2019年高考物理最新模拟题精选分类解析：(第04期)专题11 力学实验(原卷版)

第十一部分 力学实验

1．（2019北京海淀期中考试）某研究性学习小组的同学们做了以下两个关于弹簧的实验。 （1）在做探究弹簧弹力的大小与其伸长量的关系实验中，设计了如图1所示的实验装置。在弹簧两端各系一轻细的绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来悬挂钩码。同学们先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长的长度x，并将数据填在下面的表格中。(实验过程中，弹簧始终在弹性限度内)

测量次序 悬挂钩码所受重力G/N 弹簧弹力大小F/N 弹簧的总长度L/cm 弹簧伸长的长度x/cm

①在如图2所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点描绘出来，并作出F-x图线。 ②根据上述的实验过程，并对实验数据进行分析可知，下列说法中正确的是 。（选填选项前的字母） A．弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比 B．弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比 C．该弹簧的劲度系数约为25N/m

D．在不挂钩码的情况下测量弹簧的长度时，需将弹簧放置在水平桌面上测量

F/N 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 1 0 0 2 0.5 0.5 3 1.0 1.0 4 1.5 1.5 5 2.0 2.0 6 2.5 2.5 13.00 15.05 17.10 19.00 21.00 23.00 0 2.05 4.10 6.00 8.00 10.00 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 x/cm 图2

（2）研究性学习小组的同学将该弹簧放置在一个高度为h的水平桌面上，将其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图3甲所示。将钢球向左压缩弹簧一段距离x后由静止释放，钢球将沿水平方向飞出桌面，钢球在空中飞行一段距离后落到水平地面上，测得其水平飞行距离为s。该小组的同学想用这个装置探究弹簧将钢球弹出的过程中，弹簧弹力对钢球所做的功与此过程中钢球动能增量之间的关系。 ①同学们发现，当压缩弹簧的距离x不同时，钢球落地时的水平距离s也会不同。可以根据第（1）问中画出的F-x图象求出弹簧弹力对钢球所做的功，然后研究弹簧弹力对钢球所做的

功W与此过程中钢球动能增量∆Ek之间的关系。根据这样的思路同学们预测了几种不同的s-x关系图象，图3乙中可以表明弹簧弹力对钢球所做的功W等于此过程中钢球动能的增量∆Ek的图象是 。（选填选项下面的字母）

②在实验中发现，弹簧弹力对钢球所做的功W大于钢球的动能增量∆Ek。请你简述导致W大于∆Ek的可能原因（至少说出两条）： 。 ．．

2.（2019百校联盟猜题卷）如图甲所示，用长直导轨、光电门、数字计时器等装置做验证牛顿第二定律实验，请回答下列问题：

(1)平衡摩擦力，要反复调节高、低调旋钮使长直导轨有一定的倾角，在不挂钩码时轻推小车一下，观察到小车匀速下滑的根据是 。 (2)挂上钩码时要调节好小滑轮的高度使连接小车的细线与 。 (3)用螺旋测微器测量挡光片的厚度时示数如图乙所示，读数为 mm。

3．(2019西安一中模拟)下面几个实验都用到了电磁打点计时器或电火花打点计时器 ①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验 ②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验

③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验 ④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验

（1）运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验是否需要平衡摩擦阻力？ （填“是”或“否”）

（2）如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用电的频率为50Hz，图中刻度尺的最小分度为1mm，请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的？ （填实验的代码①②③④）

（3）由如图丁的测量，打C点时纸带对应的速度为 m/s（保留三位有效数字）．

4．（2019四川最后一卷）(1)一名同学利用如图甲装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验。

①下列实验步骤的正确顺序为 (填实验步骤前的序号)。

A.以弹簧长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据(l，m)对应的点，并用平滑的曲线连接起来；

B.记下弹簧下端不挂钩码时，其下端指针在刻度尺上指示的刻度l0；

C.将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个……钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度并记录，然后取下钩码；

E.由图象找出m与l间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式(重力加速度

g=10 m/s2)，求出弹簧的劲度系数。

②图乙中已根据实验测得的数据描点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线。此实验得到弹簧的劲度系数k= N/m(结果保留三位有效数字)。

5．（2019百校联盟猜题卷）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。 (1)安装好实验装置，不挂钩码时和挂若干钩码时，固定在弹簧挂钩处的指针在刻度尺(最小刻度是1毫米)上位置分别为如图甲、乙所示。图甲是不挂钩码时指针所指的标尺刻度，其示数为 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl= cm。

(2)某同学的实验数据如下表所示，以x为横坐标、F为纵坐标，在图丙的坐标纸上描绘出能正确反映弹簧的弹力与伸长量之间关系的图线。

(3)由图线求得弹簧的劲度系数为 N/m。(结果保留三位有效数字)