2022 年高考物理二轮专题复习 力学专题优选卷 1．（1）下图是实验室内研究平抛运动的装置.以下实验过程的一些做法，其中合理的有________. A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一位置由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）该实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录 纸分别如图 5 甲、乙所示，从图中明显看出甲的实验错误是_________，乙的实验错误是________. 2．某同学利用如图（a）所示装置来测量当地的重力加速度，用一根不可伸长的细绳，一端系住小球， 另一端固定在悬点 O，O 点正下方固定一个光电门，小球摆到最低点时球心刚好可以经过光电门，光电门 可以记录小球的挡光时间。 （1）首先用游标卡尺测量出小球的直径 d，并用刻度尺测量出细绳的长度 L，已知 d = L 。 （2）将摆球拉至某一高度，记录此时绳子与竖直方向的夹角 θ，从静止开始释放小球，光电门测得小球 经过光电门的时间 t，即小球在最低点的速度为_____（用题中所给字母表示），如果要测当地的重力加 速度_____（选填“需要”或“不需要”）称量出小球的质量。 （3）改变 θ，重复以上步骤，得到多组数据，并画出 1  cos  关系图，如图（b）所示，图像斜率绝对值 t2 为 k，即重力加速度 g=_____。（根据已知量写表达式） 3．某同学做“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验，实验装置如图所示，曲面体与足够长的长木板固定在 水平面上，曲面体的曲面最底端与长木板左端上表面在 P 点平滑连接。 （1）该同学先将物块 A 放在曲面上的 Q 点由静止释放，物块 A 滑上长木板后，最后停在长木板上，测出 物块 A 在长木板上滑行的距离 L；然后将物块 B 放在长木板左端上表面，让物块 A 仍从 Q 点由静止释放， 两物块在 P 点发生正碰，碰后物块 A、B 均沿长木板向右滑行，最后停下时，测出 A、B 在长木板上滑行 的距离分别为 L1 、 L2 .对实验的要求，下列说法正确的是______. A．物块 A 的质量应大于物块 B 的质量 B．物块 A、B 与长木板的动摩擦因数应相同 C．曲面应尽可能的光滑 D．Q 点离木板的高度应适当大些 （2）要验证两物体碰撞过程中的动量守恒，实验还需要测量的物理量是______________（写出物理量的 名称和符号），若表达式_________________成立，则 A、B 两物块碰撞过程中动量守恒得到验证。 4．某实验小组用光滑导轨验证滑块碰撞过程中动量守恒。实验装置如图甲所示，两滑块置于导轨上，其 中滑块 2 左侧粘有橡皮泥。 （1）电火花计时器固定在紧靠导轨左端并连接在 50Hz 交流电源上，将纸带穿过计时器并固定在滑块 1 的左端，图中未画出，调节打点计时器的高度使纸带始终与导轨平行。主要步骤： ① ② ③ 实验前应调节导轨底部的调节旋钮，使导轨______； 把滑块 2 放在导轨的中间，使滑块 1 置于左端弹射架上； 先______，然后释放滑块 1，让滑块 1 带动纸带一起运动； ④ ⑤ 取下纸带，重复步骤 ②③ ，选出理想的纸带； 用天平测得滑块 1 的质量为 300g，滑块 （ 2 ） 包括橡皮泥 的质量为 346g。 （2）某次实验打出的纸带如图乙所示（ 纸带上的点为自然点）。两滑块碰撞之前系统的总动量为______ kg � m/s ；两滑块碰撞之后系统的总动量为______ kg � m / s（ ） 结果均保留 3 位有效数字 。 5．某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验步骤如下∶ （1）用电磁铁吸住一个小铁球，将光电门 A 固定在立柱上，小铁球底部处于同一竖直位置，光电门 B 固 定在立柱上的另一位置，调整它们的位置使铁球、光电门在同一直线上∶ （2）切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小铁球通过光电门 A 和光电门 B 的时间分别为 tA、tB。请回答下列问题∶ （1）切断电磁铁电源之前，需要调节底座螺丝，使立柱处于竖直，以确保小铁球能通过两个电光门。 （2）实验中还需要测量的物理量是__________（填选项前的字母）。 A．小铁球的质量 m B．小铁球的直径 d C．光电门 A、B 间的距离 h （3）小铁球经过光电门 B 时的速度可表示为 vB=______________（用测量的物理量表示）。 （4）在误差允许范围内，若满足关系式________________，即可验证机械能守恒（用测量的物理量和重 力加速度 g 表示）。 6．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系 上两根细绳 OA 、 OB ， O 为两细绳与橡皮条的结点，细绳 OA 跨过 C 点处钉在木板上的光滑的钉子，下端 挂重力已知的钩码，细绳 OB 用一个弹簧测力计钩住，如图所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计 的拉力调整橡皮条与两细绳的结点 O 的位置。 （1）某次实验中，弹簧测力计 B 如图所示，示数为_______N。 （2）关于实验中必须注意的以下几项，其中正确的是__________。 A．只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点 O 达到的位置，应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同 B．在拉动弹簧时弹簧不可与外壳相碰或摩擦 C．两个分力 F1 、 F2  间的夹角 不宜过大，也不宜过小，两个分力 F1 、 F2 的大小越大越好 D．拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这 两个点的距离尽量远些 （3）图中 OC 与橡皮条延长线的夹角为  ，细绳 OB 与橡皮条延长线的夹角为  ，     90�，下列操 作正确的是( ) A．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应减小  ，同时增大弹簧测力计的拉力 B．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应增大  ，同时增大弹簧测力计的拉力 C．保持钩码个数不变，将钉子向右移动一些，为使结点位置不变，应增大  ，同时增大弹簧测力计的拉 力 D．保持钩码个数不变，将钉子向右移动一些，为使结点位置不变，应减小  ，同时减小弹簧测力计的拉 力 （4）在该实验中，如果将 OA 与 OB 细绳也换成橡皮条，那么对实验结果___________影响。（选填“有” 或“没有”） 7．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲同学设计了如图所示的实验装置。其中 M 为小车的质 量，m0 为沙和沙桶的总质量。一轻绳跨过轻质的定滑轮和动滑轮一端连接沙桶，另一端连接拉力传感器， 拉力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验过程中，每次在释放小车后，读出拉力传感器的示数并记为 F。 （1）实验过程中，下列操作正确的是_______。 A．调整长木板左端的定滑轮，使得细线与长木板平行 B．在不挂沙桶的前提下，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 D．为减小误差，实验中要保证沙和沙桶的总质量 m0 远小于小车的质量 M （2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采 用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （3）甲同学以力传感器的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的 a-F 图象是一条直线，图线与横 坐标的夹角为 θ，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为________。 A． 1 tan B． tan C． 2 k D． 1 k （4）乙同学也利用此装置探究合外力一定时，物体的加速度和质量的关系。他保持沙和沙桶的总质量不 变，改变放在小车中砝码的质量 m，测出对应的加速度 a，假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响。 1 1 他没有测量小车的质量 M，而是以 a 为纵坐标，m 为横坐标，画出  m 图像，从理论上分析，下列图像 a 正确的是_______。 8．某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系，弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边 缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线 P、Q，并测出间距 d。开始时将木块置于 P 处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下 弹簧秤的示数 F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹 簧秤的示数 F，然后释放木块，并用秒表记下木块从 P 运动到 Q 处的时间 t。 （1）木块的加速度可以用 d 和 t 表示为 a＝________。 （2）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是( )。 A．可以改变滑动摩擦力的大小 B．可以更方便地获取更多组实验数据 C．可以更精确地测出摩擦力的大小 D．可以获得更大的加速度以提高实验精度 9．某研究小组采用了如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，在一根不可伸长的细线一端系一个 金属小球，另一端固定在 O 点，记下小球静止时球心的位置 A，在 A 处放置一个光电门，将小球拉至某 一位置由静止释放。当地重力加速度用 g 表示。 （1）为验证机械能守恒，除了要测量小球释放点球心距 A 点高度 h，还需要测量哪些物理量_____（请同 时写出物理量的字母），若等式_____成立，说明图甲小球下摆过程中机械能守恒。（用题中测得的物理 量字母表示） （2）若撤去光电门，在 O 点安装一个拉力传感器，测出线上的拉力 F，实验中记录细线拉力大小随时间 的变化如图乙所示（Fm 是实验中测得的最大拉力值）。在小球第一次运动至最低点的过程，根据重力势 能的减少量和动能的增加量之间的关系，也可验证机械能守恒定律。观察图乙中拉力峰值随时间变化规 律，从能量的角度分析造成这一结果的主要原因为：_____。 10．用如图甲所示的装置探究加速度 a 与力 F 的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙 上。 （1）实验时，一定要进行的操作是________（填选项前的字母）。 A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度 a，同 时记录弹簧测力计的示数 F B．改变小车的质量，打出几条纸带 C．用天平测出砂和砂桶的总质量 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 （2）若要把小车所受拉力视为小车所受的合力，在进行上述实验操作之前，首先应该完成的实验步骤是 ______