。
(4)在某次实验中,小明释放小球时手稍有晃动,视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片,_____(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。
2
m/s。7.(2020·山东卷)2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下:
(i)如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。
(ii)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。
(iii)该同学选取部分实验数据,画出了2L
t
-t图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6
m/s2。
(i v)再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验。
回答以下问题:
(1)当木板的倾角为37°时,所绘图像如图乙所示。由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为
_____m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_____m/s2。(结果均保留2位有效数字)
(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为_____ m/s2。(结果保留2位有效数字,sin37°= 0.60,cos37°=0.80)
8.(2020·天津卷)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固
定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。
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