五年（2017-2021）高考物理真题分项详解 专题12 力学实验

高考物理真题分项详解———专题12 力学实验 一．实验题（共15小题） 1．（2021?甲卷）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面（已知sinα＝0.34，cosα＝0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔△T＝0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i＝1，2，3，4，5），如表所示。 S1 S2 S3 S4 S5 5.87cm 7.58cm 9.31cm 11.02cm 12.74cm 由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为　 　m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为　 　。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2） 2．（2021?乙卷）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 完成下列填空：（结果均保留2位有效数字） （1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为　 　m/s；竖直分量大小为　 　m/s； （2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为　 　m/s2。 3．（2021?河北）某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系。所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为200g，其上可放钩码）、刻度尺。当地重力加速度为9.80m/s2。实验操作步骤如下： ①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示； ②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度； ③保持绳下端悬挂4个钩码不变，在滑抉上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤； ④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量△Ek及系统总机械能的减少量△E，结果如下表所示： M/kg 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 △Ek/J 0.587 0.490 0.392 0.294 0.195 △E/J 0.393 0.490 0.686 0.785 回答下列问题： （1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为　 　J（保留三位有效数字）； （2）步骤④中的表格所缺数据为　 　； （3）以M为横轴，△E为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出△E﹣M图像； 若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则滑块与木板之间的动摩擦因数为　 　（保留三位有效数字）。 4．（2021?广东）某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数。缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数Ln，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。 n 1 2 3 4 5 6 Ln/cm 8.04 10.03 12.05 14.07 16.11 18.09 （1）利用△Li＝Li+3﹣Li（i＝1，2，3）计算弹簧的压缩量：△L1＝6.03cm，△L2＝6.08cm，△L3＝　 　cm，压缩量的平均值＝＝　 　cm； （2）上述是管中增加　 　个钢球时产生的弹簧平均压缩量； （3）忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，该弹簧的劲度系数为　 　N/m（结果保留3 ... ...