新高考物理二轮专题复习精练专题15 力学实验(原卷版)

专题十五、力学实验第一部分织网点睛，纲举目张物理力学部分的实验共有八个，包括测量做直线运动物体的瞬时速度，探究弹簧弹力与形变量的关系，探究两个互成角度的力的合成规律，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，验证机械能守恒定律，探究平抛运动的特点，探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，验证动量守恒定律，这些实验都离不开力、长度、加速度的测量，离不开让物体运动起来。将具有相同点的实验进行分类归纳，有利于考生化繁为简、化厚为薄、总结规律，把握内核巧迁移。(一)把力测出来方法仪器器材相关实验基本法测力计、力传感器探究两个互成角度的力的合成规律等平衡法测力计、天平探究弹簧弹力与形变量的关系等替代法天平探究加速度与物体受力、物体质量的关系(二)让物体动起来方法操作相关实验牵引法重物拉线跨过定滑轮牵引小车或滑块在轨道上运动测量做直线运动物体的瞬时速度，探究加速度与物体受力、物体质量的关系等弹射法物体在压缩的弹簧作用下由静止射出验证机械能守恒定律等落体法重物自由落体验证机械能守恒定律，测量重力加速度等自滑法物体由静止无初速度释放后沿斜面下滑探究平抛运动的特点，验证动量守恒定律等(三)把速度测出来方法主要仪器器材操作相关实验纸带法交流电源、打点计时器、刻度尺测出计数点间距，由打出某点前后两点时间内的平均速度替代打出该点时的速度测量做直线运动物体的瞬时速度，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，验证机械能守恒定律，验证动量守恒定律等光电门法光电门、螺旋测微器或游标卡尺测出遮光条的宽度及遮光时间，由遮光时间内的平均速度代替物体经过光电门时的速度平抛法竖直平面内末端水平的倾斜或弧形轨道、刻度尺测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度与射程，由平抛运动规律计算初速度验证动量守恒定律等弹簧、刻度尺、天平探究弹性势能等圆周法竖直平面内的圆弧轨道、力传感器、天平等力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨道的压力，由牛顿运动定律计算物体经过最低点时的速度验证机械能守恒定律等反过来由机械能守恒定律或动能定理计算最低点的速度探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系等(四)把加速度测出来方法原理与操作相关实验公式法利用纸带或频闪照片，以最常见的6段位移为例，逐差法计算加速度的公式为a＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3,9T2)研究匀变速直线运动，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，测量重力加速度等由物体运动轨道上的两光电门分别测出两个时刻的速度及对应位移，根据v2－v02＝2ax计算加速度图像法算出选定计数点的速度，建立v­t图像，由图像斜率计算加速度根据eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at建立eq\f(x,t)­t图像，由图像斜率计算加速度，但要注意，加速度等于图像斜率的2倍，此外纵轴截距表示初速度三类实验的要点谨记（一）“纸带和打点计时器”类实验1．涉及的实验(1)研究匀变速直线运动。(2)验证牛顿运动定律。(3)探究动能定理。(4)验证机械能守恒定律。2．纸带的应用(1)确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间隔为Δt＝0.02×5s＝0.1s。(2)求瞬时速度做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。如图所示，求纸带上某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T的两段位移xn和xn＋1，则打n点时的速度vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)。(3)求加速度①利用a＝eq\f(Δx,T2)求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用Δx＝xn＋1－xn＝aT2求加速度a。②逐差法如图所示，由xn－xm＝(n－m)aT2可得：a1＝eq\f(x4－x1,3T2)，a2＝eq\f(x5－x2,3T2)，a3＝eq\f(x6－x3,3T2)，所以a＝eq\f(a1＋a2＋a3,3)＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1－x2－x3,9T2)。③两段法：把图中x1、x2、x3、x4、x5、x6分成时间相等(均为3T)的两大段，则由xⅡ－xⅠ＝aT2得：(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，解出的a与上面逐差法结果相等，但却要简单得多。④图像法a．由vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)，求出相应点的速度。b．确定各计数点的坐标值(T，v1)、(2T，v2)、…、(nT，vn)。c．画出v­t图像，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度。（二）“弹簧、橡皮筋”类实验1．探究弹簧弹力与形变量的关系(1)实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限度。(2)画图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线两侧。2．探究两个互成角度的力的合成规律(1)每次拉伸结点位置O必须保持不变。(2)记下每次各力的大小和方向。(3)画力的图示时应选择适当的标度。（三）验证动量守恒定律实验本实验可利用不同的方案验证，具体如下：实验方案实验装置利用气垫导轨完成一维碰撞实验滑块速度的测量v＝eq\f(Δx,Δt)用两摆球碰撞验证动量守恒定律摆球速度的测量v＝eq\r(2gh)在光滑桌面上两车碰撞验证动量守恒定律小车速度的测量v＝eq\f(Δx,Δt)利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律速度与平抛运动的水平位移成正比第二部分实战训练，高考真题演练1．（9分）（2022重庆高考）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是__________。（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做__________运动。（3）测得滑块B的质量为SKIPIF1<0，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为__________SKIPIF1<0（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为__________（选填“②”“③”“④”）。2．（10分）（2022高考北京卷）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为SKIPIF1<0的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离SKIPIF1<0，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立SKIPIF1<0坐标系，根据重锤下落的速度作出SKIPIF1<0图线并求重力加速度。（1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度SKIPIF1<0______________SKIPIF1<0（结果保留3位有效数字）。（2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度SKIPIF1<0对应的坐标点，并作出SKIPIF1<0图线。（3）根据图3，实验测得的重力加速度SKIPIF1<0______________SKIPIF1<0（结果保留3位有效数字）。（4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。3.（2022高考辽宁物理）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔SKIPIF1<0。

（1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）；（2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为SKIPIF1<0，记录时间间隔的数据如表所示，编号1遮光带2遮光带3遮光带…SKIPIF1<073.0438.6730.00…根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为SKIPIF1<0___________SKIPIF1<0（结果保留两位有效数字）；（3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为SKIPIF1<0，则重力加速度SKIPIF1<0___________（用d、SKIPIF1<0表示）；（4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________。4.（2022高考河北）某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为SKIPIF1<0，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为______，钩码的动能增加量为______，钩码的重力势能增加量为______。（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是______。SKIPIF1<0SKIPIF1<05．（2022年6月浙江选考）（7分）（1）eq\o\ac(○,1)“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为▲cm。由图3中小车运动的数据点，求得加速度为▲m/s2（保留两位有效数字）。eq\o\ac(○,2)利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是（多选）。A．换成质量更小的车 B．调整长木板的倾斜程度C．把钩码更换成砝码盘和砝码 D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中，eq\o\ac(○,1)下列说法正确的是▲（单选）；A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同 B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板eq\o\ac(○,2)若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要▲（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O。6．（2022·全国理综甲卷·23）（10分）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为SKIPIF1<0的滑块A与质量为SKIPIF1<0的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：（1）调节导轨水平．（2）测得两滑块的质量分别为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为_________kg的滑块作为A。（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离SKIPIF1<0与B的右端到右边挡板的距离SKIPIF1<0相等。（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示。12345SKIPIF1<00.490.671.011.221.39SKIPIF1<00.150.210.330.400.46SKIPIF1<00.31SKIPIF1<00.330.330.33（6）表中的SKIPIF1<0________（保留2位有效数字）。（7）SKIPIF1<0的平均值为________，（保留2位有效数字）。（8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由SKIPIF1<0判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则SKIPIF1<0的理论表达式为_______（用SKIPIF1<0和SKIPIF1<0表示），本实验中其值为_______（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。7.（2022年1月浙江选考）（1）在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标（x0，y0）。

①下列说法正确的是_______。A.实验所用斜槽应尽量光滑B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据②根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0=_______。A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0③在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是_______。8（2022年1月浙江选考）“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。

①实验应进行的操作有_______。A．测量滑轨的长度B．测量小车的长度和高度C．碰撞前将滑轨调成水平②下表是某次实验时测得的数据：A的质量/kgB的质量/kg碰撞前A的速度大小/（SKIPIF1<0）碰撞后A的速度大小/（SKIPIF1<0）碰撞后B的速度大小/（SKIPIF1<0）0.2000.3001.0100.2000.800由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是_______kg·m/s。（结果保留3位有效数字）9．（2022·高考河北物理11，6分）某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为SKIPIF1<0，原长为SKIPIF1<0，钩码的质量为SKIPIF1<0。已知弹簧的弹性势能表达式为SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0为弹簧的劲度系数，SKIPIF1<0为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为SKIPIF1<0。图1（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为SKIPIF1<0。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为SKIPIF1<0（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出SKIPIF1<0点）。从打出SKIPIF1<0点到打出SKIPIF1<0点时间内，弹簧的弹性势能减少量为________，钩码的动能增加量为________，钩码的重力势能增加量为________。图2（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度SKIPIF1<0的关系，如图3所示。由图3可知，随着SKIPIF1<0增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是________________________。图310．（2022新高考海南卷）（2）用如图所示的装置研究平抛物体的运动规律，击打弹片时，A做平抛运动，B做自由落体。经过多次实验发现两个小球总是同时落地，则得到的结论是：__________________________________________。以A的抛出点做为坐标原点，建立直角坐标系，如图所示，设从SKIPIF1<0，从SKIPIF1<0，从SKIPIF1<0的时间分别是SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，则这三个时间（选填“相等”或“不相等”）。11.（2021重庆高考）某同学用手机和带刻度的玻璃筒等器材研究金属小球在水中竖直下落的速度变化情况。他用手机拍摄功能记录小球在水中静止释放后位置随时间的变化，每1/60s拍摄一张照片。（1）取某张照片中小球的位置为0号位置，然后依次每隔3张照片标记一次小球的位置，则相邻标记位置之间的时间间隔是s。（2）测得小球位置x随时间t变化曲线如题图所示，由图可知，小球在0.15s~0.35s时间段平均速度的大小（选填“大于”、“等于”、“小于”）在0.45s~0.65s时间段内平均速度的大小。（3）在实验器材不变的情况下，能够减小实验误差测量误差的方法有：（写出一种即可）12（2022高考上海）在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中：（1）摆线质量和摆球质量分别为m线和m球，摆线长为l，摆球直径为d，则A.m线>>m球，l<<d；B.m线>>m球，l>>d；C.m线<<m球，l<<d；D.m线<<m球，l>>d；(2)小明在测量后作出的T2——l图像如图所示，则他测得的结果是g=m/s2。（保留2为小数）（3）为了减小实验误差，应该从最高点还是最低点开始计时，请简述理由。第三部分最新模拟集萃，提升应试能力1.（2023重庆第二次质检）2022年8月。炎热的重庆多地发生山火。在重庆特殊的地形下，消防队员在某次灭火中采用新的灭火装置，如图甲所示。该次灭火中，消防官兵利用该消防车的消防水炮进行灭火作业，已知消防水炮喷出的水流恰好在最高处到达着火位置。重庆南开中学某物理兴趣小组想计算一下消防员灭火时消防水炮出水口处和在着火点位置处的水流速度，为此进行了相关准备工作。已知该兴趣小组拍摄消防车救火时的照片（照片与实际长度比例为SKIPIF1<0），利用坐标纸处理照片后得到水在空中完整的轨迹如图乙所示。已知每小格长宽均为2cm，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（1）水流初速度与水平方向夹角为___________。（2）当水流到达着火点位置时，其速度为___________m/s。2.（2023重庆第二次质检）用如图所示实验装置验证M、m（SKIPIF1<0）组成的系统机械能守恒。两物块通过跨过轻质光滑定滑轮的轻绳相连；左边竖直放置两个光电门，其中光电门1固定不动，光电门2可以上下移动，两个光电门间距为h，挡光片的宽度为d，重力加速度为g。某次实验中挡光片通过光电门1的时间为SKIPIF1<0，通过光电门2的时间为SKIPIF1<0。（1）若要验证系统机械能守恒，则需验证的表达式为___________（用M、m、g、d、h、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0表示）；（2）通过计算发现系统动能的增加量总是略小于系统重力势能的减少量，原因是___________；（3）某兴趣小组发现也可通过该装置来测量g，通过g的测量值是否等于实际值来验证机械能守恒。调节光电门2的位置来改变h，并得到对应的SKIPIF1<0，作出的SKIPIF1<0图像如图乙所示，已知图像中直线的斜率为k，则测量重力加速度表达式为SKIPIF1<0___________（用M、m、k表示）。3.（2023宁夏银川一中第一次月考）某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”，支架上有两根竖直杆，两支架后放置一竖直平板，平板上贴有白纸，左侧杆上固定一拉力传感器A，一根不可伸长的细绳一端连接拉力传感器，另一端连接在右侧杆上的B点，细绳长度大于两杆间距，不计轻小滑轮质量。实验步骤如下：①用天平测出重物的质量m；②将细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂于滑轮下，使之处于静止状态；③记下B点位置、滑轮与细绳接触点O的位置，读出并记录拉力传感器的示数SKIPIF1<0；④改变B点在右侧杆的位置，使重物仍处于静止状态，记下滑轮与细绳接触点O的位置，读出并记录拉力传感器的示数SKIPIF1<0；⑤多次改变B点在右侧杆的位置，重复②③步骤。回答下列问题：（1）在实验过程中，步骤③④所记录拉力传感器的示数SKIPIF1<0___________SKIPIF1<0（填“>”“＜”或“=”）。（2）作图时，下列图像可能正确的___________。A．B．C．D．（3）根据步骤⑤多次改变B点在右侧杆的位置，可以观察得出滑轮与细绳接触点O的轨迹是在一个___________上（填“椭圆”“圆”或“直线”）。4.（2023湖北新高考协作体高三起点考试）某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨________；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2（所用滑块1、2如图丙所示）放在气垫导轨的中间；⑥先接通打点计时器的电源，然后_____________________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图丁所示；⑧测得滑块1（包括撞针）的质量为420g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为275g；请完善实验步骤①⑥的内容。（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互接通作用前的动量之和为______SKIPIF1<0；两滑块相互作用以后的动量之和为________SKIPIF1<0。（保留三位有效数字）（3）本实验两滑块相互作用过程，系统总动能损失_________（填“最大”、“最小”）。5.（2022年9月甘肃张掖一诊）在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。（1）为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是________。（填选项字母）A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力B.四组实验都需要平衡摩擦力C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件（2）按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的SKIPIF1<0图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为_______m/s2。（3）若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为_______。6．（7分）（2022年9月河北示范性高中调研）某同学用如图所示的装置探究物体的加速度和受力、质量的关系。已知滑块的质量为M、钩码的质量为m，遮光条的宽度为d。调整导轨水平、轻细绳与导轨平行后给气垫导轨充气，待稳定后释放滑块。测得遮光条通过光电门的时间为t，用mg作为M的合外力获得与a的关系．已知当地重力加速度的大小为g，回答下列问题：（1）使用该装置探究以上实验，______（选填“需要”或者“不需要”）平衡摩擦力，______满足SKIPIF1<0（选填“需要”或者“不需要”），滑块通过光电门时速度的大小为______（用测量的物理量来表示）；（2）实验中，为了处理数据描述a与M的关系，需要描绘SKIPIF1<0图像而不是描绘SKIPIF1<0图像，原因是______。（3）在描绘SKIPIF1<0图像的过程中随着a的增加，图像的斜率发生了弯曲，你认为可能的原因是______。7.（2023江苏南通第一次质检）图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导就上安装了l、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。

（l）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为______mm。（2）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端______（选填“升高”或“降低”）一些。（3）测出滑块A和遮光条的总质量为SKIPIF1<0，滑块B和遮光条的总质量为SKIPIF1<0，遮光条的宽度用d表示。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，光电门1记录的挡光时间为SKIPIF1<0，则实验中两滑块的质量应满足SKIPIF1<0______SKIPIF1<0（选填“>”、“<”或“=”），滑块B碰后的速度为______。（4）实验中遮光条宽度的测量值有误差对验证碰撞过程动量守恒有无影响？请说明理由。______（5）若实验发现碰撞过程中机械能也守恒，则SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0应满足的关系式是______。A．SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<08.（2023辽宁铁岭六校协作体联考）在研究小球平抛运动的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨道上三点的坐标值图中已标出，则：（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）小球由A运动到B所用的时间为______s。6小圆同学用橡皮筋同种一元硬币刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的如下：（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g；以度l下表：序号12345硬币数量n/枚510152025长度l/m10.5112.0213.5415.0516.56（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______此时橡皮筋的长度为______cm；（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______g（计算结果保留3位有效数字）。10.（2023辽宁铁岭六校协作体联考）某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证SKIPIF1<0、SKIPIF1<0组成的系统机械能守恒。SKIPIF1<0从一定高度由静止开始下落，SKIPIF1<0上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出）。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知SKIPIF1<0、SKIPIF1<0（重力加速度g取SKIPIF1<0，计算结果均保留一位小数）（1）关于上述实验，下列说法中正确的是______；A．重物最好选择密度较大的物块B．重物的质量可以不测量C．实验中应先释放纸带，后接通电源D．可以利用公式SKIPIF1<0来求解瞬时速度（2）在纸带上打下计数点B时的速度v＝______m/s；（3）在打计数点O至B过程中系统动能的增加量SKIPIF1<0______J，系统重力势能的减少量SKIPIF1<0______J，实验结果显示SKIPIF1<0略大于SKIPIF1<0，那么造成这一现象的主要原因是_______。（4）某同学根据选取的纸带的打点情况做进一步分析，做出SKIPIF1<0获得的速度v的平方随下落的高度h的变化图像如图丙所示，据此可计算出当地的重力加速度g＝______SKIPIF1<0。11.（2023陕西师大附中期初检测）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a）所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径SKIPIF1<0__________SKIPIF1<0。（3）测量时，应__________（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。（4）计算小球通过光电门速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失SKIPIF1<0__________（用字母m、d、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0表示）。（5）若适当调高光电门的高度，将会__________（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。12.（2023四川成都蓉城名校联盟联考）某实验小组为了“探究两个互成角度的力的合成规律”，实验操作如下：（1）如图甲，在铺有白纸的水平术板上，橡皮条一端固定在方点，另一端拴两个细绳套。（2）如图乙，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记下该位置为O点，记下此时弹簧测力计的示数F1和F2。该过程中的下列实验要求必要的是______（填标号）。A．拉线方向应与木板平面平行B．两个弹簧测力计必须相互垂直地拉伸C．两个弹簧测力计必须完全相同D．必须记下两个弹簧测力计的拉力方向（3）如图丙，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉伸到同一位置O点，记下此时弹簧测力计的示数F和细绳的方向。关于该过程，下列说法正确的是______（填标号）。A．弹簧测力计的示数为F＝3.0NB．读数时视线必须正对弹簧测力计刻度C．该实验采用的是控制变量法D．两次实验均将绳与橡皮条的结点拉伸到同一位置O点的目的是使两次力的作用产生的效果相同（4）如图丁，已按一定比例作出了F1、F2和F的图示，并以F1、F2为邻边作出了平行四边形，其对角线为SKIPIF1<0，则由该实验可得到的结论是______。13.（2023湖南三湘创新发展联考）2022年6月17日，中国第三艘航空母舰正式下水，被命名为“福建舰”，“福建舰”配置了电磁弹射器，并采用了平直通长飞行甲板，配置了阻拦装置，排水量可达8万余吨。某次训练时传感器测得舰载机的位置如表格所示。从某时刻（t=0）开始的一段时间内，该舰载机可视为沿直线运动。SKIPIF1<000.40.81.21.62SKIPIF1<003.9415.7535.4263.0098.48回答下列问题：（1）根据表中数据可判断该舰载机在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：___________。（2）当SKIPIF1<0时，该舰载机的速度大小v=___________m/s（结果保留三位有效数字）。（3）这段时间内该舰载机的加速度大小a=___________SKIPIF1<0（结果保留三位有效数字）。14.（2023河南郑州四中第一次调研）探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示．小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小．（1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是___________．A．平衡摩擦力时，需要在动滑轮上挂上钩码B．改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力C．改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力（2）实验中___________(选填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量．（3）某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图像如图乙所示，图线不过原点的原因是___．A．钩码质量没有远小于小车质量B．平衡摩擦力时木板倾角过大C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力15.（2023宁夏银川一中第一次月考）利用如图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门甲固定在斜面上，光电门乙的位置可移动（光电门甲更靠近滑块）。两光电门之间的距离为s，在滑块上面安装宽度为d的遮光片，当滑块从木板上的特定点无初速度释放时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。

（1）该同学多次改变光电门乙的位置，让滑块从同一位置无初速度释放，并测出多组s和t，以SKIPIF1<0为纵坐标，以t为横坐标，做出SKIPIF1<0的关系图线如图2所示，A、B为图线上的两点，其对应的坐标均为已知，滑块下滑的加速度大小为________。（用题中所给的物理量符号表示）（2）进一步分析图2、滑块通过光电门甲的速度大小为________。（用题中所给的物理量符号表示）（3）用遮光片过光电门这段时间的平均速度近似代表滑块通过光电门这一位置时的瞬时速度。利用此实验装置，为使滑块通过光电门乙的平均速度更接近瞬时速度，下列做法正确的是________。（填选项代号）A．换用宽度更宽的遮光片B．换用宽度更窄的遮光片C．增大滑块的质量D．增大光电门乙与滑块间的距离16（2023南昌二中开学质检）某实验小组采用如图甲所示装置探究做功与动能变化的关系，并测量斜面的动摩擦因数μ。主要步骤如下：（1）把平板竖直放置，并画上一条水平线AB，测出水平线与水平地面的高度h，将斜面一端抬高，顶端至少要高于水平线，斜面的底端垂直斜面放置光电门，可以测量形状为正方体、质量为m的小滑块经过光电门时的挡光时间为t，要间接测量出滑块通过光电门的动能，还需要测量的物理量为_______（填写该物理量名称和符号），小滑块通过光电门的动能表达式为Ek=________；（2）将小滑块放置在斜面上水平线对应位置，并测量出该位置与光电门位置的水平距离L，小滑块由静止释放后沿斜面下滑通过光电门，斜面的动摩擦因数µ和当地重力加速度g视为不变，则小滑块从同一高度h滑下合外力做功的表达式为W=_______；（3）以斜面底端为支点，保持该位置不动，改变斜面顶端位置，重复步骤（2），该实验小组利用实验数据描绘得到了如图乙所示的图像（SKIPIF1<0－L图像），用该图像来反映合外力做功与动能变化的关系，则还可以算出斜面的动摩擦因数µ=_______（用所测量的物理量和图中相关的物理量表示）。17.（2023湖南顶级名校质检）某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphoxAPP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验过程如下：（1）一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m的铁球放在钢尺末端，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差SKIPIF1<0；（2）运行智能手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目；（3）迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落。传感器记录下声音振幅随时间变化曲线如图10乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为SKIPIF1<0。（4）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：___________（请用物理量符号m、g、h、t表示）。（5）若已知铁球质量为50g，SKIPIF1<0，则下落过程中减小的重力势能SKIPIF1<0，增加的动能SKIPIF1<0___________J（结果保留3位小数）。相对误差SKIPIF1<0___________SKIPIF1<0，据此可以得到的实验结论：在误差允许的范围内，铁球在自由下落过程中机械能守恒。（6）敲击钢尺侧面时若铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果___________（填“有”或“没有”）影响。18.（2023江苏如皋期初质检）小明设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律实验，如图所示。

（1）现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③钢球，实验中应选用____________。（2）固定好拉力传感器后，下列实验操作步骤，正确顺序是____________。①改变小球的初始释放位置，重复上述过程②记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值SKIPIF1<0和最小值SKIPIF1<0③将一根轻绳穿过小圆环，一端连接传感器，另一端连接小球④拉起小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动⑤在传感器正下方固定一个小圆环，圆环平面水平（3）实验测得的数据见下表。SKIPIF1<00.0470.0800.1100.1700.200SKIPIF1<01.6601.5801.5221.4091.350（3）请根据表中的数据，在方格纸上作出SKIPIF1<0图像。（）

（4）由SKIPIF1<0图像得图线的斜率为_________（结果保留两位有效数字）。若小球摆动过程中机械能守恒，图线斜率的理论值为____________。（5）该实验系统误差的主要来源是___________。A．小球摆动角度偏大B.小球初始释放位置不同C.小球摆动过程中有空气阻力19.（2023云南昆明云南师大附中质检）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验，主要步骤如下：A．在水平桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的SKIPIF1<0点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，互成角度拉橡皮条，使橡皮条拉长，结点到达某一位置SKIPIF1<0，记录下SKIPIF1<0点的位置，读出两个弹簧秤的示数，记下细绳的方向；D．按选好的标度（1cm长度表示1N），