专题七 第16讲 力学实验-【衡中学案】2026年高考物理二轮总复习学案

题型3 真题研究 1.C根据质量数与电荷数守恒可知，该物质为0，A错 误；核聚变是轻核结合成重核的过程（如氢弹原理）。 本题中的衰变是单个原子核自发转变为另一种原子 核，属于放射性衰变（具体为β衰变），而非核聚变，B 错误；1g该物质经过110min即一个衰变周期，则有一 半发生衰变，该物质质量变为0.5g,C正确；8v不带电， 在磁场中不偏转，D错误。 2.AC核反应过程中质量数守恒，有质量亏损，A正确； 该反应是核聚变反应，B错误：在直空中，该反应动量守 恒，由于相撞前氘核与氚核动量大小相等，方向相反， 系统总动量为零。故反应后氨核与中子的动量也大小 相等，方向相反。由么一云，得反应粒子获得的动能之 比为E,:E,=m:me=1:4,而两个粒子获得的总 动能为17.6MeV,故n获得的动能E,=号×17.6eV -14.O8MeV,He获得的动能E=了×17.6MeV- 3.52MeV,C正确，D错误。故选AC。 对点训练 D半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原 子核衰变不适用，A错误：该衰变为B衰变，其实质是核 内的一个中子转变为一个质子和一个电子，B错误；根 据质量数和电荷数守恒可知X是，具有较强的电离 能力，C错误；衰变过程放出能量，发生了质量亏损，D 正确。 题型4 真题研究 A根据质量数和电荷数守恒有C→：N+e可知X 为电子，电子是在核内中子转化为质子的过程中产生 的。故选A。 对点训练 BC由图分析可知，X的质量数为238，中子数为146， Y的质量数为206，中子数为124，故X的质子数与Y的 质子数之比为92：82=46：41，A错误；设经过a次a 衰变，b次B衰变达到稳定状态，核反应方程可写为 28X→Y+aHe+b9e,由电荷数与质量数守恒可得 238=206+4a,92=82+2a-b,解得a=8,b=6,核反应 方程为X→2Y+8He+6_e,故D错误；衰变是放热 反应，生成物的比结合能更大，故Y的比结合能大于X 的比结合能，B正确；X经过1次衰变的核反应方程 为2X→2Z+He,新元素Z的质子数与中子数之比为 90:(234-90)=5:8,C正确。故选BC。 2 专题七 物理实验 第16讲力学实验 题型1 真题研究 C根据游标卡尺的读数规则可知主尺读数为17mm, 游标尺为50分度，每分度值为0.02mm,第10条刻度 线对齐，则游标尺的读数为10×0.02mm=0.20mm,所 以读数为17mm+0.20mm=17.20mm,故选C。 对点训练 1.700③螺旋测微器固定刻度部分读数为1.5mm, 可动刻度部分分度值为0.01m,可动刻度部分读数为 0.200mm,工件的厚度为1.700mm。若用某种仪器测 出的工件的宽度为1.275cm=12.75mm,由于以毫米 为单位，小数点后有两位数字，测量仪器不可能是①螺 旋测微器和②10分度的游标卡尺，又由于最后一位是 5,只有20分度的游标卡尺最后一位才可能是5，所以 应是③。 题型2 真题研究 1.(1)CBA(2)左端(3)2(4)0.811.6 【解析】(1)实验步骤中，首先调整滑轮位置使细线与 木板平行，确保力的方向正确；接着接通打点计时器电 源，让计时器先工作；最后释放小车。故顺序为CBA。 (2)小车做匀加速直线运动时，速度越来越大，纸带上 点间距逐渐增大。图2中纸带左端间距小，右端间距 大，说明纸带左端与小车相连。 (3)根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于 该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC 间位移为2，时间间隔为2T,则u=2 X2 (4)根据逐差法可知a=二 472 0.1924-0.0800-0.0800 m/s2=0.81m/s2 4×0.12 xc_0.0800 B点是AC的中间时刻点，则有"g=27-2x0.1m/s= 0.4m/s vg0.42 此时向心加速度a,R0,ms=1.6mg。 2(1a网2D8m0a发（六） 【解析】(1)相邻计数，点间的时间间隔T=0.1s,打计 数点3时的速度 4-16.70-8.90)×102m/s=0.390m/s。 3=2T 0.2 82 (2)平衡摩擦力时满足mgsin日=umgcos0,两边质量消 掉，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，A错误：电 火花计时器需要接220V交流电源，B错误；实验时应 调节滑轮高度，使牵引小车的细线根长木板保持平行， C正确：小车应尽量接近打点计时器，并应该先接通电 源后释放小车，以充分利用纸带，D正确。故选CD。 (3)遮光条宽度d=10mm+0.05mm×0=10.00mm 经过两光电门时的速度分别为心=A,=A, d d 根据u,2-,2=2ax 解得a=11 2x4t22△6) 3.(1)0.515(2)2M-m)m d (M+m)d (3)9.81 【解析】(1)根据游标卡尺的读数规则，该游标卡尺的 读数为5mm+0.05×3mm=5.15mm=0.515cm。 (2)根据光电门的测速原理，重锤1通过光电门时的速 度大小为”= t 对重锤1与重锤2构成的系统进行分析，根据系统机械 能守恒定律有(M-m)gH=2（M+m)D 其中=《 解得g,M+m)d 2(M-m)Ht29 (3)由于y是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数， 且有a=(B-Y)g=-y 取表格从左至右四组数据分别为a1,a2,a,a4和对应的 BB:B:,B 利用表格中的数据，根据逐差法有a4+a-a2-a1= (B4+B3-B2-B)g 带入数据可得重力加速度g=9.81m/s2。 题型3 真题研究 1.(1)80.00(2)最低1.809.88 【解析】（1)单摆的摆长为L=1+号=80.00em, (2)为减小实验计时误差，应在小球经过最低，点时开始 计时； 单摆周期T= 3008-1.80s t54.00 根据单摆周期公式T=2m√日 可得g-4mL T2 代入数值得g=9.88m/s2。 2 2.(1)>(2)m,xp=m,xM+m,xv小球离开斜槽末端后 做平抛运动，竖直方向位移相同故下落时间相同，水平 方向做匀速直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛 运动的水平位移成正比。 【解析】(1)为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不 反弹，要求m,>m。 (2)两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相 等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度 大小我号 碰撞后a的速度大小口，=”，碰撞后b球的速度大小 t 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相 等，则m,o=m+m, 整理得m,xp=maXM+,七y 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向位移相同 故下落时间相同，水平方向做匀速直线运动，小球水平 飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。 题型4 真题研究 1.(1)13.14(4)49(5)0.028 【解析】(1)该刻度尺的分度值为0.1cm,应估读到分 度值的后一位，故弹簧原长为13.14cm。 (4)由胡克定律可知mg+pVg=kx mg 化简可得x=坚V kk 由图像可知竖-200m2 代入数据解得该弹簧的劲度系数为k=49N/m。 (5)由图可知"-0.0056m k 代入数据可得所用小桶质量为m=0.028kg。 2.(1)106偏大(2)C(3)减小细线与竖直方向的 夹角 【解析】（1)操作测得x=11.60cm,由图 (b)的图像可知，该芒果的质量为106g; 若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为 30°但与橡皮筋不垂直，根据共点力平衡可知 橡皮条的拉力变大，导致橡皮筋的长度偏大，若仍然根 据图像读出芒果的质量与m,相比偏大。 (2)另一组同学利用同样方法得到的x-图像在后半 部分弯曲，可能是所测物体的质量过大，导致橡皮筋所 受的弹力过大超过了其弹性限度，从而使橡皮筋弹力 与其伸长量不成正比。故选C。 3 (3)根据共点力平衡条件可知，当减小绳子与竖直方向 的夹角时，相同的物体质量对应橡皮筋的拉力较小，故 用相同的橡皮筋，减小细线与竖直方向的夹角可增大 质量测量范围。 题型5 真题研究 1.(1)7.413(2)18417.6 【解析】(1)根据螺旋测微器的读数法则有7mm+ 41.3×0.01mm=7.413mm。 (2)当弹力为零时弹簧处于原长为17.6mm 将题图反向延长与纵坐标的交点纵坐标为2.50N,则 根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为=A △x 184N/m。 2.(1)0.459(2)成正比无关(3)偏大 1.35 【解析】(1)表格中a处的数据w=0.3×9.80.459, (2)根据表中数据分析可知其他条件不变时，在实验误 差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力 的大小成正比；根据表中数据分析可知其他条件不变 时，在实验误差允许的范围内，心与接触面上压力的大 小无关。 (3)实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则绳子拉 力有竖直向下的分力，实际的正压力大于测量值的正 压力，即F医剥<F压来 根据μ=F F 可得儿>L实o 3.(1)2.207/2.206/2.205(3)0.010(4)p-p)8mD 6v (5)减小 【解析】(1)根据图1可知小球直径D=2mm+20.7 ×0.01mm=2.207mmo (3)由图2可知A、E两，点间的距离为x=（7.02-5.00) ×10-2m=2.02m 时间为t=4t=4×0.5s=2s 所以速度为0=主_2.02X10°m0.010m/s。 十 28 (4)小球匀速运动，根据受力平衡有pgV=PogV+f 球的体积公式为V=专R=音(？) 整理可得k-p-P)gY_(p-P)gmD 6v (5)根据(4)可知v∝D,所以换成直径更小的同种材质 小球，速度将减小。 28 第17讲 电学实验 题型1 考法一 真题研究 (1)短接100A14.4(2)10 【解析】(1)欧姆表在使用前需要调零，这个过程需要 将红黑表笔短接，即图中的A、B,点短接；欧姆表短接调 零需要将指针调到电流表G满偏的状态，即让G表示 数为100uA; 因为电源内阻不计，调零过程中根据闭合电路欧姆定 E 律可知1g=R+R+R, =100×10-6A 5-R-R=14.4k0。 解得Rp= (2)当欧姆表的示数是60A时，根据1FR十RR E E 代入数据可得风=号-R,=号-号60Xi00- EE1.5 15000Ω=100000=10k2。 考法二 真题研究 (1)短接0(2)×10160/160.0(3)2.8 【解析】(1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器 的阻值调至最大，闭合开关S,、S2,此时欧姆表处于“× 1”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻 值，使指针指向0刻度位置。 (2)用该欧姆表对阻值为150Ω的标准电阻进行试测， 为减小测量误差，应选用欧姆表的×10挡；进行欧姆调 零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位 置，则该电阻的测量值为16×102=160Ω。 (3)根据闭合电路的欧姆定律E=I1(r+R。+R),E= I2（r+R。+R') 代入数据11=10mA,2=20mA 联立可得r=72,E=2.8V。 题型2 考法一 真题研究 1.(1)见解析实物连接图bc(2)见解析实物连接图 Uc Ua 34088 题型4核反应与核能的计算 )真题研究 (2025·云南卷)2025年3月，我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布，标志着我国在核能技术 领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为4C→N+X,则 A.X为电子，是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B.X为电子，是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C.X为质子，是由核内中子转化而来的 D.X为中子，是由核内质子转化而来的 】对点训练 (多选)(2025·河北衡水期未)某种原子核X经过一系列的衰变达到稳个质量数(4) 242 定状态变成原子核Y,质量数与中子数的关系图像如图所示，下列说法 234 正确的是 ( 226 A.X的质子数与Y的质子数之比为73：62 218 B.Y的比结合能大于X的比结合能 210 C.X经过1次α衰变后新元素的质子数与中子数之比为5：8 202出 D.X变成Y的衰变方程式为28X→2Y+8He+89e 122126130134138142146150中子数(N) 温馨提示：复习至此，请做练案[20] 专题七 物理实验 第16讲 力学实验 〈核心知识固双基 凸“科学探究”展示 一、几种测量速度的方法 方法 关键器材和步骤 方法说明、应用举例 (1)利用交流电源、打点计时器获得计数点 n-l n ntl 纸带法 间的时间间隔T Xn+xn+1 U= 2T (2)利用刻度尺获得计数点间的距离x (1)利用光电门获得挡光片的挡光时间△ 光电 (2)利用螺旋测微器或游标卡尺获得挡光片 门法 由于挡光片的宽度很小，瞬时速度“= △ 的宽度d 抛体运 (1)平抛仪（或倾斜、弧形轨道等），其末端 (1)平抛初速度u=x√h 水平 动法 (2)应用于验证机械能守恒定律、验证动量守恒定 (2)利用刻度尺获得竖直高度h与射程x 律、探究弹性势能等（实验中可能应用到弹簧、天平） 089 二、测定重力加速度的几种常见方案 利用落体运动测重力加速度（忽略阻力） 物体系统 心磁式吸球器 光电门1 柱 ˉ小钢球 -光电门2 捕球器 学生电 底座 下纸带 打点计时器计时，利用逐光电门计时，原理为 滴水法计时，原理为 )(m+m)D=(m-m1)g边 差法测定g,也可以利用2-，2=2gx(也可以利 h三等，可以利用图像 图像法求g 用频闪照片) 再创新：可以验证牛顿运动定 求g 律、机械能守恒定律 三、实验的创新与设计应注意的几点 1,加强对实验思想方法的归纳，如控制变量法、图像法、逐差法、模拟法、转换法、放大法、替代法等。这样在新的 实验情境下，才能设计出合理的实验方案。 2.克服思维定式的影响，加强对已掌握的实验原理的理解和仪器的正确使用方法的训练，才能在新情境下进行迁 移利用。 命题热点 巧突破 题型1力学基本仪器的使用与读数 游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题 (1)10分度的游标卡尺，以mm为单位，小数点后只有1位。20和50分度的游标卡尺以mm为单位，小数点后 有2位。 (2)游标卡尺在读数时先确定主尺的分度值（单位一般是cm,分度值为1mm),把数据读成以毫米为单位的。 先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。游标卡尺读数不估读。 (3)不要把游标尺的边缘当成零刻度，而把主尺的数据读错。 (4)螺旋测微器读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出；要准确到0.01mm,估读到 0.001mm,即结果若用mm做单位，则小数点后必须保留三位数字。 ）真题研究 (2025·河北卷)1992年，江苏扬州出土的古代铜卡尺，由固定尺和活动尺组成，现代游标卡尺的构件与其非常 相似，已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度，示数如图所示，其读数为 () 01 234567cm8 halmalhha 01234567890 0.02mm A.14.20mm B.14.2mm C.17.20mm D.17.2mm )对点训练 在一次实验中，张华同学用螺旋测微器测量某长方体工件的厚度如图所示，根据图示可判断其厚 25 度为 mm。该同学用下列某种仪器测得该工件的宽度为1.275cm,则该同学所用的仪器 20 可能是 (将正确答案的序号填在横线上)。 15 ①螺旋测微器 ②10分度游标卡尺 ③20分度游标卡尺 题型2纸带类实验综合 “长木板、小车、纸带、打点计时器”实验装置中的细节及注意事项 (1)打点计时器系列四个实验 力学实验中用到打点计时器的实验主要有4个，分别是研究匀变速直线运动，验证牛顿运动定律，探究动能定 理，验证机械能守恒定律。 090 (2)纸带数据的处理方法 从纸带上确定计数点和相邻两计数点间隔的时间，量出相邻计数点间的距离并注 意对应的单位 处理思路 根据匀变速直线运动位移公式和速度公式，知道相邻计数点间的距离之差满足的 规律和平均速度等于中间时刻的瞬时速度 纸 Xa-X a1= 利用“逐 3T2 差法”求 4=专为 （x6++x4)-（x3+x2+x） 处 解平均加 3T2 9T2 速度 4=65 3T2 求解基本 利用平均速度 n=七t1=d1-da 程序 求蝣时速度 2T 2T 利用速度一时间图 作出速度一时间图像，通过图像的斜率求解物体的加速度 像求加速度 剪下相邻计数点的纸帝紧密排列在一起，求解加速度 分析物体的运动性质 则量相邻计数，点、的距离，计算相邻计数点间的距离之差」 看其是否为一个常量来确定运动性质 (3)需要平衡摩擦力的两个实验及方法 验证牛顿运动定律和探究动能定理两个实验均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端， 给小车一个初速度，使小车能匀速下滑。 (4)四个关键点 ①区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选 取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。 ②涉及打点计时器的实验均是先接通电源，打点稳定后，再释放纸带。 ③实验数据处理可借助图像，充分利用图像斜率、截距等的物理意义。 ④小车在长木板上做匀加速直线运动时，绳上的拉力并不等于悬挂物的重力，只有当M车≥m堆时，绳上的力才 近似等于悬挂物的重力。如果绳上连接着力传感器或测力器，则可直接读出绳上的拉力，不要求M车≥m挂。 )真题研究 1.(2025·北京卷)利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。 滑轮 纸带打点计时器 重物 图1 图2 (1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为 (填各实验步骤前的字母)。 A.释放小车 B.接通打点计时器的电源 C.调整滑轮位置，使细线与木板平行 (2)实验中打出的一条纸带如图2所示，A、B、C为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可 以判断纸带的 (填“左端”或“右端”)与小车相连 (3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T,则打B点时小车的速度v= (4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过 打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为 0.10s,圆盘半径R=0.10m。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为 m/s2;打点计时器 打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为 m/2。（结果均保留两位有效数字) 091 纸带 打点计时器 ←3.59 8.00 单位：cm 13.22 19.24 图3 图4 2.(2025·浙江卷)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。 电火花 细线 小车纸带(。打点计时器 (1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点取一个计数点，电源频率为50Hz,打下计 数点3时小车速度为 m/s(保留三位有效数字)。 0 2 4 ii啊 23456789101121314151617 单位：cm (2)下列说法正确的是 (多选)。 A.改变小车总质量，需要重新补偿阻力 B.将打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上 C.调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D.小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车 (3)改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通 过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门12的遮光时间分别为△1，△2，测得两个光电 门间距为x,用游标卡尺测量遮光条宽度d,结果如图2所示，其读数d= mm,则滑块加速度a= (用题中所给物理量符号表示)。 光电门2 光电门1 遮光条 、连气源 05101520 图1 图2 3.(2025·湖北卷)某同学利用如图(a)所示的实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨 过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下： 光电门 ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d。 ②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M 遮光片 (M>m)。 ③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离地面足够高。 用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。 7777777777777777777777777777777 图(a) ④启动光电门，释放重锤1，用毫秒计测出遮光片经过光电门所用时间。 ⑤根据上述数据求出重力加速度g。 ⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g的平均值。 回答下列问题： 092 (1)测量d时，游标卡尺的示数如图(b)所示，可知d= 2主尺cm 0游标尺10 20 图(b (2)重锤1通过光电门时的速度大小为v= (用遮光片d、t表示)。若不计摩擦，g与m、M、d、t、H的关 系式为 0 (3)实验发现，当M和m之比接近于1时，g的测量值明显小于真实值。主要原因是圆柱体表面不光滑，导致 跨过圆柱体的绳两端拉力不相等。理论分析表明，圆柱体与绳之间的动摩擦因数很小时，跨过圆柱体的绳 两端拉力差4T=4女3，其中y是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数。保持川+m=2m,不变，其 中M=(1+B)mo,m=(1-B)mo。B足够小时，重锤运动的加速度大小可近似表示为a=(B-y)g。调整 两重锤的质量，测得不同B时重锤的加速度大小α，结果如下表。根据表格数据，采用逐差法得到重力加速 度大小g= m/s2(保留三位有效数字)。 B 0.04 0.06 0.08 0.10 a/(m/s2) 0.084 0.281 0.477 0.673 题型3研究“曲线运动”类实验 》真题研究 1.(2025·海南卷)小组用如图所示单摆测量当地重力加速度 (1)用游标卡尺测得小球直径d=20mm,用刻度尺测得摆线长1=79cm,则单摆摆长L= cm(保留四位有效数字)； (2)拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角为(0<5°)，无初速度的释放小球，小球经 过点（选填“最高”或“最低”）时，开始计时，记录小球做了30次全振动用时 t=54.00s,则单摆周期T= s,由此可得当地重力加速度g= m/s2(π2≈10)。 2.(2024·新课标全国卷)某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末 段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O,木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球从斜槽轨道 上Q处由静止释放，从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与0点的距离x, 将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复 多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、V与O点的距离xM、xv。 木板 mMmMmMiT 完成下列填空： (1)记a、b两球的质量分别为m。、m,实验中须满足条件m。 m,(填“>”或“<”)。 (2)如果测得的xpxM、xw、m。和m,在实验误差范围内满足关系式 ,则验证了两小球在碰撞 中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是 093 题型4“弹簧”“橡皮条”实验 )真题研究 1(2025·四川卷)某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度 为1.0×103kg/m3,当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下： 1 cm( /1314 m 图1 图2 图3 (1)将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对 齐，另一个系绳点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长为 cmo (2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个空的小桶。使弹 簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图2所示。 (3)用带有刻度的杯子量取50mL水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧长度并记录 数据。按此步骤操作6次。 (4)以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所示直线，其斜率为 200m2。由此可得该弹簧的劲度系数为_N/m(结果保留2位有效数字)。 (5)图3中直线的截距为0.0056m,可得所用小桶质量为kg(结果保留2位有效数字)。 2.(2025·黑吉辽蒙卷)某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图()，细绳1、2和橡皮筋相连于一点， 绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。 为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方 向夹角均为30°且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出x-m关系图 线，如图(b)所示。 x/cm 12.0 30° 绳套 11.5 橡皮筋 11.0 10.5 水杯 10.00 0 50 100 150m/g 图(a) 图(b) 回答下列问题： (1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得x=11.60cm,由图(b)可知，该芒果的质量mo= g(结果保 留到个位)。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与 m相比 (填“偏大”或“偏小”)。 (2)另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是 A.水杯质量过小 B.绳套长度过大 C.橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 (3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施 题型5力学创新实验 1.力学创新实验的特点 (1)以基本的力学实验模型为载体，依托运动学规律和力学定律设计实验。 (2)将实验的基本方法一一控制变量法，处理数据的基本方法一一图像法、逐差法融入到实验的综合分析之中。 094 2.力学创新实验的分类 (1)第一类是通过实验和实验数据的分析得出物理规律。这类实验题目需认真分析实验数据，根据数据特点 掌握物理量间的关系，得出实验规律。 (2)第二类是给出实验规律，选择实验仪器，设计实验步骤，并进行数据处理。这类实验题目需从已知规律入 手，正确选择测量的物理量，根据问题联想相关的实验模型，确定实验原理，选择仪器，设计实验步骤，记录实验 数据并进行数据处理。 3.创新实验题的解法 (1)根据题目情境，提取相应的力学实验模型，明确实验的理论依据和实验目的，设计实验方案。 (2)进行实验，记录数据。应用原理公式或图像法处理实验数据，结合物体实际受力情况和理论受力情况对结 果进行误差分析。 】真题研究 1.(2025·重庆卷)弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示 的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测 微螺杆正对弹簧。 (1)某次测量时，螺旋测微器的示数如图2所示，此时读数为 mm。 测微螺杆 45 弹簧 压力传感器 图1 图2 (2)对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度1的关系如图3所示，由图可得弹簧的劲度系数为 N/m,弹簧原长为 mm(均保留3位有效数字)。 3.00EN 2.50日 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00060800.020401601807imm 图3 2.(2025·云南卷)某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数u的实验，所用器材如下：钉有橡胶 皮的长木板、质量为250g的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装 置如图甲所示。 弹簧测力计 弹簧测力计 定滑轮 砝码 木质滑块 慢速电机 定滑轮 砝码 挂钩 木质滑块慢速电机 挂钩 钉有橡胶皮的长木板 钉有橡胶皮的长木板 甲 乙 095 实验步骤如下： ①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上； ②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）； ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F: ④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝码，重复步骤③： ⑤处理实验数据（重力加速度g取9.80m/s2)。 实验数据如下表所示： 滑块和砝码的总质量M/g 弹簧测力计示数F/N 动摩擦因数心 250 1.12 0.457 300 1.35 350 1.57 0.458 400 1.79 0.457 完成下列填空： (1)表格中a处的数据为 (保留3位有效数字)； (2)其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小 与接触 面上压力的大小 (以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”)； (3)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则u的测量结果将 (填 “偏大”“偏小”或“不变”)。 3.(2025·湖南卷)某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： A○-5.00 BO-5.49 性 CO-6.00 25 D0-6.51 20 EO-7.02 15 单位：cm 图1 图2 (1)用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，D= mm. (2)在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔0.5s 闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是cm)。 (3)根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小v= m/s(保留2位有效数字)。 (4)小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力∫=D(k为与液体有关的常量)，已知小球密度为P,液体密度 为P,重力加速度大小为g,则k的表达式为k= (用题中给出的物理量表示)。 (5)为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 温馨提示：复习至此，请做练案[21]