?2021-2023年浙江省高考物理模擬試題分類——專題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)
一．實(shí)驗(yàn)題（共25小題）
1．（2023?杭州一模）某學(xué)習(xí)小組在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)后，利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能研究小車從斜面上滑下的運(yùn)動。如圖甲所示，將小車從斜軌上由靜止釋放，將數(shù)碼相機(jī)放在較遠(yuǎn)處對小車進(jìn)行連拍，設(shè)置每0.12s拍一張照片，得到如圖乙所示的照片?，F(xiàn)測得連拍照片中，位置A～K到位置A的距離分別如下表所示。

小車在照片中的位置
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
照片中各位置到A位置距離x/cm
0
0.73
1.74
2.85
4.17
5.67
7.37
9.24
11.26
13.48
15.77
（1）現(xiàn)測得鋁制軌道在照片中的長度為L1＝23.02cm，實(shí)際長度測量如圖丙所示（軌道的端點(diǎn)在圖中的箭頭所示處），其長度為L2＝　 　cm；

（2）根據(jù)以上信息，可求得小車運(yùn)動到位置E處時的速度大小vE＝　 　m/s（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）現(xiàn)用相同的方法求得其它各個位置的速度大小，并以位置A處為計(jì)時起點(diǎn)，在坐標(biāo)紙上描繪了部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)（如圖?。?。請?jiān)趫D中描出位置E的速度信息并畫出小車速度隨時間變化的圖像，知小車的加速度大小a＝　 　m/s2（保留兩位有效數(shù)字）

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)之后，該學(xué)習(xí)小組利用光電門與數(shù)字計(jì)時器測量了小車滑過軌道中點(diǎn)的瞬時速度。選用了甲、乙、丙三種寬度分別為5.00cm、3.00cm、1.00cm的遮光板，則利用 　 ?。ㄟx填“甲”、“乙”或“丙”）遮光板測得的結(jié)果最接近小車的瞬時速度。
2．（2022?寧波模擬）如圖是四個高中物理實(shí)驗(yàn)的裝置圖，探究過程中對于需要的物理量我們并沒有直接測量。

（1）甲圖中需要比較兩輛小車的加速度，實(shí)際我們控制了 　 　使得兩車的位移之比即加速度之比。
（2）乙圖中需要改變橡皮筋對小車做的功，實(shí)際我們控制了 　 　使得橡皮筋做的功實(shí)現(xiàn)倍增。
（3）丙圖中需要比較金屬絲的電阻，實(shí)際我們控制了 　 　使得各金屬絲上的電壓之比即電阻之比。
（4）丁圖中需要獲得小球碰撞前后的初速度之比，實(shí)際我們測量 　 　來替代初速度用于數(shù)據(jù)處理。
3．（2021?臺州二模）圖甲為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受到的合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B的速度大小。

①本實(shí)驗(yàn)，需要求出小車的加速度，然后用a﹣F圖像進(jìn)行研究，下列說法正確的是 　 　。
A．一定要調(diào)整長木板的傾斜程度來平衡摩擦力
B．一定需要滿足所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．一定需要細(xì)繩的方向與水平面平行
D．一定需要測出兩個速度傳感器的距離L
②某同學(xué)采集了數(shù)據(jù)后，繪成a﹣F圖像，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)是一條不過原點(diǎn)的直線，這是由于 　 　造成的。
4．（2023?紹興二模）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。
①某組同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中使用頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時器，獲得的一條紙帶如圖甲所示，其中相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有畫出，根據(jù)紙帶可以求得打點(diǎn)計(jì)時器在打下E點(diǎn)時小車的速度為 　 　m/s。（結(jié)果保留2位小數(shù)）。
②將E點(diǎn)的瞬時速度補(bǔ)充到圖乙中，用合適的圖像將這些點(diǎn)擬合，作出v﹣t圖像 　 　。根據(jù)圖像，求得小車的加速度大小為 　 　m/s2（結(jié)果保留2位小數(shù)）。
③某組同學(xué)通過控制槽碼和掛鉤的總質(zhì)量不變，改變小車和砝碼的總質(zhì)量m，來探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系。已知小車質(zhì)量為200g，每個砝碼質(zhì)量為50g（共6個），通過實(shí)驗(yàn)作出如圖丙所示的a-1m圖像。那么該組同學(xué)選用的槽碼和掛鉤的總質(zhì)量應(yīng)為 　 　（選填“10g”、“25g”或“50g”）。
5．（2023?杭州二模）（1）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

①該實(shí)驗(yàn)必須完成的實(shí)驗(yàn)操作有 　 ?。ǘ噙x）；
A．調(diào)節(jié)導(dǎo)軌傾角以補(bǔ)償阻力
B．將電源的輸出電壓調(diào)至交流8V
C．用天平稱量小車及車中重物的質(zhì)量
D．通過改變槽碼的質(zhì)量改變細(xì)繩的拉力
②某次實(shí)驗(yàn)中，由紙帶獲得的小車運(yùn)動數(shù)據(jù)如圖2所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可知小車的加速度大小為 　 　m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③改變小車的質(zhì)量M，多次測得小車的加速度a，獲得如圖3所示的a-1M圖像，下列因素中影響圖中圖線的傾斜程度的物理量是 　 　。
A．小車的質(zhì)量
B．槽碼的質(zhì)量
C．小車與軌道間的摩擦力
D．軌道的傾斜程度
（2）提供兩個完全相同的小鋼球，利用如圖4實(shí)驗(yàn)裝置可探究平拋運(yùn)動 　 ?。ㄟx填“豎直分運(yùn)動”、“水平分運(yùn)動”）的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)改變 　 　、　 　多次實(shí)驗(yàn)。
6．（2023?浙江模擬）在“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
①測得擺線長l0，小球直徑D，小球完成n次全振動的時間為t，則實(shí)驗(yàn)測得的重力加速度的表達(dá)式g＝　 　。
②同學(xué)因?yàn)榇中耐洔y量擺球直徑，實(shí)驗(yàn)中將懸點(diǎn)到小球下端的距離作為擺長l，測得多組周期T和l的數(shù)據(jù)，作出l﹣T2圖象，如圖所示。則該小球的直徑是 　 　cm（保留一位小數(shù)）；實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮∈?　 　m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

7．（2023?浙江模擬）在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系“實(shí)驗(yàn)中
①如圖1儀器需要用到的有 　 　。

②若甲、乙、丙三個實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖2甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來做實(shí)驗(yàn)。已知他們使用的小車完全相同，小車的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，試回答下列問題：

則甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，必須補(bǔ)償小車和長木板之間摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組有 　 　。若用上面的甲裝置得如圖3所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時器所使用的交流電頻率為50Hz，則小車的加速度為 　 　m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

你認(rèn)為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時選用的M、m的比例關(guān)系合理嗎？　 　。（填“合理”，“不合理”）
③如果實(shí)驗(yàn)時所用交流電的頻率實(shí)際為48Hz，則實(shí)驗(yàn)測得的加速度比真實(shí)值 　 　（填“大”或“小”）。
8．（2023?浙江模擬）某同學(xué)按圖甲所示，安裝實(shí)驗(yàn)器材探究質(zhì)量一定時合外力與加速度的關(guān)系。已知物塊A與遮光片的總質(zhì)量為mA，遮光片中心距光電門的高度為h（h遠(yuǎn)大于遮光片寬度）。物塊B質(zhì)量為mB，置于水平桌面上，鎖定物塊B，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)。某時刻解除鎖定，物塊A由靜止開始向下運(yùn)動，光電門記錄遮光片的遮光時間Δt，同時記錄傳感器讀數(shù)F。（忽略繩和滑輪的質(zhì)量，不計(jì)A、B、繩、滑輪組成的系統(tǒng)內(nèi)的摩擦）

（1）關(guān)于該方案下列說法正確的是 　 　。
A．不要求mA?mB
B．物塊B與水平桌面間可以有摩擦
C．力傳感器的讀數(shù)就是物塊A的合外力
D．力傳感器的讀數(shù)的兩倍就是物塊A的合外力
（2）用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度d，測量結(jié)果如圖乙所示，遮光片的寬度d＝　 　mm。
（3）物塊A加速度的表達(dá)式a＝　 　（用Δt、d、h表示）。
9．（2023?浙江模擬）利用圖甲裝置，研究“小車（含拉力傳感器）質(zhì)量一定時，加速度與合外力關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①細(xì)繩一端繞在電動機(jī)上，另一端系在拉力傳感器上。將小車放在長板的P位置，調(diào)整細(xì)繩與長板平行，啟動電動機(jī)，使小車沿長板向下做勻速運(yùn)動，記錄此時拉力傳感器的示數(shù)F0；
②撤去細(xì)繩，讓小車從P位置由靜止開始下滑，設(shè)此時小車受到的合外力為F，通過計(jì)算機(jī)可得到小車與位移傳感器的距離隨時間變化的s﹣t圖像，并求出小車的加速度a；
③改變長板的傾角，重復(fù)步驟①②可得多組F、a的數(shù)據(jù)。

完成下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
（1）在步驟①②中，F(xiàn)0　 　F（選填“＝”“＞”或“＜”）；
（2）本次實(shí)驗(yàn) 　 ?。ㄟx填“需要”“不需要”）平衡小車所受到的摩擦力；
（3）某段時間內(nèi)小車的s﹣t圖像如圖乙，根據(jù)圖像可得小車的加速度大小為 　 　m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。
10．（2022?溫州三模）（1）在“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了測量小球平拋運(yùn)動的初速度，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：
a．將坐標(biāo)紙用圖釘固定在木板上，并將木板豎直固定；
b．將斜槽安裝在木板左端，調(diào)節(jié)斜槽末端軌道水平，同時將重錘線掛在水平軌道邊緣；
c．在斜槽上端一固定位置靜止釋放小球，同時記錄拋出點(diǎn)位置O，記錄重錘線方向；
d．小球從O點(diǎn)飛出后，撞到與木板平面垂直的豎直擋條上。小球撞擊擋條時，會在擋條上留下一個痕跡點(diǎn)。用鉛筆將痕跡點(diǎn)的投影點(diǎn)記錄在坐標(biāo)紙上；
e．向右移動豎直擋條，從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球，小球撞擊擋條后，再次將擋條上痕跡點(diǎn)的投影點(diǎn)記錄在坐標(biāo)紙上，重復(fù)以上操作；
f．取下白紙，描繪平拋運(yùn)動軌跡，研究軌跡的性質(zhì)，求出小球平拋運(yùn)動的初速度大小。

①實(shí)驗(yàn)過程中，要建立直角坐標(biāo)系。在下圖中，坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是 　 　。
A.
B.
C.
D.
②關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 　 　。
A．斜槽的末端一定要水平
B．一定要使用秒表來測量平拋運(yùn)動的時間
C．豎直擋條每次向右移動距離一定要相等
D．一定要記錄拋出點(diǎn)的位置，才能求出小球的初速度
③某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，只記下斜槽末端懸掛重錘線的方向，根據(jù)實(shí)驗(yàn)描繪出一段軌跡。如圖乙所示，選取A、B、C三點(diǎn)，測得三點(diǎn)離重錘線的距離分別為x1＝21.5cm、x2＝35.5cm、x3＝49.5cm，并測得AB兩點(diǎn)間的高度差hAB＝20.0cm、BC兩點(diǎn)間的高度差hBC＝30.0cm，則小球平拋的初速度v0＝　 　m/s，小球的半徑R＝　 　cm。
（2）某同學(xué)用單擺測量重力加速度。改變擺長，并多次測量周期和擺長的大小。僅由于擺長測量的誤差，得到周期的平方與擺長的關(guān)系如圖丙所示。下列說法正確的是 　 　。
A．圖線不過原點(diǎn)的原因可能是僅記錄擺線的長度作為擺長
B．圖線不過原點(diǎn)的原因可能是將擺線的長度加上小球的直徑作為擺長
C．由圖象所得的重力加速度一定小于重力加速度的真實(shí)值
D．由圖象所得的重力加速度一定大于重力加速度的真實(shí)值
11．（2021?浙江模擬）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究做功與物體動能變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，所用小車的質(zhì)量m＝0.25kg，打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電源的頻率為50Hz。

①下列說法中正確的是 　 　
A.平衡摩擦力時，應(yīng)讓小車連上紙帶但不掛橡皮筋，使小車能在木板上勻速滑動
B．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車，再接通電源
C．實(shí)驗(yàn)時橡皮筋的規(guī)格可以不一樣，但在每次增加橡皮筋的條數(shù)時應(yīng)使連入鐵釘間的橡皮筋形變程度相同
D．選出一段點(diǎn)跡清晰的紙帶，求出平均速度作為小車獲得的速度
②正確平衡好摩擦力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小車在橡皮筋彈力作用下運(yùn)動過程中，橡皮筋和小車組成的系統(tǒng)的機(jī)械能 　 　（填“守恒”或“不守恒”）；
③如圖是該同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)過程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個讀數(shù)點(diǎn)間還有一個點(diǎn)沒有畫出來，A、B、C、D、E、F各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.91cm、16.92cm、25.83cm、34.74cm，則由紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對小車做的功是 　 　J（保留兩位有效數(shù)字）。

12．（2023?浙江模擬）敏敏利用圖1中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為0.010kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
i．將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。
ii．將n（依次取n＝1，2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端，其余N﹣n個鉤碼仍留在小車內(nèi)。先用手按住小車再由靜止釋放，同時用速度傳感器記錄小車的運(yùn)動情況，繪制v﹣t圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。
iii．對應(yīng)不同的n的a值作出a﹣n圖像3，并得出結(jié)論。

①該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中重物始終未落地，得到如圖所示v﹣t圖象2，根據(jù)圖象可以分析出在實(shí)驗(yàn)操作中可能存在的問題是 　 　
A．實(shí)驗(yàn)中未保持細(xì)線和軌道平行
B．實(shí)驗(yàn)中沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量
C．實(shí)驗(yàn)中先釋放小車后打開打點(diǎn)計(jì)時器
②利用a﹣n圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為 　 　kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2）。
③若以“保持木板水平”來代替步驟①，則所得的a﹣n的圖像 　 　（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）。
A.B.C.D.
13．（2023?溫州三模）（1）小明同學(xué)利用圖1所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

①對于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 　 　（多選）。
A．每次改變小車質(zhì)量后，都需重新補(bǔ)償阻力
B．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
C．處理數(shù)據(jù)時，在紙帶上必須連續(xù)5個計(jì)時點(diǎn)選取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)
D．補(bǔ)償阻力時，應(yīng)取下細(xì)線與槽碼，而小車后面的紙帶需穿過限位孔
②用該實(shí)驗(yàn)裝置還能完成的實(shí)驗(yàn)是 　 　。
A．探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)
B．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
C．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
D．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律
（2）小王同學(xué)在“用單擺測量重力加速度實(shí)驗(yàn)”時，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑為 　 　cm（如圖2所示）。他計(jì)算得出的重力加速度比實(shí)際測量的重力加速度要大，其原因可能是 　 　。
A．?dāng)[球太重
B．?dāng)[角太小
C．計(jì)時開始時停表按下過遲
D．實(shí)驗(yàn)中全振動次數(shù)記少了
（3）小明同學(xué)采用“油膜法”估算油酸分子直徑。油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖3所示，已知每一小方格的邊長為10mm。
①根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為 　 　m（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
②為了盡可能準(zhǔn)確地估測出油膜分子的大小，下列措施可行的是 　 ?。ǘ噙x）。
A．油酸濃度要大一些
B．爽身粉要盡量均勻地撒在水面上
C．油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖
D．輪廓范圍內(nèi)的完整正方形總面積即代表油膜鋪開的面積
14．（2023?紹興二模）在用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中。
（1）有同學(xué)提出了調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的兩種方案，如圖1所示，則符合該實(shí)驗(yàn)要求的是方案 　 　（選填“一”或“二”）。

（2）該實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，兩滑塊質(zhì)量分別為mA＝333g、mB＝233g，兩遮光條寬度均為d。現(xiàn)接通氣源，將滑塊A向右彈出，與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞，計(jì)時器獲得三組擋光時間為25.17ms、29.25ms、171.6ms。碰撞后滑塊B對應(yīng)擋光時間為 　 　（選填“25.17ms”、“29.25ms”或“171.6ms”）。

15．（2023?浙江二模）“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，然后在彈簧下端分別掛i＝1、2、3、4、5、6和7個相同的鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量均為50.0g，取前6個砝碼的數(shù)據(jù)，重力加速度g取10.0m/s2），記錄彈簧下端相應(yīng)位置的讀數(shù)xi加；然后逐個減去鉤碼，同樣記錄彈簧下端相應(yīng)位置的讀數(shù)xi減，并計(jì)算得到彈簧下端相應(yīng)位置值xi＝（xi加+xi減）/2，其數(shù)據(jù)如表。
彈簧下端掛鉤碼的個數(shù)
加鉤碼相應(yīng)位置值xi加/cm
減鉤碼相應(yīng)位置值xi減/cm
xi/cm
1
4.19
4.21
4.20
2
5.40
5.43
5.42
3
6.41
6.43
6.42
4
7.52
7.58
7.55
5
8.83
8.87
8.85
6
10.00
10.04
10.02
（1）為計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)，應(yīng)選用 　 　數(shù)據(jù)；
A.加鉤碼時相應(yīng)位置值xi加
B.減鉤碼相應(yīng)位置值xi減
C.xi＝（xi加+xi減）/2
（2）用下列坐標(biāo)紙，作圖法求出彈簧勁度系數(shù)k＝　 　N/m（保留3位有效數(shù)字）；
?
（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在選用鉤碼時需考慮的因素有 　 　。

16．（2022?浙江模擬）如圖1所示為高中物理中的四個力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
①關(guān)于這四個力學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 　 ?。ǘ噙x）。
A．實(shí)驗(yàn)操作時，四個實(shí)驗(yàn)均需先接通電源后釋放紙帶
B．實(shí)驗(yàn)操作時，四個實(shí)驗(yàn)均需物體靠近打點(diǎn)計(jì)時器處由靜止釋放
C．四個實(shí)驗(yàn)中的物體均做勻變速直線運(yùn)動
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時，四個實(shí)驗(yàn)均需計(jì)算物體的加速度
②某同學(xué)按圖1（乙）裝置做“探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系”，在正確補(bǔ)償阻力后，按實(shí)驗(yàn)原理打出了12條紙帶。如圖2（a）所示是根據(jù)其中一條紙帶上的數(shù)據(jù)作出的v﹣t圖像。打該條紙帶時，鉤碼的總質(zhì)量 　 ?。ㄟx填“滿足”或“不滿足”）遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
③如圖2（b）所示是某同學(xué)按圖1（丁）裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”時打出的一條紙帶，計(jì)時器接在頻率為50Hz的交流電源上，從起始O點(diǎn)開始，將此后連續(xù)打出的7個點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C…，已知重錘的質(zhì)量為0.50kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.8m/s2，從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過程，重錘重力勢能的減少量為 　 　J，重錘動能的增加量為 　 　J。（該小題中的計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
17．（2022?義烏市模擬）某同學(xué)采用如圖1所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。
（1）指出圖1裝置中一處不合理的地方 　 　；
（2）正確操作后，該同學(xué)打出了一條紙帶（如圖2所示）。測得0、4兩個計(jì)時點(diǎn)間的距離h為 　 　cm；通過計(jì)算可得出第4點(diǎn)的速度v的大小為 　 　m/s；（計(jì)算保留3位有效數(shù)字）。
（3）若當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.79m/s2，該同學(xué)用公式：ΔEp＝mgh、ΔEk=12mv2比較了重錘在0、4時間內(nèi)重力勢能的減少量和動能的增加量，得到的結(jié)論是ΔEp　 　ΔEk（填“大于”、“等于”或“小于”），你認(rèn)為產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是 　 　。

18．（2022?浙江模擬）如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗(yàn)證“動量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進(jìn)入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個落點(diǎn)的平均位置，未放B球時，A球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。
（1）實(shí)驗(yàn)中，除了斜槽軌道、重錘、兩個小球、白紙、復(fù)寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是 　 　。
A．秒表 B．天平 C．圓規(guī) D．打點(diǎn)計(jì)時器
（2）實(shí)驗(yàn)中，為了減小誤差，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)滿足m1　 　m2（選填“＞”或“＜”）。實(shí)驗(yàn)中通過測量小球運(yùn)動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進(jìn)行這樣“替代”，在安裝斜槽時必須保證 　 　。
（3）實(shí)驗(yàn)中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量 　 ?。ㄟx填“無關(guān)”或“有關(guān)”），實(shí)驗(yàn)中若需要減小OP的距離，可以進(jìn)行的操作是 　 　。
（4）若入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2，測出OM、OP、ON的距離，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式 　 　，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后總動量守恒；若還滿足關(guān)系式 　 　，則碰撞是彈性碰撞。

19．（2022?浙江模擬）如圖1為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖2所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．則：

（1）在該實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是　 　
A．應(yīng)用天平稱出重物的質(zhì)量
B．應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)距離約2mm的紙帶進(jìn)行測量
C．操作時應(yīng)先放紙帶，后接通電源
D．打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接在直流電源上
（2）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟有：
①把打點(diǎn)計(jì)時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時器接好．
②重復(fù)上一步的過程，打三到五條紙帶．
③把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器附近．
④用公式vn=hn+1-hn-12t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時速度v1、v2、v3、…并記錄在表格中．
⑤接通電源，待計(jì)時器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．
⑥計(jì)算各點(diǎn)的重力勢能的減少量mghn和動能的增加量12mvn2，并進(jìn)行比較，看是否相等，將數(shù)值填入表格內(nèi)．
⑦選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上O，以后各點(diǎn)依次為1、2、3、…用刻度尺測量對應(yīng)下落的高度h1、h2、h3、…記入表格中．
上述步驟合理的順序應(yīng)該是　 ?。?br /> （3）從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖2所示（其中一段紙帶圖中未畫出）．
圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零．選取在紙帶上打出的點(diǎn)A、B、C、D作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測出A、B、C、D點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示．由此可計(jì)算出物體下落到B點(diǎn)時勢能的變化量△EP＝　 　J（保留三位有效數(shù)字），動能的增加量△Ek＝　 　J（保留三位有效數(shù)字）．
（4）該同學(xué)利用自己在做該實(shí)驗(yàn)時打出的紙帶，測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v2為縱軸畫出了如圖3的圖線．若圖線的斜率為k，則可知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俚谋磉_(dá)式為　 　，圖線不經(jīng)過原點(diǎn)的可能原因是　 ?。?br /> 20．（2021?寧波二模）（1）“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，在使用彈簧測力計(jì)之前，需要將兩個已調(diào)零的彈簧測力計(jì)A、B互相校準(zhǔn)，如圖1所示兩種方案中，　 　。
A.只有方案甲可行B.只有方案乙可行
C.兩種方案都可行D.兩種方案都不可行

（2）如圖2所示，裝置甲用來“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”；裝置乙用來“探究功與速度變化關(guān)系”。
①用甲、乙兩裝置進(jìn)行對應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，只需選用其中一條紙帶即可完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量的是 　 　（填“甲”、“乙”）裝置。
②用甲、乙兩裝置進(jìn)行對應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，牽引小車的細(xì)線、橡皮筋都必須與木板平行。這樣做可以 　 　（多選）。
A.使小車運(yùn)動時所受摩擦力大小恒定B.使打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰
C.保證小車做勻變速直線運(yùn)動D.使小車所受的拉力方向恒定
③某同學(xué)對裝置甲進(jìn)行了改進(jìn)，改為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時某一條紙帶照片如圖3所示，該紙帶的左端與小車連接，選取計(jì)數(shù)點(diǎn)并準(zhǔn)確測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間的距離如圖4所示，則根據(jù)該打紙帶可以分析出其存在的問題 　 　。
A.未平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時沒有先接通電源后釋放小車
C.實(shí)驗(yàn)時沒有在靠近打點(diǎn)計(jì)時器位置處釋放小車
D.實(shí)驗(yàn)時沒有滿足懸掛的重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的要求
E.所懸掛的重物距離地面太近，導(dǎo)致小車運(yùn)動的后階段重物已落地
21．（2021?柯橋區(qū)模擬）某同學(xué)用圖丙裝置在做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時，入射小球和被碰小球的質(zhì)量關(guān)系為m1＝2m2。實(shí)驗(yàn)后，兩小球在記錄紙上留下三處落點(diǎn)痕跡如圖丁所示。他將米尺的零刻線與O點(diǎn)對齊，測量出O點(diǎn)到三處平均落地點(diǎn)的距離分別為OA、OB、OC，該同學(xué)通過測量和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，兩小球在碰撞前后動量守恒，機(jī)械能有損失。由此可以判斷出圖丁中的B點(diǎn)是：　 　。

A.未放被碰小球，入射小球的落地點(diǎn)
B.入射小球碰撞后的落地點(diǎn)
C.被碰小球碰撞后的落地點(diǎn)
22．（2021?浙江模擬）（1）在做“利用單擺測量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時，有三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在同一個坐標(biāo)系中做出的T2﹣L圖線如圖甲中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，已知b同學(xué)整個實(shí)驗(yàn)的操作和數(shù)據(jù)處理均準(zhǔn)確無誤．則相對于圖線b，下列分析正確的是 　 ?。▎芜x）。
A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L
B．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次
C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值

（2）小鵬同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時，由于選用的刻度尺量程不夠，于是他在細(xì)線上的A點(diǎn)做了一個標(biāo)記（如圖乙所示），使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長度小于刻度尺量程．保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長度不變，通過改變O、A間細(xì)線長度以改變擺長（OA的長度控制在刻度尺的量程以內(nèi)）．測出了幾組OA長度和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，做出T2﹣lOA的圖像，如圖丙所示，則重力加速度可以表示為g＝　 ?。ㄓ胠1、l2、T1、T2表示）．
23．（2023?寧波二模）在“用單擺測量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)中。
（1）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，測量情況如圖甲所示，其讀數(shù)為d＝　 　mm：
（2）在鐵架臺上固定單擺懸線的上端時，最佳方式是 　 　：（單選）
A.B.C.
（3）固定懸點(diǎn)后，測得懸點(diǎn)到擺球上端的細(xì)線長度為l，完成n次全振動的時間t，則重力加速度的表達(dá)式為 　 ??；（用題中測得物理量的符號表示）
（4）某同學(xué)查閱資料得知，課本上所給的單擺周期T0是初始擺角θ很小時的近似值，實(shí)際上初始擺角對理論周期T有一定影響，TT0與θ的關(guān)系圖像如圖乙所示。若實(shí)驗(yàn)時初使擺角達(dá)到20°，考慮初始擺角的影響，重力加速度的測量值會 　 　。（填寫“偏大”、“不變”或“偏小”）

24．（2023?溫州模擬）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。按照正確操作得到如圖2所示的紙帶。其中打O點(diǎn)時釋放物體，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時器連續(xù)打下的三個點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時器的電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量為200g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.80m/s2。
①實(shí)驗(yàn)桌上放著如圖3所示的三個物體甲、乙、丙，則實(shí)驗(yàn)裝置中的重物應(yīng)選擇 　 ?。ㄌ睢凹住薄ⅰ耙摇被颉氨保?。
②在紙帶OB段，重物的重力勢能減少量為 　 　J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
③為了計(jì)算在OB段重物的動能增加量，需得到計(jì)時器打B點(diǎn)時重物的速度大小vB。下列計(jì)算B點(diǎn)速度大小方法正確的 　 　。
A．vB=2gxOB
B．vB＝gtOB
C．利用AC段的平均速度vB=xACtAC
25．（2023?浙江模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究平拋運(yùn)動的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上同一位置靜止開始滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動。他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打到墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點(diǎn)?，F(xiàn)測得鋼球直徑為d，某次實(shí)驗(yàn)桌子邊緣到墻的水平距離為x，鋼球在墻上的落點(diǎn)到桌面的豎直距離為H。重力加速度為g。（d相對于H和x不可忽略）
（1）鋼球此次實(shí)驗(yàn)平拋的水平位移為 　 ??；豎直位移為 　 　。
（2）現(xiàn)保持鋼球釋放位置不變，改變桌子到墻的距離，結(jié)合第（1）問使鋼球平拋的實(shí)際水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，鋼球平拋后仍能打到墻上，鋼球下落的豎直位移變?yōu)樵瓉淼腘倍，則N＝　 　；實(shí)際由于鋼球與桌面之間存在摩擦力，其他誤差和阻力不計(jì)，則本次鋼球平拋的實(shí)際豎直位移 　 　原來鋼球平拋豎直位移的N倍（填“大于”、“等于”或“小于”）。


2021-2023年浙江省高考物理模擬試題分類——專題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)
參考答案與試題解析
一．實(shí)驗(yàn)題（共25小題）
1．（2023?杭州一模）某學(xué)習(xí)小組在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)后，利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能研究小車從斜面上滑下的運(yùn)動。如圖甲所示，將小車從斜軌上由靜止釋放，將數(shù)碼相機(jī)放在較遠(yuǎn)處對小車進(jìn)行連拍，設(shè)置每0.12s拍一張照片，得到如圖乙所示的照片。現(xiàn)測得連拍照片中，位置A～K到位置A的距離分別如下表所示。

小車在照片中的位置
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
照片中各位置到A位置距離x/cm
0
0.73
1.74
2.85
4.17
5.67
7.37
9.24
11.26
13.48
15.77
（1）現(xiàn)測得鋁制軌道在照片中的長度為L1＝23.02cm，實(shí)際長度測量如圖丙所示（軌道的端點(diǎn)在圖中的箭頭所示處），其長度為L2＝　90.00　cm；

（2）根據(jù)以上信息，可求得小車運(yùn)動到位置E處時的速度大小vE＝　0.46　m/s（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）現(xiàn)用相同的方法求得其它各個位置的速度大小，并以位置A處為計(jì)時起點(diǎn)，在坐標(biāo)紙上描繪了部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)（如圖丁）。請?jiān)趫D中描出位置E的速度信息并畫出小車速度隨時間變化的圖像，知小車的加速度大小a＝　0.48　m/s2（保留兩位有效數(shù)字）

（4）完成上述實(shí)驗(yàn)之后，該學(xué)習(xí)小組利用光電門與數(shù)字計(jì)時器測量了小車滑過軌道中點(diǎn)的瞬時速度。選用了甲、乙、丙三種寬度分別為5.00cm、3.00cm、1.00cm的遮光板，則利用 　丙?。ㄟx填“甲”、“乙”或“丙”）遮光板測得的結(jié)果最接近小車的瞬時速度。
【解答】解：（1）實(shí)際長度測量如圖丙所示，其長度為L＝90.00cm
（2）小車運(yùn)動到位置E處時的速度大小vE=xt=(5.67-2.85)×90.0023.020.24×10-2m/s=0.46m/s
（3）小車速度隨時間變化的圖像為

由圖像可知小車的加速度大小a=ΔvΔt=0.70-0.221m/s2=0.48m/s2
（4）遮光板越窄測得的結(jié)果最接近小車的瞬時速度，故利用丙遮光板測得的結(jié)果最接近小車的瞬時速度。
答：（1）90.00；（2）0.46；（3）見解析，0.48；（4）丙.
2．（2022?寧波模擬）如圖是四個高中物理實(shí)驗(yàn)的裝置圖，探究過程中對于需要的物理量我們并沒有直接測量。

（1）甲圖中需要比較兩輛小車的加速度，實(shí)際我們控制了 　兩輛小車運(yùn)動時間相同　使得兩車的位移之比即加速度之比。
（2）乙圖中需要改變橡皮筋對小車做的功，實(shí)際我們控制了 　每根橡皮筋拉長的長度都一樣　使得橡皮筋做的功實(shí)現(xiàn)倍增。
（3）丙圖中需要比較金屬絲的電阻，實(shí)際我們控制了 　流過各金屬絲的電流相同　使得各金屬絲上的電壓之比即電阻之比。
（4）丁圖中需要獲得小球碰撞前后的初速度之比，實(shí)際我們測量 　小球做平拋運(yùn)動的射程　來替代初速度用于數(shù)據(jù)處理。
【解答】（1）甲圖中，兩小車同時啟動又同時停止，運(yùn)動時間t相同，由運(yùn)動學(xué)公式x=12at2得：x1x2=a1a2；
（2）該實(shí)驗(yàn)中利用相同橡皮筋形變量相同使對小車做功相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)來＝可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加；
（3）各段金屬絲串聯(lián)接入電路，因?yàn)榱魅敫鹘饘俳z的電流相同，根據(jù)部分電路歐姆定律U＝IR可知，U1U2=R1R2；
（4）入射小球和被碰小球從相同高度做平拋運(yùn)動，落到地面所用時間相同，兩小球碰撞前后的平拋運(yùn)動射程之比即為初速度之比。
故答案為：（1）兩輛小車運(yùn)動時間相同；（2）每根橡皮筋拉長的長度都一樣；（3）流過各金屬絲的電流相同；（4）小球做平拋運(yùn)動的射程
3．（2021?臺州二模）圖甲為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受到的合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B的速度大小。

①本實(shí)驗(yàn)，需要求出小車的加速度，然后用a﹣F圖像進(jìn)行研究，下列說法正確的是 　AD　。
A．一定要調(diào)整長木板的傾斜程度來平衡摩擦力
B．一定需要滿足所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．一定需要細(xì)繩的方向與水平面平行
D．一定需要測出兩個速度傳感器的距離L
②某同學(xué)采集了數(shù)據(jù)后，繪成a﹣F圖像，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)是一條不過原點(diǎn)的直線，這是由于 　未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠　造成的。
【解答】解：①A，傳感器只能測出拉力的大小，故一定要調(diào)整長木板的傾斜程度來平衡摩擦力，故A正確；
B.不需要用鉤碼的重力來代替拉力，故不需要滿足所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故B錯誤；
C.細(xì)繩的方向一定要與長木板平行，避免拉力產(chǎn)生垂直于木板的分力，故C錯誤；
D.一定需要測出兩個速度傳感器的距離L，結(jié)合初末速度才能算出小車的加速度大小，故D正確。
故選AD.
②圖線不過原點(diǎn)，當(dāng)拉力已開始增大時還沒有加速度，這是由于未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠造成的。
故答案為：（1）.AD （2）.未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
4．（2023?紹興二模）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。
①某組同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中使用頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時器，獲得的一條紙帶如圖甲所示，其中相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)沒有畫出，根據(jù)紙帶可以求得打點(diǎn)計(jì)時器在打下E點(diǎn)時小車的速度為 　0.57　m/s。（結(jié)果保留2位小數(shù)）。
②將E點(diǎn)的瞬時速度補(bǔ)充到圖乙中，用合適的圖像將這些點(diǎn)擬合，作出v﹣t圖像 　見解析　。根據(jù)圖像，求得小車的加速度大小為 　0.63　m/s2（結(jié)果保留2位小數(shù)）。
③某組同學(xué)通過控制槽碼和掛鉤的總質(zhì)量不變，改變小車和砝碼的總質(zhì)量m，來探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系。已知小車質(zhì)量為200g，每個砝碼質(zhì)量為50g（共6個），通過實(shí)驗(yàn)作出如圖丙所示的a-1m圖像。那么該組同學(xué)選用的槽碼和掛鉤的總質(zhì)量應(yīng)為 　25g?。ㄟx填“10g”、“25g”或“50g”）。
【解答】解：①相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T＝5×0.02s＝0.1s
根據(jù)紙帶可以求得打點(diǎn)計(jì)時器在打下E點(diǎn)時小車的速度為：
vE=x4+x52T=5.40+6.032×0.1×10-2m/s≈0.57m/s
②如圖所示

由圖像可得，v﹣t圖像的斜率表示加速度大小，則小車的加速度大小為：
a=ΔvΔt=0.63-0.380.50-0.10m/s2≈0.63m/s2
③設(shè)選用的槽碼和掛鉤的總質(zhì)量為m0，對小車和砝碼受力分析，由牛頓第二定律可得：
m0g＝ma
其中，m＝200g＝0.2kg
化簡可得a=m0g?1m
由圖乙可知k=0.72-0.223.0-1.0N=0.25N
由題意可知k＝m0g
聯(lián)立可得，該組同學(xué)選用的槽碼和掛鉤的總質(zhì)量應(yīng)為0.025kg，即25g。
故答案為：①0.57；②見解析；0.63；③25g
5．（2023?杭州二模）（1）在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

①該實(shí)驗(yàn)必須完成的實(shí)驗(yàn)操作有 　AC?。ǘ噙x）；
A．調(diào)節(jié)導(dǎo)軌傾角以補(bǔ)償阻力
B．將電源的輸出電壓調(diào)至交流8V
C．用天平稱量小車及車中重物的質(zhì)量
D．通過改變槽碼的質(zhì)量改變細(xì)繩的拉力
②某次實(shí)驗(yàn)中，由紙帶獲得的小車運(yùn)動數(shù)據(jù)如圖2所示，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可知小車的加速度大小為 　0.47　m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③改變小車的質(zhì)量M，多次測得小車的加速度a，獲得如圖3所示的a-1M圖像，下列因素中影響圖中圖線的傾斜程度的物理量是 　B　。
A．小車的質(zhì)量
B．槽碼的質(zhì)量
C．小車與軌道間的摩擦力
D．軌道的傾斜程度
（2）提供兩個完全相同的小鋼球，利用如圖4實(shí)驗(yàn)裝置可探究平拋運(yùn)動 　豎直分運(yùn)動?。ㄟx填“豎直分運(yùn)動”、“水平分運(yùn)動”）的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)改變 　下落高度　、　撞擊力度　多次實(shí)驗(yàn)。
【解答】解：（1）①A、實(shí)驗(yàn)中要用繩上的拉力充當(dāng)小車所需要的合力，故應(yīng)先將長木板安裝打點(diǎn)計(jì)時器的一側(cè)適當(dāng)墊高，以補(bǔ)償小車受到的阻力，故A正確；
B、電火花計(jì)時器需要的電壓為220V，故B錯誤；
C、實(shí)驗(yàn)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，故需用天平稱量小車及車中重物的質(zhì)量，故C正確；
D、本實(shí)驗(yàn)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，不需要改變合力，則槽碼的質(zhì)量不需要改變，故D錯誤。
故選：AC。
②通過描點(diǎn)得v﹣t圖像如圖：

由圖可知，小車的加速度大小為a=ΔvΔt=0.52-0.240.6-0m/s2＝0.47m/s2
③對小車受力分析，由牛頓第二定律得：F＝Ma
整理得：a＝F?1M
由圖可知，a-1M圖像的斜率為拉力，拉力的大小由槽碼的質(zhì)量影響，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
（2）利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置只能研究豎直方向兩小球同時落地，故可探究平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動；
實(shí)驗(yàn)時，為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，需多次測量實(shí)驗(yàn)，故需改變小球下落高度和撞擊力度。
故答案為：（1）①AC；②0.47（0.47～0.52均可）；③B；（2）豎直分運(yùn)動，下落高度，撞擊力度。
6．（2023?浙江模擬）在“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
①測得擺線長l0，小球直徑D，小球完成n次全振動的時間為t，則實(shí)驗(yàn)測得的重力加速度的表達(dá)式g＝　4π2(l0+D2)n2t2　。
②同學(xué)因?yàn)榇中耐洔y量擺球直徑，實(shí)驗(yàn)中將懸點(diǎn)到小球下端的距離作為擺長l，測得多組周期T和l的數(shù)據(jù)，作出l﹣T2圖象，如圖所示。則該小球的直徑是 　1.2　cm（保留一位小數(shù)）；實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮∈?　9.86　m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

【解答】解：①單擺的周期為T=tn，擺長為l=l0+D2，根據(jù)單擺的周期公式T=2πl(wèi)g可得：
g=4π2(l0+D2)n2t2
②根據(jù)單擺的周期公式T=2πl(wèi)-D2g可知
l=g4π2T2+D2
根據(jù)l﹣T2圖象與縱軸的截距可知D2=0.6cm，則該小球的直徑為D＝1.2cm；
l﹣T2圖象的斜率為k=g4π2，實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?br /> g=4π2k=4π2×(0.6-0)×10-20-(-2.4)×10-2m/s2=9.86m/s2
故答案為：①4π2(l0+D2)n2t2；②1.2；9.86
7．（2023?浙江模擬）在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系“實(shí)驗(yàn)中
①如圖1儀器需要用到的有 　BC　。

②若甲、乙、丙三個實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖2甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置來做實(shí)驗(yàn)。已知他們使用的小車完全相同，小車的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，試回答下列問題：

則甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，必須補(bǔ)償小車和長木板之間摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組有 　甲乙丙　。若用上面的甲裝置得如圖3所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時器所使用的交流電頻率為50Hz，則小車的加速度為 　2.0　m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

你認(rèn)為該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時選用的M、m的比例關(guān)系合理嗎？　不合理　。（填“合理”，“不合理”）
③如果實(shí)驗(yàn)時所用交流電的頻率實(shí)際為48Hz，則實(shí)驗(yàn)測得的加速度比真實(shí)值 　大?。ㄌ睢按蟆被颉靶　保?。
【解答】解：①在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系“實(shí)驗(yàn)中需要用到天平測量小車的質(zhì)量，用刻度尺測量紙帶，故選：BC。
②三個實(shí)驗(yàn)裝置平臺都是水平的，都需要抬高木板的一端平衡摩擦力，故選：甲乙丙；
小車的加速度為：a=xCE-xAC4T2=(7.93-3.32-3.32)×10-24×0.042m/s2=2.0m/s2
在甲裝置中，只有當(dāng)重物的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M時，才可認(rèn)為重物的重力近似等于小車的牽引力；由牛頓第二定律：mg＝（m+M）a
解得：M＝4m，即M不是遠(yuǎn)大于m，故該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時選用的M、m的比例關(guān)系不合理；
③如果實(shí)驗(yàn)時所用交流電的頻率實(shí)際為48Hz，則打點(diǎn)周期偏大，而計(jì)算時仍用0.02s計(jì)算，則實(shí)驗(yàn)測得的加速度比真實(shí)值大。
故答案為：①BC；②甲乙丙、2.0、不合理；③大。
8．（2023?浙江模擬）某同學(xué)按圖甲所示，安裝實(shí)驗(yàn)器材探究質(zhì)量一定時合外力與加速度的關(guān)系。已知物塊A與遮光片的總質(zhì)量為mA，遮光片中心距光電門的高度為h（h遠(yuǎn)大于遮光片寬度）。物塊B質(zhì)量為mB，置于水平桌面上，鎖定物塊B，使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)。某時刻解除鎖定，物塊A由靜止開始向下運(yùn)動，光電門記錄遮光片的遮光時間Δt，同時記錄傳感器讀數(shù)F。（忽略繩和滑輪的質(zhì)量，不計(jì)A、B、繩、滑輪組成的系統(tǒng)內(nèi)的摩擦）

（1）關(guān)于該方案下列說法正確的是 　AB　。
A．不要求mA?mB
B．物塊B與水平桌面間可以有摩擦
C．力傳感器的讀數(shù)就是物塊A的合外力
D．力傳感器的讀數(shù)的兩倍就是物塊A的合外力
（2）用游標(biāo)卡尺測出遮光片的寬度d，測量結(jié)果如圖乙所示，遮光片的寬度d＝　2.25　mm。
（3）物塊A加速度的表達(dá)式a＝　d22h(Δt)2　（用Δt、d、h表示）。
【解答】解：（1）A、由于本實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力可直接通過力傳感器讀出，所以本實(shí)驗(yàn)不要求mA?mB，故A正確；
CD、由題意，根據(jù)牛頓第二定律可知，物塊A的合力大小等于A的重力減去力傳感器讀數(shù)F的兩倍，即FA合=mAg-2F，故CD錯誤。
B、由于本實(shí)驗(yàn)中，物塊A的合力大?。篎A合=mAg-2F，顯然，物塊B與水平桌面間是否有摩擦對研究A質(zhì)量一定，所受合力大小與加速度的關(guān)系無影響，所以，物塊B與水平桌面間可以有摩擦，故B正確。
故選：AB。
（2）圖乙中所用游標(biāo)卡尺為測量精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺，根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，可得遮光片的寬度為d＝2mm+5×0.05mm＝2.25mm；
（3）依題意，可求得物塊A通過光電門時的速度大小為：v=dΔt
根據(jù)h=v22a，可得物塊A加速度的表達(dá)式：a=d22h(Δt)2
故答案為：（1）AB；（2）2.25；（3）d22h(Δt)2。
9．（2023?浙江模擬）利用圖甲裝置，研究“小車（含拉力傳感器）質(zhì)量一定時，加速度與合外力關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①細(xì)繩一端繞在電動機(jī)上，另一端系在拉力傳感器上。將小車放在長板的P位置，調(diào)整細(xì)繩與長板平行，啟動電動機(jī)，使小車沿長板向下做勻速運(yùn)動，記錄此時拉力傳感器的示數(shù)F0；
②撤去細(xì)繩，讓小車從P位置由靜止開始下滑，設(shè)此時小車受到的合外力為F，通過計(jì)算機(jī)可得到小車與位移傳感器的距離隨時間變化的s﹣t圖像，并求出小車的加速度a；
③改變長板的傾角，重復(fù)步驟①②可得多組F、a的數(shù)據(jù)。

完成下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
（1）在步驟①②中，F(xiàn)0?。健（選填“＝”“＞”或“＜”）；
（2）本次實(shí)驗(yàn) 　不需要?。ㄟx填“需要”“不需要”）平衡小車所受到的摩擦力；
（3）某段時間內(nèi)小車的s﹣t圖像如圖乙，根據(jù)圖像可得小車的加速度大小為 　2.10　m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。
【解答】解：（1）步驟①中小車勻速下滑時，由平衡條件得：mgsinθ＝F0+f
步驟②中小車加速下滑時，由受力分析可得：F＝mgsinθ﹣f
聯(lián)立可得：F＝F0
（2）由（1）分析可知，小車加速下滑過程合外力已通過①中小車勻速下滑時拉力傳感器的示數(shù)F0讀出，所以不需要再平衡摩擦力；
（3）圖乙中標(biāo)出的三個位置坐標(biāo)反映了小車連續(xù)相等時間內(nèi)的位移，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論得：
a=ΔxT2=(0.3820-0.2520)-(0.4910-0.3820)0.12m/s2＝2.10m/s2
故答案為：（1）＝；（2）不需要；（3）2.10。
10．（2022?溫州三模）（1）在“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了測量小球平拋運(yùn)動的初速度，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：
a．將坐標(biāo)紙用圖釘固定在木板上，并將木板豎直固定；
b．將斜槽安裝在木板左端，調(diào)節(jié)斜槽末端軌道水平，同時將重錘線掛在水平軌道邊緣；
c．在斜槽上端一固定位置靜止釋放小球，同時記錄拋出點(diǎn)位置O，記錄重錘線方向；
d．小球從O點(diǎn)飛出后，撞到與木板平面垂直的豎直擋條上。小球撞擊擋條時，會在擋條上留下一個痕跡點(diǎn)。用鉛筆將痕跡點(diǎn)的投影點(diǎn)記錄在坐標(biāo)紙上；
e．向右移動豎直擋條，從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球，小球撞擊擋條后，再次將擋條上痕跡點(diǎn)的投影點(diǎn)記錄在坐標(biāo)紙上，重復(fù)以上操作；
f．取下白紙，描繪平拋運(yùn)動軌跡，研究軌跡的性質(zhì)，求出小球平拋運(yùn)動的初速度大小。

①實(shí)驗(yàn)過程中，要建立直角坐標(biāo)系。在下圖中，坐標(biāo)原點(diǎn)選擇正確的是 　C　。
A.
B.
C.
D.
②關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 　A　。
A．斜槽的末端一定要水平
B．一定要使用秒表來測量平拋運(yùn)動的時間
C．豎直擋條每次向右移動距離一定要相等
D．一定要記錄拋出點(diǎn)的位置，才能求出小球的初速度
③某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，只記下斜槽末端懸掛重錘線的方向，根據(jù)實(shí)驗(yàn)描繪出一段軌跡。如圖乙所示，選取A、B、C三點(diǎn)，測得三點(diǎn)離重錘線的距離分別為x1＝21.5cm、x2＝35.5cm、x3＝49.5cm，并測得AB兩點(diǎn)間的高度差hAB＝20.0cm、BC兩點(diǎn)間的高度差hBC＝30.0cm，則小球平拋的初速度v0＝　1.4　m/s，小球的半徑R＝　0.5　cm。
（2）某同學(xué)用單擺測量重力加速度。改變擺長，并多次測量周期和擺長的大小。僅由于擺長測量的誤差，得到周期的平方與擺長的關(guān)系如圖丙所示。下列說法正確的是 　B　。
A．圖線不過原點(diǎn)的原因可能是僅記錄擺線的長度作為擺長
B．圖線不過原點(diǎn)的原因可能是將擺線的長度加上小球的直徑作為擺長
C．由圖象所得的重力加速度一定小于重力加速度的真實(shí)值
D．由圖象所得的重力加速度一定大于重力加速度的真實(shí)值
【解答】解：①實(shí)驗(yàn)過程中，要建立直角坐標(biāo)系，因小球撞擊豎直擋板時右側(cè)先與擋板接觸，則坐標(biāo)原點(diǎn)選擇小球右側(cè)的位置，即正確的是C；
②A、斜槽的末端一定要水平，以保證小球做平拋運(yùn)動，故A正確；
B、根據(jù)水平方向：x＝v0t
豎直方向：h=12gt2
聯(lián)立解得：v0=xg2h，該實(shí)驗(yàn)不需要用秒表來測量平拋運(yùn)動的時間，故B錯誤；
C、豎直擋條每次向右移動距離不一定要相等，故C錯誤；
D、畫出運(yùn)動軌跡后，可根據(jù)Δy＝gT2，結(jié)合x＝v0T求解平拋的初速度，不一定要記錄拋出點(diǎn)的位置，也能求出小球的初速度，故D錯誤；
故選：A。
③因?yàn)閤3﹣x2＝x2﹣x1＝14cm
可知AB和BC段的時間相等，設(shè)為T，則豎直方向上：hBC-hAB=gT2
解得：T＝0.1s
則初速度v0=ΔxT=14×10-20.1m/s=1.4m/s
在B點(diǎn)豎直方向上：
vBy=gtB=yAB+yBC2T
解得：tB＝0.25s
B點(diǎn)距離拋出點(diǎn)的水平距離為：
x2′＝v0tB＝0.35m＝35cm
則小球的半徑為：
R＝x2﹣x2′＝35.5cm﹣35cm＝0.5cm
（2）根據(jù)單擺的周期公式T=2πLg可得：T2=4π2Lg
AB、圖線不過原點(diǎn)，在橫軸上有截距，則原因可能是將擺線的長度加上小球的直徑作為擺長，故A錯誤，B正確；
CD、雖然圖像不過原點(diǎn)，但是不影響圖像的斜率，即g=4π2k可知，由圖像所得的重力加速度仍等于重力加速度的真實(shí)值，故CD錯誤；
故選：B。
故答案為：①C；②A；③1.4；0.5；（2）B
11．（2021?浙江模擬）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究做功與物體動能變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，所用小車的質(zhì)量m＝0.25kg，打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電源的頻率為50Hz。

①下列說法中正確的是 　A　
A.平衡摩擦力時，應(yīng)讓小車連上紙帶但不掛橡皮筋，使小車能在木板上勻速滑動
B．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車，再接通電源
C．實(shí)驗(yàn)時橡皮筋的規(guī)格可以不一樣，但在每次增加橡皮筋的條數(shù)時應(yīng)使連入鐵釘間的橡皮筋形變程度相同
D．選出一段點(diǎn)跡清晰的紙帶，求出平均速度作為小車獲得的速度
②正確平衡好摩擦力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小車在橡皮筋彈力作用下運(yùn)動過程中，橡皮筋和小車組成的系統(tǒng)的機(jī)械能 　不守恒?。ㄌ睢笆睾恪被颉安皇睾恪保?br /> ③如圖是該同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)過程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個讀數(shù)點(diǎn)間還有一個點(diǎn)沒有畫出來，A、B、C、D、E、F各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.91cm、16.92cm、25.83cm、34.74cm，則由紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對小車做的功是 　0.62　J（保留兩位有效數(shù)字）。

【解答】解：①A、平衡摩擦力時，應(yīng)讓小車連上紙帶但不掛橡皮筋，使小車能在木板上勻速滑動，故A正確；
B、實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故B錯誤；
C、實(shí)驗(yàn)中，不具體計(jì)算功，而是通過增加橡皮筋的條數(shù)，使功成倍增加，因此每次橡皮筋的規(guī)格要一樣、形變程度都應(yīng)相同，且小車都從同一位置釋放，故C錯誤；
D、求速度，應(yīng)該選取橡皮筋恢復(fù)原長后，小車做勻速直線運(yùn)動的一段，故D錯誤。
故選A.
②在平衡摩擦力時是讓重力的分力去平衡摩擦力，則橡皮筋和小車組成的系統(tǒng)有摩擦力做功，故橡皮筋和小車組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。
③根據(jù)動能定理有WF=12mv2
由于OA＝1.87cm、OB＝4.79cm、OC＝8.91cm、OD＝16.92cm、OE＝25.83cm、OF＝34.74cm
可得出
CD＝8.01cm、DE＝8.91cm、EF＝8.91cm
相鄰的兩個讀數(shù)點(diǎn)間還有一個點(diǎn)沒有畫出來，T＝2×0.02s＝0.04s，則小車在DF段勻速，則小車的末速度為
v=EFT=8.910.04×10-2m/s=2.23m/s
代入WF=12mv2有
WF=12×0.25×2.232J=0.62J
故答案為：①A；②不守恒；③0.62
12．（2023?浙江模擬）敏敏利用圖1中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為0.010kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
i．將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。
ii．將n（依次取n＝1，2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端，其余N﹣n個鉤碼仍留在小車內(nèi)。先用手按住小車再由靜止釋放，同時用速度傳感器記錄小車的運(yùn)動情況，繪制v﹣t圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。
iii．對應(yīng)不同的n的a值作出a﹣n圖像3，并得出結(jié)論。

①該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中重物始終未落地，得到如圖所示v﹣t圖象2，根據(jù)圖象可以分析出在實(shí)驗(yàn)操作中可能存在的問題是 　A　
A．實(shí)驗(yàn)中未保持細(xì)線和軌道平行
B．實(shí)驗(yàn)中沒有滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量
C．實(shí)驗(yàn)中先釋放小車后打開打點(diǎn)計(jì)時器
②利用a﹣n圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為 　0.45　kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2）。
③若以“保持木板水平”來代替步驟①，則所得的a﹣n的圖像 　C　（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）。
A.B.C.D.
【解答】解：①v﹣t圖象（b）中后半段斜率明顯減小，即加速度減小，合外力減小，可能存在的問題是實(shí)驗(yàn)中未保持細(xì)線和軌道平行，當(dāng)小車離滑輪較遠(yuǎn)時，拉力幾乎還是沿長木板方向，加速度不變，當(dāng)小車離滑輪較近時，拉力與長木板的夾角迅速增大，小車受到的合力明顯減小，加速度減小。故A正確，BC錯誤。
故選：A。
②由牛頓第二定律可得：nmg＝（M+5m）a
整理得：a=mg(M+5m)?n
由圖（c）可知，當(dāng)n＝5時，a＝1.00m/s2，數(shù)據(jù)代入上式可得M＝0.45kg
③若以“保持木板水平”來代替步驟①，則小車會受到長木板的摩擦力，當(dāng)鉤碼數(shù)增大到一定程度才開始有加速度，故圖線與橫軸有交點(diǎn)，由牛頓第二定律可得nmg﹣f＝（M+5m）a
加速度a與所掛鉤碼數(shù)n為一次函數(shù)，可知C選項(xiàng)的圖線符合題意。故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
故答案為：①A；②0.45；③C。
13．（2023?溫州三模）（1）小明同學(xué)利用圖1所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

①對于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 　BD?。ǘ噙x）。
A．每次改變小車質(zhì)量后，都需重新補(bǔ)償阻力
B．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
C．處理數(shù)據(jù)時，在紙帶上必須連續(xù)5個計(jì)時點(diǎn)選取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)
D．補(bǔ)償阻力時，應(yīng)取下細(xì)線與槽碼，而小車后面的紙帶需穿過限位孔
②用該實(shí)驗(yàn)裝置還能完成的實(shí)驗(yàn)是 　B　。
A．探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)
B．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
C．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
D．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律
（2）小王同學(xué)在“用單擺測量重力加速度實(shí)驗(yàn)”時，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑為 　1.75　cm（如圖2所示）。他計(jì)算得出的重力加速度比實(shí)際測量的重力加速度要大，其原因可能是 　C　。
A．?dāng)[球太重
B．?dāng)[角太小
C．計(jì)時開始時停表按下過遲
D．實(shí)驗(yàn)中全振動次數(shù)記少了
（3）小明同學(xué)采用“油膜法”估算油酸分子直徑。油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖3所示，已知每一小方格的邊長為10mm。
①根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為 　1.2×10﹣9　m（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
②為了盡可能準(zhǔn)確地估測出油膜分子的大小，下列措施可行的是 　BC?。ǘ噙x）。
A．油酸濃度要大一些
B．爽身粉要盡量均勻地撒在水面上
C．油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖
D．輪廓范圍內(nèi)的完整正方形總面積即代表油膜鋪開的面積
【解答】解：（1）①A.根據(jù)平衡摩擦力的原理mgsinθ＝μmgcosθ，得μ＝tanθ，由此可知，平衡摩擦力時與小車質(zhì)量無關(guān)，因此每次改變小車質(zhì)量后，不需重新補(bǔ)償阻力，故A錯誤；
B．本實(shí)驗(yàn)用槽碼的重力代替繩子的拉力，因此為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，槽碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故B正確；
C．處理數(shù)據(jù)時，為了方便運(yùn)算，一般是在紙帶上連續(xù)5個計(jì)時點(diǎn)選取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，而不是必須在紙帶上連續(xù)5個計(jì)時點(diǎn)選取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，故C錯誤；
D．補(bǔ)償阻力時，應(yīng)取下細(xì)線與槽碼，使小車在重力沿斜面方向的分力作用下做勻速運(yùn)動，平衡的摩擦力包括紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器之間的摩擦力，因此小車后面的紙帶需穿過限位孔，故D正確。
故選：BD。
②A.探究平拋運(yùn)動的運(yùn)動特點(diǎn)是探究平拋運(yùn)動在水平方向做什么運(yùn)動，豎直方向做什么運(yùn)動，本裝置無法完成此實(shí)驗(yàn)，故A錯誤；
B.如果此裝置不平衡摩擦力的情況下，在槽碼重力的作用下，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶進(jìn)行分析可探究出小車速度隨時間變化的規(guī)律，故B正確；
C.由于該裝置始終會受到摩擦力的作用，機(jī)械能不守恒，因此不能用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故C錯誤；
D.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律，需要測定兩分力的大小和方向，合力的大小和方向，該裝置無法完成該實(shí)驗(yàn)，故D錯誤。
故選：B。
（2）10等分游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm，小鐵球直徑d＝17mm+5×0.1mm＝17.5mm＝1.75cm；
AB.根據(jù)單擺周期公式T=2πLg，重力加速度g=4π2LT2
可見重力加速度與擺球質(zhì)量和擺角（θ＜5°的前提下）大小無關(guān)，故AB錯誤；
CD.設(shè)單擺全振動的次數(shù)為n，所用時間為t，則單擺的周期T=tn
單擺周期公式T=2πLg
聯(lián)立解得g=4π2n2Lt2
計(jì)時開始時停表按下過遲，時間t變小，重力加速度的測量值偏大；實(shí)驗(yàn)中全振動次數(shù)記少了，重力加速度的測量值偏小，故C正確，D錯誤。
故選：C。
（3）①）①油酸酒精溶液的濃度c=0.51000=5×10-4
一滴油酸酒精溶液的體積V0=150mL
一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積V=cV0=150×5×10-4mL=5×10-5mL=1×10﹣5cm3＝1×10﹣11m3
計(jì)算油膜面積時用盡量大的矩形圈出油膜邊界內(nèi)的面積，矩形外超過半格的算一格，不知半格的舍棄，如圖所示：

油膜所占方格數(shù)7×9+20＝83（格）
油膜面積S＝83×（10×10﹣3）2m2＝8.3×10﹣3m2
油酸分子的直徑d=VS=1×10-118.3×10-3m≈1.2×10-9m
②A．為了能形成單分子層油膜，油酸濃度要適當(dāng)小一些，故A錯誤；
B．在水面上盡量均勻地撒爽身粉，便于繪制輪廓圖，故B正確；
C．繪制輪廓圖應(yīng)在油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再進(jìn)行，故C正確；
D．輪廓范圍內(nèi)的多余半格的算一格，不足半格的舍棄，油膜內(nèi)完整正方形和多余半格的正方形的總面積即代表油膜鋪開的面積，故D錯誤。
故選：BC。
故答案為：（1）①BD；②B；（2）1.75；C；（3）①1.2×10﹣9；②BC。
14．（2023?紹興二模）在用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中。
（1）有同學(xué)提出了調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的兩種方案，如圖1所示，則符合該實(shí)驗(yàn)要求的是方案 　二?。ㄟx填“一”或“二”）。

（2）該實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，兩滑塊質(zhì)量分別為mA＝333g、mB＝233g，兩遮光條寬度均為d?，F(xiàn)接通氣源，將滑塊A向右彈出，與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞，計(jì)時器獲得三組擋光時間為25.17ms、29.25ms、171.6ms。碰撞后滑塊B對應(yīng)擋光時間為 　25.17ms?。ㄟx填“25.17ms”、“29.25ms”或“171.6ms”）。

【解答】解：（1）動量守恒定律的條件是系統(tǒng)所受的合外力為零，若兩滑塊位于傾斜的氣勢導(dǎo)軌上，則兩滑塊所受的合個力不為零，不滿足動量守恒定律的條件，故應(yīng)選擇合處力為零的水平軌道，即方案二；
（2）由于AB相撞處是彈簧圈，二者發(fā)生碰撞后若動量守恒，以向右方向?yàn)檎较颍瑒t有：mAvA＝mAvA′+mBvB′，而速度vA=dΔtA，vA′=dΔtA'，vB′=dΔtB'
上式化簡后有：mAΔtA=mAΔtA'+mBΔtB'
由題意可知，mA＝333g、mB＝233g，且ΔtA應(yīng)取第一個較小的值，即ΔtA＝25.17ms或29.25ms，并且ΔtA′＞ΔtB′（A不能穿越B），那么只有33329.25≈333171.6+23325.17，而其他的值偏差較大，故碰撞后B的擋光時間ΔtB′＝25.17ms。
故答案為：（1）二；（2）25.17ms。
15．（2023?浙江二模）“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，然后在彈簧下端分別掛i＝1、2、3、4、5、6和7個相同的鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量均為50.0g，取前6個砝碼的數(shù)據(jù)，重力加速度g取10.0m/s2），記錄彈簧下端相應(yīng)位置的讀數(shù)xi加；然后逐個減去鉤碼，同樣記錄彈簧下端相應(yīng)位置的讀數(shù)xi減，并計(jì)算得到彈簧下端相應(yīng)位置值xi＝（xi加+xi減）/2，其數(shù)據(jù)如表。
彈簧下端掛鉤碼的個數(shù)
加鉤碼相應(yīng)位置值xi加/cm
減鉤碼相應(yīng)位置值xi減/cm
xi/cm
1
4.19
4.21
4.20
2
5.40
5.43
5.42
3
6.41
6.43
6.42
4
7.52
7.58
7.55
5
8.83
8.87
8.85
6
10.00
10.04
10.02
（1）為計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)，應(yīng)選用 　C　數(shù)據(jù)；
A.加鉤碼時相應(yīng)位置值xi加
B.減鉤碼相應(yīng)位置值xi減
C.xi＝（xi加+xi減）/2
（2）用下列坐標(biāo)紙，作圖法求出彈簧勁度系數(shù)k＝　43.0　N/m（保留3位有效數(shù)字）；
?
（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在選用鉤碼時需考慮的因素有 　在彈性限度內(nèi)盡量采用質(zhì)量大的鉤碼　。

【解答】解：（1）計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)時，需要測量彈簧的長度，從而得到彈簧的形變量，利用加鉤碼相應(yīng)位置值和減鉤碼相應(yīng)位置值的平均值計(jì)算更加準(zhǔn)確，故C正確，AB錯誤；
故選：C。
（2）如圖：

圖中斜率1k=2.326cm/N
彈簧勁度系數(shù)k=12.236×10-2N/m＝43.0N/m
（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在選用鉤碼時需考慮的因素有：在彈性限度內(nèi)盡量采用質(zhì)量大的鉤碼。
故答案為：（1）C；（2）Δx﹣ΔF如圖所示；43.0；（3）在彈性限度內(nèi)盡量采用質(zhì)量大的鉤碼。
16．（2022?浙江模擬）如圖1所示為高中物理中的四個力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
①關(guān)于這四個力學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 　AB?。ǘ噙x）。
A．實(shí)驗(yàn)操作時，四個實(shí)驗(yàn)均需先接通電源后釋放紙帶
B．實(shí)驗(yàn)操作時，四個實(shí)驗(yàn)均需物體靠近打點(diǎn)計(jì)時器處由靜止釋放
C．四個實(shí)驗(yàn)中的物體均做勻變速直線運(yùn)動
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時，四個實(shí)驗(yàn)均需計(jì)算物體的加速度
②某同學(xué)按圖1（乙）裝置做“探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系”，在正確補(bǔ)償阻力后，按實(shí)驗(yàn)原理打出了12條紙帶。如圖2（a）所示是根據(jù)其中一條紙帶上的數(shù)據(jù)作出的v﹣t圖像。打該條紙帶時，鉤碼的總質(zhì)量 　滿足?。ㄟx填“滿足”或“不滿足”）遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
③如圖2（b）所示是某同學(xué)按圖1（?。┭b置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”時打出的一條紙帶，計(jì)時器接在頻率為50Hz的交流電源上，從起始O點(diǎn)開始，將此后連續(xù)打出的7個點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C…，已知重錘的質(zhì)量為0.50kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.8m/s2，從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過程，重錘重力勢能的減少量為 　0.34　J，重錘動能的增加量為 　0.33　J。（該小題中的計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
【解答】解：①AB、打點(diǎn)計(jì)時器在使用時，為了使打點(diǎn)穩(wěn)定，同時為了提高紙帶的利用率，使盡量多的點(diǎn)打在紙帶上，要應(yīng)先接通電源，再放開紙帶，同時需物體靠近打點(diǎn)計(jì)時器處由靜止釋放，故AB正確；
CD、探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋的勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能，且在平衡摩擦力之后，通過增加橡皮筋條數(shù)使做功成倍增加，小車做非勻變速直線運(yùn)動，也無需計(jì)算小車的加速度，故CD錯誤。
故選：AB。
②v﹣t圖像為一條傾斜的直線，加速度一定，鉤碼的總質(zhì)量和小車的質(zhì)量分別為m、M，由圖像斜率可知：a=ΔvΔt=0.25-0.100.6m/s2＝0.25m/s2
由牛頓第二定律得：a=FM=mgM
可得：M＝40m
可知小車受到的合外力一定，則打該條紙帶時，鉤碼的總質(zhì)量滿足遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
③重錘重力勢能的減少量為：ΔEp＝mgxOF＝0.50×9.8×7.10×10﹣2J≈0.34J
根據(jù)公式vt2=v，可得F點(diǎn)速度為：vF=xEG2T=(9.50-4.90)×10-22×0.02m/s＝1.15m/s
重錘動能的增加量為：ΔEk=12mvF2=12×0.50×1.152J≈0.33J
故答案為：①AB，②滿足； ③0.34，0.33。
17．（2022?義烏市模擬）某同學(xué)采用如圖1所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。
（1）指出圖1裝置中一處不合理的地方 　重物離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)??；
（2）正確操作后，該同學(xué)打出了一條紙帶（如圖2所示）。測得0、4兩個計(jì)時點(diǎn)間的距離h為 　5.75　cm；通過計(jì)算可得出第4點(diǎn)的速度v的大小為 　1.10　m/s；（計(jì)算保留3位有效數(shù)字）。
（3）若當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.79m/s2，該同學(xué)用公式：ΔEp＝mgh、ΔEk=12mv2比較了重錘在0、4時間內(nèi)重力勢能的減少量和動能的增加量，得到的結(jié)論是ΔEp?。肌ˇk（填“大于”、“等于”或“小于”），你認(rèn)為產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是 　第0個點(diǎn)不是下落的起始點(diǎn)，該點(diǎn)重錘有動能　。

【解答】解：（1）重物離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)，有可能出現(xiàn)紙帶上沒點(diǎn)或者點(diǎn)太少，不利于測量，所以應(yīng)該讓重物離打點(diǎn)計(jì)時器近一些，應(yīng)該往上提一提。
（2）測得0、4兩個計(jì)時點(diǎn)間的距離：h＝7.75cm﹣2.00cm＝5.75cm
第4點(diǎn)的速度：v=h352T=(10.15-5.75)×0.012×0.02m/s=1.10m/s；
（3）重力勢能的減少量：ΔEp＝mgh＝m×9.79×5.75×0.01m＝0.563m（J）
動能的增加量：ΔEk=12mv2=12×m×(1.10)2J＝0.605m（J）
可得ΔEp＜ΔEk
產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是：第0個點(diǎn)不是下落的起始點(diǎn)，該點(diǎn)重錘有動能，用ΔEk=12mv2，計(jì)算動能增加量結(jié)果偏大。
故答案為：（1）重物離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)；（2）5.75；1.10；（3）＜；第0個點(diǎn)不是下落的起始點(diǎn)，該點(diǎn)重錘有動能。
18．（2022?浙江模擬）如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗(yàn)證“動量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進(jìn)入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個落點(diǎn)的平均位置，未放B球時，A球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。
（1）實(shí)驗(yàn)中，除了斜槽軌道、重錘、兩個小球、白紙、復(fù)寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是 　BC　。
A．秒表 B．天平 C．圓規(guī) D．打點(diǎn)計(jì)時器
（2）實(shí)驗(yàn)中，為了減小誤差，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)滿足m1　＞　m2（選填“＞”或“＜”）。實(shí)驗(yàn)中通過測量小球運(yùn)動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進(jìn)行這樣“替代”，在安裝斜槽時必須保證 　斜槽末端水平　。
（3）實(shí)驗(yàn)中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量 　無關(guān)?。ㄟx填“無關(guān)”或“有關(guān)”），實(shí)驗(yàn)中若需要減小OP的距離，可以進(jìn)行的操作是 　減小斜槽高度或降低擋板高度　。
（4）若入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2，測出OM、OP、ON的距離，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式 　m1OP＝m1OM+m2ON　，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后總動量守恒；若還滿足關(guān)系式 　m1OP2＝m1OM2+m2ON2　，則碰撞是彈性碰撞。

【解答】解：（1）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，小球在空中的運(yùn)動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：
m1v0＝m1v1+m2v2
因小球均做平拋運(yùn)動，下落時間相同，則可知水平位移x＝vt，因此可以直接用水平位移代替速度進(jìn)行驗(yàn)證，故有：m1OP＝m1OD+m2ON
實(shí)驗(yàn)需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點(diǎn)的位置，測量質(zhì)量需要天平，測量小球落地點(diǎn)的位置需要毫米刻度尺，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材有BC；
故選：BC
（2）為了防止入射球碰后反彈，應(yīng)讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量；
實(shí)驗(yàn)中通過測量小球運(yùn)動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進(jìn)行這樣“替代”，則要求小球離開斜槽的末端后做平拋運(yùn)動，所以在安裝斜槽時必須保證斜槽的末端水平；
（3）實(shí)驗(yàn)中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量無關(guān)；
僅調(diào)節(jié)斜槽上固定位置C，它的位置越低，由于水平速度越小，則線段OP的長度越小，所以實(shí)驗(yàn)中若需要減小OP的距離，可以進(jìn)行的操作是減小斜槽高度或降低擋板高度。
（4）若兩球相碰前后的動量守恒，則有：
m1v0＝m1v1+m2v2
又OP＝v0t，OM＝v1t，ON＝v2t
代入得：m1OP＝m1OM+m2ON
若碰撞是彈性碰撞，滿足動能守恒，則有：12m1v02=12m1v12+12m2v22
代入得；m1OP2＝m1OM2+m2ON2
故答案為：（1）BC；（2）＞，斜槽末端水平；（3）無關(guān)，減小斜槽高度或降低擋板高度；（4）m1OP＝m1OM+m2ON，m1OP2＝m1OM2+m2ON2
19．（2022?浙江模擬）如圖1為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖2所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s，長度單位是cm，g取9.8m/s2．則：

（1）在該實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是　B　
A．應(yīng)用天平稱出重物的質(zhì)量
B．應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)距離約2mm的紙帶進(jìn)行測量
C．操作時應(yīng)先放紙帶，后接通電源
D．打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接在直流電源上
（2）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟有：
①把打點(diǎn)計(jì)時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時器接好．
②重復(fù)上一步的過程，打三到五條紙帶．
③把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器附近．
④用公式vn=hn+1-hn-12t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時速度v1、v2、v3、…并記錄在表格中．
⑤接通電源，待計(jì)時器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．
⑥計(jì)算各點(diǎn)的重力勢能的減少量mghn和動能的增加量12mvn2，并進(jìn)行比較，看是否相等，將數(shù)值填入表格內(nèi)．
⑦選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上O，以后各點(diǎn)依次為1、2、3、…用刻度尺測量對應(yīng)下落的高度h1、h2、h3、…記入表格中．
上述步驟合理的順序應(yīng)該是?、佗邰茛冖撷堍蕖。?br /> （3）從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖2所示（其中一段紙帶圖中未畫出）．
圖中O點(diǎn)為打出的起始點(diǎn)，且速度為零．選取在紙帶上打出的點(diǎn)A、B、C、D作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測出A、B、C、D點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離如圖所示．由此可計(jì)算出物體下落到B點(diǎn)時勢能的變化量△EP＝　1.91　J（保留三位有效數(shù)字），動能的增加量△Ek＝　1.88　J（保留三位有效數(shù)字）．
（4）該同學(xué)利用自己在做該實(shí)驗(yàn)時打出的紙帶，測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v2為縱軸畫出了如圖3的圖線．若圖線的斜率為k，則可知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俚谋磉_(dá)式為　g=k2　，圖線不經(jīng)過原點(diǎn)的可能原因是　先放紙帶后打開打點(diǎn)計(jì)時器　．
【解答】解：（1）A、驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要天平測量重物的質(zhì)量，故A錯誤．
B、根據(jù)x=12gt2=12×10×0.022m＝2mm，可知應(yīng)當(dāng)選用點(diǎn)跡清晰，第一、二兩點(diǎn)距離約2mm的紙帶進(jìn)行測量，故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故C錯誤．
D、打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接在交流電源上，故D錯誤．
故選：B．
（2）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先組裝器材，順序?yàn)椋孩佗郏缓筮M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，順序?yàn)椋孩茛?，最后是?shù)據(jù)處理，順序?yàn)椋孩撷堍蓿皂樞驗(yàn)椋孩佗邰茛冖撷堍蓿?br /> （3）物體下落到B點(diǎn)時勢能的變化量△EP＝mgh＝1×9.8×0.195J≈.91J，B點(diǎn)的速度為：vB=xAC2T=0.2805-0.12502×0.04m/s=1.94m/s，則動能的增加量△Ek=12mvB2=12×1×1.942≈1.88J．
（4）根據(jù)12mv2=mgh得：v2＝2gh，則圖線的斜率k＝2g，解得：g=k2，圖線不過原點(diǎn)的原因是先放紙帶后打開打點(diǎn)計(jì)時器，導(dǎo)致測量的起始點(diǎn)速度不為零．
故答案為：（1）B；（2）①③⑤②⑦④⑥；（3）1.91，1.88；（4）g=k2，先放紙帶后打開打點(diǎn)計(jì)時器．
20．（2021?寧波二模）（1）“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，在使用彈簧測力計(jì)之前，需要將兩個已調(diào)零的彈簧測力計(jì)A、B互相校準(zhǔn)，如圖1所示兩種方案中，　B　。
A.只有方案甲可行B.只有方案乙可行
C.兩種方案都可行D.兩種方案都不可行

（2）如圖2所示，裝置甲用來“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”；裝置乙用來“探究功與速度變化關(guān)系”。
①用甲、乙兩裝置進(jìn)行對應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，只需選用其中一條紙帶即可完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量的是 　甲?。ㄌ睢凹住?、“乙”）裝置。
②用甲、乙兩裝置進(jìn)行對應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，牽引小車的細(xì)線、橡皮筋都必須與木板平行。這樣做可以 　AD　（多選）。
A.使小車運(yùn)動時所受摩擦力大小恒定B.使打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰
C.保證小車做勻變速直線運(yùn)動D.使小車所受的拉力方向恒定
③某同學(xué)對裝置甲進(jìn)行了改進(jìn)，改為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時某一條紙帶照片如圖3所示，該紙帶的左端與小車連接，選取計(jì)數(shù)點(diǎn)并準(zhǔn)確測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間的距離如圖4所示，則根據(jù)該打紙帶可以分析出其存在的問題 　CE　。
A.未平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時沒有先接通電源后釋放小車
C.實(shí)驗(yàn)時沒有在靠近打點(diǎn)計(jì)時器位置處釋放小車
D.實(shí)驗(yàn)時沒有滿足懸掛的重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的要求
E.所懸掛的重物距離地面太近，導(dǎo)致小車運(yùn)動的后階段重物已落地
【解答】解：（1）方案甲由于彈簧測力計(jì)自重的影響較大，導(dǎo)致兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，而乙方案水平的拉則克服了甲方案的系統(tǒng)誤差，故乙方案可行；
（2）①甲方案打出一條紙帶后，可以計(jì)算多個計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，當(dāng)然可以探究速度與時間的變化關(guān)系，同時也可以得到多個做功的值，也可以探究功與速度的變化關(guān)系。而乙方案改變功是通過改變橡皮條的根數(shù)來現(xiàn)，得到多條紙帶才能探究功與速度變化的關(guān)系，故選甲裝置；
②甲乙兩方案使細(xì)線與木板平行，當(dāng)然是使拉小車力大小與方向均恒定，這樣小車受到的摩擦力也不變，故AD正確，BC錯誤
故選：AD
③用裝置甲做探究加速度與質(zhì)量和力的關(guān)系，得到一條紙帶，從紙帶首尾來看，一般情況下每隔四個點(diǎn)為一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，但此處只隔兩個點(diǎn)為一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，且間隔足夠大，這說明小車的速度大，造成這種情況的原因可能是小車開始離打點(diǎn)計(jì)時器較遠(yuǎn)，故C正確；
另處最后兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔相同，這說明重物可能已經(jīng)落地了，導(dǎo)致小車在勻速運(yùn)動。故E正確；
不平衡摩擦力只是導(dǎo)致加速度稍小一點(diǎn)，
故答案為：（1）B；（2）①甲；②AD；③CE
21．（2021?柯橋區(qū)模擬）某同學(xué)用圖丙裝置在做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時，入射小球和被碰小球的質(zhì)量關(guān)系為m1＝2m2。實(shí)驗(yàn)后，兩小球在記錄紙上留下三處落點(diǎn)痕跡如圖丁所示。他將米尺的零刻線與O點(diǎn)對齊，測量出O點(diǎn)到三處平均落地點(diǎn)的距離分別為OA、OB、OC，該同學(xué)通過測量和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，兩小球在碰撞前后動量守恒，機(jī)械能有損失。由此可以判斷出圖丁中的B點(diǎn)是：　C　。

A.未放被碰小球，入射小球的落地點(diǎn)
B.入射小球碰撞后的落地點(diǎn)
C.被碰小球碰撞后的落地點(diǎn)
【解答】解：三個小球的下落的高度相同，設(shè)入射小球的速度為v0，碰后速度為v1，被撞小球的速度為v2
取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得：m1v0＝m1v1+m2v2，其中m1＝2m2，
左右兩側(cè)都乘以相同的時間t，2m2v0t＝2m2v1t+m2v2t
整理可得：2x0＝2x1+x2
由圖可知：OA＝17.6cm，OB＝25.0cm，OC＝30.0cm
與動量守恒定律的表達(dá)式對比可得：2OC＝2OA+OB
由此可知：B點(diǎn)是被碰小球碰撞后的落地點(diǎn)，故C正確，AB錯誤。
故答案為：C。
22．（2021?浙江模擬）（1）在做“利用單擺測量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時，有三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在同一個坐標(biāo)系中做出的T2﹣L圖線如圖甲中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，已知b同學(xué)整個實(shí)驗(yàn)的操作和數(shù)據(jù)處理均準(zhǔn)確無誤．則相對于圖線b，下列分析正確的是 　B?。▎芜x）。
A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L
B．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次
C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值

（2）小鵬同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時，由于選用的刻度尺量程不夠，于是他在細(xì)線上的A點(diǎn)做了一個標(biāo)記（如圖乙所示），使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長度小于刻度尺量程．保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長度不變，通過改變O、A間細(xì)線長度以改變擺長（OA的長度控制在刻度尺的量程以內(nèi)）．測出了幾組OA長度和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，做出T2﹣lOA的圖像，如圖丙所示，則重力加速度可以表示為g＝　4π2(l2-l1)T22-T12?。ㄓ胠1、l2、T1、T2表示）．
【解答】解：（1）根據(jù)單擺的周期公式T=2πLg，其中L＝L線+r，所以T2=4π2g×L，圖甲中，b圖象是準(zhǔn)確無誤的，而出a、c兩種情況的圖的原因：
A、若誤將小球的下端到懸點(diǎn)的距離記為L，則將L＝r時，周期為零，那么T2﹣L圖象有負(fù)的縱截距，故A錯誤；
B、若誤將49次全振動記為50次，則T的值普遍偏小，且L越大時，T的偏差更大，所以T2﹣L圖象比b的斜率小，故B正確；
C、T2﹣L圖象的斜率k=4π2g，c圖象的斜率小，則測量的g的值較大，故C錯誤。
故選：B
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和單擺的周期公式有：T=2πL0+loAg，變形得到T2=4π2g×lOA+4π2LAg，那么T2﹣lOA圖象的斜率k=4π2g=T22-T12l2-l1，解得：g=4π2(l2-l1)T22-T12。
故答案為：（1）B；（2）4π2(l2-l1)T22-T12
23．（2023?寧波二模）在“用單擺測量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)中。
（1）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，測量情況如圖甲所示，其讀數(shù)為d＝　15.2　mm：
（2）在鐵架臺上固定單擺懸線的上端時，最佳方式是 　C?。海▎芜x）
A.B.C.
（3）固定懸點(diǎn)后，測得懸點(diǎn)到擺球上端的細(xì)線長度為l，完成n次全振動的時間t，則重力加速度的表達(dá)式為 　4π2n2t2（l+d2）?。唬ㄓ妙}中測得物理量的符號表示）
（4）某同學(xué)查閱資料得知，課本上所給的單擺周期T0是初始擺角θ很小時的近似值，實(shí)際上初始擺角對理論周期T有一定影響，TT0與θ的關(guān)系圖像如圖乙所示。若實(shí)驗(yàn)時初使擺角達(dá)到20°，考慮初始擺角的影響，重力加速度的測量值會 　偏小　。（填寫“偏大”、“不變”或“偏小”）

【解答】解：（1）游標(biāo)卡尺的精度為0.1mm，主尺讀數(shù)為15mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為2×0.1mm＝0.2mm，所以d＝15.2mm；
（2）在鐵架臺上固定單擺懸線的上端時，最佳方式是C圖，其擺長不變，故選：C。
（3）單擺的周期T=tn，根據(jù)單擺的周期公式T＝2πl(wèi)+d2g
解得g=4π2n2t2（l+d2）
（4）由圖可知隨著θ的增大，TT0的比值變大，結(jié)合重力加速度的表達(dá)式可知考慮初始擺角的影響，重力加速度的測量值會偏小。
故答案為：（1）15.2；（2）C；（3）4π2n2t2（l+d2）；（4）偏小
24．（2023?溫州模擬）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1。按照正確操作得到如圖2所示的紙帶。其中打O點(diǎn)時釋放物體，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時器連續(xù)打下的三個點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時器的電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量為200g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.80m/s2。
①實(shí)驗(yàn)桌上放著如圖3所示的三個物體甲、乙、丙，則實(shí)驗(yàn)裝置中的重物應(yīng)選擇 　丙　（填“甲”、“乙”或“丙”）。
②在紙帶OB段，重物的重力勢能減少量為 　0.453　J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
③為了計(jì)算在OB段重物的動能增加量，需得到計(jì)時器打B點(diǎn)時重物的速度大小vB。下列計(jì)算B點(diǎn)速度大小方法正確的 　C　。
A．vB=2gxOB
B．vB＝gtOB
C．利用AC段的平均速度vB=xACtAC
【解答】解：①甲是砝碼，乙是鉤碼，丙是重錘；紙帶下端應(yīng)掛體積小、質(zhì)量大的物體，從而物體受到的阻力較小，因此應(yīng)該選擇丙；
②刻度尺的分度值為1mm，由圖2可知，OB段的長度xOB＝23.10cm；在紙帶OB段，重物下落的高度h＝xOB＝23.10mm，重物的重力勢能減少量為ΔEp=mgh=200×10-3×9.8×23.10×10-2J≈0.453J
③AB.選項(xiàng)AB是根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律得出的瞬時速度，自由落體運(yùn)動不計(jì)空氣阻力的影響，本身就滿足機(jī)械能守恒，不能起到驗(yàn)證作用，故AB錯誤；
C.計(jì)算B點(diǎn)速度大小，應(yīng)該根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度來求解，即vB=vAC=xACtAC，故C正確。
故選：C。
故答案為：①丙；②0.453；③C。
25．（2023?浙江模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究平拋運(yùn)動的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上同一位置靜止開始滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動。他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打到墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點(diǎn)。現(xiàn)測得鋼球直徑為d，某次實(shí)驗(yàn)桌子邊緣到墻的水平距離為x，鋼球在墻上的落點(diǎn)到桌面的豎直距離為H。重力加速度為g。（d相對于H和x不可忽略）
（1）鋼球此次實(shí)驗(yàn)平拋的水平位移為 　x-d2??；豎直位移為 　H+d2　。
（2）現(xiàn)保持鋼球釋放位置不變，改變桌子到墻的距離，結(jié)合第（1）問使鋼球平拋的實(shí)際水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，鋼球平拋后仍能打到墻上，鋼球下落的豎直位移變?yōu)樵瓉淼腘倍，則N＝　4??；實(shí)際由于鋼球與桌面之間存在摩擦力，其他誤差和阻力不計(jì)，則本次鋼球平拋的實(shí)際豎直位移 　等于　原來鋼球平拋豎直位移的N倍（填“大于”、“等于”或“小于”）。

【解答】解：（1）小球自身大小不能忽略，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作，運(yùn)動軌跡，結(jié)合桌子邊緣到墻的距離為x。鋼球的落點(diǎn)到桌面的距離為H，
可知，鋼球此次實(shí)驗(yàn)平拋的水平位移為x-d2；
因鋼球的落點(diǎn)到桌面的高度差為H，那么豎直位移為H+d2，
（2）根據(jù)平拋運(yùn)動水平方向x＝vt
豎直方向h=12gt2
可知鋼球平拋的實(shí)際水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，鋼球下落的豎直位移變?yōu)樵瓉淼?倍；其他誤差和阻力不計(jì)，初速度不變，所以本次鋼球平拋的實(shí)際豎直位移等于原來鋼球平拋豎直位移的N倍。
故答案為：（1）x-d2；H+d2；（2）4，等于。

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