2026年新课改地区高三一模物理精品试题汇编：专题17 力学实验

专题17 力学实验 1. （2026届甘肃省酒泉市高三一模）某同学用如图甲所示装置，测滑块与水平桌面间的动摩擦因数。重力加速度g取。 （1）在砂桶中放入适量细砂，接通电源，由静止释放滑块，打出的一条纸带如图乙所示，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。打点计时器接的交流电频率为50Hz，则滑块运动的加速度___________。（结果保留两位有效数字） （2）多次改变砂桶中砂质量重复实验，测得多组滑块运动的加速度a及对应的力传感器的示数F，以a为纵坐标F为横坐标，描点得到如图丙所示的a—F图像。由图中的数据可知，滑块和动滑轮的总质量为___________kg，滑块与桌面间的动摩擦因数___________。 2. （2026届贵州省毕节市高三一模）某实验小组利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。当地的重力加速度为g。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是（　　） A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平 （2）小明同学计划通过测量重物自由下落高度和对应位置的速度来验证机械能守恒定律。以下四种测量、的方案中，合理的是（　　） A. 直接测量h，通过算出速度v B. 直接测量h和下落时间t，通过v=gt算出速度v C. 直接测量h，根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的速度v D. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的速度v，再由算出高度h （3）小丁同学以为纵轴、h为横轴，根据实验数据绘出-h图像，并做如下判断：他认为只要图像是一条过坐标原点的直线，则重物下落过程机械能守恒。他的判断是否正确，说明理由：_______。 3. （2026届河南省高三一模）同学们为了研究匀变速直线运动规律，做了如下实验： 如图1所示，滑块P放在光滑的水平桌面上，通过轻质细线绕过桌面右端一个定滑轮与小铁块相连，并使细线拉直时桌面上方的细线水平，滑块P后面连接的纸带穿过打点计时器。实验步骤如下： A.将滑块锁定于桌面左侧某位置，滑块到定滑轮的距离略大于小铁块到地面的距离，在小铁块正下方的地面上铺毛巾。 B.接通电源，解除对滑块的锁定，滑块P由静止开始运动。 C.打点完成后关闭电源，取下纸带。首先标出纸带上间距越来越大的最后一个计时点，从点开始，点记为0，其他各点依次记为、、，如图2所示，用刻度尺测量出各计时点到的距离，并计算出。 D.在坐标纸上，以为横轴，以为纵轴，把对应的和描绘在坐标纸上，画出了一条直线，测得纵截距为，斜率绝对值为。 根据上述实验步骤回答下列问题： （1）已知打点计时器所接交流电的频率为，则滑块P的加速度大小为________，打下点时滑块的速度大小为________。 （2）此实验________（填“需要”或“不需要”）桌面必须是光滑的。 4. （2026届河南省南阳市方城县一模）用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于粗糙桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落在倾角的足够长斜面上。已知斜面上端刚好位于桌面右边缘处。测出小滑块落点到抛出点的距离为，重力加速度为。 （1）小滑块离开桌面时的速度大小为______。 （2）若改变小滑块的质量，仍将弹簧压缩后由静止开始释放滑块，测出小滑块离开桌面后落点到抛出点的距离，作出的关系图像如图乙所示。图像的斜率为，与纵轴的截距为，则弹簧压缩时的弹性势能为______。 （3）桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果______（填“有影响”或“无影响”）。 5. （2026届黑龙江省大庆市高三一模）为探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中力传感器可实时测出细线上的张力。 （1）平衡小车受到的阻力时______挂砂桶，实验过程中______满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。（均选填“需要”或“不需要”） （2）正确操作后，得到如图乙所示的纸带，A、B、C、D、E点为纸带上选取的相邻五个计数点，且相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的打点周期为0.02s，则纸带上打出C点时小车的速度大小______m/s，小车的加速度大小______（计算结果均保留两位有效数字） 6. （2026届黑龙江省研远联合考试高三一模）某同学用如图甲所示装置验证力的平行四边形定则。 （1）该实验用到以下的方法来选择两个弹簧测力计进行实验。有两种选择方案，方案一：两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉，方案二：两弹簧测力计置于尽量光滑的水平桌面对拉，下列说法正确的是 A. 弹簧测力计使用前必须进行调零 B. 对拉的两个弹簧测力计的量程需一致 C. 若方案一的两弹簧测力计读数相等，则可正常使用 D. 若方案二的两弹簧测力计读数相等，则可正常使用 （2）实验时，先用两个弹簧测力计把橡皮条AO拉长，记下结点的位置O和_____及两细绳的方向，然后用一个弹簧测力计拉橡皮条，将橡皮条的结点拉到_____，记下弹簧测力计拉力的大小、方向，实验中，一个弹簧测力计的示数如图乙所示，则该弹簧测力计的拉力大小为_____N。 （3）通过作图对实验结果处理：、表示两个测力计互成角度的拉力，F表示平行四边形做出与的合力；表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力，则下图中符合实验事实的是 A. B. C. D. （4）某次实验时，用两个弹簧测力计拉橡皮条，结点到O点时，两个弹簧测力计的示数相同，两个弹簧测力计的拉力夹角小于90°，现将其中一个弹簧测力计拉力方向不变，转动另一弹簧测力计的拉力方向，使两拉力的夹角减小，保持结点始终在O点位置，则转动的弹簧测力计的拉力会（ ） A. 变大 B. 变小 C. 可能先变大后变小 D. 可能先变小后变大 7. （2026届吉林省白山市高三上学期一模）用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示. (1)组装单摆时，应在下列器材中选用(多选，填选项前的字母). A.直径为2.0cm的塑料球 B.直径为2.0cm的铁球 C.长度为90cm左右的细线 D.长度为10cm左右的细线 (2)某同学某次实验中用刻度尺测出摆线长l，球直径d；从小球第一次经过最低点开始计时，记为第0次.秒表记录下单摆第 n次经过最低点的时间为t.重力加速度g的表达式为(填选项前的字母). (3)用多组实验数据作出 T²-L图像，也可以求出重力加速度g.已知三位同学作出的T²-L图线的示意图如图乙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值.则相对于图线b，下列分析正确的是(填选项前的字母). A.出现图线a可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L B.出现图线c可能是误将51次全振动记为50次 C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值 8. （2026届吉林省东北师范大学附属中学高三一模）某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_____ A. 甲图中硬板一定要保持竖直 B. 安装斜槽轨道，使其末端切线保持水平 C. 斜槽末端必须要悬挂重锤线 D. 每次小球可以从不同高度由静止释放 （2）如图乙所示，在所记录的点中找出较为清晰的三个点、、。由于没有记录抛出点，数据处理时选择点为坐标原点（0，0），图中小方格的边长均为，重力加速度，则小球平抛初速度的大小为_____，小球在点速度的大小为_____m/s （计算结果均保留两位有效数字）。 9. （2026届吉林省东北师范大学附属中学高三一模）某同学准备做“探究加速度与力、质量之间的关系”实验。在实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小。 （1）在平衡小车所受的阻力时，_____（填“需要”或“不需要”）悬挂重物平衡小车的阻力； （2）已知打点计时器所用交变电源频率为，该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点。相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是_____（填A、B、C、D或E）。根据上述信息可得小车的加速度大小为_____（计算结果保留两位有效数字）； 计数点 A B C D E 位置坐标（cm） 4.50 5.50 7.30 9.90 133 （3）另一位同学在实验中得到了如图中的曲线，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线，如图所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为。此时，小车质量为，悬挂物的质量为。那么可以得出：_____。 10. （2026届吉林省吉林市高三一模）某同学在实验室里拿出一根弹簧利用如图甲所示的装置做“探究弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的关系”的实验。 （1）关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法正确的是________。 A. 用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 B. 悬挂钩码后立即读数 C. 钩码的数量可以任意增减 D. 安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态 （2）图乙是根据实验数据作出弹力F与弹簧伸长量x之间的关系图像，由图乙可知劲度系数较大的是______（选填“A”或“B"）弹簧；B弹簧的劲度系数为_______N/m。 （3）一个小组在实验操作中，甲同学在弹簧竖直悬挂测出其自然长度的情况下得到的F-x图线用实线表示，乙同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度L0'，然后竖直悬挂完成实验，得到的F-x图线用虚线表示，如图所示的图线最符合实际的是______（填选项字母）。 A. B. C. D. 11. （2026届吉林省吉林市高三一模）小明发现，在夜景照片中，车灯常常会划出一道道美丽的弧线，受此启发，他决定利用发光小球自由下落时在照片上留下的光弧，来测量当地重力加速度。设计实验步骤如下： ①在黑暗房间里，如图甲所示将相机正对竖直的刻度尺放置，调节相机快门为100（即曝光时间为）； ②将发光小球从刻度尺零刻度处由静止释放，待小球下落至与相机近似等高位置时按下相机快门，得如图乙所示的照片，读出亮线上边沿到释放点的距离H，亮线的长度d（曝光时间内小球的位移）； ③用内的平均速度近似等于小球下落高度时的瞬时速度，进而计算出重力加速度g； ④重复步骤②③，读出数据如下表所示，计算g的平均值，测得当地重力加速度。 第一张图 第二张图 第三张图 d/cm 2.50 2.80 3.20 H/cm 31.3 39.50 51.70 （1）根据上表数据，小球在第三张图中曝光时间内的平均速度大小_______m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）根据步骤③计算当地重力加速度的表达式为_______（用，H，d表示）。 （3）本实验测得的重力加速度_______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 （4）为减小实验误差，可以采取下列哪些措施_______。 A．选用密度大，体积小的发光小球 B．选用密度小，体积大的发光小球 C．将相机快门调整为125 D．将相机快门调整为60 12. （2026届吉林省实验中学高三一模）小姚同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验。 ①关于此实验的下列说法，正确的是__________。 A．垫上木块是为了更好地使小车加速下滑 B．补偿阻力时，应使小车拖着纸带但不挂槽码 C．应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行 D．槽码质量应该和小车质量差不多，以减小相对阻力 ②图乙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，打点计时器频率为50Hz，则打下计数点4时小车的速度为__________m/s，由纸带可得小车运动的加速度为__________。（以上均保留两位有效数字） ③根据实验数据得到加速度与力的关系如图丙中实线所示，则可知所挂槽码质量不应超过__________（单选）。 A.22g B.30g C.50g 13. （2026届吉林省实验中学高三一模）小明利用如图装置验证机械能守恒定律。图中为轻杆，为固定转轴，端小球固定于杆上，质量为。端小球放在轻质勺形槽内，质量为。由静止释放后，轻杆从水平位置逆时针转动，轻杆转到竖直位置时被制动，球被水平抛出。 （1）实验时，小明首先测量了、及两球距点的距离、，除此之外，还需要测量的物理量有__________。 A. 球从释放到运动至最低点的时间 B. 点离地面的高度 C. 球落地点与点的水平距离 （2）结合（1）中的各物理量，轻杆从水平位置自由释放，利用上述测定的物理量和重力加速度，可得系统重力势能减少量为____________，动能增加量为___________。 14. （2026届辽宁省鞍山市高三一模）根据《国家玩具安全技术规范》规定，玩具枪的弹射动能不得超过。某同学为检验所购玩具枪是否合格，计划基于动量守恒定律测量玩具子弹离开枪口的速度大小，实验装置如图a所示。所用器材包括：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、天平等。实验步骤如下： （1）用电子秤测量子弹的质量m为，可以判断如果子弹的速度小于________则符合安全要求； （2）用电子秤测量小车的质量M为； （3）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图b所示，宽度________； （4）平衡小车沿轨道滑行的阻力。在轨道上安装光电门A和B，让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动，调节轨道两端高度并记录下挡光片经过光电门A、B的遮光时间，直至________为止； （5）将小车置于A的右侧，玩具枪枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上，带动小车向左运动。经过光电门A时测得挡光片经过A的遮光时间； （6）根据上述测量数据，计算出子弹离开枪口的速度大小________（用d、m、M、表示）； （7）重复步骤（4）五次。 15. （2026届辽宁省沈阳市高三一模）下图为某实验小组“验证加速度与物体所受合力关系”的实验装置，图中弹簧秤竖直固定，滑轮均为轻质滑轮，重力加速度为g。 （1）将气垫导轨调至水平，再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向。当遮光条距光电门的距离为L时，由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的挡光时间为t。若遮光条的宽度为d，则滑块通过光电门的速度______；加速度______（均用题中字母表示）。 （2）由静止释放滑块后，滑块所受合力F的大小最接近______。 A. 钩码的重力 B. 钩码重力的2倍 C. 弹簧秤示数的一半 （3）改变钩码个数，每次滑块都从同一位置由静止释放，记录挡光时间t和细绳拉力F。在滑块（含遮光条）的质量M、L和d均无需测量的前提下，只要能证明______和滑块所受拉力F成正比，即可证明加速度a与F成正比（用题中字母表示）。 16（2026届陕西省咸阳市高三上学期一模）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”和“测量动摩擦因数”两个实验。 （1）“探究两个互成角度的力的合成规律”的装置如图所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OP和OQ为细绳。 （2）本实验体现的核心物理思想是______。 （3）下列实验操作合理的是______。（填选项字母） A.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 B.为了减小误差，两根绳必须等长 C.橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上 D.在作力的图示时，标度应尽可能大一些 E.在同一次实验中，橡皮条伸长相同的长度且两次结点O被拉到同一位置 （4）下图中的实验记录，符合实验事实的是______。（填选项字母） （5）紧接着，该同学取其中一个弹簧测力计，利用下图所示装置，测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量，金属板B的质量。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧测力计示数的放大情况如图所示。 （6）A、B间的摩擦力______N。 （7）若g取，A、B间的动摩擦因数______（保留两位有效数字）。 （8）实验时，______（选填“需要”或“不需要”）金属板B做匀速运动。 17. （2026届四川省巴中市高三一模）用如图所示的装置探究加速度与力的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上。 （1）若弹簧测力计的读数为，则______（为砂和桶的总重力）（填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）某同学用打点计时器打出的一段纸带如图所示，该纸带上相邻两个计数点间还有2个点未标出，打点计时器使用交流电的频率是，则沙桶的加速度大小是______。（结果保留三位有效数字） （3）实验完毕后，某同学发现实验时电源的实际频率小于，那么加速度的测量值比实际值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 18. （2026届四川省攀枝花市高三一模）传统“单摆测量重力加速度”实验中，用秒表测量周期存在较大误差。某实验小组利用数字化设备改进该实验，按如图所示的实验装置进行实验。选用的器材有：摆球、不易伸长的细线、刻度尺、游标卡尺、拉力传感器、数据采集器、计算机等。实验步骤如下： （i）将拉力传感器固定在竖直木板上，并与摆球用细线相连； （ii）用刻度尺测量摆线长度l，再用游标卡尺测量摆球直径d，计算摆长； （iii）让单摆做小角度摆动，数据采集器记录拉力传感器的数据； （iv）改变摆长，重复以上步骤三次。 据此回答以下问题： （1）在测量摆长时，必须使单摆处于___________状态。 A. 水平放置且拉直 B. 挂上摆球后在竖直面内自然悬垂 C. 竖直悬挂且用竖直外力拉紧 （2）某次测量得到的拉力传感器的示数F随时间t变化的图像如图乙所示，则该次测量中摆球摆动的周期T=___________s（保留两位有效数字），重力加速度可表示为___________（用l、d、T表示）。 ( F(N) )19．（2026届四川省遂宁市高三一模）某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为2cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：已知小车质量为0.5kg，取g=10m/s2。 ( x(cm) ) ( 甲 乙 丙 ) （1）某次测量小车所在位置如图丙所示，则小车的加速度方向为水平向 ▲ （填“左”或“右”）、大小为 ▲ m/s2。 （2）若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将 ▲ 。（选填“不变”“增大”或“减小”） 20. （2026届四川省宜宾市高三一模）在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）如图，M、N是两个完全相同的轨道，末端切线水平，轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M固定在轨道N的正上方。将小球球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，两球同时到达E处相碰。改变轨道M的高度，再次实验，结果两球也总是相碰，这说明做平抛运动的P球在水平方向上的分运动与Q球在光滑水平面的运动___________（填“相同”或“不同”），为___________（填“匀速直线运动”或“匀加速直线运动）。 （2）实验得到如图所示的轨迹，在轨迹上选取水平间距为20.0cm的A、B、C三点，并测量了各点间的竖直间距如图，重力加速度大小取9.8m/s2，则小球经过B点的速度大小为___________m/s（结果保留三位有效数字）。 21. （2026届四川省宜宾市高三一模）某研究小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。用质量均为M的重物P和Q系在不可伸长的轻绳两端，使系统平衡。再在重物P上加一质量为m的砝码，系统失去平衡。P下落距离h后砝码被架在固定环形座上，用光电门（图中未画出）测出P穿过环形座后速度大小为v，然后借助缓冲器结束当次测试。 （1）实验中，在不解除P、Q与绳连接的情况下进行砝码的添加和更换，应当选用图乙中编号为___________ 的砝码； A. 有中心孔没有侧边缝 B. 有中心孔和侧边缝 C. 既没有中心孔也没有侧边缝 （2）以下添加砝码的操作中，正确的是 ___________； A. 将砝码从P正上方某处自由释放，让其下落并撞击P B. 将砝码轻放在P上，待它与P一起下落一段时间后松手 C. 用薄板从下方托住P，放置砝码并调整好高度h后突然撤去薄板 （3）若忽略实验过程中的摩擦阻力和空气阻力，则从砝码被架在固定环形座上至Q接触缓冲器之前，P的运动是___________（选填“匀速直线运动”、“匀加速直线运动”或“匀减速直线运动”）； （4）实验时，保持M不变，更换不同的m进行多次实验，得到的速度v和m的数据绘制成图像如图丙所示，已知图像的纵坐标为，则图像的横坐标为___________（选填“m”、“m2”或“”），图像纵轴截距为b，可得当地的重力加速度为___________（用h、b表示）。 22. 某同学在进行“探究弹簧弹力和伸长量的关系”实验时发现实验室的刻度尺的长度不够，于是他设计了如图甲所示的方案进行实验。将轻质指针固定在轻质弹簧上，指针下面部分弹簧的圈数是指针上面圈数的2倍。 （1）实验通过在弹簧下方悬挂钩码（钩码规格相同）改变弹簧弹力，未挂钩码时指针所指示数如图乙所示，读数为_______cm。 （2）之后较为规范的操作应为：_______（填“逐个”或“任意”）改变悬挂钩码的个数，记录钩码的个数n和静止时指针所指刻度值，并计算出弹簧的伸长量；如图丙所示为挂4个钩码时指针所指刻度值，该示数为_______cm，此时弹簧的形变量_______ （3）图丁为描绘出的弹簧的伸长量和钩码个数n的关系图，图线前半段为倾斜直线，后半段为曲线，这是由于_______，利用图丁_______（填“仍能”或“不能”）用来计算弹簧的劲度系数。 23.（2026届威远中学校高三上学期一模）某同学用图1所示的装置验证动量定理。器材有：滑块（含遮光片，总质量为）、与计算机相连的光电门1和2、装有沙的沙袋、长木板（带滑轮）、天平和细线等。已知重力加速度大小为g。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量遮光片宽度d，示数如图2所示，　　　　mm。 （2）挂上沙袋，改变木板的倾角，使滑块匀速滑下。 （3）取下沙袋，用天平测出其总质量为m，让滑块沿木板下滑，和计算机相连的光电门测量出遮光片经过光电门1、2的遮光时间、及遮光片从1运动到2所用时间t，则滑块从1运动到2的过程中，所受合力的冲量大小　　　　，滑块动量的变化量大小为　　　　（用题中给出的物理量表示）。 （4）改变沙袋质量和木板倾角，多次重复实验。在误差允许的范围内，若有，则动量定理得以验证。 24.（2026届云南省玉溪第一中学高三一模）某学习小组在倾斜的气垫导轨上验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，当地重力加速度为。实验操作如下： （1）如图乙所示，先用游标卡尺测出遮光条的宽度___________。 （2）将气垫导轨右侧适当垫高，测出光电门、光敏管的高度分别为、。 （3）将滑块轻放在调节好的气垫导轨右端，测出滑块经过光电门、的时间、，则滑块经过光电门时的速度为___________（用题目所给的符号表示）。 （4）若满足___________（用题目所给的符号表示），则说明滑块在光电门、之间运动的过程中机械能守恒。 25．（2026年甘肃宕昌三校联考高三一模）(6分)利用如图所示装置探究合外力做功与动能变化关系。一光滑小钢球置于小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条，细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮，挂上钩码。 （1）若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，且细线需要调节至与长木板平行。则在实验过程中，还需要满足的条件是__________（填选项字母）。 A.钩码质量远小于小车质量 B.长木板要调节保持水平 C.长木板要调节倾斜一特定角度以平衡摩擦力 （2）释放小车后，记录遮光条的挡光时间和遮光条的宽度d以及遮光条到光电门的距离L； （3）小车经过光电门时的速度__________（用题中字母表示）； （4）多次改变钩码质量，其余物理量不变，记录每次的和传感器读数F，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的__________（填选项字母）。 A. B. C. D. 1【答案】（1）1.0（2） ①. 0.8 ②. 0.05 【解析】 【小问1详解】 根据逐差法，可得加速度为 【小问2详解】 由牛顿第二定律得 得 由图像可知图线的斜率 故小车的质量 由纵截距 得 则滑块与桌面间的动摩擦因数 2【答案】（1）AB（2）C （3）不准确 理由：直线的斜率约为2g时机械能才守恒 【解析】 【小问1详解】 图中的打点计时器有复写纸，所以是电磁打点计时器，使用低压交流电源，数据处理需要用到刻度尺测出纸带上任意两点间的距离，表示重物下落的高度，根据机械能守恒的表达式可知，等式两边都含有相同的质量，能够消去，所以不需要天平称质量。 故选AB。 【小问2详解】 利用自由落体运动来验证机械能守恒定律的实质是验证自由落体运动的加速度是否为，自由落体运动本身就是机械能守恒的，所以不能用重力加速度来计算下落高度和对应位置的速度，ABD错误，C正确。 故选C 【小问3详解】 根据 可得 故据实验数据绘出-图像不仅要是一条过坐标原点的直线，而且直线的斜率要约为时才能说明机械能守恒。 3【答案】（1） ①. ②. （2）不需要 【解析】 【小问1详解】 [1][2]应用位移公式有 打下点时P的速度为 可得 两边除以有 再 整理可知 斜率的绝对值为 截距为 解得， 【小问2详解】 此实验研究匀变速直线运动规律，桌面粗糙和光滑以及倾斜与否可以不考虑，只要是匀变速运动即可。 4【答案】（1） （2） （3）无影响 【解析】 【小问1详解】 设小滑块以初速度做平抛运动时，落点到点距离为，根据平抛运动的规律可得， 由上述两式可得 解得 【小问2详解】 设弹簧压缩时的弹性势能为，滑块与桌面间的动摩擦因数为，根据能量守恒可得 又 联立可得 可知图像的斜率为 解得弹簧压缩时的弹性势能为 【小问3详解】 根据可知，桌面有摩擦不影响图像的斜率，所以桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果无影响。 5【答案】（1） ①. 不需要 ②. 不需要 （2） ①. 0.43 ②. 1.0 【解析】 小问1详解】 [1] [2]平衡小车受到的阻力时不需要挂砂桶，由于有力传感器，实验过程中不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。 【小问2详解】 [1]相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出，则周期为 纸带上打出C点时小车的速度大小 [2]根据逐差法可知加速度为 6【答案】（1）AD（2） ①. 两弹簧测力计拉力的大小 ②. O点 ③. 3.70（3）C（4）A 【解析】 【小问1详解】 对拉弹簧测力计是为了校准两弹簧测力计，但是在校准前必须要调零，然后在水平面上对拉两弹簧测力计，若其读数相等，则可正常使用，竖直方向上对拉时应考虑弹簧自身重力的影响，并且与弹簧的量程无关。故AD正确：BC错误。 故选AD。 【小问2详解】 [1][2]记下结点的位置O和两弹簧测力计拉力的大小和方向；用一个弹簧测力计拉橡皮条将橡皮条的结点拉到O点。 [3]弹簧测力计的最小分度为0.1N，需要估读到0.01N，可知其示数为3.70N。 【小问3详解】 根据二力平衡条件，一定与橡皮条在同一条直线上。F是根据平行四边形得到的合力，F一定是平行四边形的对角线。 故选C。 【小问4详解】 两个分力大小相等，夹角小于90°，根据矢量三角形可知，当一个分力方向不变，两分力间的夹角减小，合力F一定，则方向不变的分力减小，转动的分力变大。 故选A。 7.（6分） (1) BC (2) A (3) B 8【答案】（1）AB（2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，为了探究竖直方向的运动特点，实验前必须让甲图中硬板保持竖直。故A正确； B．平抛运动初速度方向沿水平方向，因此安装斜槽轨道，必须使其末端切线保持水平。故B正确； C．重锤线是为了检查坐标纸上轴是否垂直，不需要悬挂在斜槽末端。故C错误； D．为了保证小球离开斜槽末端的初速度相同，每次小球必须从相同高度由静止释放。故D错误。 故选AB。 【小问2详解】 [1]由可得相邻两个点的时间间隔 平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，因此小球平抛初速度的大小为 [2]点竖直方向的分速度 小球在点速度的大小 9【答案】（1）不需要（2） ①. E ②. 0.80 （3） 【解析】 【小问1详解】 平衡摩擦力的方法是取下悬挂物，让小车拖着纸带在倾斜的木板上恰好能做匀速直线运动，故在平衡小车所受的阻力时，不需要悬挂重物平衡小车的阻力。 【小问2详解】 [1]从所给的表格数据可以看出，E点的数据没有估读，所以读取不当，故填E； [2]相邻两个计数点间有四个点未画出，相邻计数点的时间间隔为 由逐差法可得 【小问3详解】 图中PN对应小车合力为悬挂物的重力时的加速度a1，即 图中QN对应小车的实际加速度a2，此时细线拉力为T，则对小车有 对悬挂物有 联立上述式子解得 即 10【答案】（1）D（2） ①. A ②. 10（3）C 【解析】 【小问1详解】 A．弹簧的伸长量等于用刻度尺测得的弹簧的长度减去弹簧的原长，故A错误； B．悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，故B错误； C．应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，所挂钩码重力不能超过弹性限度，钩码的数量不可以任意增减，故C错误； D．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故D正确 故选D。 【小问2详解】 [1]由胡克定律有 则可知A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数 [2]B弹簧的劲度系数为 【小问3详解】 弹簧竖直悬挂时，弹簧在自身重力作用下要伸长，即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长，即还未挂钩码弹簧就有了一定的伸长量，图线应与横轴交于正半轴，两种情况下弹簧的劲度系数相同，两图线平行。 故选C。 11【答案】 ①. 3.2 ②. ③. 小于 ④. AC##CA 【解析】 【详解】（1）[1]小球在第三张图中曝光时间内的平均速度大小 （2）[2]由自由落体运动规律 联立解得 （3）[3]忽略空气阻力的情况下，设小球下落H的速度为v1，下落的速度为v2，下落的速度为v3，由自由落体运动规律 易得 而小球在曝光时间内的平均速度 因为 所以 所以由本实验原理可得，本实验测得的重力加速度小于真实值； 若考虑空气阻力，则由牛顿第二定律 所测得的加速度a小于重力加速度的真实值。 （4）[4]AB．选用密度大，体积小的发光小球则空气阻力的影响相对小很多，有利于减小误差，故A正确，B错误； CD．将快门调大，即减小，则v1和v3的差值减小，由可知v和v2的差值也减小，则有利于减小误差，故C正确，D错误。 故选AC。 12【答案】 ①. BC##CB ②. 0.28～0.32 ③. 0.26-0.34 ④. A 【解析】 详解】①[1] A．垫上木块是为了平衡摩擦力，使小车所受合外力为绳子的拉力，故A错误。 B．补偿阻力时，应使小车拖着纸带但不挂槽码，能够沿着木板匀速下滑，故B正确； C．应调节滑轮高度使细线与小车轨道平行，从而使拉力即为小车的合外力，故C正确； D．应使槽码质量远远小于小车质量，才可以将槽码重力近似为小车的合外力，故D错误。 故选BC。 ②[2]由题意可得，相邻两计数点的时间间隔为 则由图可得打下计数点4时小车的速度为 [3]由题可得加速度为 ③[4]由图像得，当时，a-F图像不再是过原点的直线，则所挂槽码质量不应超过 故选A。 13【答案】 ①. BC ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1] 验证机械能守恒定律,需要测量系统重力势能的减少量和系统动能的增加量，系统动能的增加量需要测量小球B的速度，求平抛运动的初速度，需要B球抛出点到地面的距离和落地点与抛出点的水平距离，因已有抛出点到点O的高度，只需测量出O与地面的高度h，不需要球从释放到运动至最低点的时间。 故选BC。 （2）[2] 轻杆从水平位置自由释放，系统重力势能的减少量 [3]B球到达抛出点的速度 由图可知，两球转动的角速度相等，则此时A球的速度 则系统的动能增加量 14【答案】 ①. 20 ②. 1.04 ③. 挡光片通过光电门A、B的遮光时间相等 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]由 解得 （3）[2]挡光片宽度。 （4）[3]挡光片经过光电门A、B的遮光时间相等时，说明小车做匀速直线运动，则已经平衡小车沿轨道滑行的阻力。 （6）[4]小车经过光电门A时的速度 子弹打小车上，根据动量守恒定律有 解得子弹离开枪口的速度大小 15【答案】（1） ①. ②. （2）C （3） 【解析】 小问1详解】 [1]根据光电门的测速原理可知，滑块通过光电门的速度为 [2]根据速度与位移的关系式有 结合上述解得 【小问2详解】 气垫导轨调至水平时，摩擦阻力可以忽略，滑块所受合力F等于细绳的拉力，令弹簧秤的示数为，对弹簧下方的滑轮进行分析可知 解得 即滑块所受合力F的大小最接近弹簧秤示数的一半。 故选C。 【小问3详解】 对滑块进行分析，根据牛顿第二定律有 结合上述有 可知，只要能证明和滑块所受拉力F成正比，即可证明加速度a与F成正比。 16.（6分）（2）等效替代（1分） (3)AE(1分) (4)B(1分) (6)2.50(1分) (7)0.51(1分) （8）不需要（1分） 17【答案】（1）小于（2）2.17 （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 由于砂桶的加速度方向向下，根据牛顿第二定律有 故F小于mg。 【小问2详解】 由于相邻计数点间还有2个点没有画出来，计数点间的时间间隔 由逐差法得加速度大小为 代入数据可得 故砂桶的加速度为 【小问3详解】 实验完毕后，某同学发现实验时电源的实际频率小于50Hz，实际打点周期变大，则t的真实值比测量偏大，根据可知，测量值比真实值偏大。 18【答案】（1）B（2） ①. 2.0 ②. 【解析】 【小问1详解】 测量摆长时，必须使单摆挂上摆球后在竖直面内自然悬垂状态下测量，这样测量的摆长最准确。 故选B。 【小问2详解】 [1]由图可知，相邻两次拉力最小的时间间隔为1.0s，所以摆球摆动的周期为 [2]根据单摆的周期公式可得 所以 19．（每空2分）（1）左　　4　　（2）增大 20【答案】（1） ①. 相同 ②. 匀速直线运动 （2）2.83 【解析】 【小问1详解】 [1][2]P球做平抛运动在水平方向的分位移与Q球的位移相同，且它们初速度相同，同时到达E点，所以P球在水平方向上的分运动与Q球在光滑水平面的运动相同，为匀速直线运动。 【小问2详解】 在竖直方向上，由匀变速直线运动的推论得 B点竖直方向上的分速度 B点水平方向上的分速度 B点速度 联立解得 21【答案】（1）B（2）C （3）匀速直线运动（4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 有中心孔和侧边缝,这样把轻绳穿过中心孔， P、Q和砝码一起运动时，砝码相对P稳定、不晃动，也不会从P上掉下来，能减小实验误差，同时砝码被架在固定环形座后，砝码也不影响P、Q的运动，故选B。 【小问2详解】 用薄板从下方托住P，放置砝码并调整好高度h后突然撤去薄板,让它们一起做匀加速运动。 故选C。 【小问3详解】 因重物P和Q质量相等，砝码被架在固定环形座上至Q接触缓冲器之前，P和Q一起运动的动力为P的重力与阻力（Q的重力）相等，故一起做匀速直线运动 【小问4详解】 [1][2]由系统机械能守恒有 得 故图像的横坐标为 可得当地的重力加速度为 22【答案】（1）4.83##4.84##4.82 （2） ①. 逐个 ②. 7.20 ③. 7.11 （3） ①. 超过了弹簧的弹性限度 ②. 仍能 【解析】 【小问1详解】 该刻度尺最小分度为0.1cm，故图乙读数为4.83cm。 【小问2详解】 [1][2][3]规范的操作为逐个增加钩码个数；图丙的读数为7.20cm；由于指针固定在弹簧三分之一处，弹簧的形变量应为。 【小问3详解】 [1][2]前半段为倾斜直线说明在弹簧的弹性限度内，胡克定律仍成立，可以用来计算弹簧的劲度系数；后半段为曲线是由于超过了弹簧的弹性限度，胡克定律不再成立。 23.（1）；　　（3） ； 【解析】（1）由图2可知，用游标卡尺测量遮光片宽度 （3）依题意，挂上装沙的沙袋，滑块匀速下滑，其受到的合力为零，取下沙袋，滑块受到的合力即为沙袋的重力，有，则滑块受合力的冲量大小，滑块经过光电门1、2的速度大小分别表示为、，其动量的变化量 24【答案】 ①. 0.515 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）根据游标卡尺的读数规则，遮光条的宽度 （3）遮光条的宽度为，滑块经过光电门的时间为，滑块经过光电门时的速度为 （4）若机械能守恒，则滑块减少的重力势能等于增加的动能，化简可得 25．(6分)答案：B；；D 解析:（1）BC.实验中研究对象是小球，由于小球光滑，不受摩擦力作用，若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，则小球的重力一定与小车对小球的支持力平衡，即长木板要调节保持水平，故B正确，C错误； A.由于实验中并没有认为钩码的重力近似等于绳的拉力，则不需要满足钩码质量远小于小车质量，故A错误。 故选B。 （2）根据光电门的测速原理，小车经过光电门时的速度 （3）令小球质量为m，对小球进行分析，根据动能定理有 结合上述有 由于图像是一条过原点的倾斜直线，可知，最直观、合理的关系图像是。 故选D。 23 学科网（北京）股份有限公司 $