专题7 第16讲 力学实验-【红对勾讲与练】2026年高考物理二轮复习讲义

入射光的频率等于金属的截止频率 则金属的逸出功等于hy,故D正确 考向二原子结构和能级跃迁 典例3B大量处于n=3能级的氢原子 向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率 的光的种类为C=3种，辐射出光子的 能量分别为△E,=E3一E,=-1.51eV一 (-13.6eV)=12.09eV,△E2=E3 E2=-1.51eV-(-3.4eV)= 1.89eV,△E3=E2-E1=-3.4eV- (-13.6eV)=10.2eV,其中△E1> 3.11eV,△E2<3.11eV,△Eg> 3.11eV,所以辐射不同频率的紫外光 有2种，故选B。 典例4 C 氢原子从低能级向高能级 跃迁时需要吸收光子，故A错误；大量 处于n=4能级的氢原子向低能级跃 迁时，形成的线状光谱总共有6条亮 线，分别是4→3、4→2、4→1、3→2、3→1、 2→1能级之间跃迁产生的，故B错误； 大量处于n=4能级的氢原子辐射出 来的光子中，波长最长的光子为4→3 能级产生的，能量大小为0.66eV,故C 正确：若想使处于基态的氢原子电离， 光子的能量最小需要13.6eV,故D 错误。 典例5B一群处于第n=4能级的氢 原子，向低能级跃迁过程中能发出6 种不同频率的光，按能量值大小关系 由大到小排列为41,3→1,2→1,4 2,3→2,4→3，实验只测得3条电流随 电压变化的图像，所以发生光电效应 的为4→1,3→1,2>1，能量值排在第 四的为E2=E4一E2=-0.85cV (-3.4)eV=2.55eV,由于只能测得 3条电流随电压变化的图像，故该金属 的逸出功应大于2.55eV,A错误；由 题图乙可知，a光的過止电压最大，其 次是b,最小 为C,根据爱因斯坦光 电效应方程 可知，a光的频率最大，C 光的频率最小，故其波长大小为入。< 入，<入e,B正确；结合上述分析可知，a 光能量最大，应是氢原子由=4能级 向基态跃迁发出的，C错误；处于n=1 能级的氢原子吸收能量跃迁到n=2 能级时，需要吸收的能量△E=E2一 E1=-3.4eV-(-13.6)eV=10.2eV, 动能为10.5eV的电子与处于n=1 能级的氢原子碰撞，电子可以将一部 分能量转移给氢原子，使氢原子发生 跃迁，D错误。 考向三核反应和核能 典例6C根据核反应中质量数守恒 和电荷数守恒可知X是n,故选C。 典例7B设采集时大气中有x个Be 原子和y个1Be原子，由于1Be的半 衰期为139万年，故经过106天后19Be 原子的衰变个数可以忽略不计，？Be的 半衰期为53天，故经过106天后剩余 数量为（）广x,故可得 x十y 子解 = 2 ,故选B。 y 典例8AC题中核反应释放能量，由 能量与质量的关系知，该反应有质量 亏损，A正确：该反应是核聚变反应， 2342对勾·讲与练·高三二轮物理 B错误；在真空中，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0，故反应后氦 核与中子的动量也大小相等，方向相 反，由E2,得反应粒子获得的动 能之比为Eke:Ek。=m。:mHe= 1:4,而两个粒子获得的总动能为 17.6MeV,故n获得的动能Ek。= 5X17.6 MeV=14.08 MeV,He 4 得的动能Ek。=5 ×17.6MeV= 3.52MeV,C正确，D错误。 专题七实验技能及创新 第16讲力学实验 》考向探究·素养提升《 考向一力学基本仪器的使用和读数 典例1(1)2.760(2)200 (3)60.104.20 解析：(1)螺旋测微器的读数规则：测 量值=固定刻度读数（注意半毫米刻 度线是否露出)十精确度(0.01mm)× 可动刻度读数（一定要估读）。所以玻 璃厚度为2.5mm十0.01mm×26.0= 2.760mm。 (2)因1.730mm=1.5mm+0.01mm× 23.0,由螺流测微器读数规则知α应 为20，b应为0。 (3)金属杆长度由题图丙刻度尺示数 可得L=60.10cm。由题图丁知，此 游标卡尺为50分度，游标尺上第 10条刻线与主尺上一刻线对齐，则金 属杆直径为d=4mm+50 ×10mm= 4.20mm。 典例2(1)相邻1s内的位移之差接近 △x=80m(2)547(3)79 解析：(1)第1s内的位移507m,第2s 内的位移587m,第3s内的位移665m, 第4s内的位移746m,第5s内的位 移824m,第6s内的位移904m,则相 邻1s内的位移之差接近△x=80m, 可判断飞行器在这段时间内近似做匀 加速运动。 (2)当x=507m时飞行器的速度等于 02s内的平均速度， 1094 则v1 m/s=547m/s。 2 (3)根据a= x36一x08= 9T2 4233-2×1759 9×12 m/s2≈79m/s2。 考向二纸带和光电门类实验 典例3(1)④①⑥⑤(2)1.79(3)通 过2g19.1(4) 2g-k1 2.6 28 解析：(1)实验步骤为：将纸带下端固 定在重锤上，穿过打点计时器的限位 孔，用手捏住纸带上端，先接通电源， 打点计时器开始打点，然后再释放纸 带，关闭电源，取下纸带，在纸带上选 取一段，用刻度尺测量该段内各点到 起，点的距离，记录分析数据，根据原理 mgh 1 )mU可知质量可以约掉，不 需要用电子天平称量重锤的质量。故 正确步骤排序为④①⑥⑤。 (2)根据题意可知纸带上相邻计数点 时间间隔T==0.025,根据匀支 速直线运动中间时刻瞬时速度等于该 过程平均速度可得VB= hac ,代入数 2T 据可得vB≈1.79m/s。 (3)根据mgh=2m,整理可得02= 1 2g·h,可知理论上，若机械能守恒，图 中直线应通过原点，且斜率k=2g,由 5.6-1.5 题图3得直线的斜率k= 0.295-0.08 19.1。 1 (4)根据题意有7= mgh mgh 100%,可得= 2g-k ×100%,当 2g 地重力加速度大小g取9.8m/s2,代 入数据可得)≈2.6%。 典例4(1)1.00(2)0.41 (3)增大 (4)kg1 解析：(1)实验用遮光片通过光电门的 平均速度代替瞬时速度，遮光片宽度 越小，误差越小，故为较准确地测量遮 光片运动到光电门时小车的瞬时速 度，选择宽度较小的d=1.00cm的遮 光片。 (2)根据加速度的定义式可得a= 2一01 =0.41m/s2.。 t (3)根据题中图像可知当有一定大小 的外力F时小车的加速度仍为0，可 知平衡摩擦力不足，若要得到一条过 原点的直线，需要平衡摩擦力，故实验 中应增大轨道的倾角。 △a (4)题图乙中直线斜率为= ,根据 F=ma可知直线斜率的单位为kg1。 考向三力学其他实验 典例5(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十pVg=kx, 化简可得x=V+ mg k 由图像的斜率坚=200m?, 6 代入数据解得该弹簧的劲度系数为 k=49N/m。 (5)已 mg k =0.0056m 代入数据可得所用小桶质量为m= 0.028kg。 典例6(1)相同(2)见解析图 (3)0.74(0.69~0.79均正确)】 解析：(1)为保证钢球每次做平抛运动 的初速度相同，必须让钢球在斜槽上 同一位置由静止释放，故高度相同。 (2)用平滑曲线连接各，点，钢球做平抛 运动的轨迹如图所示。 246810121416x/cm 468024680 y/cm (3)因为炝出点在坐标原，点，为方便计 算，在图线上找到较远的点为研究位 置，如坐标为(10.6cm,10cm)的点， 根据平抛运动规律x=vat，y= 28,解得0≈0.74m/s 典例7 (1)①BD ② d (2)0L ②0.30 解析：(1)①在该实验中，通过控制质 量、半径、角速度中两个物理量相同， 探究向心力与另外一个物理量之间的 关系，采用的科学方法是控制变量法。 探究平抛运动的特点，例如两球同时 落地，两球在竖直方向上的运动效果 相同，应用了等效思想，故A错误：在 探究影响导体电阻的 实验中使用 了控制变量法，故B正确；探究两个互 。 成角度的力的合成规律，应用了等效 替代法，故C错误；探究加速度与物体 受力、物体质量的关系，应用了控制变 量法，故D正确。 ②在某次实验中，把两个质量相等的 钢球放在B、C位置，探究向心力的大 小与半径的关系，应使两钢球的角速 度相同，则需要将传动皮带调至第一 层塔轮。 d (2)①遮光条的线速度为)= △t1 v=wL,联立解得，滑块P的角速度表 d 达式为w=LAt ②根据向心力大小公式F=mw2r,所 以F-02图线的斜率为k=mr 0.9 10 kg·m=0.09kg·m, 解得，滑块P的质量为m=0.30kg。 典例8 (1)80.00 (2)最低1.8 9.88 解析：(1)单摆的摆长为L=1十 d 80.00cm。 (2)为减小实验计时误差，需小球经过 最低点时开始计时；单摆周期T= L 54 30 s=1.8s,根据单摆周期公式 T=2/ 可g=代入 值得g=9.88m/s2。 考向四力学创新实验 典例9(4)见解析图(5)线性的 (6)0.120(7)负方向 解析：(4)绘制T2-m关系图线，如图 所示。 +T2s2 1.6围 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6里 0.4 0.2■ 00.050.100.150.200.250.30m/kg (5)图线是一条倾斜的直线，说明弹簧 振子振动周期的平方与砝码质量为线 性关系。 (6)在图线上找到T2=0.880s的点， 对应横坐标为0.120kg。 (7)当m=0时，T2为滑块对应的弹簧 振子振动周期的平方，由答图可知物 体的质量越大，对应的弹簧振子的振 动周期越大，故换一个质量较小的滑 块重做实验，图线下移，即沿纵轴负方 向移动。 典例10(1)0.459(2)成正比无关 (3)偏大 解析：(1)表格中a处的数据4= 1.35 0.3X9.8≈0.459。 (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，：与接触面上压力的大小无关。 (3)实验装置如题图乙所示，挂钩高于 定滑轮，则细线拉力有竖直向下的分 力，实际的正压力大于测量值的正压 F 力，即F医<Fa去，根据一MgF 偏大，可得测>μ实。 第17讲电学实验 》考向探究·素养提升《 考向一电学实验仪器的使用与电表 改装 典例1(1)1.587.9(2)0.462.30 (3)530.02 解析：(1)对于电压表，当选取0一3V 量程时，每小格为0.1V,读数为 1.58V。当选取0~15V量程时，每 小格为0.5V,读数为7.9V。 (2)对于电流表，当选取00.6A量程 时，每小格为0.02A,读数为0.46A。 当选取0~3A量程时，每小格为 0.1A,读数为2.30A。 (3)电阻箱读数为(100×5+10× 3)0=530.02。 典例2(1)短接0(2)×10160 (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,此时电阻表处于“X1”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)用该电阻表对阻值为150Ω的标 准电阻进行试测，为减小测量误差，应 选用电阻表的×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=1602. (3)根据闭合电路欧姆定律E=I,(r十 R.十Rm),E=I2(r十R.+R't),代入 数据I1=10mA,I2=20mA,联立可 得r=72,E=2.8V。 考向二以测电阻为核心的实验 典例3(1)0.500 (2)a 左 (3)1.3X10-6(4)CD 解析：(1)该样品横截面直径的平均值 为d= (0.499+0.498+0.503) mm= 3 0.500mm。 (2)由于滑动变阻器采用限流式接法， 应将其串联接在电路中，故采用“一上 一下”接法，即电流表的“十”接线柱应 与滑动变阻器的接线柱（相连。为了 保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑 片应置于最大阻值处，即最左端。 (3)由题图可知，该合金丝的电阻为 R=3.2Q,由电阻定律R=pS及 s=()可得p= Rd其中马 0.500mm,l=70.00cm-20.00cm= 50.00cm,代入数据解得该合金丝的 电阻率为0≈1.3×10-62·m。 πRd (4)根据电阻定律可知p= 4l ，则为 了减小实验误差，可减小测合金丝电 阻时的误差，选择更精确的电阻箱，如 可换用阻值范围为0~99.992，或多 次测量该合金丝不同区间等长度样品 的电阻率，再求平均值，故选C、D。 典例4(1)b(2)R,(3)2R2(4)< 解析：(1)为了保护电源和电表，开始 都应将滑动变阻器阻值调至最大，故 滑片开始都应调至b端。 (2)同学一采用了半偏法测电流计G 的内阻，则电流计G的内阻测量值为 R1=R1。 (3)同学二操作中让电流表A的示数 为电流计G的3倍，则通过电阻箱的 电流是通过电流计G电流的2倍，由 于并联电路两端电压相等，则有 R=2R2 (4)同学一的半偏法误差为测量值小 于真实值，同学二没有系统误差，故有 Rel<Re。 考向三以测电源电动势和内阻为核 心的实验 典例5(1)R (2)见解析图 (3)2.90 2.18 (r直十R)Rv (4)小于 r真十R,十Rv 解析：(1)为了提高测量精度，方便调 节电路，滑动变阻器选择最大阻值较 小的R1。 参考答案 235第一部分 专题突破 专题七实验技能及创新 第16讲」 力学实验 知识网络》体系构建 原理式△Ep=△E增 原理式p,+P2=p+p% 原理式F=kx,△F=kAx 验证机械能 验证动量 守恒的条件是系统不受外 守恒定律 守恒定律 力，或者所受合力等于0 探究弹力与弹簧 形变量的关系 验证性 探究两个互成 实验 转换法 平行四边 形定则 角度的力的合 等效法 成规律 探究性实验 实验方法 留迹法 原理式F=ma 探究a与F m的关系 力学实验 累积法 控制变量法 加速度a= 探究匀变速直 仪器的 T2 线运动的规律 使用 某点的瞬时速度=一 2T 黍 螺 探究平抛运动的规律 打点计时器 弹簧测力计 测微器 刻度尺 一不用估读 探究向心力与质量、角速 度和半径的关系 ·估读到最小刻 度的下一位 用单摆测量重力加速度 考向探究》素养提升 考向一 力学基本仪器的使用和读数 1.长度的测量 工具 使用、读数说明 本P 毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读到下一位 0cm 1 2 ①读数：测量值=主尺读数(mm)十精度×游标尺上对齐刻线数值(mm) 0 20346 ②常用精确度：10分度游标尺，精度0.1mm;20分度游标尺，精度0.05mm; 0 10 20 50分度游标尺，精度0.02mm 游标卡尺（不估读） 20 微调旋钮 测砧 锁紧装置周定刻度 测量值=固定刻度十可动刻度（带估读值）×0.01mm(注意主尺半刻线) 螺杆 可动刻度旋钮 尺架 078 红树勾·讲与练·高三二轮物理 2.测量速度和加速度 方法 说明 平均速度 ntl 法计算瞬 下-x,平-x41 时速度 0,=十 2T 。听课记录 光电门 由于遮光条的宽度d很小，瞬时速度 测速度 d △t C E 逐差法计 ● [典例2[速度和加速度的测量]用雷达探测一高 X 算加速度 速飞行器的位置。从某时刻(t=0)开始的一段 (x4十x5十x6)一(x1十x2十x3) a 9T2 时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s 测量一次其位置，坐标为x,结果如下表所示： [典例1[长度的测量]请按要求填写。 (1)某同学用螺旋测微器测得某玻璃厚度如图 1 2 3 4 5 6 甲所示，则厚度为 mm。 x/m050710941759250533294233 (2)该同学用螺旋测微器又测得一小球直径如 回答下列问题： 图乙所示，正确读数后得小球直径为1.730mm, (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间 则a= b 内近似做匀加速运动，判断的理由是： (2)当x=507m时，该飞行器速度的大小v= m/sa (3)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如 (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a 图丙、丁所示，则该金属杆的长度和直径分别为 m/s2(保留两位有效数字)。 cm和 mm. 心听课记录 upnuwmumwuunpnuuu四 0cm 59 60 丙 考向二 纸带和光电门类实验 实验 装置图 实验操作 数据处理 (1)判断物体是否做匀变速直 测量做 纸带接电源打点计时器 (1)细绳与长木板平行 线运动 直线运 (2)释放前小车应靠近打点计时器 (2)利用平均速度求瞬时速度 动物体 (3)先接通电源，再释放小车，打 (3)利用逐差法求平均加速度 的瞬时 点结束先切断电源，再取下纸带 (4)作速度一时间图像，通过图 速度 (4)槽码质量适当 像的斜率求加速度 第一部分专题七 实验技能及创新 079 续表 实验 装置图 实验操作 数据处理 (1)平衡阻力，垫高长木板使小车 能匀速下滑 探究加 细绳 纸带 速度与 季木 (2)在平衡阻力时，不要把悬挂槽(1)利用逐差法或-t图像法 码的细绳系在小车上，实验过程 物体受 求a 端有 小车打点计时器 中不用重复平衡阻力 力、物 口定滑轮 实验台 (2)作出a-F图像和a 图 槽码的长木板 (3)实验必须保证的条件：小车质 体质量 量m>槽码质量m 像，确定a与F、m的关系 的关系 (4)释放前小车要靠近打点计时 器，应先接通电源，后释放小车 (1)应用vm= hm+1一hn1计算 2T (1)竖直安装打点计时器，以减少 打点 纸带 摩擦阻力 某时刻的瞬时速度 计时器 (2)选用质量大、体积小、密度大 验证机 6 (2)判断mghs与2m0后 械能守 夹子 的重物 恒定律 口重物 (3)选取第1、2两点间距离接近 2mu片是否在误差允许的范 1 2mm的纸带，用mgh= 围内相等 1 进行验证 (3)作出2v-h图像，求g的 大小 (1)开始前调节导轨水平 验证动 光电 光电 (2)用天平测出两滑块的质量 (1)滑块速度的测量：0= 门b △t 量守恒 (3)用光电门测量滑块碰前和碰(2)验证的表达式：m1u十 定律 后的速度 m2v2=mivi+m2v2 典例3[纸带类实验](2025·河南卷)实验小组 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器 利用图1所示装置验证机 的限位孔，用手捏住纸带上端 械能守恒定律。可选用的 ∩打点计 -纸带 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各 时器 器材有：交流电源（频率 点到起点的距离，记录分析数据 50Hz)、铁架台、电子天 ⑥关闭电源，取下纸带 平、重锤、打点计时器、纸 ·重锤 (2)如图2是纸带上连续打出的五个点A、B、 C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下 带、刻度尺等。 电源 ● 落的速度大小为 m/s(保留三位有效 (1)下列所给实验步骤中， 数字)。 有4个是完成实验必需且 图1 B E 正确的，把它们选择出来 13.2016.6020.3424.50 29.00单位：cm 并按实验顺序排列： 图2 (填步骤前面的 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落 序号) 高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图 ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释 3所示的2-h关系图像。理论上，若机械能 放纸带 守恒，图中直线应 (选填“通过”或“不 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开 通过”)原点且斜率为 (用重力加速度 始打点 大小g表示)。由图3得直线的斜率k= ③用电子天平称量重锤的质量 (保留三位有效数字)。 080 红树勾·讲与练·高三二轮物理 2/(m2·s- (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为 6.0 d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨 5.0 过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选 4.0 用d= (选填“5.00”或“1.00”)cm的 3.0 遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电 2.0 门时小车的瞬时速度。 1.0 (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒 0 0.050.00.150200250530m 计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时 图3 的速度v1=0.40m/s、v2=0.81m/s,以及从 (4)定义单次测量的相对误差？= Ep-Ek 遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2 100%,其中E。是重锤重力势能的减小量，E 的时间t=1.00s,计算小车的加速度a= 是其动能增加量，则实验相对误差为？ m/s2(结果保留两位有效数字)。 ×100%(用字母k和g表示)；当地重力加 (3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力 速度大小g取9.80m/s2,则7 % F,改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟 (保留两位有效数字)，若？<5%，可认为在实 合出a-F图像，如图乙所示。若要得到一条 验误差允许的范围内机械能守恒。 过原点的直线，实验中应 (选填“增大” 或“减小”)轨道的倾角。 心听课记录 a/(m…s2 0.50 0.40 0.30 0.20 典例4[光电门类实验](2025·山东卷)某小组 0.10 采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部 0.100.200.30F/N 分实验步骤如下： 乙 数字毫秒计 (4)图乙中直线斜率的单位为 (选填 “kg”或“kg1”)。 遮光片 光电门2 小车 。听课记录 光电门心 长直轨道 托盘及砝码 考向三力学其他实验 1.常见力学其他实验情境 实验 装置图 实验操作 数据处理 探究弹簧 (1)应在弹簧自然下垂时，测量弹簧(1)作出弹力F随弹簧伸长量x变 弹力与形 原长1 化的图线，斜率表示弹簧的劲度系数 变量的 (2)水平放置时测原长，图线不过原(2)超过弹簧的弹性限度，图线会发 关系 点的原因是弹簧自身有重力 生弯曲 第一部分专题七 实验技能及创新 081 续表 实验 装置图 实验操作 数据处理 (1)正确使用弹簧测力计 探究两个 (2)同一次实验中，橡皮条结点的位 互成角度 (1)按力的图示作平行四边形 置一定要相同 的力的合 (2)求合力大小 (3)细绳套应适当长一些，互成角度 成规律 地拉橡皮条时，夹角大小适当 (1)用代入法或图像法判断运动轨迹 斜槽 纸板 (1)保证斜槽末端水平 探究平抛 (2)每次让小球从斜轨道的同一位置 是不是抛物线 运动的 由静止释放 (2)由公式x=vot和y= 木板 281,求 特点 (3)坐标原点应是小球出槽口时球心 在纸板上的投影点 初速度un=x√2y 探究向心 (1)弹力大小可以通过标尺上刻度读 力大小与 作出F。-w2、F。-r、F。-m图像， 出，该读数显示了向心力大小 半径、角 短槽 塔轮 分析向心力与角速度、半径、质量之 (2)采用了控制变量法，探究向心力 速度、质 间的关系 大小与半径、角速度、质量的关系 量的关系 (1)保证悬点固定 用单摆测 (2)单摆必须在同一平面内振动，且 4π2 (1)利用公式g=T2 求重力加速度 量重力加 摆角小于5° 速度的 (3)摆长1=悬线长'+小球的半径，(2)作1-T2图像，可利用斜率求重 大小 (4)用T-计算单摆的周期 力加速度 2.三点注意 000600 mmmmmmmm (1)探究弹簧弹力与形变量的关系时，F-x图 0cm 1 13140 线和F-L图线发生弯曲的原因是弹簧超出了 图1 弹性限度。 x/m (2)探究向心力大小与半径、角速度、质量的关 系时，槽内的小球做匀速圆周运动的向心力由 .V/m3 横臂的挡板对小球的压力提供。 图2 图3 (3)用单摆测量重力加速度的大小的实验，将摆 (1)将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在 长1和周期T代入公式g=4π2 即可求当 较光滑的水平桌面上，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 地的重力加速度的值，为了减小误差，可以改变 如图1所示，可得弹簧原长为 cm。 摆长，测量周期，得到g1、g2、g3,然后求平 (2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳 均值。 跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个 典例5[弹簧、橡皮条类实验](2025·四川卷)某 空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面 学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧 平行，如图2所示。 弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为 (3)用带有刻度的杯子量取50mL水，缓慢加 1.0×103kg/m3,当地重力加速度g为9.8m/s2。 到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的 实验过程如下： 弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。 082 红树勾·讲与练·高三二轮物理 (4)以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸长 「典例7[探究向心力大小实验]某实验小组做探 量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所 究影响向心力大小因素的实验： 示直线，其斜率为200m2。由此可得该弹簧 (1)方案一：如图甲所示的装置，已知小球在挡 的劲度系数为 N/m(结果保留两位有 板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为 效数字)。 1:2:1,变速塔轮自上而下按如图乙所示三种 (5)图3中直线的截距为0.0056m,可得所用 组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为 小桶质量为 kg(结果保留两位有效 1:1、2:1和3：1。回答以下问题： 数字)。 标尺 心听课记录 左 长槽短槽 第一层 轮 右 第二层 第三月 手柄 甲 乙 [典例6[平抛运动实验](2024·河北卷节选)如 ①（多选）本实验所采用的实验探究方法与下列 图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置 哪些实验是相同的 固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直 A.探究平抛运动的特点 面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞 B.探究影响导体电阻的因素 出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上 留下印迹。某同学利用此装置通过多次释放钢 C.探究两个互成角度的力的合成规律 球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对 D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 应竖直方向，坐标原点对应平抛起点。 ②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在 0246810121416xcm B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系， 则需要将传动皮带调至第 （选填“一” 2 “二”或“三”)层塔轮 (2)方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴 固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平 复写纸坐标纸 直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转 12 14 动。水平直杆的左端套上滑块P,用细线将滑 16 块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细 18 线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起 20 v/cm 匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感 图1 图2 器测得。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为 (1)每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高 d的遮光条，遮光条到竖直转轴的距离为L,光 度 (选填“相同”或“不同”)。 电门可以测出遮光条经过光电门所用的时间 (2)在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。 (遮光时间)。滑块P与竖直转轴间的距离可 (3)根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大 调。回答以下问题： 小为 m/s(当地重力加速度g取9.8m/s2, F/N 结果保留两位有效数字)。 1.0 0.8 心听课记录 力传1竖直转轴 0.6 感器 门遮 0.4 0.2 水平 直杆 6 810 ω2/rad·s-2) 第一部分 专题七 实验技能及创新 083 ①若某次实验中测得遮光条的遮光时间为△t, (1)用游标卡尺测得小球直 则滑块P的角速度表达式为ω= 0 径d=20mm,刻度尺测得 ②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不 摆线长l=79cm,则单摆摆 变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出 长L= cm(保留四 F-ω图线如图丁所示，若滑块P运动半径 位有效数字)。 r=0.3m,细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽 (2)拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角 略，由F-ω2图线可得滑块P的质量m= 为0(0<5°)，无初速度释放小球，小球经过 kg(结果保留两位有效数字)。 (选填“最高”或“最低”)点时，开始计 心听课记录 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)。 心听课记录 典例8[用单摆测量重力加速度实验](2025·海 南卷)小组用如图所示单摆测量当地重力加 速度。 考向四 力学创新实验 1.力学创新型实验的特点 (1)调平气垫导轨，将弹簧左端连接气垫导轨左 (1)以基本的力学模型为载体，依托运动学规律 端，右端连接滑块。 和牛顿运动定律设计实验。 (2)将滑块拉至离平衡位置20cm处由静止释 (2)将实验的基本方法（控制变量法）和处理数 放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第 据的基本方法（图像法、逐差法）融入实验的综 21次经过平衡位置时停止计时，由此测得弹簧 合分析之中。 2.创新实验题的解法 振子的振动周期T。 (1)根据题目情境，提取相应的力学模型，明确 (3)将质量为的砝码固定在滑块上，重复步 实验的理论依据和实验目的，设计实验方案。 骤(2)。 (2)进行实验，记录数据，应用原理公式或图像 (4)依次增加砝码质量m,测出对应的周期T, 法处理实验数据，结合物体实际受力情况和理 实验数据如下表所示，在图乙中绘制T2-m关 论受力情况对结果进行误差分析。 系图线。 典例9[动力学方法测量物体质量](2024·湖南 卷)在太空，物体完全失重，用天平无法测量质 m/kg T/s T2/s 量。如图甲所示，某同学设计了一个动力学方 0.000 0.632 0.399 法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包 0.050 0.775 0.601 括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计 时器和待测物体。主要步骤如下： 0.100 0.893 0.797 一砝码 0.150 1.001 1.002 人000000000】 0.200 1.105 1.221 左支点滑块 气垫导轨右支点 0.250 1.175 1.381 泵 甲 084 红树勾·讲与练·高三二轮物理 T2/s2 实验步骤如下： 1.6 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 1.0 定滑轮高度与挂钩高度一致)； 0.8 ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块 0.6 匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F; 0.4 ④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝 0.2 00.050.100.150.200.250.30m/kg 码，重复步骤③： 乙 ⑤处理实验数据（重力加速度g取9.80m/s)。 (5)由T-m图像可知，弹簧振子振动周期的 实验数据如下表所示： 平方与砝码质量的关系是 (选填“线性 的”或“非线性的”)。 滑块和砝码的 弹簧测力 动摩擦因数口 (6)取下砝码后，将待测物体固定在滑块上，测 总质量M/g 计示数F/N 量周期并得到T=0.880s2,则待测物体质量 250 1.12 0.457 是 kg(保留三位有效数字)。 300 1.35 (7)若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所 350 1.57 0.458 得T2-m图线与原图线相比将沿纵轴 (选填“正方向”“负方向”或“不”)移动。 400 1.79 0.457 心听课记录 完成下列填空： (1)表格中a处的数据为 (保留三位有 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 典例10[测动摩擦因数](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 ,μ与接触面上压力的大小 数：的实验，所用器材如下：钉有橡胶皮的长 (以上两空均选填“成正比”“成反比”或“无关”)。 木板、质量为250g的木质滑块（含挂钩）、细 (3)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如 线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若 图乙所示，挂钩高于定滑轮，则4的测量结果 干。实验装置如图甲所示。 将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 弹簧测力计 听课记录 砝码 定滑轮 挂钩 木质滑块慢速电机 钉有橡胶皮的长木板 甲 弹簧测力计 砝码 定滑轮 木质滑块 挂钩 慢速电机 钉有橡胶皮的长木板 温馨提示>请完成课时作业22 第一部分 专题七 实验技能及创新 085