专题2 实验专项训练(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

实验专 实验②探究弹簧弹力与形变量的关系 ①(1)106偏大(2)C(3)减小细绳与竖直方向的 夹角 解析(1)操作测得x=11.60cm,由图乙的图像 坐标可知，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筋的拉力变大， 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mo相比偏大。 (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，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)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，故相同 的橡皮筋，可减小细绳与竖直方向的夹角来增大质量测 量范围。 2(3)425(4)等于 解析(3)设弹簧原长为0，根据胡克定律有F=k(l一o), 根据平衡条件有F=mg,解得m=L一如，根据题图乙 8 可知，纵轴的截距为一100g,结合图像有飞= 82X0kg/m,0=-100×10-3kg,解得6= 100×10-3 g 4cm,k=25N/m。 (4)设弹簧质量为0，若考虑弹簧自身重力的影响，根据 胡克定律有mg十m0g=k(L-6),变形得m=L一 g 0,根据题图乙可知，图像的斜率仍然为，可知若考虑 弹簧自身重力的影响，实验中得到的弹簧的劲度系数等 于实际值。 3(1)7.20(2)80(3)26 解析(1)由题图可知，钢球静止时指针所指的示数为 7.20cm。 (2)弹簧形变量为△x=7.20cm-4.70cm=2.50cm= 0.0250m,钢球静止时，有k△x=mg,解得-80N/m。 (3)弹簧在弹性限度内，弹簧伸长最大时对应的加速度最 大，由牛顿第二定律得k△xm一mg=ma,解得a=26m/s2。 ④(1)100等于(2)0.25 翻1)由题图乙可知，华簧的动度系数及-公怎兰 (20-0)X102N/m=100N/m,弹簧自身的重力对劲度 30-10 ○实战册参考答案及解析 项训练 系数的测量无影响，所以上述弹簧的劲度系数测量值等 于真实值。 (2)由题图乙可知，当l=0时，弹力F=10N,此时弹簧的 伸长量为x=h一l0,根据胡克定律有F=x,代入数据， 解得lo=0.25m。 实验3探究两个互成角度的力的合成规律 ①(1)C(2)3.70(3)见解析图 解析(1)该实验是用一个力作用产生的作用效果与两个 力共同作用产生的作用效果相同，来探究两个互成角度 的力的合成规律，所以使用的科学方法是等效替代法。 故选C。 (2)由题图甲可知，弹簧测力计的示数为3.70N。 (3)以F1、F2为邻边作平行四边形，作出对角线，如图所示。 0 F--------- F金F 2(1)F(2)BC(3)C 解析(I)题图乙中F是根据平行四边形定则得到的力F1 和F2的合力的理论值；F是用一个弹簧测力计拉橡皮条 时的拉力，是力F1和F2的合力的实际测量值，方向一定 沿AO方向。 (2)橡皮条不一定要和两绳套夹角的角平分线在一条直 线上，选项A错误。重复实验再次进行验证时，结点O的 位置可以与前一次不同，选项B正确。使用弹簧测力计 时，施力方向应沿其轴线：读数时视线应正对弹簧测力计 的刻度，选项C正确。用两个弹簧测力计互成角度拉橡 皮条时的拉力不一定都小于只用一个弹簧测力计时的拉 力，选项D错误。故选B、C。 (3)若保持弹簧测力计F1的拉力方向不变，为保证结，点的 位置不变，即合力不变，作出平行四边形如图所示，由于 刚开始时/BO℃小于90°，随着O℃的转动，发现F2与F1 垂直时F2最小，可见F2先变小再变大，故选C。 3(1)见解析图 (2)①没有做到弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行； ②读数时没有正视弹簧测力计 425 答案册 实战高考·物理 解析(I)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示，然后按 力计、细绳、橡皮条都与木板平行；②读数时没有正视弹 平行四边形定则画出F1、F2的合力F,如图所示。 簧测力计。 ④(2)CD(3)相同位置(5)大小和方向 解析(2)实验中还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位 置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。故选C、D。 (3)撤掉一个弹簧测力计，用另一个弹簧测力计把小圆环 拉到相同位置，由弹簧测力计的示数得到拉力F的大小， 沿细线标记此时F的方向。 (5)比较F和F的大小和方向，即可判断本次实验是否验 (2)F和F'不完全重合的误差可能是：①没有做到弹簧测 证了力的平行四边形定则。 专题3。 牛顿运动定律 山东新高考全练 ①B解析根据牛顿第二定律有mgsin6cos0-mgcos0 块与加速度传感器的总质量的倒数，根据题图丙中I,有 -umgsin0sin0=ma,可得a=gsin Ocos0-gcos0 1_3-0 kg1=5kg1,则滑块与加速度传感器的总质 gsin0,故选B。 m0.6 2D解析由于st图像的斜率表示速度，由图可知在0 量为m=0.20kg。 ~1时间内速度增大，即乘客的加速度向下，根据牛顿第 (3)滑块上增加待测物体，同理，根据题图丙中Ⅱ，有马 二定律得mg-FN=ma,解得FN=mg-ma,则FN<mg, 处于失重状态，故A错误；在t1~t2时间内，t图像的斜 1,50kg1=3kg1,则滑块、待测物体与加速度传感 0.5 率保持不变，所以速度不变，即乘客匀速下降，则F、= 器的总质量为m=0.33kg,可得待测物体的质量为△= mg,故B错误；在t2~t3时间内，s-t图像的斜率变小，所 m-m=0.13kg。 以速度减小，即乘客减速下降，加速度向上，根据牛顿第 二定律得FN一mg=ma,解得FN=mg十ma,则FN>mg, 目a0.12照m 处于超重状态，故C错误，D正确。故选D。 解析(1)设电动机牵引绳的张力为T,电动机连接小车 3(1)1.00(2)0.41(3)增大(4)kg1 的缆绳匀速上行，由能量守恒定律得UI=2R十T1v,解 解析(1)实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时 得T1=7400N, 速度，遮光片宽度越小，代替时的误差越小，故为较准确 小车和配重一起匀速运动，设连接配重绳的张力为T2,对 地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度，选用d= 配重有T2=m0g=400N, 1.00cm的遮光片。 设斜面倾角为0，对小车有T1+T2=(m十m2)gsin0 (2)根据加速度的定义式可得a=2四=0.41m/s2。 +k(m+m2)g, t 卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速 (3)根据图像可知，当有一定大小的外力F时小车的加速 下行，有migsin0=mog+kmg, 度仍为零，可知平衡摩擦力不足，若要得到一条过原，点的 联立解得sin0=0.5,k=0.1。 直线，需要平衡摩擦力，故实验中应增大导轨的倾角。 (2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设 (④)图乙中直线斜率为及=是，根据F=☑可知直线斜率 加速度为a,由牛顿第二定律得(m十m2)gsin0十k(m十 的单位为kg1。 m2)g-mg=(m1十m十mo)a,可得a=370, 67m/s2, 4(1)12(2)0.20(3)0.13 由运动学公式有=2aL,解得L=85m。 67 解析(1)由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O,点，A 点到O点的距离为5.00cm。结合题图乙中的F-t图像 6(1)4m/s(2)①0.21kg②4.5m 可知，△x=5.00cm时F=0.610N,根据胡克定律有k= 解析(1)根据题意可知，小物块在Q点由合力提供向心 尺计算出≈12Nm 力，有mg+3mg=m尺，代入数据解得w=4m/s。 (2)根据牛顿第二定律有F=ma,则a-F图像的斜率为滑 (2)①根据题意由题图乙可知，当F≤4N时，小物块与轨 426实战册 实战高考·物理 轮O、O2,一端连接质量为2m的物块A,另 端连接质量为m的物块C,A物块放置在 斜面体上，C物块竖直悬挂。另有一动滑轮 O3跨在细绳上，下端通过另一细绳连接一质 量为m的物块B,整个系统处于静止状态。 现在右侧细绳的结点P处施加一与细绳成 120°夹角的力F,使物块C缓慢移动，直至 右侧细绳O,P处于水平状态。在这个过程 中细绳始终拉直，力F的方向始终保持与 细绳的夹角不变，物块A和斜面体始终处 于静止状态。忽略滑轮的摩擦，在施加力F 以后的过程中，下列说法正确的是() 0 A PQ120 30 B 实验考什公 实验专 实验②探究弹簧弹力与形变量的关系 1.(2025黑吉辽蒙，12,8分)某兴趣小组设计 了一个可以测量质量的装置。如图甲，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，如图乙所示。 309 绳套 橡皮筋 水杯 甲 24 A.力F的最大值为2mg B.物块B始终保持不动 C.物块A受到的摩擦力先减小后增大 D.地面对斜面体的摩擦力先增大后减小 3.(2025重庆2月模拟)如图所示，滑块A和 B叠放在传送带上，B被细线连于墙上。如 果传送带逆时针转动，滑块A和B都相对 地面静止，则下列说法正确的是( ) A.增大A的质量，B受到的摩擦力增大 B.B共受到4个力的作用 C.增大传送带的速度，细线的拉力变大 D.A受到的静摩擦力方向水平向右 项训练 答案：P425 x/cm 12.0 11.5 11.0 10.5 10.0 50 100 150m/g 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,由图乙可知，该芒果的质量 m0= 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m0相比 (选填“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 (选填字母)。 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： 2.(2024山东日照期末)某实验小组用如图甲 所示的装置测量某轻弹簧的劲度系数，重力 加速度g大小取10m/s2。测劲度系数的实 验步骤如下： 10 甲 乙 (1)把弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上，将 刻度尺竖直固定在弹簧旁，使其零刻度线与 弹簧上端对齐。 (2)在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码， 记录每次钩码的总质量m及相应的弹簧长 度l。 (3)通过描点作图，得到ml图像如图乙所示。 根据图像可得，弹簧的原长。= cm, 弹簧的劲度系数k= N/m。 (4)若考虑弹簧自身重力的影响，实验中得 到的弹簧的劲度系数 (选填“大于” “等于”或“小于”)实际值。 3.(2024山东聊城期中)兴趣小组利用轻质弹 簧、刻度尺、天平、钢球、盒子不仅可以测量 弹簧的劲度系数，也可以用来制作一个简易 的加速度测量仪，测量竖直方向上的加速度 大小，制作过程如下： A.将盒子竖直放置，轻质弹簧上端固定在 盒子上部，弹簧末端固定指针，在弹簧侧旁 O专题2相互作用 竖直固定刻度尺； B.使盒子静止，弹簧下端不悬挂钢球，弹簧 在自然状态下，指针位于刻度尺4.70cm处； C.用天平测出钢球质量为0.2kg,在弹簧 下端悬挂钢球，钢球静止时指针位置如图 所示； D.通过计算，在刻度尺不同刻度处标注相 对应的加速度数值。若当地重力加速度g 大小取10m/s2,不计弹簧质量和空气阻力。 回答以下问题： 23456789 (1)钢球静止时指针所指的示数为 cm。 (2)弹簧的劲度系数k为 N/m (3)若弹簧处于弹性限度内（伸长量的范围 为0≤△x≤9cm),当盒子竖直向上做加速 运动时，其加速度最大值为 m/s2。 4.(2024山东泰安期中)如图甲所示，弹簧一 端固定于深度h=0.35m的小筒中（没有外 力作用时弹簧的另一端也位于筒内)，现要 测出弹簧的劲度系数。实验小组的同学 将小筒竖直固定，在弹簧下端悬挂钩码；改 变所挂钩码的个数，测出筒外弹簧的长度， 所挂钩码的重力记为F,作出的F-1图线如 图乙所示，试回答下列问题： FN 30 20 10 010203040/cm 分 乙 (1)弹簧的劲度系数k= N/m。若 25 实战册 实战高考·物理 考虑弹簧自身的重力，则上述弹簧的劲度系 数测量值 (选填“大于”“小于”或 “等于”)真实值。 (2)未悬挂钩码时，竖直小桶内弹簧的长度 lo- m。 实验3探究两个互成角度的力的合成规律 1.(2024山东日照期中)在“探究互成角度的 两个力的合成规律”的实验中，步骤如下： ①在桌面上平放一块木板，在木板上铺一张 白纸，用图钉把白纸固定在木板上 ②把橡皮条的一端固定在木板上的一点，在 橡皮条的另一端系上两条细绳，细绳的另一 端系有绳套。 ③用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角 度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O点， 在白纸上记录O点的位置和两细绳的方 向，分别读出两个弹簧测力计的示数 F1、F2。 ④只用一个弹簧测力计，通过细绳把橡皮条 拉到步骤④中O点的位置，读出并记录弹 簧测力计的示数F,同时记下细绳的方向。 回答下列问题： 单位：N 甲 (1)本实验采用的科学方法是 (选 填字母)。 A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.物理模型法 (2)实验中某次弹簧测力计的示数如图甲所 示，为 N。 (3)完成实验后，取下白纸，用铅笔和刻度尺 26■ 在白纸上从O点沿着两条细绳的方向画直 线，同学们按照一定的标度作出F、F2和F 的图示，如图乙所示。请你以F、F2为邻边 作平行四边形，作出F1与F2的合力F合。 (4)比较F合与F,得出实验结论 2.(2024山东济南一中期中)某学习小组用 “等效法”验证力的平行四边形定则，所用器 材有：方木板一块，白纸，弹簧测力计两个， 橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图 钉（若干个），如图甲所示。按照正确的实验 步骤，分别作出两个弹簧测力计的拉力F 和F2的图示，并用平行四边形定则求出合 力F,按同一标度作出只用一个弹簧测力计 拉橡皮条时的作用力F的图示，如图乙 所示。 甲 乙 (1)图乙中 (选填“F”或“F”)与 OA在一条直线上。 (2)具体操作前，同学们提出了下列关于实 验操作的建议，其中正确的有 (选 填字母)。 A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一 条直线上 B.重复实验再次进行验证时，结点O的位 置可以与前一次不同 C.使用弹簧测力计时，施力方向应沿其轴 线；读数时视线应正对弹簧测力计的刻度 D.用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条时 的拉力必须都小于只用一个弹簧测力计 时的拉力 (3)若图甲中的∠BOC小于90°，现保持结 点O的位置及细绳OB的方向不变，将拉 O℃细绳的弹簧测力计以O为轴沿逆时针 方向在图示平面内缓慢转至使O℃细绳沿 水平向右的方向，该过程中，拉OC细绳的 弹簧测力计的示数 (选填字母)。 A.先变大后变小 B.变大 C.先变小后变大 D.变小 3.(2024海南，14(2)，6分)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： ,1N P P ● 分 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，并标记小圆环的圆心位置为O 点，拉力F1和F2的方向分别过P和P2点， 大小分别为F1=3.60N、F2=2.90N;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=5.60N。请回答下列问题： (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F、 O专题2相互作用 F2的合力F。 (2)比较F和F',写出可能产生误差的两点 原因： 4.(2023全国乙，22,5分)在“验证力的平行四 边形定则”的实验中，使用的器材有：木板、 白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小 圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成 下列实验步骤： (1)用图钉将白纸固定在水平木板上。 (2)将橡皮条的一端固定在木板上，另一端 系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆 环上，它们的另一端均挂上弹簧测力计。 用互成一定角度、方向平行于木板、大小适 当的力拉动两个弹簧测力计，小圆环停止 时由两个弹簧测力计的示数得到两拉力 F和F2的大小，并 。(多选，选填 字母) A.用刻度尺量出橡皮条的长度 B.用刻度尺量出两细线的长度 C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置 D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向 (3)撤掉一个弹簧测力计，用另一个弹簧测 力计把小圆环拉到 ,由弹簧测力计 的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此 时F的方向。 (4)选择合适标度，由步骤②的结果在白纸 上根据力的平行四边形定则作F1和F2的 合力，得出合力F的大小和方向：按同一标 度在白纸上画出力F的图示。 (5)比较F和F的 ,从而判断本次 实验是否验证了力的平行四边形定则 27