《高三下学期5月模拟物理试题汇编》专题11 力学实验（一）（原卷版）
2021 年高考高三下学期 5 月模拟物理试题汇编
专题 11 力学实验（一）
1、（2021·河南省郑州市高三下学期二模）2020 年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一
种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下
实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：
（i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为 53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行
的刻度尺（图中未画出）。
（ii）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下
小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为
测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离 L与运动时间 t的数据。
（iii）该同学选取部分实验数据，画出了 —t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为 5.6
m/s2
（iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。
回答以下问题：
1
(1)当木板的倾角为 37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为____
_m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的 A、B两点，利用 A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大
小为_____m/s2.（结果均保留 2位有效数字）
(2)根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为_____ m/s2.（结果保留 2位有效数字，sin37°=
0.60，cos37°=0.80）
2、（2021·湖南省衡阳市高三下学期二模）某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，他将两物块
A和B用轻质无弹性细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平
测出 A、B两物块的质量 ， ，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列
的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是
打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点
计时器计时周期为 。则：
在打 0~5 点过程中系统动能的增量 _________J，系统势能的减小量 ________J，由此得出的
结论是__________。（重力加速度 g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
3、（2021·山东省济南市历城二中高三下学期压轴卷）探究“单摆的周期 T与摆长 L的关系”的实验中，
某次实验中用秒表记下了单摆振动40 次的时间如图甲所示，由图可读出时间为______s。某次实验中没有
游标卡尺和螺旋测微器，无法直接测量球的直径，测得绳长为L1，悬挂点到球的下端长度为 L2，则摆长 L
＝__________（用 L1和L2表示）。以摆长 L作为横坐标，周期的平方 T2作为纵坐标，斜率 k＝______。
（用物理量g、L、T表示）。T2与L的关系如图乙所示，则当地重力加速度为___________（保留两位小
2
数）。
4、（2021·山东省烟台市高三下学期适应性练习）某兴趣小组设计了如图甲所示的实验来探究加速度与
力的关系。用 M表示小车质量，m表示沙和沙桶的质量，滑轮和细线质量不计。
（1）该小组按照图甲安装好实验器材后，
设计了如下的实验步骤：
①天平测出小车的质量 M
②将空的沙桶和纸带安装好，长木板一端垫高，启动打点计时器，平衡摩擦力
③在桶中加适量的沙子，用天平测出沙和沙桶的质量 m
④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，记录弹簧测力计的示数
⑤根据打出的纸带计算小车加速度的大小
⑥改变桶中沙子的质量，重复③④⑤
以上操作不必要或有错误的步骤是___________（选填步骤序号）
（2）图乙为某次实验中打出的一条纸带，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有 4个计时
点未画出。从纸带上测出 x1=2.10cm，x2=3.62cm，x5=8.12cm，x6=9.60cm。则小车加速度大小
a=___________m/s2（结果保留两位有效数字）。
（3）以弹簧测力计的示数 F为横坐标，加速度 a为纵坐标，作出的 a-F图像是一条直线，如图丙所示，图
3
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