专题3 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）

实战册 实战高考·物理 实验考什么 实验专 实验④探究加速度与物体受力、物体质量 的关系 1.(2025安徽，11,6分)某实验小组通过实验 探究加速度与力、质量的关系。 (1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车 受到的阻力。平衡阻力的方法：调整轨道 的倾斜度，使小车 (选填正确选 项标号)。 打点计时器 小车 纸带 轨道 槽码 甲 a.能在轨道上保持静止 b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动 ℃.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速 运动 (2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底 板上安装有力传感器和加速度传感器，将物 体置于力传感器上，箱体沿竖直方向运动。 利用传感器测得物体受到的支持力F、和 物体的加速度a,并将数据实时传送到计 算机。 20 箱体 0 10 0 w)/o 0 -10 2 加速度传感器力传感器 乙 丙 ①图丙是根据某次实验采集的数据生成的 42 项训练 答案：P433 F、和a随时间t变化的散点图，以竖直向 上为正方向。t=4s时，物体处于 (选填“超重”或“失重”)状态；以F、为横 轴、a为纵轴，根据实验数据拟合得到的 a-Fv图像为图丁中的图线a。 ②若将物体质量增大一倍，重新进行实验， 其a-F、图像为图丁中的图线 (选 填“b“c”或“d”)。 4 2.(2025浙江1月，14-I,6分)“探究加速度 与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。 电火花 打点计时器 细线 小车 纸带 槽码 知 (1)如图乙是某次实验中得到的纸带的一部 分。每5个连续打出的点为一个计数点，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 4 234567891011121314151617 单位：cm 乙 (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)改用如图丙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1、 2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,结果如图丁所示，其读数d= mm,则滑块加速度a= (用题中所 给物理量符号表示)。 数字计时器 光电门2 光电门1 遮光条 垫导轨 连气源 刻度尺 槽码 丙 0cm 1 05101520 入 3.(2025山东泰安期末)某实验小组为探究物 体质量一定时加速度与力的关系，设计了如 图甲所示的实验装置。其中M为小车的质 量（小车左端滑轮质量忽略不计），m为沙和 沙桶的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力 大小。 力传感器 纸带 打点计时器 m 甲 (1)本实验 (选填“需要”或“不需 O专题3牛顿运动定律 要”)满足沙和沙桶的质量m远小于小车的 质量M。 (2)某同学在实验中得到如图乙所示的一条 纸带，已知打点计时器使用的是频率为 50Hz的交流电，相邻两计数点间还有四个 点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度 大小为 m/s2(结果保留三位有效数 字)。 SAD SpG AB C D E mjmmmjmjmmmjmjmjmjmjmmmjmp 0cm i 2 345 6 乙 (3)某同学以力传感器的示数F为横坐标， 小车的加速度a为纵坐标，画出如图丙所示 的aF图像是一条不过原点的倾斜直线，则 直线未过原点的原因可能为 a 丙 (4)若求得a-F图线的斜率为k,则小车的 质量为 (选填字母)。 A B.k C.2k D名 4.(2025山东济南期末)如图甲所示为“探究 加速度与力的关系”的实验装置示意图。其 中小车与车中砝码的质量为M,槽码的质量 为，重力加速度为g。某同学在已经平衡 摩擦力的情况下，将槽码所受的重力当作细 绳对小车的拉力F,多次改变槽码的质量， 测得多组拉力F与对应的小车加速度a,描 43 实战册】 实战高考·物理 绘出如图乙所示的a-F图像。 细绳小车 打点计时器 纸带 ↑a/m·s)P。 -B A 长木板 FN 甲 B 市m布巾m 0cm1234567 8910111213( 丙 (1)图丙是某次实验打点计时器打出的一条 纸带（部分）。A、B、C、D、E为纸带上标出 的连续5个计数点，相邻计数点间的时间间 隔均为0.10s,由图中给定的数据，可求出 小车加速度的大小是 m/s2(计算结 果保留两位有效数字)。 (2)图乙中AB段出现弯曲的原因是 (3)图乙中，该同学利用加速度较小的几组 数据拟合了一条直线OAP,过P点作横轴 的垂线，垂足为N,垂线与AB段交于Q点， 8 (用M、m表示)。 5.(2024山东潍坊期中)某同学利用如图甲所 示的实验装置探究小车加速度与其质量的 关系，已知打点计时器所用电源频率为 50Hz。 细绳小车 打点计时器 纸带 长木板 码 复写纸 甲 44■ (1)下列说法正确的是 (多选)。 A.图甲中的电磁打点计时器应接8V左右 的交流电源 B.平衡阻力时，需要把钩码通过细绳系在 小车上 C.需调节定滑轮的高度，使定滑轮与小车 间的细绳与木板平行 D.改变小车质量后，需重新平衡阻力 (2)某次实验中获得的纸带如图乙所示，A、 B、C、D、E、F、G为选出的计数点，每相邻两 个计数点之间有4个点未画出，则打C点时 小车的速度大小为 m/s,小车的加 速度大小为 m/s2。(结果均保留两 位有效数字) 0 2 4 6 7 cm 中中t中 i& 乙 (3)平衡阻力后，保持钩码的质量m不变， 改变小车的质量M,测出对应的加速度a, 并作出】-M图像，实验操作无误，下列图像 最符合实际的是 (选填字母)。 A B(2)小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短，小物 块与小球组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量 守恒定律得m物w=m物1十m球2， 其中v=5m/s,u=-1m/s,解得2=3m/s, 两者构成的系统损失的总动能为△=合m物2 1 2m-2m球吃，解得△k=0.3J。 (3)若小球运动到P,点正上方，绳子恰好不松弛，设此时 P点到O点的距离为d,小球在P点正上方的速度为v3, 由牛顿第二定律得m球g=m球L绳一d' 小球从O,点正下方到P,点正上方过程中，由机械能守恒 定律得2m号=m听十mg(2L尾一d小，联立解得d 0.2m,即P,点到O,点的最小距离为0.2m。 实验专 实验④探究加速度与物体受力、物体质量的关系 ①(1)c(2)①失重②d 解析(1)平衡阻力的方法：调整轨道的倾斜度，使小车不 受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动。故选℃。 (2)①由题丙中a-t图像可知t=4s时，加速度方向竖直 向下，故处于失重状态。 ②对物体根据牛顿第二定律有FN一mg=ma,整理得a= 】·FN一g,可知图像的斜率为，故将物体质量增大一 m 倍，图像斜率变小，纵轴截距不变，其Q-FN图像为图丁中 的图线d。 2(1)0.390(2)CD(3)10.00 d(1_1 2x△场△t好 解析(1)相邻计数，点间的时间间隔T=0.1s,打计数，点3时 的连度-元=1670-880×102 m/s=0.390m/s。 0.2 (2)补偿阻力时满足mgsin0=ngcos0,两边质量消掉， 改变小车质量时不需要重新补偿阻力，选项A错误；电火 花计时器需要接220V交流电源，选项B错误；调节滑轮 高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行，选项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，选项D正确。故选C、D。 (3)遮光条宽度d=10mm十0.05mm×0=10.00mm,滑 块经过两光电门时的速废分别为四一码四一品极据 道-=2a解得a(位) 3(1)不需要(2)0.200(0.198~0.202均可)(3)未平 衡摩擦力或平衡摩擦力不够（未进行阻力补偿或阻力补 偿不够)(4)D O实战册参考答案及解析 模拟精练 ①D解析根据牛顿第二定律，对P、Q整体受力分析， 有F-μ·3mg=3ma,对物块P有T-mg=ma,解得T =}r,故选D. 2BD解析无人机静止在水平桌面上时，对其受力分 析，可知每根支架受到桌面的支持力大小为g,则每根支 架对桌面的压力大小也为3，故A错误，B正确。无人 机起飞后，对其受力分析，有F-mg一f阻=ma,F-f阻 为空气对无人机的作用力，0一1时间内，无人机做匀加 速直线运动，加速度恒定，则F一f阻大小不变，故C错 误。~2时间内，无人机做加速度逐渐减小的加速直线 运动，则F一f阻逐渐减小，故D正确。故选B、D。 项训练 解析(1)由于实验中使用了力传感器，可以直接测量小车 受到拉力的大小，因此不需要满足沙和沙桶的质量m远 小于小车的质量M。 (2)由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为T=5×0.02s =0.1s,根据逐差法可得小车的加速度a=DGD= 9T2 (3.90-2.10)×10-2 9×0.12 m/s2=0.200m/s2。 (3)由于图像有横截距，说明实验时没有平衡摩擦力或平 衡摩擦力不够（未进行阻力补偿或阻力补偿不够）。 (④)由牛顿第二定律可符2F-f=M,解得a=是F-青， 故在a-F图像中，共斜率为k=忌解得M=是，故选D. ④(1)0.80(2)小车和车上砝码的质量M没有远大于 槽码的质量m(3)粉 解析(I)根据逐差法可知小车的加速度为a=四工C 4T2 =12.00-4.40-4.40)X0.01m/s2=0.80m/s2。 4×0.102 (2)根据题意，由牛顿第二定律有F=(M十m)a,解得a M干m,可知题图乙中AB段出现弯曲的原因是小车和车 F 上砝码的质量M没有远大于槽码的质量m。 (3)由题意知，P点满足《M,对小车和车上砝码，由牛 顿第二定律得mg=MaP,Q点未满足m<M,对小车、砝 码和槽码，由牛颜第二定律得mg=(M+m)0,代侣 02,联立解8-得。 aQ 433 答案册 实战高考·物理 ⑤(1)AC(2)0.0980.25(3)C 以打C点时小车的速度大小为C= 解析(I)图甲中的电磁打点计时器应接8V左右的交流 2T 电源，故A正确；平衡阻力时，不能把钩码通过细绳系在 (2.55-0.60)×10-2 m/s≈0.098m/s,小车的加速度大 2×0.1 小车上，故B错误；为给小车提供一个恒定的牵引力，需 调节定滑轮的高度，使定滑轮与小车间的细绳与木板平 小为a=e,7xD=(7.35-2,552,55)X10-2m/s2 (3T)2 (3×0.1)2 行，故C正确：改变小车质量后，小车所受重力沿斜面向 =0.25m/s2。 下的分力与摩擦力等倍率变化，仍保持相等，所以不需要 (3)设细绳对小车的拉力大小为T,对小车和钩码，根据牛 重新平衡阻力，故D错误。故选A、C。 顿第二定律分别有T=Ma,mg一T=ma,两式联立可得 (2)相邻两计数点间的时间间隔为T-5×0.02s=0.1s, 1=1M十1，所以】与M为线性关系，且图像与纵轴 由题图乙可知，计数，点B、C、D、E、F、G对应的示数分别为 a mg g a 0.60cm、1.45cm、2.55cm、3.90cm、5.50cm、7.35cm,所 交于正半轴。故选C。 专题4g 曲线运动 山东新高考全练 ①C解析根据题意可知，在曝光时间内小球运动的长 用时间为1= 0sin30°=1s,则从最高点到落地所用时 度为△1=1， 57=X0.6m=0.12m,近似认为在曝光时间 5 间为t2=t一t1=3s,轨迹最高点与落，点的高度差为h= 内小球做匀速直线运动，故有=-012 m/s=6m/s,在 △1 28吃=45m,故D正确。故选BD。 50 ④BD解析设网球飞出时的速度为，则竖直方向有 最低，点根据牛频第二定律有T一mg=m,代入数据解 o垦=2g(H-h),代入数据解得0竖=12m/s,则水平方 得T=7N,故选C。 向有w平一√/6-6堡=√132-122m/s=5m/s,击球点到 2BC解析物品从无人机上释放后，做平抛运动，竖直 P点的水平距离x单=0平t=0平·0整=6m,根据几何关 方向有H=g2,可得1=2s,要使得物品落点在目标区 系可得，打在墙面上时，垂直墙面的速度分量w平⊥=0平· 域内，水平方向满足x=√R一R=,最大角速度等于 m,联立可得o咖s=号ad/s,故A错误，B正确， -w·号=4m/s,平行墙面的连度分量+∥=w· 6 号=3m/s,碰撞后，垂直墙面的速度分量41'=0.75· 3 无人机从A到B的时间/=卫=3虾s,由于>，可知 0平1=3m/s,则碰墙后网球的速度大小为水平= 无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地，故C √驿1+6年=32m/s,网球落到地面的时间1气2 正确，D错误。故选B、C。 =1.3s,则着地点到墙壁的距离d=平⊥t=3.9m,故 3BD解析将初速度分解为沿PQ方向的分速度01和 B、D正确，A、C错误。故选B、D。 垂直PQ方向的分速度2，则有)=0cos60°=10m/s, ⑤B解析在BC段的最大加速度为a1=2m/s2,根据 2=osin60°=10√3m/s;将重力加速度分解为沿PQ方 向的a1和垂直PQ方向的a2,则有a1=gsin30°=5m/s2, ,可得在BC段的最大速度为v1m=√6m/s,在CD a2=gcos30°=5√3m/s2。垂直PQ方向，根据对称性可 段的最大加速度为a2=1m/s,根据a2=吃，可得在BC 得，重物运动的时间为t=22=4s,重物离PQ连线的最 r2 a2 段的最大速度为o2m=2m/s<1m,可知在BCD段运动 远距商为dx源=10m,故A.C辑误.重物落地 时的速度为0=2m/s,时间为名=m十严=-7：s,AB 2 时竖直分速度大小为y=一0sin30°+gt=30m/s,则落 段从最大速度0m减速到o的时间t1=血一"=1s,位移 地速度与水平方向夹角的正切值为tan0== Vz vocos 30 =√3，可得0=60°，故B正确：从抛出到运动至最高，点所 2-喝心-3m,在AB段匀速直线运动的最长距离为 2a1 434