第16練力學實驗1．(2023·全國甲卷·23)某同學利用如圖(a)所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關數據如圖(b)所示。(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個計數點的時間間隔均為0.1s。以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中，小車發生相應位移所用時間和平均速度分別為Δt和v0，表中ΔxAD＝________cm，eq\x\to(v)AD＝________cm/s。位移區間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30eq\x\to(v)(cm/s)66.073.0eq\x\to(v)AD87.394.6(2)根據表中數據得到小車平均速度eq\x\to(v)隨時間Δt的變化關系，如圖(c)所示。在圖中補全實驗點。(3)從實驗結果可知，小車運動的eq\x\to(v)－Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程eq\x\to(v)＝kΔt＋b表示，其中k＝_________cm/s2，b＝_________cm/s。(結果均保留3位有效數字)(4)根據(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小vA＝________，小車的加速度大小a＝________。(結果用字母k、b表示)2．(2022·湖南卷·11)小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設計了如圖(a)所示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質量。主要實驗步驟如下：(1)查找資料，得知每枚硬幣的質量為6.05g；(2)將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩定后橡皮筋的長度l，記錄數據如下表：序號12345硬幣數量n/枚510152025長度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根據表中數據在圖(b)上描點，繪制圖線；(4)取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩定后橡皮筋長度的示數如圖(c)所示，此時橡皮筋的長度為________cm；(5)由上述數據計算得冰墩墩玩具的質量為______g(計算結果保留3位有效數字)。3．(2023·新課標卷·23)一學生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。(1)用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先，調節螺旋測微器，擰動微調旋鈕使測微螺桿和測砧相觸時，發現固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖(a)所示，該示數為________mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數如圖(b)所示，該示數為________mm，則擺球的直徑為________mm。(2)單擺實驗的裝置示意圖如圖(c)所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點O處，擺線在角度盤上所指的示數為擺角的大小。若將角度盤固定在O點上方，則擺線在角度盤上所指的示數為5°時，實際擺角________5°(填“大于”或“小于”)。(3)某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為________cm。實驗中觀測到從擺球第1次經過最低點到第61次經過最低點的時間間隔為54.60s，則此單擺周期為________s，該小組測得的重力加速度大小為________m/s2。(結果均保留3位有效數字，π2取9.870)4．(2023·湖北卷·11)某同學利用測質量的小型家用電子秤，設計了測量木塊和木板間動摩擦因數μ的實驗。如圖(a)所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨過定滑輪的輕繩相連。調節滑輪，使其與木塊A間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置n(n＝0,1,2,3,4,5)個砝碼(電子秤稱得每個砝碼的質量m0為20.0g)，向左拉動木板的同時，記錄電子秤的對應示數m。(1)實驗中，拉動木板時________(填“必須”或“不必”)保持勻速。(2)用mA和mB分別表示木塊A和重物B的質量，則m和mA、mB、m0、μ、n所滿足的關系式為m＝________________________________。(3)根據測量數據在坐標紙上繪制出m－n圖像，如圖(b)所示，可得木塊A和木板間的動摩擦因數μ＝________(保留2位有效數字)。5．(2023·江蘇常州市前黃高級中學模擬)一小組同學用如圖甲所示的力學實驗裝置驗證機械能守恒定律。繞過定滑輪的細線上懸掛質量相等的鉤碼A和鉤碼B，在鉤碼A的下面固定穿過打點計時器的紙帶，用手固定住鉤碼A，在鉤碼B下面再掛上一較小的鉤碼C，之后放開鉤碼A，讓系統由靜止開始運動，由于系統的速度增大得不是很快，便于測量物理量，因此能較好地驗證機械能守恒定律。已知鉤碼A、B的質量均為M，鉤碼C的質量為m，當地的重力加速度大小為g。(1)該小組同學閉合打點計時器電源開關，由靜止釋放鉤碼A后，打出的紙帶如圖乙所示，已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz，則打點計時器打H點時紙帶的速度大小vH＝________m/s(結果保留三位有效數字)。(2)在打H點時，系統的動能表達式為_____________________________________________________________________________________________________(用M、m及vH表示)。(3)H點到起始點間的距離為s，則從釋放鉤碼A到打H點的過程中，系統的重力勢能減小量的表達式為__________________________________________________(用m、g及s表示)。(4)該小組同學發現打H點時系統的重力勢能減小量大于打該點時系統的動能，于是對紙帶上的多個點分析，用打各點時系統的動能Ek作為縱坐標，用各點到起始點的距離s作為橫坐標，描繪出Ek-s圖像如圖丙所示，若圖像的斜率為k，則系統受到的阻力大小為________________________________________________________________________(用m、g及k表示)；產生的阻力可能是(除空氣阻力外)________________________________________________________________________________________________________________(回答一點即可)。6．(2023·江蘇南通市二模)如圖甲為桶裝水電動抽水器，某興趣小組利用平拋運動規律測量該抽水器的流量Q(單位時間流出水的體積)。(1)如圖乙，為了方便測量取下不銹鋼出水管，用游標卡尺測量其外徑D，讀數為________mm；(2)重新安裝出水管如圖甲，為了使水能夠沿水平方向流出，下列哪種方法更合理________；A．用力把出水管前端掰至水平B．轉動出水管至出水口水平C．調整水桶的傾斜角度使出水口水平(3)接通電源，待水流穩定后，用米尺測出管口到落點的高度差h＝44.10cm和管口到落點的水平距離L＝30.00cm；已知重力加速度g＝9.8m/s2，則水流速度v＝________m/s(保留兩位有效數字)；(4)已知出水管管壁的厚度為d，該抽水器的流量Q的表達式為______________(用物理量D、d、v表示)，根據測得的流量可算出裝滿一杯水需要的時間總是比實際需要的時間短，可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________(寫出一個原因)；(5)抽水時若電機的輸出功率恒定，當桶內水面降低時，抽水器的流量Q________(選填“不變”“減小”或“增加”)。7．(2023·遼寧卷·11)某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下實驗：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。測量硬幣的質量，得到一元和一角硬幣的質量分別為m1和m2(m1>m2)。將硬幣甲放置在斜面某一位置，標記此位置為B。由靜止釋放甲，當甲停在水平面上某處時，測量甲從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側與O點重合，將甲放置于B點由靜止釋放。當兩枚硬幣發生碰撞后，分別測量甲乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2。(1)在本實驗中，甲選用的是________(填“一元”或“一角”)硬幣；(2)碰撞前，甲到O點時速度的大小可表示為________(設硬幣與紙板間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g)；(3)若甲、乙碰撞過程中動量守恒，則eq\f(\r(s0)－\r(s1),\r(s2))＝________________(用m1和m2表示)，然后通過