2019年全国各地高考模拟题—力学试验练习四专题汇编

20192019 年全国各地高考模拟题年全国各地高考模拟题力学实验（练习四）专题汇编力学实验（练习四）专题汇编 1.（2019遂宁市三诊）气垫导轨上相隔一定距离的两处安装有两个光电传感器A、B，AB 间距为L，滑块P 上固定一遮光条，P 与遮光条的总质量为M，若光线被遮光条遮挡，光电 传感器会输出高电压， 两光电传感器采集数据后与计算机相连。 滑块在细线的牵引下向左加 速运动，遮光条经过光电传感器A、B 时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间 t变化的图象。 （1） 实验前， 按通气源， 将滑块 （不挂钩码） 置于气垫导轨上， 轻推滑块， 当图乙中的t1______t2 （选填“”、“”或“”）时，说明气垫导轨已经水平。 （2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d_______mm。 （3）将滑块 P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码 Q 相连，将滑块 P 由 图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示。利用测定的数据，当关系式 _____成立时，表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。 （重力加速度为 g， 用题中给定的物理量符号表达） 【答案】1. ；2.8.475 ；3. 【解析】 【详解】 （1）轻推滑块，当图乙中的t1t2时，说明滑块经过两光电门的速度相等，则气垫 导轨已经水平。 （2）螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为 0.0147.5mm0.475mm。由 读数规则可得d8mm0.01mm47.58.475mm； （3）滑块经过两光电门时的速度分别为；；若机械能守恒则满足 ，即满足 - 。 云南昆明 4 月）探究“加速度与力、质量关系”的实验装置如图甲所示，2.（2019 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。 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，需要重新平衡庠擦力 C.改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力 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。 某同学根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图象如图乙所示，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兔过大 C.平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力 【答案】C不需要B 【解析】解、平衡摩擦力时，不需要在动滑轮上挂上钩码，故A错误； B、实验过程改变小车质量时，不需要重新平衡庠擦力，故B错误； C、实验前平衡摩擦力后，在实验过程中改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦 力，故C正确； 故选C。 小车所受拉力可以由力传感器测出，不需要满足钩码质量远小于小车质量； 由图示图象可知，拉力为零时小车已经产生加速度，说明小车受到的合力大 于细线的拉力， 这是由于平衡摩擦力时木板倾角过大、平衡摩擦力过大造成的，故B正确，AC 错误； 故选B； 故答案为；不需要；。 平衡摩擦力时前面不需要挂钩码，平衡摩擦力后实验过程不需要重新平衡摩 擦力。 小车所受拉力可以由力传感器测出，不需要满足钩码质量远小于小车质量。 实验前要平衡摩擦力，分析图示图线答题。 本题考查了实验注意事项与实验数据处理，分析清楚图示实验装置、理解实验原 理是解题的前提，掌握基础知识即可解题。 福建漳州一模）某同学想测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数，设计3.（2019 了如图甲所示的实验。 用 10 分度游标卡尺测遮光条宽度d的示数如图乙，则______mm； 先用天平测出滑块和遮光条的总质量m后，按图甲安装好器材，把滑块从桌 面上某一位置静止释放，测得滑块经过两光电门时遮光条的遮光时间分别为 和，弹簧秤的示数为F，重力加速度为g，为测出滑块与桌面间的动摩擦因 数，还需要测出的物理量是______； 为减小本实验的误差，下列做法正确的是______。 A.遮光条宽度应尽可能小些 B.动滑轮与重物的总质量应远小于滑块与遮光条的总质量 【答案】两光电门之间的距离A 【解析】解由图乙读出游标卡尺的主尺刻度为 5mm，游标尺刻度为 遮光条宽度为； 滑块释放后做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得， 对滑块经过光电门A、B过程，由运动学公式有； 因此欲测定动摩擦因数，还需要两光电门之间的距离x； 遮光条宽度越小，误差越小，所以遮光条宽度应尽可能小些；滑块受到的拉 力由弹簧秤直接测量， 不需要动滑轮与重物的总质量应远小于滑块与遮光条的总 质量。故选A 故答案为；两光电门之间的距离；。 根据游标卡尺的读数方法读数；根据实验的原理，确定需要测定的物理量；根据 实验原理，确定实验操作的正确做法。 本题以测定动摩擦因数为为实验命题背景考查学生的实验能力， 知道光电门测速 的原理，即极短时间内的平均速度等于瞬时速度，掌握游标卡尺的读数方法。 河南安阳二模）某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固4.（2019 定桌面之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为M，重物 质量为m，遮光板的宽度为很小 ，遮光板与光电门之间的距离为L，重力加 速度为g，细线恰伸直，重物由静止释放。 在完成本实验时，下列操作或说法正确的是______ A.细线必须平行于水平桌面 B.拉力传感器的示数始终等于mg C.实验时必须满足条件 D.拉力传感器固定在重物上时误差更小 某次实验时，测出遮光板通过光电门所用的时间为，则此实验过程物块运 动的加速度______。 实验时，改变重物m的质量，多次实验，记录拉力传感器的示数F，计算物 块的加速度a，根据实验数据画出图象，图线与纵轴的交点为，则 物块与水平桌面间的动摩擦因数为______。 【答案】A 【解析】解、实验过程中，细线必须平行于水平桌面，否则物体不能做匀 变速直线运动，故A正确； B、重物加速下降过程中，重物处于失重状态，细线拉力小于重物重力，因而传 感器的示数小于重物的重力，故B错误； C、由于传感器已经测量出细线的拉力，并不需要用重物的重力近似替代细线的 拉力，因而不需要满足条件，故C错误； D、与重物相连的细线绕过定滑轮，若传感器固定在重物上，细线对物块的拉力 因滑轮摩擦的存在误差更大，故D错误；故选A； 根据运动学公式由 解得； 对于物块、遮光板和传感器，根据牛顿第二定律由解得 根据题意有 解得； 故答案为；；； 为了保证拉力恒定，细线必须平行于桌面；重物向下加速运动时，拉力小于 重力；拉力传感器可以直接测出绳子拉力大小；传感器固定在重物上时，传感器 示数并不等于物块所受拉力，因为有滑轮摩擦力存在； 遮光板通过光电门的时间很短， 可以用对应时间内的平均速度代替瞬时速度； 根据速度位移关系公式列式求解； 对M进行受力分析，然后使用牛顿第二定律即可求得摩擦因数； 本题关键明确探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验的实验原理，难度适 中。 （2019河南洛阳二模） 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，5. 实验