专题10 力学实验（天津专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题10 力学实验 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 匀变速直线运动的加速度 2024、2021 从2021年到2025年天津高考物理卷来看，力学实验的命题注重对基本原理和方法的考查，常作为第一个实验题出现，难度一般较小。题型较为稳定，主要考查长度的测量和读数、“纸带类”实验、探究弹簧弹力与形变量的关系、验证力的平行四边形定则、研究平抛运动等。命题强调与力学主干知识的融合，如牛顿第二定律、胡克定律等。同时，注重对仪器读数、图像描绘等基本实验技能以及逐差法、平均值法、图像法等数据处理能力的考查。此外，还关注对误差的类别、影响因素及有效减少误差方法的综合分析能力考查。近年来，随着课程改革，开始考查教改后的新实验，如平抛运动实验。 考点2 验证机械能守恒定律 2023 考点3 验证机械能守恒定律 2022 考点01 匀变速直线运动的加速度 1．（2024·天津·高考）某同学用图示装置探究加速度与力的关系。 (1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是_________； A． B． C． D． (2)某次实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），测得。已知打点计时器所接交流电源频率为，则小车的加速度_________（要求充分利用测量数据，结果保留两位有效数字）； (3)该同学将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上，小车和传感器总质量为。按要求补偿阻力后，该同学共进行了四次实验，悬挂的槽码质量依次为处理数据时，用两种方式得到小车（含传感器）受到的合力，一种将槽码所受重力当作合力、另一种将传感器示数当作合力，则这两种方式得到的合力差异最大时，槽码质量为_________g。 【答案】(1)B (2)0.51 (3)40 【详解】（1）若补偿摩擦力恰当，则小车应该匀速运动，打出的纸带应该点迹均匀分布，故选B。 （2）每相邻两个计数点间还有4个点未画出，可知T=0.1s；小车的加速度 （3）根据牛顿第二定律，对砝码mg-T=ma 对小车T=Ma 可得 则当m较小时传感器的示数越接近与砝码的重力mg；m越大，则传感器的示数与砝码重力的差异越大，即这两种方式得到的合力差异最大时，槽码质量为40g。 2．（2021·天津·高考）某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为、、、、、。 ①写出小球在位置1的速度表达式___________。 ②要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式___________。 ③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是___________误差。（填“偶然”或“系统”） 【答案】 偶然 【详解】①[1]匀变速直线运动中，中间时刻速度等于平均速度，所以1位置的速度为 ②[2]题中要求充分利用数据，利用逐差法求解加速度，则 解得加速度为 ③[3]读数产生的误差是人为因素造成的，属于偶然误差。 考点02 验证机械能守恒定律 3．（2023·天津·高考）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。 【答案】 【详解】（1）[1]小车通过光电门时的速度为 （2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为 [3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为 （3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有 整理有 可知，若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。 考点03 验证动量守恒定律 4．（2022·天津·高考）某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的     B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度     D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 【答案】 10.5 A M P 【详解】（1）[1]观察主尺的单位为，读出主尺的读数是，游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度线对齐，其读数为，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为 （2）[2]ABC．首先考查在实验的过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误； D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。 故选A。 （3）[3][4]设A、B两球的质量分别为mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得， 可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。 1．（2025·天津滨海新区大港一中·冲刺）某同学“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用智能手机和球形小磁体进行了如下实验： （1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将球形小磁体的栓接在细线下端，做成图（a）所示单摆； （2）用刻度尺测量悬线的长度，用游标卡尺测得球形小磁体直径如图d=_________cm；算出摆长L； （3）将手机磁传感器置于小磁体平衡位置正下方，测量磁感应强度的变化； （4）将小磁体由平衡位置拉开一个小角度，静止释放，手机记录磁感应强度的变化曲线如图（b）所示。则： ①由图（b）可知，单摆的周期为_________； ②改变摆线长度l，重复实验，得到多组数据，画出图像（c），图像斜率为k，则重力加速度g的表达式为_________。（用题中物理量符号表示） 【答案】 1.14 2t0 【详解】（2）[1]小磁粒的直径 （4）①[2]根据单摆的运动规律一个周期内应该有两个电磁感应的最大值。由图可得出，单摆的周期为2t0。 ②[3]根据单摆周期公式 可得 所以T2为纵坐标，此时斜率 解得 2．（2025·天津北辰·三模）实验小组的同学在实验室做“用单摆测量重力加速度”的实验。 (1)下列操作正确的是______； A．选用弹性较好的细线 B．应该先悬挂摆球后再测量摆线的长度 C．尽可能让小球摆动的幅度大一些 D．通过测量多个全振动的时间计算周期 (2)经测量得到5组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。则当地重力加速度的表达式______，图中图像不过原点的原因是以下：______。 A．计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径 B．计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径 【答案】(1)BD (2) A 【详解】（1）A．为了确保摆长一定，实验中应选用弹性差的细线，故A错误； B．为了精确测定摆长，减小误差，实验中应该先悬挂摆球后再测量摆线的长度，故B正确； C．在摆角小于5°范围内单摆的运动才能够近似看为简谐运动，可知，实验中应尽可能让小球摆动的幅度小一些，故C错误； D．为了减小测量误差，实验中，应通过测量多个全振动的时间计算周期，故D正确。 故选BD。 （2）[1]摆长等于摆线长与摆球半径之和，则有 变形得 结合图像有 解得 [2]根据图像，图像与纵轴的截距为负值，结合上述可知，图中图像不过原点的原因是计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径。 故选A。 3．（2025·天津和平区·三模）智能手机软件中的“磁力计”可显示磁感应强度大小随时间变化的关系，用该软件设计实验测量单摆的周期及当地重力加速度。将摆线上端固定于铁架台，下端系在小球上，让手机内置磁敏元件位于小球静止位置的正下方，做成如图所示的单摆。 (1)关于该实验，下列操作必要的是___________ A．将小球用不可伸长的细线系好，将细线上端在铁架台横杆上系紧固定 B．摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 C．选择质量大、体积小的小球，以减小实验的系统误差 D．改变摆长，重复实验，将测得的多个摆长取平均值可以减小偶然误差 (2)将小球磁化后，由平衡位置拉开一个小角度静止释放，手机软件显示磁感应强度大小随时间变化如图甲所示，则该单摆的振动周期为___________（用图中所示字母表示）。 (3)某同学测出不同摆长对应的周期，作出图线，如图乙所示，利用图线上任意两点的坐标，可求得___________；若该同学测摆长时漏测了摆球的半径，其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的值和真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)ACD (2) (3) 不变 【详解】（1）A．将小球用不可伸长的细线系好，将细线上端在铁架台横杆上系紧固定，确保摆长不变，故A正确； B．摆长一定的情况下，摆角应小于5°才能看作简谐运动，故B错误； C．为减小空气阻力对实验的影响，应选择质量大、体积小的小球，以减小实验的系统误差，故C正确； D．改变摆长，重复实验，将测得的多个摆长取平均值可以减小偶然误差，故D正确； 故选ACD。 （2）磁性小球通过最低点时，手机软件中的“磁力计”可显示磁感应强度最大，磁性小球连续3次通过最低点所用的时间为一个周期，根据图b可知1.5T=t0 解得单摆的周期为 （3）根据单摆周期公式变形得 结合T2-L函数斜率的含义，图像斜率 解得重力加速度 根据上述分析，重力加速度的求解过程可知T2-L图像未过原点，不影响重力加速度测量的准确性，因此g的测量值等于真实值，即g测=g真； 4．（2025·天津九校联考·二模）在“用单摆测量重力加速度”的实验中： (1)为了较精确地测量重力加速度的值，以下单摆组装方式最合理的是______。 A． B． C． D． (2)在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得从悬点到摆球最低点长度为；用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图所示，则______mm。 (3)将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平衡位置时开始计时，测量次全振动的时间为，由本次实验数据可求得______（用表示）。 【答案】(1)C (2)16.5 (3) 【详解】（1）为了尽量减小空气阻力的影响，应选择钢球，另外摆长应尽量长且摆动过程中摆长不能改变。 故选C。 （2）摆球的直径 （3）由得 其中， 代入得 5．（2025·天津耀华中学·一模）物理兴趣小组的同学用图（a）所示的装置探究平抛运动的规律并计算平抛初速度v0的大小。 (1)关于实验注意事项，下列说法正确的是（　　） A．每次小球释放的初始位置可以任意选择 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须保持水平 D．挡板的竖直位置必须等间距变化 (2)甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以斜槽末端端口位置作为坐标原点O，重垂线与y轴重合，建立xOy平面直角坐标系，如图（b）所示。甲同学认为仅测量图（b）中A点的坐标值，就可以求得小球做平抛运动的初速度大小。乙同学指出此方法中由于小球尺寸不可忽略，将导致小球在A点纵坐标测量值偏小，进而使初速度的测量值比真实值_____（选填“偏小”或“偏大”）。 (3)乙同学提出改进方案，若准确测出图（b）中A点、B点的横坐标分别为4L、8L，A点、B点的纵坐标之差为6L，重力加速度大小为g，忽略空气阻力的影响，可准确求得平抛运动的初速度大小v0=_____（用含字母g、L的式子表示）。 【答案】(1)C (2)偏大 (3) 【详解】（1）A．每次使小钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，因为需要保证每次钢球抛出时的初速度相同，故A错误； B．该实验需要保证同一斜槽，斜槽是不需要光滑，故B错误； C．研究平抛运动，初速度必须水平，所以斜槽轨道末端必须保持水平，故C正确； D．挡板只要能记录下钢球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故D错误。 故选C。 （2）根据平抛运动公式， 解得 小球在A点纵坐标测量值偏小，所以初速度的测量值比真实值偏大。 （3）水平方向有 故竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，有，， 联立解得 6．（2025·天津滨海新区·三模）某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，采用如图甲所示的方法。 (1)关于该实验下列哪些说法是正确的___________； A．如图甲（b）、（c）两次拉橡皮条需要将结点拉到同一位置，目的是使两次拉力的作用效果相同 B．用两弹簧测力计同时拉细绳时两绳夹角应尽可能大 C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D．如果只有一个弹簧测力计（其他器材齐全），则不能完成本实验 (2)若图甲（b）中两弹簧测力计的读数分别为F1=3.00N、F2=4.00N，且F1和F2的夹角为锐角，则___________（填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测出F1、F2的合力。 (3)实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F表示根据平行四边形定则作出的F1和F2的合力；F'表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是___________。 【答案】(1)AC (2)不能 (3)C 【详解】（1）A．根据实验原理，为了保证同一次实验中两次拉力的作用效果相同，两次拉橡皮条需要将结点拉到同一位置，故A正确； B．用两弹簧测力计同时拉细绳时两绳夹角要适当，故B错误； C．为了减小拉力方向确定的误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故C正确； D．若只有一个弹簧测力计，通过三次拉橡皮筋，也能完成本实验，故D错误。 故选AC。 （2）图甲（b）中两弹簧测力计的读数分别为F1=3.00N、F2=4.00N，根据共点力的合成，则两拉力的合力大于5.00N，因此不能用一个量程为5N的弹簧测力计测出F1、F2的合力； （3）单独用一个弹簧测力计测出的拉力为合力的实际值，一定沿橡皮筋方向；通过平行四边形定则得到的合力为理论值，不一定沿橡皮筋方向。 故选C。 7．（2025·天津新华中学·模拟）单摆实验装置如图1所示。 (1)根据图2所示，已知悬点对齐零刻度，测得的摆长=__________cm； (2)小张为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期，用多组实验数据绘制得到如图3的图像，由图可知当地重力加速度=__________（用图中字母表示）。 (3)小刘同学将一个摆长未知的单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的试验装置来测定单摆动过程中摆线受到的拉力（摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图所示的F-t图像，由图像可确定此单摆的周期为______s。 【答案】(1)98.50 (2) (3) 【详解】（1）摆长是绳长与小球半径之和，刻度尺的分度值为1mm，读数为98.50cm （2）根据单摆周期公式有 变形可得 根据图像的斜率可知 解得 （3）由图可知，每个周期内小球两次最低点，摆线的拉两次最大，所以单摆的周期为 8．（2025·天津·一模）两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。 第一组同学利用气垫导轨通过频闪照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 ①若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的__________（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）。 第二组同学采用下图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验，在水平槽末端与水平面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球从斜槽上S点由静止滚下，落点为P ′ ，放上被碰小球后，入射小球和被碰小球在斜面上的落点分别为M ′、N ′。已知入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，用刻度尺测量斜面顶点到M ′、P ′、N ′三点的距离分别为l1、l2、l3。 ②关于本实验条件的叙述，下列说法正确的是________； A．斜面与水平槽必须光滑 B．该实验不需要秒表计时 C．两小球的质量应满足 D．必须测量水平槽末端的高度 ③则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的字母表示）。 【答案】 甲 BC 【详解】①乙图中由于装有撞针和橡皮泥，则两滑块相碰时结合成为一体，机械能的损失最大，甲图中采用弹性圈，二者碰后即分离，机械能损失最小，若要求碰撞过程动能损失最小，则应选图中的甲实验器材。 ②A．实验验证的是碰撞过程系统动量是否守恒，研究碰撞过程，斜面与水平槽不必光滑，故A错误； BD．实验中，碰撞后小球做平抛运动，测出小球位移，应用运动学公式可以求出小球的速度，该实验不需要秒表计时，也不需要测量水平槽末端的高度，故B正确，D错误； C．为防止碰撞后入射球反弹，两小球的质量应满足m1>m2，故C正确； 故选BC。 ③小球离开斜面后做平抛运动，设斜面的倾角为，小球做平抛运动的位移为l，则 水平方向 竖直方向 联立解得 碰撞前入射小球的速度 碰撞后入射小球的速度 碰撞后被碰小球的速度 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向 由动量守恒定律可得 整理可得验证动量守恒的表达式为 9．（2025·天津南开区·一模）某同学使用如图所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题： (1)为了减少测量误差，下列做法正确的是（　　） A．摆的振幅越大越好 B．摆球质量和体积都要小些 C．摆线尽量细些、短些、伸缩性小些 D．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 (2)某次摆球在最高点接通数据采集器，当摆球第一次（n=1）通过光电门时开始计时，数据采集器记录n（n≥3）次小球通过光电门时间为t，则该单摆的周期为_________，设该单摆摆长为L，则重力加速度g=_________（用L、n、t、π表示）。 (3)该同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2-L图像中的实线OM；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图像为（　　） A．虚线①，不平行实线OM B．虚线②，平行实线OM C．虚线③，平行实线OM 【答案】(1)D (2) (3)B 【详解】（1）A．单摆在摆角小于5度时的振动为简谐运动，故A错误； B．为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量大些、体积小些，故B错误； C．为保证摆长不变且减小周期测量的误差，摆线尽量细些、长些、伸缩性小些，故C错误； D．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，故D正确。 故选D。 （2）[1]小球第一次通过光电门开始计时，依次每通过两次为一周期，所以t时间为个周期，所以周期 [2]根据 解得 （3）测量摆长时忘了加上摆球的半径，也就是将摆线的长度l作为摆长，则 斜率未受影响。故选B。 10．（2025·天津·二模）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某小组进行实验的主要步骤是： （i）如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条一端，橡皮条另一端固定，橡皮条长度为GE； （ii）通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为EO，如图乙所示。记录O点位置以及F1、F2的大小和方向； （iii）撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计拉小圆环，仍使它静止于O点，此时测力计的示数为F，如图丙所示。记录F的大小和方向； （iv）图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。 (1)本实验中，我们采用的研究方法是_____。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．理想模型法 (2)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．实验前必须对测力计进行校准和调零 B．连接测力计的细绳之间夹角越大越好 C．进行图丙的实验操作时，也可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它点 D．重复实验再次进行验证时，小圆环到达的平衡位置O可以与前一组不同 (3)图丁中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，实验中一定沿GO方向的是_____（选填“F”、“F'”）。 【答案】(1)C (2)AD (3)F 【详解】（1）本实验中，两个力拉橡皮筋的作用效果与一个力拉橡皮筋的作用效果相同，采用的研究方法是等效替代法。 故选C。 （2）A．实验前必须对测力计进行校准和调零，故A正确； B．连接测力计的细绳之间夹角不能太大，也不能太小，适当就好，故B错误； C．为了保持作用效果相同，进行图丙的实验操作时，需要用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点，故C错误； D．重复实验再次进行验证时，由于不是同一次实验，所以小圆环到达的平衡位置O可以与前一组不同，故D正确。 故选AD。 （3）图丁中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，由于存在一定的误差，F'不一定沿GO方向；F是一个力拉橡皮筋得到的合力实验值，根据二力平衡可知，F一定沿GO方向。 11．（2025·天津和平·二模）同学们在做“验证机械能守恒定律”实验时，根据实验原理，设计了三种方案，实验装置如图所示。 (1)对于这几个实验方案，分析正确的是______ A．3个实验方案均不需要使用天平测量质量 B．方案2中，轨道倾斜的目的是为了减小系统误差 C．方案1中，如果通过图像处理数据，必须打出多条纸带进行测量 D．方案3中，不要求砝码和托盘的质量远远小于滑块的质量 (2)进行方案3的实验时，用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图所示，则遮光条的宽度为______mm； (3)某实验小组利用方案1将打点计时器接到周期为T的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，若它们之间的关系满足表达式______，则可验证此过程机械能守恒。 【答案】(1)D (2)6.300 (3) 【详解】（1）A．方案1和方案2中，验证机械能守恒的对象分别为重物、滑块，在验证机械能守恒的表达式中质量可以约去，不需要使用天平测量质量；方案3中，验证机械能守恒的对象是砝码和托盘、滑块组成的系统，需要使用天平测量质量，故A错误； B．方案2中，轨道倾斜的目的是使滑块的重力势能减小，而动能增加，故B错误； C．方案1中，如果通过图像处理数据，不需要打出多条纸带进行测量，只需要通过同一条纸带得到的多组对应数据进行图像处理，故C错误； D．方案3中，验证机械能守恒的对象是砝码和托盘、滑块组成的系统，所以不要求砝码和托盘的质量远远小于滑块的质量，故D正确。 故选D。 （2）螺旋测微器的精确值为，由图可知遮光条的宽度为 （3）从O到B，重物减少的重力势能为 B点对应的速度为 从O到B，重物增加的动能为 若重物机械能守恒，则有 则它们之间的关系满足表达式 则可验证此过程机械能守恒。 12．（2025·天津新华中学·统练六）为探究弹簧的弹力与形变量之间的关系，某同学用铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码、铅笔等器材，按照如下实验步骤完成实验： a、如图甲，将铁架台固定于桌子上，并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； b、记下弹簧不挂钩码时其下端指针在毫米刻度尺上的读数； c、逐一将钩码挂在弹簧的钩子上； d、每添加一个钩码后，待弹簧静止，记录此时指针在毫米刻度尺上的读数； e、取下钩码、弹簧和毫米刻度尺，整理仪器。 请完成下列问题： (1)图乙为弹簧不挂钩码时其下端指针在毫米刻度尺上所对应的读数，则______cm； (2)关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法正确的是______（填标号）。 A．该实验前须先将弹簧水平放置测量其原长 B．在安装毫米刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 C．不挂钩码时的读数为弹簧的原长 D．每次添加钩码后，应保证钩码处于静止状态再读数 (3)图丙是两弹簧的图像，图像中的直线不过坐标原点的原因是：_________________，______________________（填“能”或“不能”）准确测出劲度系数。 (4)图丙中，当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高，则用弹簧________。（选填“”或“”）制作的弹簧秤，灵敏度更高。 【答案】(1)6.00 (2)BD (3) 横轴截距表示弹簧的原长 能 (4)a 【详解】（1）图乙中毫米刻度尺的分度值为，由图可知。 （2）A． 在测量弹簧原长时，应将弹簧竖直悬挂，待静止时测出其长度，故A错误； B．在安装毫米刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故B正确； C．弹簧上端的读数未知，不挂钩码时，上下两端的读数之差为弹簧原长，故C错误； D．为减小误差，每次添加钩码后，应保证钩码处于静止状态再读数，故D正确。 故选BD。 （3）[1][2]设弹簧的原长为，根据胡克定律可得 可知图像中的直线不过坐标原点的原因是：横轴截距表示弹簧的原长；图像的斜率表示弹簧的劲度系数，所以通过图像能准确测出劲度系数。 （4）根据 可知图像的斜率表示弹簧的劲度系数，由图丙可知，弹簧a劲度系数小于弹簧b的劲度系数，故用弹簧a来制作弹簧秤，可以满足当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高。 13．（2025·天津部分区·一模）(1)两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。 第一组同学利用气垫导轨通过频闪照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 ①若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的__________（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； 第二组同学采用下图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验，在水平槽末端与水平面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球从斜槽上S点由静止滚下，落点为P ′ ，放上被碰小球后，入射小球和被碰小球在斜面上的落点分别为M ′、N ′。已知入射小球质量为m1 ，被碰小球质量为m2 ，用刻度尺测量斜面顶点到M ′、P ′、N ′三点的距离分别为l1、l2、l3。 ②关于本实验条件的叙述，下列说法正确的是________； A．斜面与水平槽必须光滑 B．该实验不需要秒表计时 C．两小球的质量应满足m1>m2 D．必须测量水平槽末端的高度 ③则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的字母表示）。 (2)①某同学使用多用电表欧姆挡粗测待测电阻Rx的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“×10”，则Rx的测量值为________Ω。 ②该同学使用如图所示的电路，进一步测量待测电阻Rx的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻Rx的测量值为________。若不考虑偶然误差，该测量值与Rx的真实值相比________（选填“偏小”、“偏大”或“相等”）。 【答案】(1) 甲 BC (2) 60 偏大 【详解】（1）①[1]乙图中由于装有撞针和橡皮泥，则两滑块相碰时成为一体，机械能的损失最大，甲图中采用弹性圈，二者碰后即分离，机械能损失最小，若要求碰撞动能损失最小则应选图中的甲。 ②[2]A．实验验证的是碰撞过程系统动量是否守恒，研究碰撞过程，斜面与水平槽不必光滑，故A错误； BD．实验中，碰撞后小球做平抛运动，测出小球位移，应用运动学公式可以求出小球的速度，该实验不需要秒表计时，也不需要测量水平槽末端的高度，故B正确；D错误； C．为防止碰撞后入射球反弹，两小球的质量应满足m1>m2，故C正确。 故选BC。 ③[3]小球离开斜面后做平抛运动，设斜面的倾角为，小球做平抛运动的位移为l，则有， 联立，解得 碰撞前入射小球的速度 碰撞后入射小球的速度 碰撞后被碰小球的速度 两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律可得 整理，可得 （2）①[1]根据欧姆表的读数原理，可知Rx的测量值为 ②[2]根据欧姆定律，可得电阻Rx的测量值为 [3]实验误差来源于电流表的分压，待测电阻两端电压 待测电阻的真实值 若不考虑偶然误差，该测量值与Rx的真实值相比偏大。 14．（2025·天津蓟州上仓中学·一模）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 (1)单摆周期公式为_______。 (2)组装单摆时，应在下列器材中选用（　　） A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线 C．直径为1.8cm的塑料球 D．直径为1.8cm的铁球 (3)在该实验中，有利于减小实验误差的做法是（　　） A．测量摆线长度时多测几次取平均值 B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的 C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D．为计时方便，测量单摆振动周期时从摆球经过最大位移处时开始计时 【答案】(1) (2)AD (3)AC 【详解】（1）单摆的周期公式为 （2）在实验中，摆线要选择细些的、伸缩性小些，并且尽可能长一些，摆球尽量选择质量大些、体积小些的。 故选AD。 （3）A．测量摆线长度时多测几次取平均值，故A正确； B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积小些的，故B错误； C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大，应小于5°，故C正确； D．测量单摆振动周期时应该在摆动稳定后从平衡位置开始计时，记录摆球多次全振动所用的时间从而求得单摆周期，故D错误。 故选AC。 15．（2025·天津宁河芦台一中·一模）用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。 (1)选用合适的器材组装成单摆后，主要步骤如下： ①将单摆上端固定在铁架台上。 ②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆长L。 ③记录小球完成n次全振动所用的总时间t。 ④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。 重力加速度测量值表达式g=__________（用L、n、t表示）。 (2)为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制T2-L图像，如图2所示。由图可知重力加速度g=__________（用图中字母表示）。 (3)关于实验操作或结果分析，下列说法正确的是（　　） A．测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量 B．摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好 C．多次改变摆线长l，测量多组对应的50次全振动时间t，通过绘制的t2-l关系图线也可以测定重力加速度 【答案】(1) (2) (3)AC 【详解】（1）根据题意可得 根据单摆的周期公式 联立可得 （2）根据单摆周期公式 可得 所以图线的斜率表示 所以 （3）A．测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量，可以更精确地测量出悬点到球心的距离，故A正确； B．单摆只有在摆角小于或等于5°时才能看作简谐运动，故B错误； C．根据单摆的周期公式 周期为 联立可得 由此可知，通过绘制的t2-l关系图线也可以测定重力加速度，故C正确。 故选AC。 16．（2025·天津和平·一模）用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。 (1)下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是___________ (2)对于该实验，下列说法正确的是___________ A．要求槽码质量远小于小车质量的目的是使细线上的拉力近似等于槽码重力 B．使细线平行于轨道的主要目的是使小车可以做匀变速运动 C．倾斜轨道的目的是使小车在槽码牵引下能够加速下滑 D．需改变槽码质量打出多条纸带获取数据以减小测量时的偶然误差 (3)某次实验得到如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上，导致B点模糊不清，现测得OA和CD的距离分别为和xCD=10.80cm，可知小车运动的加速度大小为___________m/s2（保留三位有效数字） 【答案】(1)B (2)ABD (3)2.40 【详解】（1）探究加速度与力的关系，需要控制小车的质量不变，采用的是控制变量法。 A．探究合力与分力的关系，采用了等效替代法，故A不符合题意； B．探究向心力大小与质量、半径、角速度的半径采用了控制变量法，故B符合题意； C．平抛运动采用了等效替代法，故C不符合题意； D．伽利略的理想斜面实验采用了理想实验法，故D不符合题意。 故选B。 （2）A．为了使细线上的拉力近似等于槽码的重力，应要求槽码的质量远小于小车的质量，故A正确； B．使细线平行于轨道的主要目的是使小车受到的合力等于小车的拉力，使小车可以做匀变速运动，故B正确； C．倾斜轨道的目的是为了平衡摩擦力，故C错误； D．实验时改变槽码的质量打出多条纸带获取数据可以减小测量时的偶然误差，故D正确。 故选ABD。 （3）相邻两计数点之间的时间间隔为 则小车运动的加速度大小为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 力学实验 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 匀变速直线运动的加速度 2024、2021 从2021年到2025年天津高考物理卷来看，力学实验的命题注重对基本原理和方法的考查，常作为第一个实验题出现，难度一般较小。题型较为稳定，主要考查长度的测量和读数、“纸带类”实验、探究弹簧弹力与形变量的关系、验证力的平行四边形定则、研究平抛运动等。命题强调与力学主干知识的融合，如牛顿第二定律、胡克定律等。同时，注重对仪器读数、图像描绘等基本实验技能以及逐差法、平均值法、图像法等数据处理能力的考查。此外，还关注对误差的类别、影响因素及有效减少误差方法的综合分析能力考查。近年来，随着课程改革，开始考查教改后的新实验，如平抛运动实验。 考点2 验证机械能守恒定律 2023 考点3 验证机械能守恒定律 2022 考点01 匀变速直线运动的加速度 1．（2024·天津·高考）某同学用图示装置探究加速度与力的关系。 (1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是_________； A． B． C． D． (2)某次实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），测得。已知打点计时器所接交流电源频率为，则小车的加速度_________（要求充分利用测量数据，结果保留两位有效数字）； (3)该同学将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上，小车和传感器总质量为。按要求补偿阻力后，该同学共进行了四次实验，悬挂的槽码质量依次为处理数据时，用两种方式得到小车（含传感器）受到的合力，一种将槽码所受重力当作合力、另一种将传感器示数当作合力，则这两种方式得到的合力差异最大时，槽码质量为_________g。 2．（2021·天津·高考）某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离为、、、、、。 ①写出小球在位置1的速度表达式___________。 ②要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式___________。 ③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是___________误差。（填“偶然”或“系统”） 考点02 验证机械能守恒定律 3．（2023·天津·高考）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。 考点03 验证动量守恒定律 4．（2022·天津·高考）某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的     B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度     D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 1．（2025·天津滨海新区大港一中·冲刺）某同学“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用智能手机和球形小磁体进行了如下实验： （1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将球形小磁体的栓接在细线下端，做成图（a）所示单摆； （2）用刻度尺测量悬线的长度，用游标卡尺测得球形小磁体直径如图d=_________cm；算出摆长L； （3）将手机磁传感器置于小磁体平衡位置正下方，测量磁感应强度的变化； （4）将小磁体由平衡位置拉开一个小角度，静止释放，手机记录磁感应强度的变化曲线如图（b）所示。则： ①由图（b）可知，单摆的周期为_________； ②改变摆线长度l，重复实验，得到多组数据，画出图像（c），图像斜率为k，则重力加速度g的表达式为_________。（用题中物理量符号表示） 2．（2025·天津北辰·三模）实验小组的同学在实验室做“用单摆测量重力加速度”的实验。 (1)下列操作正确的是______； A．选用弹性较好的细线 B．应该先悬挂摆球后再测量摆线的长度 C．尽可能让小球摆动的幅度大一些 D．通过测量多个全振动的时间计算周期 (2)经测量得到5组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。则当地重力加速度的表达式______，图中图像不过原点的原因是以下：______。 A．计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径 B．计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径 3．（2025·天津和平区·三模）智能手机软件中的“磁力计”可显示磁感应强度大小随时间变化的关系，用该软件设计实验测量单摆的周期及当地重力加速度。将摆线上端固定于铁架台，下端系在小球上，让手机内置磁敏元件位于小球静止位置的正下方，做成如图所示的单摆。 (1)关于该实验，下列操作必要的是___________ A．将小球用不可伸长的细线系好，将细线上端在铁架台横杆上系紧固定 B．摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 C．选择质量大、体积小的小球，以减小实验的系统误差 D．改变摆长，重复实验，将测得的多个摆长取平均值可以减小偶然误差 (2)将小球磁化后，由平衡位置拉开一个小角度静止释放，手机软件显示磁感应强度大小随时间变化如图甲所示，则该单摆的振动周期为___________（用图中所示字母表示）。 (3)某同学测出不同摆长对应的周期，作出图线，如图乙所示，利用图线上任意两点的坐标，可求得___________；若该同学测摆长时漏测了摆球的半径，其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的值和真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 4．（2025·天津九校联考·二模）在“用单摆测量重力加速度”的实验中： (1)为了较精确地测量重力加速度的值，以下单摆组装方式最合理的是______。 A． B． C． D． (2)在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得从悬点到摆球最低点长度为；用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图所示，则______mm。 (3)将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平衡位置时开始计时，测量次全振动的时间为，由本次实验数据可求得______（用表示）。 5．（2025·天津耀华中学·一模）物理兴趣小组的同学用图（a）所示的装置探究平抛运动的规律并计算平抛初速度v0的大小。 (1)关于实验注意事项，下列说法正确的是（　　） A．每次小球释放的初始位置可以任意选择 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须保持水平 D．挡板的竖直位置必须等间距变化 (2)甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以斜槽末端端口位置作为坐标原点O，重垂线与y轴重合，建立xOy平面直角坐标系，如图（b）所示。甲同学认为仅测量图（b）中A点的坐标值，就可以求得小球做平抛运动的初速度大小。乙同学指出此方法中由于小球尺寸不可忽略，将导致小球在A点纵坐标测量值偏小，进而使初速度的测量值比真实值_____（选填“偏小”或“偏大”）。 (3)乙同学提出改进方案，若准确测出图（b）中A点、B点的横坐标分别为4L、8L，A点、B点的纵坐标之差为6L，重力加速度大小为g，忽略空气阻力的影响，可准确求得平抛运动的初速度大小v0=_____（用含字母g、L的式子表示）。 6．（2025·天津滨海新区·三模）某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，采用如图甲所示的方法。 (1)关于该实验下列哪些说法是正确的___________； A．如图甲（b）、（c）两次拉橡皮条需要将结点拉到同一位置，目的是使两次拉力的作用效果相同 B．用两弹簧测力计同时拉细绳时两绳夹角应尽可能大 C．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D．如果只有一个弹簧测力计（其他器材齐全），则不能完成本实验 (2)若图甲（b）中两弹簧测力计的读数分别为F1=3.00N、F2=4.00N，且F1和F2的夹角为锐角，则___________（填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测出F1、F2的合力。 (3)实验中，F1、F2表示两个互成角度的力，F表示根据平行四边形定则作出的F1和F2的合力；F'表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是___________。 7．（2025·天津新华中学·模拟）单摆实验装置如图1所示。 (1)根据图2所示，已知悬点对齐零刻度，测得的摆长=__________cm； (2)小张为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期，用多组实验数据绘制得到如图3的图像，由图可知当地重力加速度=__________（用图中字母表示）。 (3)小刘同学将一个摆长未知的单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的试验装置来测定单摆动过程中摆线受到的拉力（摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图所示的F-t图像，由图像可确定此单摆的周期为______s。 8．（2025·天津·一模）两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。 第一组同学利用气垫导轨通过频闪照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 ①若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的__________（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）。 第二组同学采用下图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验，在水平槽末端与水平面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球从斜槽上S点由静止滚下，落点为P ′ ，放上被碰小球后，入射小球和被碰小球在斜面上的落点分别为M ′、N ′。已知入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，用刻度尺测量斜面顶点到M ′、P ′、N ′三点的距离分别为l1、l2、l3。 ②关于本实验条件的叙述，下列说法正确的是________； A．斜面与水平槽必须光滑 B．该实验不需要秒表计时 C．两小球的质量应满足 D．必须测量水平槽末端的高度 ③则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的字母表示）。 9．（2025·天津南开区·一模）某同学使用如图所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题： (1)为了减少测量误差，下列做法正确的是（　　） A．摆的振幅越大越好 B．摆球质量和体积都要小些 C．摆线尽量细些、短些、伸缩性小些 D．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 (2)某次摆球在最高点接通数据采集器，当摆球第一次（n=1）通过光电门时开始计时，数据采集器记录n（n≥3）次小球通过光电门时间为t，则该单摆的周期为_________，设该单摆摆长为L，则重力加速度g=_________（用L、n、t、π表示）。 (3)该同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2-L图像中的实线OM；如果实验中测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图像为（　　） A．虚线①，不平行实线OM B．虚线②，平行实线OM C．虚线③，平行实线OM 10．（2025·天津·二模）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，某小组进行实验的主要步骤是： （i）如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条一端，橡皮条另一端固定，橡皮条长度为GE； （ii）通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1、F2的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为EO，如图乙所示。记录O点位置以及F1、F2的大小和方向； （iii）撤去F1、F2，改用一个弹簧测力计拉小圆环，仍使它静止于O点，此时测力计的示数为F，如图丙所示。记录F的大小和方向； （iv）图丁是在白纸上根据实验记录进行猜想后画出的力的合成图示。 (1)本实验中，我们采用的研究方法是_____。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．理想模型法 (2)关于该实验，下列说法正确的是_____。 A．实验前必须对测力计进行校准和调零 B．连接测力计的细绳之间夹角越大越好 C．进行图丙的实验操作时，也可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点之外的其它点 D．重复实验再次进行验证时，小圆环到达的平衡位置O可以与前一组不同 (3)图丁中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，实验中一定沿GO方向的是_____（选填“F”、“F'”）。 11．（2025·天津和平·二模）同学们在做“验证机械能守恒定律”实验时，根据实验原理，设计了三种方案，实验装置如图所示。 (1)对于这几个实验方案，分析正确的是______ A．3个实验方案均不需要使用天平测量质量 B．方案2中，轨道倾斜的目的是为了减小系统误差 C．方案1中，如果通过图像处理数据，必须打出多条纸带进行测量 D．方案3中，不要求砝码和托盘的质量远远小于滑块的质量 (2)进行方案3的实验时，用螺旋测微器测量遮光条的宽度，其示数如图所示，则遮光条的宽度为______mm； (3)某实验小组利用方案1将打点计时器接到周期为T的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，若它们之间的关系满足表达式______，则可验证此过程机械能守恒。 12．（2025·天津新华中学·统练六）为探究弹簧的弹力与形变量之间的关系，某同学用铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码、铅笔等器材，按照如下实验步骤完成实验： a、如图甲，将铁架台固定于桌子上，并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； b、记下弹簧不挂钩码时其下端指针在毫米刻度尺上的读数； c、逐一将钩码挂在弹簧的钩子上； d、每添加一个钩码后，待弹簧静止，记录此时指针在毫米刻度尺上的读数； e、取下钩码、弹簧和毫米刻度尺，整理仪器。 请完成下列问题： (1)图乙为弹簧不挂钩码时其下端指针在毫米刻度尺上所对应的读数，则______cm； (2)关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法正确的是______（填标号）。 A．该实验前须先将弹簧水平放置测量其原长 B．在安装毫米刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 C．不挂钩码时的读数为弹簧的原长 D．每次添加钩码后，应保证钩码处于静止状态再读数 (3)图丙是两弹簧的图像，图像中的直线不过坐标原点的原因是：_________________，______________________（填“能”或“不能”）准确测出劲度系数。 (4)图丙中，当弹簧秤示数相同时，形变量越大，灵敏度越高，则用弹簧________。（选填“”或“”）制作的弹簧秤，灵敏度更高。 13．（2025·天津部分区·一模）(1)两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。 第一组同学利用气垫导轨通过频闪照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 ①若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的__________（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）； 第二组同学采用下图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验，在水平槽末端与水平面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球从斜槽上S点由静止滚下，落点为P ′ ，放上被碰小球后，入射小球和被碰小球在斜面上的落点分别为M ′、N ′。已知入射小球质量为m1 ，被碰小球质量为m2 ，用刻度尺测量斜面顶点到M ′、P ′、N ′三点的距离分别为l1、l2、l3。 ②关于本实验条件的叙述，下列说法正确的是________； A．斜面与水平槽必须光滑 B．该实验不需要秒表计时 C．两小球的质量应满足m1>m2 D．必须测量水平槽末端的高度 ③则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为________（用所测物理量的字母表示）。 (2)①某同学使用多用电表欧姆挡粗测待测电阻Rx的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“×10”，则Rx的测量值为________Ω。 ②该同学使用如图所示的电路，进一步测量待测电阻Rx的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻Rx的测量值为________。若不考虑偶然误差，该测量值与Rx的真实值相比________（选填“偏小”、“偏大”或“相等”）。 14．（2025·天津蓟州上仓中学·一模）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 (1)单摆周期公式为_______。 (2)组装单摆时，应在下列器材中选用（　　） A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线 C．直径为1.8cm的塑料球 D．直径为1.8cm的铁球 (3)在该实验中，有利于减小实验误差的做法是（　　） A．测量摆线长度时多测几次取平均值 B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的 C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D．为计时方便，测量单摆振动周期时从摆球经过最大位移处时开始计时 15．（2025·天津宁河芦台一中·一模）用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。 (1)选用合适的器材组装成单摆后，主要步骤如下： ①将单摆上端固定在铁架台上。 ②让刻度尺的零刻度线对准摆线的悬点，测摆长L。 ③记录小球完成n次全振动所用的总时间t。 ④根据单摆周期公式计算重力加速度g的大小。 重力加速度测量值表达式g=__________（用L、n、t表示）。 (2)为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制T2-L图像，如图2所示。由图可知重力加速度g=__________（用图中字母表示）。 (3)关于实验操作或结果分析，下列说法正确的是（　　） A．测量摆长时，要让小球静止悬挂再测量 B．摆长一定的情况下，摆的振幅越大越好 C．多次改变摆线长l，测量多组对应的50次全振动时间t，通过绘制的t2-l关系图线也可以测定重力加速度 16．（2025·天津和平·一模）用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。 (1)下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是___________ (2)对于该实验，下列说法正确的是___________ A．要求槽码质量远小于小车质量的目的是使细线上的拉力近似等于槽码重力 B．使细线平行于轨道的主要目的是使小车可以做匀变速运动 C．倾斜轨道的目的是使小车在槽码牵引下能够加速下滑 D．需改变槽码质量打出多条纸带获取数据以减小测量时的偶然误差 (3)某次实验得到如图乙所示的纸带，相邻两计数点之间还有四个点未画出。因某同学不小心将墨汁滴到纸带上，导致B点模糊不清，现测得OA和CD的距离分别为和xCD=10.80cm，可知小车运动的加速度大小为___________m/s2（保留三位有效数字） / 学科网（北京）股份有限公司 $$