2025届高考物理一轮复习专题突破训练力学实验含解析.docVIP

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力学适应

1、（2024·T8中学名校八省市第一次新高考适应性考试）2024年12月8日，中尼两国共同宣布了珠穆朗玛峰的必威体育精装版高度为海拔8848.86米，此次珠峰高度测量实现了北斗卫星导航系统首次应用、首次实测珠峰峰顶重力值等多项第一。同时，雪深探测雷达、重力仪、超长距离测距仪等一大批国产现代测量设备纷纷亮相。重力仪的内部包含了由弹簧组成的静力平衡系统。

为测量某弹簧劲度系数，某探究小组设计了如下试验，试验装置如下图(1)图(2)所示，角度传感器与可转动“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，力传感器套在左右两个固定的套杆（图2中未画出）上，弹簧的一端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。当角度传感器顶端转盘带动“T”形螺杆转动时，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变更。

(1)已知“T”形螺杆的螺纹间距d=4.0×10-3m，当其旋转300°时，力传感器在竖直方向移动______m。（结果保留2位有效数字）

(2)该探究小组操作步骤如下：

①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长。

②记录初状态力传感器示数F0以及角度传感器示数θ0.

③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器示数F1，其增加值△F1=F1-F0；角度传感器示数θ1，其增加值△θ1=θ1-θ0。

④多次旋转“T”形螺杆，重复步骤③的操作，在表格中记录多组△F、△θ值：

序号

△F（单位：N）

△θ（单位：°）

1

0.121

499.7

2

0.247

999.9

3

0.373

1500.5

4

0.498

2000.2

5

0.623

2500.6

6

0.747

3000.3

下图已描出5个点，请将剩余点在图中描出并连线。（）

⑤用△F、△θ（单位为度）、d三个量计算弹簧劲度系数k的表达式为____________；结合图线算出弹簧的劲度系数k=____________N/m。（结果保留2位有效数字）

2、（2024·八省联考高三上学期1月考前猜题）用如图甲所示的试验装置验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球P、Q，杆可以绕固定于中点O的水平轴在竖直面内自由转动。O点正下方有一光电门，小球球心可恰好通过光电门，已知重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径为d=_____cm。

（2）P、Q从水平位置由静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为=0.01s，则小球P经过最低点时的速度为v=_____m/s。

（3）若两小球P、Q球心间的距离为L，小球P的质量是小球Q质量的k倍（k＞1），当满意k=______（用L、d、、g表示）时，就表明验证了机械能守恒定律。

3、某小组用打点计时器探讨小车的匀变速直线运动，该打点计时器电源的频率为50Hz，在打好的纸带上每5个点标记一个计数点，标记结果如图所示A、B、C、D为连续选择的计数点，其位置分别为20.0mm、34.0mm、53.0mm和77.0mm。则：

(1)图中相邻两计数点的时间间隔是______s；

(2)打B点时小车的速度大小是______m/s；

(3)小车运动的加速度大小是______m/s2。

4、（2024·福建省三明市高三上学期1月期末）某同学用图（甲）所示试验装置探究小车做匀变速直线运动的规律。图（乙）为得到的某条清楚纸带的一部分。A、B…E是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个打出的点未画出，C、E间的计数点D未标出，沟通电源的频率为50Hz。

(1)试验时，必需进行的是_________（填选项字母）；

A．平衡摩擦力

B．调整滑轮高度，使细线与长木板平行

C．选择所挂钩码的质量m远小于小车的质量M

(2)打出D点时小车的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2。（结果均保留2位小数）

5、（2024·广东省佛山市高三上学期1月期末）某同学采纳如图甲所示的装置及电火花打点计时器探究小车做匀变速直线运动的特点。

(1)为完成本试验，下列器材中必需有的是（填编号）___________；

①天平②4～6V低压直流电源③刻度尺④秒表

(2)安装好试验装置后起先试验。试验中以下操作必需的是___________；

A．托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量

B．调整滑轮的高度，使细线与长木板平行

C．将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起

D．释放小车前，小车应尽可能靠近打点计时器放置

E．选择平直且各处粗糙程度相同的长木板做试验

(3)试验中获得某条点迹清楚的纸带如图乙所示，已知打点计时器所