2021年高考物理二轮复习讲练测专题18 力学实验及创新（测）解析版.docx

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1、第八部分实验专题18力学实验及创新（测）(建议用时：60分钟)1．(2020·河南省八市重点高中联盟第三次模拟)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：(1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的F－x图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度．请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0＝________cm，弹簧的劲度系数k＝________N/m.该同学将该弹簧制成一把弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x＝________cm.(2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示．下列表述正确的是________．A．a的原长比

2、b的长B．a的劲度系数比b的大C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比【答案】　(1)8　25　20　(2)B【解析】　(1)当弹力为零时，弹簧处于原长状态，故原长为x0＝8cm，在F－x图象中斜率代表弹簧的劲度系数，则k＝＝N/m＝25N/m，在题图乙中弹簧秤的示数F′＝3.0N，可知：x′＝＝m＝0.12m＝12cm，故此时弹簧的长度x＝x′＋x0＝20cm.13/13(2)在题图丙中，当弹簧的弹力为零时，弹簧处于原长，故b的原长大于a的原长，故A错误；斜率代表劲度系数，故a的劲度系数大于b的劲度系数，故B正确，C错误；弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．2

3、．(2020·四川南充市第二次适应性考试)“验证机械能守恒定律”的实验装置如图9甲所示，图乙为实验所得的一条纸带，在纸带上选取了点迹清晰的连续7个点，若只测出了点4与点0之间的距离为h4以及点6与点0的距离h6，已知打点周期为T，当地重力加速度为g.(以下的三个结论均由题中所给符号表示)(1)打点5时重物的速度v＝________；(2)由已知条件从理论上计算点5到点0的距离h5＝________；(3)若打点0时重物的速度为零，则要验证从点0到点5间重物下落过程中机械能守恒的等式为____________________________．【答案】　(1)　(2)　(3)g(h4＋h

4、6－gT2)＝【解析】　(1)打点5时重物的速度v＝；(2)h6－h4＝h45＋h56而h56－h45＝gT2，则h45＝(h6－h4－gT2)，则h5＝h4＋h45＝(h4＋h6－gT2)13/13(3)要验证的等式是：mgh5＝mv2即g(h4＋h6－gT2)＝.3．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置．其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为小车上滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)实验时，一定要进行的操作是________．A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通

5、电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留三位有效数字)．(3)该同学以力传感器的示数F为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________．A.　　　　　　　B.－m0C.－m0D.【答案】：(1)BC　(2)2.00　(3)C【解析】13/13：(1)本题拉力可以由弹簧

6、测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，故A、D错误；该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C正确．(2)由于两计数点间还有四个点没有画出，故时间间隔为T＝5×0.02s＝0.1s，由匀变速直线运动的判别式(Δx＝aT2)结合逐差法可得：＝＝2.00m/s2.(3)对小车上滑轮和小车的整体为对象由牛顿第二定律得：2F＝(M＋m0)a，则a＝F，故

7、a－F图象的斜率k＝，则小车的质量为M＝－m0；故选C.4．(2020·广东清远市期末质量检测)某校学生“验证Fn＝m”的实验中，设计了如下实验：(如图)第1步：先用粉笔在地上画一个直径为2L的圆；第2步：通过力传感器，用绳子绑住一质量为m的物块，人站在圆内，手拽住绳子离物块距离为L的位置，用力甩绳子，使物块做匀速圆周运动，调整位置，让转动物块的手肘的延长线刚好通过地上的圆心，量出手拽住处距离地面的高度为h，记下力传感器的读数为F；第3步：转到一定位置时，