力学实验 专项训练 -2026届高考物理二轮复习

专题突破练   力学实验

1.(7分)(2024海南卷)为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,按照如下实验步骤完成实验:

甲

乙

Ⅰ.用图钉将白纸固定在水平木板上。

Ⅱ.如图甲、乙所示,橡皮条的一端固定在木板上的G点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,并标记圆环的圆心位置为O点,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点,大小分别为F1=3.60 N、F2=2.90 N;改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,在拉力F的方向上标记P3点,拉力的大小为F=5.60 N。请完成下列问题:

(1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'。

(2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因 　　　　　　　　　　　　　。

2.(7分)(2024广西卷)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。

 (1)制作单摆时,在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中,选择图甲方式的目的是要保持摆动中　　　不变。 

(2)用游标卡尺测量摆球直径,读数如图丙,则摆球直径为　　　　 cm。 

甲

乙

丙

(3)若将一个周期为T的单摆,从平衡位置拉开5°的角度释放,忽略空气阻力,摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g,以释放时刻作为计时起点,则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为　　　　　　　。 

3.(12分)(2025河北张家口二模)某实验小组探究滑块在气垫导轨上运动规律的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:

甲

a.将一端带有定滑轮的气垫导轨放置于水平桌面上,调节气垫导轨水平;

b.在气垫导轨上安装光电门1和2,将光电门1固定;

c.测出遮光条的宽度d如图乙所示,将遮光条安装在滑块上,测出滑块和遮光条的总质量m';

d.用细线连接滑块,将滑块放置在光电门1右侧气垫导轨上的某一位置,细线绕过左侧的定滑轮,悬挂质量为m的钩码,调节细线与导轨平行;

e.启动气源,气垫导轨正常工作后,由静止释放滑块,记录遮光条通过光电门1的时间t0和通过光电门2的时间t;

f.改变光电门2的位置,保持滑块从同一位置释放,多次记录遮光条通过光电门2的时间t和光电门1、2的间距L,作出图像如图丙所示。

(1)遮光条的宽度d=　　　　 mm。 

(2)请表示出滑块在导轨上滑动时的加速度大小a=　　　　(用d、t、t0、L表示)。 

(3)若图丙中的图像的斜率为k,截距为b,重力加速度为g,则遮光条通过光电门1的瞬时速度为v1=　　　　;=　　　　。(均从b、d、k、g中选用合适的字母表示) 

4.(12分)(2025湖南长沙模拟)小刘同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,在竖直平面半径为R的带角度刻度线的光滑半圆轨道的最低点固定一光电门(图中未画出)。将小球(直径d≪R)拉离竖直方向一定角度θ由静止释放,记录小球通过光电门的时间t。