2024年高考物理二轮专题复习：力学实验

如图所示，某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，进行“探究做功与物体速度变化的关系”的实验，实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。

小明为了测定气垫导轨上滑块的加速度，在滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为=0.30s，通过第二个光电门的时间为=0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为=3.0s，则：

        某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。

甲乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间，实验步骤如下：

⑴甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺。

⑵甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为 ，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为(用L、 和g表示)；

⑶已知当地的重力加速度大小为 乙的反应时间为s(结果保留2位有效数字).

 用图（a）所示的实验装置测量重力加速度。在竖直杆上装有两个光电门A和B，用直尺测量光电门之间的距离 ， 用光电门计时器测量小球从光电门A到B的时间。

实验中某同学采用固定光电门B的位置，改变光电门A的位置进行多次测量，表中给出了测量数据。数据处理后作出函数图象，如图（b）。

实验研究是一种重要的物理研究方法。利用传感器能便捷的获取实验数据，利用其自带的数据处理软件对数据进行处理能获得相关信息，我们可以利用这些数据推理得到一些物理量。如图所示，竖直光滑杆固定不动（杆子足够长），套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与轻质弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度并做出滑块的图线，由图像信息可知：、为图像上的两点，其中为最高点，点对应的坐标为（ ， ），滑块从离地处脱离弹簧后继续上升到 ， 不计空气阻力。求：

某学习小组利用如图（a）所示的实验装置探究弹簧弹力与伸长量的关系，具体操作如下：

一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：

如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度g=9.8m/s²。

实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，安装好的实验器材如图甲所示，图中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是某次实验时OB细绳所连接的弹簧测力计的指针指示情况。

请回答下列问题：

压力传感器按用途分类主要是压力监视、压力测量和压力控制及转换成其他量的测量。按供电方式分为压阻型和压电型传感器，前者是被动供电的，需要有外电源，后者是传感器自身可以产生电压，不需要外加电源。为了探究某压电型压力传感器的输出电流与其所受正压力之间的关系，某兴趣小组的同学做了如下实验，将压力传感器水平放置，接入如图甲所示的电路，其上放置一与压力传感器上表面面积接近的平整薄硬木板（使压力传感器上表面受力均匀），电流表是量程为、内阻为的灵敏电流表。当在木板上放置重物时，因为压力传感器受到正压力，其两端将产生输出电压，此时压力传感器相当于不计内阻的电源，记录放置不同数量的重物产生的压力与此时通过电流表的电流 ， 并绘制图像，已知重物的质量均相同，压力传感器产生的输出电压与受到的正压力成正比。

小鲁为研究物体所受空气阻力与物体运动速度的关系，小鲁约小明在一个无风的周末开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上．小鲁打开汽车天窗，将如图甲所示装置固定在汽车车顶.小明依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小鲁依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中.

汽车速度v/（m•s-1）	5	10	15	20
弹簧测力计示数F/N	0.20	0.82		3.30

为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为的位置，当悬吊的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为的位置。现将的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。（取重力加速度）

      甲           乙                   丙                    丁

物理学是一门实验科学，观察和实验是物理学研究的基础。物理学也是一门方法论科学，人们在认识世界、探究自然奥秘的过程中总结出许多思想方法。领悟物理学思想、掌握物理学方法是学好物理的保障和关键。

我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．

卡文迪许利用如图所示的扭称实验装置测量了引力常量：