专题09 力学实验(1年汇编)(全国通用)2026年高考物理真题分类汇编
2026-07-05
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3份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 力学 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.00 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 解题起点—学有法 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58638038.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中物理力学实验专题汇编,涵盖2026年山西、河南等多地高考真题,聚焦光电门、视频分析等现代实验技术,突出原理理解与创新应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|实验题|约9题|纸带处理、牛顿第二定律验证、力的合成、平抛运动、单摆测g、创新实验|“纸带”类用气垫导轨减少摩擦,“小球”类借视频分析v-t图像求周期,创新实验结合光谱学测冲击力|
内容正文:
函学科网
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让教与学更高效
专题09力学实验
答案版
考点01“纸带”类实验
1.(1)B
(2)0.305;(3)1.28
2.(1)5.10
吃-
(2)0.50
(3)
①.2s
②.L
3.(1)静止
(2)4.06.0
(3)0.56
(4)偏小
4.(1)平衡摩擦力
2nmog
(2)m+20mo
(4)正比
(5)B
)考点02“弹簧、橡皮条”类实验
1.(1)
①.A
②.D
(2)3.00
(3)4.0
考点03“小球”类实验
1.(1)乙
(2)AB
(3)
①.B
②.0.59
4π21
2.①.0.6π
②.b③.T2
④.低于
1/2
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让教与学更高效
2π2(2L+d)
①.2.02
②.
T2
③.大④.小
考点04力学创新实验
S1+S2
3S2-S
1.①.6.26②.2T
③.2T
④.100
⑤.2.06×10-3
212
专题09 力学实验
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 “纸带”类实验
从传统“打点计时器”向“光电门”升级,淡化读数(如游标卡尺),聚焦用光电门测速、加速度及牛顿第二定律的验证。
1. 装置创新:用气垫导轨、光电门取代打点计时器,减少摩擦,提高精度。
2. 情境创新:结合智能小车、拉力传感器,在动态过程中分析静/滑动摩擦力与牛顿第二定律。
考点02 “弹簧、橡皮条”类实验
弱化繁琐的图形处理,强调实验原理与操作细节(如装置调平)。
1. 操作创新:借助水平仪调平台面,引入情境化设问,考查平衡思想。
2. 数据处理创新:在方格纸上直接作图求合力,简化计算,侧重对矢量合成法则的理解。
考点03 “小球”类实验
平抛实验淡化轨迹描绘与计算,单摆实验侧重现代技术应用(如视频分析)。
. 技术融合:利用视频分析软件获取v-t图像直接求周期,用手机秒表计时,紧密联系现代科技。
2. 误差分析:从实验操作细节(如刻度尺放置)入手,深入考查系统误差来源。
考点04 力学创新实验
打破传统实验模型,聚焦新情境下的物理建模与迁移能力,弱化既定实验步骤。
1. 跨学科融合:结合光谱学、图像处理,运用动量定理解决实际问题(如测微小时间)。
2. 复杂数据处理:从图像中提取信息,结合公式推导,考查信息提取与逻辑推理能力。
考点01 “纸带”类实验
1. (2026·山西陕西·高考真题)某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。
(1)下述操作正确的是_____(填正确答案标号)。
A. 先拉动纸带,再开始打点 B. 先开始打点,再拉动纸带
(2)该同学用电源频率为的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度,则点的瞬时速度为_____(保留三位有效数字)。
(3)测得 点的瞬时速度,则、 两点间的平均加速度为_____(保留三位有效数字)。
2. (2026·河南·高考真题)某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有:气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题:
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,示数如图2所示,则__________mm。
(2)调整好装置,释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为,则滑块通过光电门1的速度大小__________(保留2位有效数字)。
(3)记录滑块通过光电门2的遮光时间,计算滑块通过光电门2的速度大小,测出两光电门间距为,则滑块下滑的加速度__________(用、、表示)。测得气垫导轨两支脚间距为,垫高为 ,理论上__________(用、 、重力加速度大小表示),若两者在误差允许范围内相等,即验证了牛顿第二定律。
3. (2026·山东·高考真题)某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示,将橡胶板平整固定在水平桌面上,把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端,用细线与小车连接,调整细线与橡胶板平行。
智能小车启动,缓慢拉动物块,使物块由静止逐渐变为匀速直线运动,小车每隔0.2s采集一组拉力与时间的数据,实验数据如图乙所示。回答以下问题:
(1)在t < 2.6s范围内,物块处于_________________(填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(2)为得到物块运动过程中的滑动摩擦力,应选用时间段__________s。(填“2.8 ~ 6.0”或“4.0 ~ 6.0”)内的数据。
(3)当地重力加速度大小为9.8m/s2,此物块与橡胶板间动摩擦因数为________(保留两位有效数字)。
(4)若桌面不水平,右端略高于左端,则会导致动摩擦因数的测量值比实际值_________(填“偏大”或“偏小”)。
4. (2026·湖北·高考真题)某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验,使用的器材有:直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示,光电门1、2分别固定在导轨、处,遮光条安装在小车上,连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码,定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下:
ⅰ.用天平测量小车和遮光条的总质量 ,用刻度尺测量、间的距离,用游标卡尺测量遮光条的宽度 。
ⅱ.调节导轨倾斜程度,使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。
ⅲ.从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳,再从导轨左端静止释放小车,用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。
回答下列问题:
(1)步骤ⅱ操作的主要目的是__________。
(2)由牛顿第二定律,小车的加速度大小 __________(用、 、 和 表示)。
(3)步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________(用 、、和表示)。
(4)该同学根据测出的多组、 值,作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线,则可以验证:质量一定时,物体的加速度与所受合外力成__________。
(5)若图像明显不过原点,原因可能是__________(单选,填标号)。
A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放
B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当
C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量
考点02 “弹簧、橡皮条”类实验
1.(2026·云南·高考真题) 某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当水平仪底面水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙所示。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙所示,下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________(填正确答案标号);
A.保持M和N高度不变,调高L B.保持M和N高度不变,调低L
C.保持L高度不变,同时调高M和N D.保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止,记录两细线的夹角,由弹簧测力计读出拉力和的大小,其中的读数为_____________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表,用作图法可得和的合力大小为_____________N(结果保留2位有效数字)。
考点03 “小球”类实验
1.(2026·浙江·高考真题) “在探究平抛运动实验中”
(1)为探究水平方向分运动特点,应选用图1中的________(选填“甲”或“乙”)装置
(2)采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上,钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸,在白纸上留下印迹。下列说法正确的是________。
A. 调节装置使其背板竖直
B. 调节斜槽使其末端切线水平
C. 以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点
D. 钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降
(3)如图3所示,将实验中记录的印迹用平滑曲线连接,其中抛出点为坐标原点,A点(11.0cm,15.8cm)是记录的印迹,B点(11.8cm,19.6cm)是曲线上的一个点,为得到小球的水平速度,应取________(选填“A”或“B”)点进行计算,可得水平速度________m/s。(g取,所得结果保留两位有效数字)
2. (2026·湖南·高考真题)某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验,步骤如下:
(1)准备好单摆,用支架将手机竖直放置。
(2)打开手机录像,将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。
(3)将录制的视频导入软件进行分析,得到摆球的v—t图像,拟合后如图1所示,可知此单摆的周期T为______s。
(4)如图2,用刻度尺测量单摆摆长,该同学将刻度尺竖直放置,刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐,读出______(填“a”“b”或“c”)位置的读数,该读数即为摆长l。
(5)重力加速度g = ______(用题中给出的字母“T”和“l”表示)。
(6)该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度,可能的原因是刻度尺0刻度线______(填“高于”或“低于”)悬点。
3. (2026·贵州·高考真题)如图,某同学居家设计简易单摆测量重力加速度。主要器材有:细线、金属球、卷尺、手机、挂衣架。
请完成下列步骤:
(1)用卷尺测量金属球直径三次后得平均值。
(2)用卷尺测量摆线长度三次后得平均值。将金属球从平衡位置拉至一个偏角小于的位置并由静止释放,用手机秒表测量金属球20次全振动的时间。重复测量三次,得周期的平均值。
(3)改变摆线长度,重复步骤(2)。得、(、、)和的数据如下表:
110.10
42.43
42.25
42.38
2.12
100.37
40.43
40.50
40.38
90.23
38.62
38.38
38.50
1.93
计算上表中时的_____s。(保留三位有效数字)
(4)根据重力加速度表达式_____(用、T、L和 表示),计算实验值。
(5)查询当地重力加速度,发现 的实验值偏小。为减小空气阻力引起的误差,应尽量选择质量_____(填“大”或“小”)、体积_____(填“大”或“小”)的摆球。
考点04 力学创新实验
1. (2026·广东·高考真题)某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验,图1(a)为装置示意图。
(1)实验原理。
某种薄膜受到小球冲击时会发光,通过测量发光光谱的相对光强峰值,可得最大冲击力,结合动量定理可估测薄膜压缩时间。
(2)实验操作及数据处理。
①称量小球质量,记录质量。
②断开电磁铁电源,使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。
③图1(b)为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和,可得为_________,为6.66 cm。相邻两个位置的时间间隔为,则小球在位置处的速度__________(用、和表示);与薄膜接触前瞬间,小球在位置处的速度__________(用、和表示)。
④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的为。图2为已知的关系图像,可读得为__________N。
⑤,,由动量定理可估测薄膜压缩时间,将数据代入可得_______s(结果保留3位有效数字)。
试卷第1页,共3页
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专题09 力学实验
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 “纸带”类实验
从传统“打点计时器”向“光电门”升级,淡化读数(如游标卡尺),聚焦用光电门测速、加速度及牛顿第二定律的验证。
1. 装置创新:用气垫导轨、光电门取代打点计时器,减少摩擦,提高精度。
2. 情境创新:结合智能小车、拉力传感器,在动态过程中分析静/滑动摩擦力与牛顿第二定律。
考点02 “弹簧、橡皮条”类实验
弱化繁琐的图形处理,强调实验原理与操作细节(如装置调平)。
1. 操作创新:借助水平仪调平台面,引入情境化设问,考查平衡思想。
2. 数据处理创新:在方格纸上直接作图求合力,简化计算,侧重对矢量合成法则的理解。
考点03 “小球”类实验
平抛实验淡化轨迹描绘与计算,单摆实验侧重现代技术应用(如视频分析)。
. 技术融合:利用视频分析软件获取v-t图像直接求周期,用手机秒表计时,紧密联系现代科技。
2. 误差分析:从实验操作细节(如刻度尺放置)入手,深入考查系统误差来源。
考点04 力学创新实验
打破传统实验模型,聚焦新情境下的物理建模与迁移能力,弱化既定实验步骤。
1. 跨学科融合:结合光谱学、图像处理,运用动量定理解决实际问题(如测微小时间)。
2. 复杂数据处理:从图像中提取信息,结合公式推导,考查信息提取与逻辑推理能力。
考点01 “纸带”类实验
1. (2026·山西陕西·高考真题)某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。
(1)下述操作正确的是_____(填正确答案标号)。
A. 先拉动纸带,再开始打点 B. 先开始打点,再拉动纸带
(2)该同学用电源频率为的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度,则点的瞬时速度为_____(保留三位有效数字)。
(3)测得 点的瞬时速度,则、 两点间的平均加速度为_____(保留三位有效数字)。
【答案】(1)B (2)0.305 ;(3)1.28
【解析】
【小问1详解】
使用打点计时器时,为了使打点稳定并有效利用纸带,应先接通电源开始打点,待打点稳定后再释放纸带拉动其运动。若先拉动纸带再打点,可能导致纸带上打出的点很少甚至没有点,且初始阶段打点不稳定。
故选B。
【小问2详解】
由图可知, P点左侧相邻点对应的刻度为,右侧相邻点对应的刻度为。
P点左右相邻两点间的距离
打点计时器电源频率为,打点周期,根据用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬时速度,可得P点的瞬时速度
【小问3详解】
根据加速度定义式,P、Q两点间的平均加速度
2. (2026·河南·高考真题)某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有:气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题:
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,示数如图2所示,则__________mm。
(2)调整好装置,释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为,则滑块通过光电门1的速度大小__________(保留2位有效数字)。
(3)记录滑块通过光电门2的遮光时间,计算滑块通过光电门2的速度大小,测出两光电门间距为,则滑块下滑的加速度__________(用、、表示)。测得气垫导轨两支脚间距为,垫高为 ,理论上__________(用、 、重力加速度大小表示),若两者在误差允许范围内相等,即验证了牛顿第二定律。
【答案】(1)5.10
(2)0.50 (3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数,即遮光条的宽度为
【小问2详解】
滑块经过光电门的时间极短,用滑块经过光电门的平均速度代替瞬时速度,滑块通过光电门1的速度大小
【小问3详解】
[1]根据速度位移关系有
可得
[2]根据几何关系可得导轨与水平方向夹角的正弦值为
若不考虑阻力,即理论上,根据牛顿第二定律有
可得
3. (2026·山东·高考真题)某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示,将橡胶板平整固定在水平桌面上,把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端,用细线与小车连接,调整细线与橡胶板平行。
智能小车启动,缓慢拉动物块,使物块由静止逐渐变为匀速直线运动,小车每隔0.2s采集一组拉力与时间的数据,实验数据如图乙所示。回答以下问题:
(1)在t < 2.6s范围内,物块处于_________________(填“静止”或“匀速直线运动”)状态。
(2)为得到物块运动过程中的滑动摩擦力,应选用时间段__________s。(填“2.8 ~ 6.0”或“4.0 ~ 6.0”)内的数据。
(3)当地重力加速度大小为9.8m/s2,此物块与橡胶板间动摩擦因数为________(保留两位有效数字)。
(4)若桌面不水平,右端略高于左端,则会导致动摩擦因数的测量值比实际值_________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)静止 (2)4.0 ~ 6.0
(3)0.56 (4)偏小
【解析】
【小问1详解】
由于智能小车缓慢拉动物块使其由静止逐渐变为匀速直线运动,因此在初始一段时间内,物块处于静止状态。
【小问2详解】
只有当物块匀速运动时,细线上拉力才与物块受到的滑动摩擦力大小相等,因此需要选用物块匀速运动阶段的数据,即题图乙中时间段4.0 ~ 6.0s内的数据。
【小问3详解】
根据题图乙可知,物块受到的滑动摩擦力
根据
结合
解得
【小问4详解】
若桌面右端略高于左端,橡胶板形成一个左低右高的斜面。物块初始放在右端,被小车向左缓慢拉动,属于沿斜面向下运动。此时物块受到重力沿斜面向下的分力与拉力同向,共同克服滑动摩擦力,即
得
若仍按水平面的公式计算,则
由于倾角,故,即测量值偏小。
4. (2026·湖北·高考真题)某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验,使用的器材有:直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示,光电门1、2分别固定在导轨、处,遮光条安装在小车上,连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码,定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下:
ⅰ.用天平测量小车和遮光条的总质量 ,用刻度尺测量、间的距离,用游标卡尺测量遮光条的宽度 。
ⅱ.调节导轨倾斜程度,使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。
ⅲ.从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳,再从导轨左端静止释放小车,用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。
回答下列问题:
(1)步骤ⅱ操作的主要目的是__________。
(2)由牛顿第二定律,小车的加速度大小 __________(用、 、 和 表示)。
(3)步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________(用 、、和表示)。
(4)该同学根据测出的多组、 值,作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线,则可以验证:质量一定时,物体的加速度与所受合外力成__________。
(5)若图像明显不过原点,原因可能是__________(单选,填标号)。
A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放
B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当
C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量
【答案】(1)平衡摩擦力
(2)
(3)
(4)正比 (5)B
【解析】
【小问1详解】
通过两个光电门的遮光时间近似相等,可知速度相等,小车做匀速运动,故步骤ⅱ的主要目的是平衡摩擦力;
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,对整体
解得小车的加速度大小为
【小问3详解】
根据运动学公式有
解得
【小问4详解】
根据前面分析有
可知当图像为一条过原点的直线,当质量一定时,物体的加速度与所受到的合外力成正比;
【小问5详解】
A.小车没有从静止释放,不影响测量的加速度大小,故不会使图像不过原点,故A错误;
B.导轨的倾斜程度调节不恰当时,可知平衡摩擦力不足或者过大,根据牛顿第二定律,对整体
得,图像不过原点,故B正确;
C.根据前面分析,对整体分析得出加速度表达式,当钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量,对本实验没有影响,故C错误。
故选B。
考点02 “弹簧、橡皮条”类实验
1.(2026·云南·高考真题) 某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当水平仪底面水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙所示。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙所示,下列操作能将台面调成水平的是_____________或_____________(填正确答案标号);
A.保持M和N高度不变,调高L B.保持M和N高度不变,调低L
C.保持L高度不变,同时调高M和N D.保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止,记录两细线的夹角,由弹簧测力计读出拉力和的大小,其中的读数为_____________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表,用作图法可得和的合力大小为_____________N(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. A ②. D
(2)3.00 (3)4.0
【解析】
【小问1详解】
[1][2]水平仪气泡会向较高的一端移动,根据图丙可知是M和N端高了的原因,所以要将台面调成水平,需要保持M和N高度不变,调高L或者保持L高度不变,同时调低M和N,故选A或D。
【小问2详解】
由图可知F1的读数为3.00N
【小问3详解】
根据平行四边形法则做出合力图像如图所示
由于每小格边长代表0.5N,故可得F1和F2的合力大小为F=8×0.5N=4.0N
考点03 “小球”类实验
1.(2026·浙江·高考真题) “在探究平抛运动实验中”
(1)为探究水平方向分运动特点,应选用图1中的________(选填“甲”或“乙”)装置
(2)采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上,钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸,在白纸上留下印迹。下列说法正确的是________。
A. 调节装置使其背板竖直
B. 调节斜槽使其末端切线水平
C. 以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点
D. 钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降
(3)如图3所示,将实验中记录的印迹用平滑曲线连接,其中抛出点为坐标原点,A点(11.0cm,15.8cm)是记录的印迹,B点(11.8cm,19.6cm)是曲线上的一个点,为得到小球的水平速度,应取________(选填“A”或“B”)点进行计算,可得水平速度________m/s。(g取,所得结果保留两位有效数字)
【答案】(1)乙 (2)AB
(3) ①. B ②. 0.59
【解析】
【小问1详解】
为研究水平方向分运动特点,需要将平抛运动与匀速直线运动进行对比。故应该选装置乙。
【小问2详解】
A.调节装置使其背板竖直,才能保证小球落在背板上的痕迹准确反映平抛轨迹,A正确。
B.调节斜槽末端切线水平,才能保证小球抛出时初速度水平,B正确。
C.坐标原点应选小球在斜槽末端时球心的位置,不是斜槽末端的投影点,C错误。
D.每次释放小球的高度应相同,保证初速度一致,不需要等间距下降,D错误。
故选AB。
【小问3详解】
[1]由图可知因为B点更接近曲线轨迹上,所以为得到小球的水平速度应该选B点进行计算;
[2]从原点到B点,小球竖直方向上做自由落体运动,时间为
所以
2. (2026·湖南·高考真题)某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验,步骤如下:
(1)准备好单摆,用支架将手机竖直放置。
(2)打开手机录像,将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。
(3)将录制的视频导入软件进行分析,得到摆球的v—t图像,拟合后如图1所示,可知此单摆的周期T为______s。
(4)如图2,用刻度尺测量单摆摆长,该同学将刻度尺竖直放置,刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐,读出______(填“a”“b”或“c”)位置的读数,该读数即为摆长l。
(5)重力加速度g = ______(用题中给出的字母“T”和“l”表示)。
(6)该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度,可能的原因是刻度尺0刻度线______(填“高于”或“低于”)悬点。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 低于
【解析】
【详解】(3)[1]根据题意,由图1可知,单摆的周期为。
(4)[2]如图2,用刻度尺测量单摆摆长,该同学将刻度尺竖直放置,刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐,应读出球心所在位置的读数,即位置的读数,该读数即为摆长。
(5)[3]由单摆周期公式
可得重力加速度
(6)[4]若该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度,可知摆长测量值偏小,即刻度尺0刻度线低于悬点
3. (2026·贵州·高考真题)如图,某同学居家设计简易单摆测量重力加速度。主要器材有:细线、金属球、卷尺、手机、挂衣架。
请完成下列步骤:
(1)用卷尺测量金属球直径三次后得平均值。
(2)用卷尺测量摆线长度三次后得平均值。将金属球从平衡位置拉至一个偏角小于的位置并由静止释放,用手机秒表测量金属球20次全振动的时间。重复测量三次,得周期的平均值。
(3)改变摆线长度,重复步骤(2)。得、(、、)和的数据如下表:
110.10
42.43
42.25
42.38
2.12
100.37
40.43
40.50
40.38
90.23
38.62
38.38
38.50
1.93
计算上表中时的_____s。(保留三位有效数字)
(4)根据重力加速度表达式_____(用、T、L和 表示),计算实验值。
(5)查询当地重力加速度,发现 的实验值偏小。为减小空气阻力引起的误差,应尽量选择质量_____(填“大”或“小”)、体积_____(填“大”或“小”)的摆球。
【答案】 ①. 2.02 ②. ③. 大 ④. 小
【解析】
【详解】(3)[1]金属球做20次全振动的时间为,则周期
当时,代入数据可得
(4)[2])根据单摆的周期公式
其中
则
可得重力加速度表达式为
(5)[3][4]为减小空气阻力引起的误差,应尽量选择质量大、体积小的摆球。
考点04 力学创新实验
1. (2026·广东·高考真题)某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验,图1(a)为装置示意图。
(1)实验原理。
某种薄膜受到小球冲击时会发光,通过测量发光光谱的相对光强峰值,可得最大冲击力,结合动量定理可估测薄膜压缩时间。
(2)实验操作及数据处理。
①称量小球质量,记录质量。
②断开电磁铁电源,使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。
③图1(b)为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和,可得为_________,为6.66 cm。相邻两个位置的时间间隔为,则小球在位置处的速度__________(用、和表示);与薄膜接触前瞬间,小球在位置处的速度__________(用、和表示)。
④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的为。图2为已知的关系图像,可读得为__________N。
⑤,,由动量定理可估测薄膜压缩时间,将数据代入可得_______s(结果保留3位有效数字)。
【答案】 ①. 6.26 ②. ③. ④. 100 ⑤.
【解析】
【详解】[1]毫米刻度尺的分度值为1mm,需要估读到下一位,根据题图可得
[2]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
[3]根据速度时间关系有
又
联立可得
[4]根据题图可得为时,为100N;
[5],,由动量定理可估测薄膜压缩时间
结合
将数据代入可得
试卷第1页,共3页
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