力學(xué)實(shí)驗(yàn)-2020-2024年北京高考物理復(fù)習(xí)試題分類匯編

4<15力學(xué)實(shí)齡

■

5年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練

1.(2024.北京.高考)如圖甲所示，讓兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是(填選項(xiàng)前的字母)。

A.實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平

B.選用兩個(gè)半徑不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

C.用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球

(2)圖甲中。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為mi的小球從斜槽上的S位置由靜止釋放，

小球落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次。然后，把質(zhì)量為m2的被碰小球置于斜槽末端，再將質(zhì)量為如的小球從S

位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次。分別確定平均落點(diǎn)，記為M、N和尸(P為〃”單獨(dú)滑落時(shí)的平均

落點(diǎn))。

C\

乙

a.圖乙為實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)記錄，簡(jiǎn)要說明如何確定平均落點(diǎn)—；

b.分別測(cè)出。點(diǎn)到平均落點(diǎn)的距離，記為。尸、0M和ON。在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式—成立，即可

驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。

(3)受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案。如圖丙所示，用兩根不可伸長(zhǎng)

的等長(zhǎng)輕繩將兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的。點(diǎn)和點(diǎn)，兩點(diǎn)間距等于小球的直徑。

將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至A點(diǎn)由靜止釋放，在最低點(diǎn)2與靜止于C點(diǎn)的小球2發(fā)生正碰。碰后小球

1向左反彈至最高點(diǎn)小球2向右擺動(dòng)至最高點(diǎn)。。測(cè)得小球1,2的質(zhì)量分別為,"和弦長(zhǎng)A8="、

A'B=I2、CD=

推導(dǎo)說明,m,M.li、12、心滿足關(guān)系即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。

2.（2023?北京?高考）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。

A.選擇體積小、質(zhì)量大的小球B.借助重垂線確定豎直方向

C.先拋出小球，再打開頻閃儀D.水平拋出小球

（2）圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運(yùn)動(dòng)過程。圖2

為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時(shí)刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直

方向做運(yùn)動(dòng)；根據(jù),可判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

8OO

OO

0O

8O

0O

oO

O

o

OO

圖2

（3）某同學(xué)使小球從高度為0.8m的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運(yùn)動(dòng)（每秒頻閃25次），最

多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)的個(gè)位置。

（4）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了標(biāo)記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿任意

兩個(gè)相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系xOy,并測(cè)量出“3另外兩個(gè)位置的坐標(biāo)值

（孫無）、（三,丹），如圖3所示。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，可得重垂線方向與y

軸間夾角的正切值為

x]x2

X

O9-?r

o

y{-

OI

y2-------6

o

o

y

圖3

3.（2022.北京.高考）某同學(xué)利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)量重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻

率為50.0Hz的交流電源上。使重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡。挑出點(diǎn)

跡清晰的一條紙帶，依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)1,2,8,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有1個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)。分別測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

之間的距離“，X”并求出打點(diǎn)2,3,7時(shí)對(duì)應(yīng)的重錘的速度。在坐標(biāo)紙上建立vT坐標(biāo)系，根

據(jù)重錘下落的速度作出v~t圖線并求重力加速度。

圖1

（1）圖2為紙帶的一部分，打點(diǎn)3時(shí)，重錘下落的速度丫3=m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

3；.；.:單位：一）

（33.8335.36T（

圖2

（2）除點(diǎn)3外，其余各點(diǎn)速度對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)已在圖3坐標(biāo)系中標(biāo)出，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出速度匕對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),

并作出v-t圖線。

W(m?s-1)

（3）根據(jù)圖3,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度g=in/s?（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（4）某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門可實(shí)現(xiàn)水滴逐滴下

落，并能控制相鄰水滴開始下落的時(shí)間間隔，還能聽到水滴落地時(shí)發(fā)出的清脆聲音。于是他計(jì)劃利用手機(jī)

的秒表計(jì)時(shí)功能和刻度尺測(cè)量重力加速度。為準(zhǔn)確測(cè)量，請(qǐng)寫出需要測(cè)量的物理量及對(duì)應(yīng)的測(cè)量方法。

4.（2021?北京?高考）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分

析等。例如：

（1）實(shí)驗(yàn)儀器。用游標(biāo)卡尺測(cè)某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為______mm。

3主尺4cm

II|,i?,i?I,?I￡I?J?J?J?1I.1?

0游標(biāo)尺10

圖1

（2）數(shù)據(jù)分析。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，8、C、D

為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz

的交流電源上。貝I打C點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的速度vc=m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

I?4?C?J

）2345678910111213cmi/

圖2

（3）實(shí)驗(yàn)原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做

勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力。實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量相比小車質(zhì)量M小得多。請(qǐng)分析說

明這個(gè)要求的理由。（)

圖3

5.（2020?北京?高考）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，做如下探究：

（1）為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，可利用圖1所示裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。兩小車放在水平板上，前端通過鉤

碼牽引，后端各系一條細(xì)線，用板擦把兩條細(xì)線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，小車同時(shí)運(yùn)動(dòng)，一段

時(shí)間后按下板擦，小車同時(shí)停下。對(duì)比兩小車的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件，下

列正確的是：（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.小車質(zhì)量相同，鉤碼質(zhì)量不同

B.小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同

C.小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同

圖1

（2）某同學(xué)為了定量驗(yàn)證（1）中得到的初步關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得到小車加速度。與質(zhì)量M的7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),

如下表所示。在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，并作出

圖像

次數(shù)1234567

a/(ni'S~2^0.620.560.480.400.320.240.15

M/kg0.250.290.330.400.500.711.00

a/(m?s-2)

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1吉如）

0

23

圖2

（3）在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)之前，需要思考如何測(cè)“力”。請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出小車受力的示意圖。為了

簡(jiǎn)化“力”的測(cè)量，下列說法正確的是：（選填選項(xiàng)前的字母）。

自1-0—cJ

圖3

A.使小車沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng)，小車受力可等效為只受繩的拉力

B.若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力

C.無論小車運(yùn)動(dòng)的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力

D.讓小車的運(yùn)動(dòng)趨近與勻速運(yùn)動(dòng)，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力

1年模擬?精選?？碱}

1.（2024.北京海淀.統(tǒng)考一模）某同學(xué)用圖3所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖4所示。。點(diǎn)為打點(diǎn)起

始點(diǎn)，打下該點(diǎn)時(shí)重錘速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B,C作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出三點(diǎn)距起始點(diǎn)。

的距離分別為4、%、%。已知重錘質(zhì)量為加，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為7。從打下0

點(diǎn)到打下8點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢(shì)能減少量△",=動(dòng)能增加量△"=。（用題中所給字母

表示）

②圖4中，起始點(diǎn)。和刻度尺的0刻線對(duì)齊，0C間的距離為cm。由A、5、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)求得

重錘下落的加速度（選填“可以”或“不可以”）用該值作為重力加速度計(jì)算①中重錘重力勢(shì)能

的減少量。

2.（2024?北京西城?統(tǒng)考一模）如圖所示，在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，用手通過兩個(gè)彈

簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)。小圓環(huán)靜止時(shí)，由兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到拉力片和F?的大小，此外還必須（）

A.記錄小圓環(huán)的位置B.記錄兩細(xì)線的方向

C.測(cè)量?jī)杉?xì)線的夾角D.測(cè)量橡皮條的伸長(zhǎng)量

3.（2024.北京西城.統(tǒng)考一模）“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

⑴用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑如圖所示，擺球直徑"=mm。若測(cè)出擺線長(zhǎng)/及單擺完成〃次全振動(dòng)所

用的時(shí)間f,則重力加速度的大小，8=（用/、n、hd表示）。

（2）改變擺長(zhǎng)L用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出F-z圖像也可以求出重力加速度。如圖所示，測(cè)得的數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合后，

在一條過原點(diǎn)的直線上，直線的斜率為鼠由此可得重力加速度的大小.g=（用左表示）。

T2

OL

4.（2024?北京東城.統(tǒng)考一模）同學(xué)們用多種方法測(cè)重力加速度值。

（1）用如圖甲所示的單擺做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。

甲

①此實(shí)驗(yàn)中重力加速度的表達(dá)式為g=（用擺長(zhǎng)/,周期T表示）。

②若改變擺長(zhǎng)，多次測(cè)量，得到周期平方〃與擺長(zhǎng)/的關(guān)系如圖乙所示，所得結(jié)果與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎迪?/p>

符，但發(fā)現(xiàn)其延長(zhǎng)線沒有過原點(diǎn)，其原因可能是（選填正確選項(xiàng)前的字母）。

A.測(cè)周期時(shí)多數(shù)了一個(gè)周期

B.測(cè)周期時(shí)少數(shù)了一個(gè)周期

C.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)直接將擺線的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)

D.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)將擺線的長(zhǎng)度加上擺球的直徑作為擺長(zhǎng)

（2）將單擺掛在力傳感器的下端，通過力傳感器測(cè)定擺動(dòng)過程中擺線受到的拉力R由計(jì)算機(jī)記錄拉力/隨

時(shí)間f的變化，圖像如圖丙所示。測(cè)得擺長(zhǎng)為/,則重力加速度的表達(dá)式為g=1

丙

（3）如圖丁所示，將光電門安裝在小球平衡位置的正下方，在小球上安裝輕質(zhì)擋光片，擋光寬度為d,在鐵架

臺(tái)后方固定量角器，利用此裝置測(cè)重力加速度值。首先測(cè)得擺長(zhǎng)為/,之后將小球拉離平衡位置，當(dāng)擺線與

豎直方向成。角（。值可由量角器讀出）時(shí)將小球由靜止釋放，傳感器測(cè)得小球第一次擺下?lián)豕獾臅r(shí)間加。

多次改變擺角，測(cè)得對(duì)應(yīng)的4,可得到多組（仇加）數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算機(jī)可根據(jù)需要算出關(guān)于。的任意三角函

數(shù)值。

①為了能最方便準(zhǔn)確地利用圖像處理數(shù)據(jù)，應(yīng)繪制_______圖像（寫出圖像的縱坐標(biāo)一橫坐標(biāo)）;

②根據(jù)第①問中繪制的圖像，求得圖像斜率的大小為鼠則計(jì)算得到重力加速度且=

5.（2024?北京朝陽?統(tǒng)考一模）某學(xué)習(xí)小組采用以下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

如圖甲，長(zhǎng)木板上的小車M左端貼有橡皮泥，右端連一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，小車N置于M的左側(cè)。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)過程如下：

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

①微調(diào)長(zhǎng)木板右端的小木片，使小車能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，讓小車M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并與靜置于木板上的小車N相碰

③小車M與N粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

④實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶如圖乙所示，在圖上標(biāo)記各計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)量出A3、BC、CD、。石四段長(zhǎng)度

⑴計(jì)算小車M碰撞前的速度大小應(yīng)選段（選填“A3”、“8（丁、”CZF、速度大小為m/s（結(jié)

果保留三位有效數(shù)字）。

（2）若小車M的質(zhì)量為0.4kg,小車N的質(zhì)量為0.2kg,根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰后兩小車的總動(dòng)量為kg-m/s

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），進(jìn)而可以驗(yàn)證，在誤差范圍內(nèi)兩小車碰撞過程中動(dòng)量_____（選填“守恒”、“不

守恒”）。

（3）請(qǐng)你說明步驟①對(duì)該實(shí)驗(yàn)的作用

6.（2024.北京豐臺(tái)?統(tǒng)考一模）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、

數(shù)據(jù)分析等。用如圖所示的裝置探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)將皮帶套在左右半

徑不同的變速塔輪上，可以探究向心力與以下哪個(gè)物理量的關(guān)系o

A.質(zhì)量B.半徑C.角速度

aa

變速塔輪

47r2

7.（2024.北京豐臺(tái).統(tǒng)考一模）“單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)g=*/計(jì)算重力加速度時(shí)，以下操

作會(huì)使重力加速度的測(cè)量值偏小的是o

A.直接用擺線的長(zhǎng)度作為單擺的擺長(zhǎng)

B.計(jì)時(shí)開始時(shí)，秒表啟動(dòng)稍晚

C.測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（〃一1）次全振動(dòng)的時(shí)間記為九次全振動(dòng)的時(shí)間

D.擺球振動(dòng)過程中懸點(diǎn)處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng)

8.（2024?北京豐臺(tái)?統(tǒng)考一模）用如圖所示的裝置驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓A球從斜槽上某一固定

位置由靜止釋放，尸點(diǎn)為A球落點(diǎn)的平均位置；再把半徑相同的B球放在水平軌道末端，將A球仍從原位

置由靜止釋放，M,N分別為A、B兩球碰撞后落點(diǎn)的平均位置。。點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投

影點(diǎn)，0、M、P、N位于同一水平面上。

（1）除了圖中器材外，完成本實(shí)驗(yàn)還必須使用的器材有（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.天平B.刻度尺C.秒表D.圓規(guī)

（2）實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得A、B兩球的質(zhì)量分別為叫、m2,三個(gè)落點(diǎn)的平均位置與O點(diǎn)距離。加、OP、ON分別為

占、x?鼻。在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用所測(cè)物理量的字母表示），可以認(rèn)為兩球碰撞前

后動(dòng)量守恒。

（3）實(shí)驗(yàn)中能夠把速度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為位移的測(cè)量的必要操作是。

A.安裝軌道時(shí)，軌道末端必須水平B.每次必須從同一個(gè)高度靜止釋放小球

C.實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足班〉嗎D.軌道應(yīng)當(dāng)盡量光滑

（4）某同學(xué)將B球替換為半徑相同、質(zhì)量為加3的C球（色>/），重復(fù)（2）的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)碰撞后A球反向運(yùn)

動(dòng)，沿傾斜軌道上升一段距離后再次下滑離開軌道末端，測(cè)量碰撞后A、C落點(diǎn)的平均位置到。點(diǎn)的距離

分別為可、石，若誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式（用所測(cè)物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩球碰撞前

后的動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，系統(tǒng)碰撞前的動(dòng)量總是小于碰撞后的動(dòng)量，請(qǐng)分析其中可能的原因。

9.（2024?北京通州?統(tǒng)考一模）某小組同學(xué)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,

使重錘帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落。

（1）在實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)如圖1所示的四種情況，其中操作正確的是（填選項(xiàng)下字母）。

TT

（2）實(shí)驗(yàn)中，按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測(cè)得它

們到起始點(diǎn)O的距離分別為&、為、hCQ已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為7。設(shè)重錘

的質(zhì)量為楊，從打。點(diǎn)到打2點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢(shì)能減少量AE■產(chǎn),動(dòng)能增加量△&=。

在誤差允許的范圍內(nèi)，如果△馬=A&,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

(3)在實(shí)驗(yàn)中，該組同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)△6<A取,檢查測(cè)量與計(jì)算均無錯(cuò)誤，他們發(fā)現(xiàn)是操作錯(cuò)誤

引起的，即先松手后接通電源。他僅利用這條紙帶能否實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的目的，并說明理由3

(4)利用本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材，不能完成的實(shí)驗(yàn)是(填選項(xiàng)前字母)。

A.研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律B.探究加速度與物體質(zhì)量大小的關(guān)系

C.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D.測(cè)量重力加速度的大小

10.(2024?北京順義?統(tǒng)考一模)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所

z]\o

(1)在探究加速度與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持不變(選填“鉤碼質(zhì)量”或“小車質(zhì)量”)，并且要求鉤碼

質(zhì)量________小車質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)。

(2)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，說法中正確的是_。

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)與直流電源連接

B.連接鉤碼和小車的細(xì)線應(yīng)與長(zhǎng)木板保持平行

C.平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將鉤碼掛在定滑輪左側(cè)細(xì)線上

D.平衡摩擦力后，若改變小車質(zhì)量需要重新平衡摩擦力

(3)某同學(xué)在沒有天平的情況下，利用圖甲所示的裝置測(cè)量小車的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將5個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上

勻速下滑。

②將一個(gè)鉤碼從小車內(nèi)取出并掛在定滑輪左端細(xì)線上，其余鉤碼仍留在小車內(nèi)，釋放小車，計(jì)算小車的加

速度。。

③每次都從小車內(nèi)取出一個(gè)鉤碼，并掛在細(xì)線左端的鉤碼上，釋放小車，計(jì)算小車的加速度心將結(jié)果填入

表格

輕繩左側(cè)槽碼數(shù)量12345

a//m-s-20.701.392.082.793.47

④利用表中的數(shù)據(jù)在圖乙中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出圖像

⑤利用Of圖像求得小車(空載)的質(zhì)量為kg?(每個(gè)槽碼的質(zhì)量均為0.050kg,重力加速度取g

取9.8m/s2)o

11.(2024?北京房山.統(tǒng)考一模)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操

作、數(shù)據(jù)分析等。

23(cm)

II山」」，山川J」jI

0510

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖所示。則該金屬管的內(nèi)徑為mm。

(2)某同學(xué)利用機(jī)械能守恒原理〃皿加測(cè)量重力加速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點(diǎn)

跡。紙帶的其中一部分如圖所示，A、3、C為紙帶上標(biāo)出的3個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)，通過測(cè)量得到O、A間距離為

%,0、8間距離為4,0、C間距離為久，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為兀則打下2點(diǎn)時(shí)，重錘下落

的速度為=。

(3)在“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出T二z圖像，如圖中a、c所示，其中a

與6平行。已知圖線6對(duì)應(yīng)的g是當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?。?duì)圖線a和c的分析，下列說法正確的是(選

填選項(xiàng)前的字母)

A.c可能是計(jì)數(shù)時(shí)每次都誤將49次全振動(dòng)記為50次

B.圖線。對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值

C.a可能是每次都誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L

12.（2024?北京門頭溝?統(tǒng)考一模）下圖是“探究小車加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是填選項(xiàng)前的字母）。

A.本實(shí)驗(yàn)還需要秒表、刻度尺、交流電源等器材

B.本實(shí)驗(yàn)需保持小車質(zhì)量不變，改變槽碼質(zhì)量

C.平衡摩擦?xí)r，需小車連接紙帶，細(xì)繩末端連接槽碼

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，后釋放小車

（2）當(dāng)小車質(zhì)量______（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）槽碼質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。

上述做法引起的誤差為（選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。為減小此誤差，下列可行的方案是

（填選項(xiàng)前的字母）。

A.用水平氣墊導(dǎo)軌代替普通導(dǎo)軌，滑塊代替小車

B.在小車上加裝遮光條，用光電計(jì)時(shí)系統(tǒng)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)出小車所受拉力大小

13.（2024.北京延慶.統(tǒng)考一模）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)在實(shí)驗(yàn)操作過程中，下列做法正確的是—

A.實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以使用直流電源

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放紙帶

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺都是本實(shí)驗(yàn)必須使用的測(cè)量?jī)x器

(2)如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,通過測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)A距起

始點(diǎn)。的距離為％,AC間的距離為S/,CE間的距離為若相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,重錘質(zhì)量為相，

重力加速度為g。根據(jù)這些條件計(jì)算從。點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中重錘重力勢(shì)能的減少量AEP=—,動(dòng)能的增加

量AE*=o

打“Pf2f)

(3)利用該裝置還可以測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，某同學(xué)的做法是以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離//為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)

速度的平方評(píng)為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出廬d圖像，如圖所示。請(qǐng)畫出丫2,圖

（4）小剛利用氣墊導(dǎo)軌和光電門等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖是實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)開啟氣泵，先

將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，然后滑塊通過細(xì)線與托盤和祛碼相連。將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出擋光條

通過光電門的擋光時(shí)間為心已知?jiǎng)傖尫艜r(shí)擋光條到光電門的距離為/,擋光條的寬度為%且d/,托盤

和祛碼的總質(zhì)量為加，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光

電門的過程中，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量AEp=mg/；系統(tǒng)動(dòng)能的增加量AE*=?在誤差允許的范圍

內(nèi)，如果則可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

14.（2024?北京海淀?統(tǒng)考二模）用如圖4所示裝置研究?jī)蓚€(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)

量關(guān)系。圖5中。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓。球多次從斜槽上某一固定位置C由

靜止釋放，其平均落地點(diǎn)的位置為尸。再把6球放在水平軌道末端，將。球仍從位置C由靜止釋放，。球和

方球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作多次，其平均落地點(diǎn)的位置為N。測(cè)量出0、

b兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為"Z/、m2（mi>m2）,OM.OP、ON的長(zhǎng)度分別為后、X2、X3。

①在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用所測(cè)物理量的字母表示），則可以認(rèn)

為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒。

②換用不同材質(zhì)的小球再次進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),計(jì)算得出M=若碰撞過程滿足動(dòng)量守恒,請(qǐng)分析說明

兩球碰撞過程機(jī)械能是否守恒

15.（2024.北京海淀?統(tǒng)考二模）某同學(xué)用圖1所示裝置測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>

圖1

(1)關(guān)于器材選擇及測(cè)量時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是_。

A.擺線盡量選擇細(xì)些、伸縮性小些且適當(dāng)長(zhǎng)一些的

B.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的

C.為了使擺的周期大一些以方便測(cè)量，應(yīng)使擺角大一些

(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得單擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、單擺完成〃次全振動(dòng)的時(shí)間為K則利用上述測(cè)量量可得重力加速度

的表達(dá)式g=o

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變擺長(zhǎng)，測(cè)出幾組擺長(zhǎng)L和對(duì)應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出L尸圖像，如圖2所示。

①利用4B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可得重力加速度的表達(dá)式g=。

②因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。若只考慮擺長(zhǎng)測(cè)量偏小造成的影響，則

由①計(jì)算得到的重力加速度的測(cè)量值_____真實(shí)值。(選填“大于”“等于”或“小于”)

(4)關(guān)于摩擦力可以忽略的斜面上的單擺，某同學(xué)猜想單擺做小角度擺動(dòng)時(shí)周期滿足7=2"J」一，如圖3

丫gsma

所示。為了檢驗(yàn)猜想正確與否，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖4所示，鐵架臺(tái)上裝一根重垂線，在鐵架臺(tái)的立

柱跟重垂線平行的情況下，將小球、擺線、擺桿組成的“桿線擺”裝在立柱上，調(diào)節(jié)擺線的長(zhǎng)度，使擺桿與立

柱垂直，擺桿可繞著立柱自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且不計(jì)其間的摩擦。如圖5所示，把鐵架臺(tái)底座的一側(cè)墊高，立柱傾

斜，靜止時(shí)擺桿與重垂線的夾角為“，小球?qū)嶋H上相當(dāng)于是在一傾斜平面上運(yùn)動(dòng)。下列圖像能直觀地檢驗(yàn)猜

想是否正確的是一。

16.（2024?北京朝陽?統(tǒng)考二模）（1）某同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)粗測(cè)重力加速度。將一個(gè)質(zhì)量為165g的物體掛在

校準(zhǔn)后的豎直彈簧測(cè)力計(jì)下端，靜止時(shí)指針如圖1所示，則重力加速度為m/s2（結(jié)果保留2位有效

圖1

（2）某同學(xué)用如圖2所示的裝置測(cè)量重力加速度。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為兀讓重物從靜止開始下落，

打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖3所示。A、B、aD、E為紙帶上5個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。根據(jù)紙帶

可得重力加速度且=（用％、也、小、T表示）。

（3）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖4裝置測(cè)量重力加速度。擺線上端固定在。點(diǎn)，下端懸掛一小鋼球，通過光電門傳

感器采集擺動(dòng)周期。

①組裝好裝置后，用毫米刻度尺測(cè)量擺線長(zhǎng)度L用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼球直徑4螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖5

所示，小鋼球直徑d=mm,記擺長(zhǎng)/=乙+4。

2

②多次改變擺線長(zhǎng)度，在小