专题12 力学实验（6年汇编）（湖南专用）2021-2026年高考物理真题分类汇编

**基本信息** 高中物理力学实验专题汇编，含湖南2020-2026年高考真题及模拟题，聚焦测重力加速度、探究加速度与合外力关系等核心实验，突出情境创新与数据处理能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验填空|22题（含6年真题）|单摆周期公式、牛顿第二定律、游标卡尺/螺旋测微器读数、图像法处理数据（如a-n图线）|2026真题用手机视频分析v-t图像测周期，2025真题探究黏性液体中小球运动，融合现代技术与误差分析，匹配高考命题趋势|

专题12 力学实验 6年真题1年模拟 考点分类 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 测重力加速度 2026 湖南高考真题（用单摆测量重力加速度，借助视频分析软件处理v-t图像，实验填空） ・情境：用手机录像记录单摆运动，将视频导入软件分析得到摆球v-t图像，拟合后读取周期，刻度尺测摆长，代入单摆周期公式求g； ・考点：单摆周期公式T=2π√(l/g)、v-t图像读取周期（连续两次同向过零或相邻峰值间距）、摆长的测量（悬点到球心距离）、误差分析（摆长测量偏小导致g偏小）； ・题型：实验填空，侧重基本仪器的使用与周期公式的直接应用； ・综合：纯实验综合，融合v-t图像处理、刻度尺读数、周期公式计算与误差分析，考查基础实验能力。 考点 02 探究加速度与合外力关系 2021 湖南高考真题（气垫导轨+垫块改变倾斜角度，探究加速度与合外力关系，实验填空） ・情境：气垫导轨右支点下放垫块（厚度h），通过改变垫块个数n改变导轨倾斜角度，滑块在导轨上加速下滑，记录n与对应加速度a，绘制a-n图线； ・考点：牛顿第二定律（mgsinθ=ma，sinθ≈nh/l）、游标卡尺读数（测垫块厚度h）、图像法处理数据（a与n成正比）、利用图线斜率求缺失数据； ・题型：实验填空，侧重游标卡尺读数、描点作图与图像斜率计算； ・综合：纯实验综合，融合基本仪器读数、数据记录与图像分析，对实验数据处理能力要求较高。 考点 03 其它实验 2025 湖南高考真题（小球在黏性液体中下落，探究动力学规律，实验填空）； 2022 湖南高考真题（橡皮筋+硬币测量冰墩墩质量，实验填空） ・情境：①小球在黏性液体中由静止释放，用频闪摄影记录位置，A、E间近似匀速运动，求速度与黏滞阻力系数表达式；②用橡皮筋悬挂硬币（已知每枚6.05g），测量稳定后橡皮筋长度，绘制l-n图线，再用同样方法测冰墩墩质量； ・考点：螺旋测微器读数、频闪照片数据处理（匀速运动速度v=Δx/Δt）、受力平衡（重力=浮力+黏滞阻力f=kDv）、密度与体积计算、图像法求劲度系数与橡皮筋原长、刻度尺读数、误差分析； ・题型：实验填空（2025、2022），2025年涉及螺旋测微器读数与公式推导，2022年侧重图像法数据处理与质量计算； ・综合：均为创新性实验，2025年融合流体力学阻力与受力平衡分析，2022年融合胡克定律与图像法测质量，对实验创新设计与数据处理能力要求较高。 考点01 测重力加速度 1． 低于 考点02 探究加速度 1． 1.02 0.342（在误差允许的范围内均算对） 考点03 其它实验 1． 2.207/2.206/2.205 减小 2． 15.35 127 1． 0.1 1.5 2．(1)平衡摩擦力 (2) 2Fh 5.50 (3)60Hz 3．(1)5.26 (2)C (3)0.38 4．(1)2.30 (2)A (3)C 5．(1)B (2) 需要 大于 6． 接通电源 7．(1)④①⑤②③ (2)0.40 (3) (4)没有 8．(1)AD (2)2.01 (3)B (4) 9．(1)B (2) 2.43 0.590 0.594 10．(1)20.0 (2)水平 (3) A 11．(1)C (2) 不等于 (3)0.48 12．(1)重物质量 (2)偏小 (3) C 13．(1) /5.981/5.979 (2) (3) 14．(1) 2.150 (2) 20 10 15．(1)交流 (2) 16．(1)AC (2) (3)等于 17．(1)0.03 (2)B (3) (4)A 18．(1) (2) (3)AB 19．(1) (2) (3)B 20．(1)ACD (2) (3)若两弹簧测力计拉力合力较大时，再用一只弹簧测力计钩住细绳把橡皮条拉长，使结点到达同一点时，有可能弹簧测力计已超量程 (4)BD 21．(1)保证滑块碰撞前后做匀速直线运动，系统合外力为零，动量守恒 (2) (3) (4) 22．(1)C (2) (3) 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 力学实验 6年真题1年模拟 考点分类 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 测重力加速度 2026 湖南高考真题（用单摆测量重力加速度，借助视频分析软件处理v-t图像，实验填空） ・情境：用手机录像记录单摆运动，将视频导入软件分析得到摆球v-t图像，拟合后读取周期，刻度尺测摆长，代入单摆周期公式求g； ・考点：单摆周期公式T=2π√(l/g)、v-t图像读取周期（连续两次同向过零或相邻峰值间距）、摆长的测量（悬点到球心距离）、误差分析（摆长测量偏小导致g偏小）； ・题型：实验填空，侧重基本仪器的使用与周期公式的直接应用； ・综合：纯实验综合，融合v-t图像处理、刻度尺读数、周期公式计算与误差分析，考查基础实验能力。 考点 02 探究加速度与合外力关系 2021 湖南高考真题（气垫导轨+垫块改变倾斜角度，探究加速度与合外力关系，实验填空） ・情境：气垫导轨右支点下放垫块（厚度h），通过改变垫块个数n改变导轨倾斜角度，滑块在导轨上加速下滑，记录n与对应加速度a，绘制a-n图线； ・考点：牛顿第二定律（mgsinθ=ma，sinθ≈nh/l）、游标卡尺读数（测垫块厚度h）、图像法处理数据（a与n成正比）、利用图线斜率求缺失数据； ・题型：实验填空，侧重游标卡尺读数、描点作图与图像斜率计算； ・综合：纯实验综合，融合基本仪器读数、数据记录与图像分析，对实验数据处理能力要求较高。 考点 03 其它实验 2025 湖南高考真题（小球在黏性液体中下落，探究动力学规律，实验填空）； 2022 湖南高考真题（橡皮筋+硬币测量冰墩墩质量，实验填空） ・情境：①小球在黏性液体中由静止释放，用频闪摄影记录位置，A、E间近似匀速运动，求速度与黏滞阻力系数表达式；②用橡皮筋悬挂硬币（已知每枚6.05g），测量稳定后橡皮筋长度，绘制l-n图线，再用同样方法测冰墩墩质量； ・考点：螺旋测微器读数、频闪照片数据处理（匀速运动速度v=Δx/Δt）、受力平衡（重力=浮力+黏滞阻力f=kDv）、密度与体积计算、图像法求劲度系数与橡皮筋原长、刻度尺读数、误差分析； ・题型：实验填空（2025、2022），2025年涉及螺旋测微器读数与公式推导，2022年侧重图像法数据处理与质量计算； ・综合：均为创新性实验，2025年融合流体力学阻力与受力平衡分析，2022年融合胡克定律与图像法测质量，对实验创新设计与数据处理能力要求较高。 考点01 测重力加速度 1．（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。 考点02 探究加速度 1．（2021·湖南·高考真题）某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示，___________； （2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平； （3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度； （4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度； （5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表： 1 2 3 4 5 6 0.087 0.180 0.260 0.425 0.519 根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线___________。 如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是___________（保留三位有效数字）。 考点03 其它实验 1．（2025·湖南·高考真题）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为__________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 2．（2022·湖南·高考真题）小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下： （1）查找资料，得知每枚硬币的质量为； （2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度，记录数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 硬币数量/枚 5 10 15 20 25 长度 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56 （3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______ （4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为______； （5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______（计算结果保留3位有效数字）。 1．（2026·湖南长沙·二模）在“研究小球平抛运动”的实验中：该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图所示，图中背景方格的边长为，A、B、C是小球的三个位置，取，照相机拍摄时每隔______曝光一次；小球做平抛运动的初速度_______，小球运动到C点的速度_______ 2．（2026·湖南长沙·三模）某兴趣小组学生利用如图甲所示装置探究合外力做功与动能变化之间的关系，通过改变悬挂钩码的质量（由表示）改变小车所受合外力大小，弹簧测力计示数由表示。钩码每次从同一位置由静止释放落到垫台上（由竖直放置的刻度尺测出释放点离垫台高度）。由打点计时器和纸带记录小车的运动。实验时，保证小车的质量（由表示）不变，逐次增加钩码的质量，打下纸带记录相关数据。 (1)实验前首先要做的步骤是____________________。 (2)实验中小车的合力做的功为________（表达式用题中所给字母表示）。若在靠近木板的左端安装一光电计时器（图中未画），在小车的前端安装一个质量可以忽略的挡光条，宽度为，如图游标卡尺测得遮光条的宽度______mm (3)某次实验光电计时器显示挡光时间，图乙是实验打出的一条纸带，则打点计时器使用的交流电的频率为_______ 3．（2026·湖南怀化·三模）某同学设计如图1所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，在长木板下端固定一光电门，调整长木板与水平地面之间的夹角为，使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，滑块上升到最高位置并返回。 (1)用游标卡尺测出挡光片的宽度，示数如图2所示，游标卡尺为50分度，则挡光片的宽度________mm。 (2)关于本实验，下列说法正确的是________。 A．需要测量滑块和挡光片的总质量 B．需要测量当地的重力加速度 C．需要测量往返过程中滑块两次经过光电门的遮光时间 (3)使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，往返过程中滑块两次经过光电门的速度大小分别记为。其他条件不变，改变滑块的初速度，多次实验得到多组数据，作出图像如图3所示，，则滑块与长木板间的动摩擦因数________（结果保留2位有效数字）。 4．（2026·湖南长沙·三模）用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。某学习小组在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条。细线一端连着滑块，另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。 (1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则__________。 (2)下列实验要求中需要满足的是__________请填写选项前对应的字母。 A．应使A位置与光电门间的距离适当大些 B．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 (3)实验时保持滑块的质量M（含遮光条）和A、B间的距离L不变，改变钩码的质量m，读出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图像，研究滑块动能的变化量与合力对它所做的功的关系，处理实验数据时作出的图像最恰当的是__________请填写选项前对应的字母。 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 5．（2026·湖南株洲·三模）在“探究合力与分力的关系”实验中，备有器材包括滑轮（带有磁铁能固定在磁吸黑板上）若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等，各同学根据不同的方案选择相应的器材，在竖直黑板上进行相关实验操作。 (1)甲同学采用如图甲所示的方案，分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置，记录力的大小和方向，画出力的图示，进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是（　　） A．两个测力计的规格以及量程必须一致 B．标记同一细线方向的两点要相距远些 C．测力计外壳与黑板一定不能发生摩擦 (2)乙同学采用如图乙所示的方案，实验过程只需要一个测力计即可完成实验，该实验_________（选填“需要”或“不需要”）记录点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧，经过正确调零后竖直向下拉，则测力计对点的拉力大小_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）测力计读数减去测力计面板的重量。 6．（2026·湖南长沙·三模）如图甲所示，是验证机械能守恒定律的实验装置，重物的质量为。实验时应先______（选填“接通电源”或“释放纸带”） ，在选定的纸带上依次取计数点A、B、C 如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为，且O为打下的第一个点，各计数点距O点距离如图乙所示。当打点计时器打下点B时，重物增加的动能表达式为______，重物减少的重力势能表达式为______。（已知重力加速度为） 7．（2026·湖南衡阳·模拟预测）小明利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。 (1)下列实验操作步骤，正确的顺序是________。 ①将质量为的铁球放在钢尺末端 ②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落 ③传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线 ④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h ⑤将手机置于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目 (2)声音振幅随时间变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻，对应的时间间隔t=________s。 (3)若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：______（用、、表示）。 (4)若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果_____（填“有”或“没有”）影响。 8．（2026·湖南长沙·模拟预测）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 (1)组装单摆时，应在下列器材中选用_____（选填选项前的字母）。 A．长度为左右的细线 B．长度为左右的细线 C．直径为的塑料球 D．直径为的铁球 (2)某同学某次实验中用刻度尺测出摆线长，球直径如图所示，_____cm； (3)用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。 A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B．出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线对应的值小于图线对应的值 (4)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力，由计算机记录拉力随时间的变化，图像如图所示。测得摆长为，则重力加速度的表达式为_____。 9．（2026·湖南·模拟预测）用如图1所示的实验装置探究、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 (1)打出的第一条纸带上的点迹是短划线，可能由于 ； A．振针位置过高 B．振针位置过低 C．学生电源电压过高 D．学生电源电压过低 (2)如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离图中已标出。已知，，当地的重力加速度g取，则：结果均保留3位有效数字 ①在纸带上打下计数点5时的速度______ ②在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量______J，系统重力势能的减少量______J。所以在实验误差允许的范围内，可认为系统机械能守恒。 10．（2026·湖南·一模）某实验小组要验证牛顿第二定律，装置如图所示，滑块和遮光条的质量为。钩码和动滑轮的质量为、重力加速度为。 (1)实验前，用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度________mm； (2)先调节气垫导轨水平，不悬挂钩码，开通气源，滑块放在气垫导轨上，轻推滑块，滑块依次通过光电门1、2，观察遮光条的挡光时间，如果通过光电门1和通过光电门2时遮光条遮光时间相等，则可以认为气垫导轨________（填“水平”或“不水平”）。 (3)安装好装置，由静止释放滑块，滑块通过光电门1、2时遮光条遮光时间分别为、，弹簧测力计的示数为，若刻度尺测得两光电门中心的距离为，则滑块运动的加速度大小为________、用字母表示）；在误差允许内，如果________（选下面选项），则牛顿第二定律得到验证。 A．    B．    C．    D． 11．（2026·湖南长沙·三模）小明利用安装有phyphox APP的智能手机测量做匀变速直线运动小车的加速度，实验装置如图1所示，主要器材包括：铝质金属轨道、小车、铷磁铁（6个）、槽码、刻度尺、智能手机等。 实验步骤如下： 将6个铷磁铁等间距地固定在金属轨道上，其中两相邻磁铁之间的距离均为10 cm，用槽码将轨道的一端垫高：将手机固定在小车上，打开手机中的phyphox软件，从最高点释放小车，手机随小车一起沿金属轨道向下做匀加速直线运动。在小车向下运动的过程中，磁力计记录了磁场随时间变化的关系图像如图2所示，用Excel导出此数据集，在Excel表格中能找到所有记录的时间和磁感应强度的数据。小明在某一次实验中，根据所取得的数据和图像，将第1个磁铁的位置记为坐标原点，得出小车位置随时间变化的关系如图3所示。 序号 位置 时刻 1 0 1.585 2 0.1 1.841 3 0.2 2.041 4 0.3 2.221 5 0.4 2.361 6 0.5 2.497 图3 (1)有关实验注意事项，下列说法正确的是________。 A．实验中需要保证小车从静止释放 B．实验中需要通过用槽码垫高轨道一端，达到平衡摩擦的目的 C．实验中应选用表面平整且各处粗糙程度相同的木板 (2)若已知相邻两磁铁之间的距离为，小车经过1位置和2位置之间的时间间隔为，经过2位置和3位置之间的时间间隔为。则小车经过2位置的速度________（填“等于”或“不等于”），小车加速度的表达式为________（用、、表示）。 (3)在实验操作中，小车静止释放点在第1个磁铁上方处，从点击开始记录到释放小车的时间间隔为，小车运动过程中的加速度为，小车经过某一位置时APP记录的时间为，由此可用、、、得出小车位置的表达式。为了更快捷、精确地测量小车运动的加速度大小，小明将所获得的位置和时刻的数据添加到Excel表格中，如图3所示。选定表格数据，依次点击插入、散点图、添加趋势线、选择多项式二次函数拟合，同时点击显示公式、确定。即可得到如图4所示的图像，其中表示“小车的位置”，表示“记录的时间”。根据图像中数据，可得出本实验中小车的加速度大小为________（保留2位有效数字）。 12．（2026·湖南长沙·三模）某中学物理小组准备围绕弹簧振子的运动特性开展实验测量弹簧的劲度系数。 实验器材：待测弹簧，支架台，电子秒表，电子秤，米尺，重物若干。 (1)实验方案： ①将待测弹簧上端固定在支架台上，下端悬挂重物组成一弹簧振子，如图1所示。 ②在弹性限度内给弹簧振子施加向下的力稳定后释放，使其做简谐运动； ③利用电子秒表记录该弹簧振子简谐运动周期； ④处理数据，计算出待测弹簧的劲度系数。 小组成员检查实验方案时，发现还需测量________。 (2)误差分析 实际上，待测弹簧并不是轻质弹簧，而具有一定质量，则测量结果________（填“偏大”或“偏小”）。 (3)拓展实验：弹簧振子改装与测量 将该弹簧悬挂质量为的重物且达到平衡时，将一根不可伸长的柔性丝线的一端固定于弹簧的中点，另一端用丝线夹固定在弹簧上端处，令丝线处于刚好拉直而尚未出现张力的状态，如图2所示。 ①改变重物质量并记录稳定时弹簧的伸长量，绘制图像，下列正确的是________。 A．    B．    C． ②实验小组成员发现，当重物质量为时下拉重物稳定后释放，重物的位移呈现周期性变化，如图3所示。将弹簧视为轻质弹簧，以向上为正方向，则________，________。 13．（2026·湖南长沙·二模）在利用单摆测量重力加速度时，某学习小组为了解环境对测量结果带来的影响，设计了如下实验，实验装置如图甲所示。 (1)物理量的测量： ①测摆长：用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长为（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为。由图乙可知，摆球的直径__________mm； ②测周期：让摆球带上正电并处于匀强磁场中，拉开一个小角度后静止释放。摆球摆动到最低点开始计时且记数为1，到第次经过最低点所用的时间为，则周期__________。 (2)已知：磁感应强度为，磁场方向平行水平桌面，且与摆球摆动平面垂直（不计空气阻力），带电摆球电荷量为，摆球到达最低点时的速度为，则相邻两次经过最低点时，摆绳的拉力差大小__________。 (3)若该小组其他操作都正确，并由此计算当地的重力加速度，__________（用物理量、、表示）； 14．（2026·湖南长沙·二模）实验是物理学研究的重要方法。 (1)在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，先用游标卡尺测摆球直径如图（a）所示，则________cm，然后测得线长为，从经过最低点开始计时到接下来第次经过最低点所用时间为，则测量的重力加速度________（用题目中所给的字母符号表示）； (2)在“探究弹簧弹力的大小与形变量的关系”实验时，设计了如图（b）所示的实验装置。倾角为的斜面上固定有一深度为、右端开口的圆筒，圆筒内侧左边筒底固定一原长小于筒深的轻弹簧，弹簧右端与一跨过光滑定滑轮的细线相连。实验时，通过改变细线上所挂钩码的质量来改变弹簧伸出筒口右端的长度，作出的关系如图（c）所示，可得该弹簧的劲度系数________N/m，原长________cm（重力加速度g取）； 15．（2026·湖南邵阳·模拟预测）如图（a），在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重物自由下落，实验中打出的纸带如图（b），A、B、C是纸带上相邻的三个点。已知打点计时器的打点时间间隔为T，AC之间的距离为。 (1)装置中的打点计时器使用的是___________（填“交流”或“直流”）电源； (2)计时器在打B点时纸带的瞬时速度大小为___________。 16．（2026·湖南长沙·模拟预测）某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 (1)关于本实验操作，下列说法正确的是________。 A．在悬挂钩码后，需待钩码静止后再读数 B．用几个不同的弹簧，各测出一组弹力与伸长量，可得出弹力与伸长量成正比 C．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直 D．随意增减钩码，记下弹力与伸长量 (2)该同学经过多次实验，记录多组弹簧弹力F与弹簧长度L数据后描点连线得到图像，如图乙所示，由图线可得弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧的原长为________cm（结果均保留2位有效数字）。 (3)该同学在测量时没有考虑弹簧自身有重量，其劲度系数的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 17．（25-26高一下·重庆沙坪坝·期中）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机转轴上装一支软笔。电动机转动，钢柱下落，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为）。如图乙，在钢柱上从痕迹开始选取5条连续的痕迹，测得它们到痕迹的距离分别为。已知当地重力加速度为。 (1)若电动机的转速为，则___________s。 (2)为验证机械能是否守恒，需要比较钢柱下落过程中任意两点间的___________。 A．速度变化量和重力势能变化量 B．动能变化量与重力势能变化量 C．速度变化量和高度变化量 (3)设各条痕迹到的距离为，对应钢柱的下落速度为，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于___________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。 (4)该同学用两个质量分别为、的圆柱和分别进行实验，多次记录下落高度和相应的速度大小，作出的图像如图丙所示，、下落过程中所受阻力大小始终相等，对比图像分析正确的是___________ A．大于 B．等于 C．小于 18．（2026·湖南长沙·一模）如图为某同学设计的“验证动量守恒定律”的实验装置，气垫桌左端安装有一弹射装置，小物块和挡光条的总质量为M，木板的质量为m，小物块与木板间存在摩擦，忽略木板与气垫桌间的摩擦力，光电门1紧挨着木板左侧。 (1)已知挡光条的宽度为d，若挡光条经过光电门的时间为t，则小物块经过光电门的速度大小为_________。 (2)保持气垫桌水平，将小物块用弹射装置弹射出去，小物块通过光电门1后滑上木板，且小物块一直未从木板上掉落，在挡光条经过光电门2之前，两者已保持相对静止。挡光条先后通过两个光电门的时间分别为、。若小物块与木板的质量满足_________（用、表示），则可验证动量守恒。 (3)（多选）在某次实验时，气垫桌长度有限导致挡光条经过光电门2时，小物块与木板未达到相对静止，为此可以通过________来改进。 A．选用动摩擦因数更大的木板 B．选用质量更大的小物块 C．增大小物块弹射的初速度 19．（2026·湖南永州·三模）实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮，两端各悬挂一个质量均为M的重锤A（含遮光条）、重锤B，重力加速度为g。主要的实验操作如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ②用米尺量出光电门1、2间的高度差h； ③在重锤A上加上质量为m的小钩码； ④将重锤B压在铁架台面上，由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间t1、t2； ⑤改变光电门2的位置，重复实验。 请回答下列问题： (1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝_______ mm。 (2)以h为纵轴、为横轴建立平面直角坐标系，作出如图丙所示图像。若在实验误差允许范围内，该图像的斜率k＝________（用题中字母表示），则验证了机械能守恒定律。 (3)某小组实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是________。 A．存在空气阻力 B．遮光条宽度d的测量值偏大 C．细绳与滑轮间有摩擦力 20．（2026·湖南长沙·模拟预测）某研究性学习小组在“探究力的合成规律”的实验过程中，将白纸固定在水平放置的木板上，把橡皮条的一端固定在板上A点，另一端拴上两个轻绳套，如图甲所示。 (1)该小组同学根据甲图在查找该实验相关资料时，记录部分实验步骤如下： ①用两只弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，让结点到达某一位置O，此时需记录__________。 ②用一只弹簧测力计钩住绳套把橡皮条拉长，使结点到达O点，记下弹簧测力计的示数和方向。 A．O点的位置 B．橡皮筋长度 C．两弹簧测力计示数 D．两绳套方向 (2)图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_______； (3)小组同学发现资料一中实验步骤为①、②；资料二中实验步骤为②、①。小组同学通过认真思考及反复实际操作，发现在一些特殊的情况下资料一的操作步骤会使实验无法顺利进行下去，请同学们试猜出这种特殊情况：__________； (4)小组同学经过讨论，得出另一个方案：如图丙所示，在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。下列说法正确的是_______。 A．实验中，若桌面不水平会影响实验的结论 B．若将轻绳更换成橡皮条进行实验不会影响实验结果 C．作三个拉力的图示时可以采用各自不同的标度 D．改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合 21．（2026·湖南张家界·二模）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律，气垫导轨上安装有两个光电门，滑块A和滑块B上分别固定有宽度为d的遮光条，实验步骤如下： ①调整气垫导轨水平，给滑块A一定的初速度，使其通过光电门1，记录遮光条的遮光时间t1； ②滑块A与静止在光电门1和光电门2之间的滑块B发生正碰，碰撞后滑块A、B分别通过光电门2，记录遮光时间分别为t2和t3； ③用天平测量滑块A（含遮光条）的质量m1，滑块B（含遮光条）的质量m2。 回答下列问题： (1)调整气垫导轨水平的目的是______________________； (2)碰撞前滑块A的速度大小v1=_______________（用题中字母表示）； (3)若满足关系式__________（用题中字母表示），则验证了两滑块碰撞过程中动量守恒； (4)若碰撞为弹性碰撞，还应满足的关系式是_____________（用题中字母表示）。 22．（2026·湖南永州·二模）如图，某实验小组为了验证动量守恒定律，选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端飞出并落在水平面上。再把质量为的小球放在轨道末端，让小球仍从原位置由静止释放，与小球碰后两小球均落在水平面上，分别记录落点痕迹，重复多次实验后确定M、P、N三个落点的平均位置距离O点的长度分别为、、。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．必须满足 B．轨道必须光滑 C．轨道末端切线必须水平 D．实验必须测量轨道末端到O点的高度 (2)在实验误差允许的范围内，若满足关系式________，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。 (3)在实验误差允许的范围内，当两小球质量满足时，若满足=________（用k表示），则可认为两球间的碰撞是弹性碰撞。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 力学实验 6年真题1年模拟 考点分类 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 测重力加速度 2026 湖南高考真题（用单摆测量重力加速度，借助视频分析软件处理v-t图像，实验填空） ・情境：用手机录像记录单摆运动，将视频导入软件分析得到摆球v-t图像，拟合后读取周期，刻度尺测摆长，代入单摆周期公式求g； ・考点：单摆周期公式T=2π√(l/g)、v-t图像读取周期（连续两次同向过零或相邻峰值间距）、摆长的测量（悬点到球心距离）、误差分析（摆长测量偏小导致g偏小）； ・题型：实验填空，侧重基本仪器的使用与周期公式的直接应用； ・综合：纯实验综合，融合v-t图像处理、刻度尺读数、周期公式计算与误差分析，考查基础实验能力。 考点 02 探究加速度与合外力关系 2021 湖南高考真题（气垫导轨+垫块改变倾斜角度，探究加速度与合外力关系，实验填空） ・情境：气垫导轨右支点下放垫块（厚度h），通过改变垫块个数n改变导轨倾斜角度，滑块在导轨上加速下滑，记录n与对应加速度a，绘制a-n图线； ・考点：牛顿第二定律（mgsinθ=ma，sinθ≈nh/l）、游标卡尺读数（测垫块厚度h）、图像法处理数据（a与n成正比）、利用图线斜率求缺失数据； ・题型：实验填空，侧重游标卡尺读数、描点作图与图像斜率计算； ・综合：纯实验综合，融合基本仪器读数、数据记录与图像分析，对实验数据处理能力要求较高。 考点 03 其它实验 2025 湖南高考真题（小球在黏性液体中下落，探究动力学规律，实验填空）； 2022 湖南高考真题（橡皮筋+硬币测量冰墩墩质量，实验填空） ・情境：①小球在黏性液体中由静止释放，用频闪摄影记录位置，A、E间近似匀速运动，求速度与黏滞阻力系数表达式；②用橡皮筋悬挂硬币（已知每枚6.05g），测量稳定后橡皮筋长度，绘制l-n图线，再用同样方法测冰墩墩质量； ・考点：螺旋测微器读数、频闪照片数据处理（匀速运动速度v=Δx/Δt）、受力平衡（重力=浮力+黏滞阻力f=kDv）、密度与体积计算、图像法求劲度系数与橡皮筋原长、刻度尺读数、误差分析； ・题型：实验填空（2025、2022），2025年涉及螺旋测微器读数与公式推导，2022年侧重图像法数据处理与质量计算； ・综合：均为创新性实验，2025年融合流体力学阻力与受力平衡分析，2022年融合胡克定律与图像法测质量，对实验创新设计与数据处理能力要求较高。 考点01 测重力加速度 1．（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】 低于 【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 考点02 探究加速度 1．（2021·湖南·高考真题）某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示，___________； （2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平； （3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度； （4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度； （5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表： 1 2 3 4 5 6 0.087 0.180 0.260 0.425 0.519 根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线___________。 如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是___________（保留三位有效数字）。 【答案】 1.02 0.342（在误差允许的范围内均算对） 【详解】（1）[1]垫块的厚度为 h=1cm+2×0.1mm=1.02cm （5）[2]绘制图线如图； [3]根据 可知a与n成正比关系，则根据图像可知，斜率 解得 a=0.342m/s2 考点03 其它实验 1．（2025·湖南·高考真题）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： （1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，__________。 （2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是）。 （3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小__________（保留2位有效数字）。 （4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力（k为与液体有关的常量），已知小球密度为，液体密度为，重力加速度大小为g，则k的表达式为__________（用题中给出的物理量表示）。 （5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 2.207/2.206/2.205 减小 【详解】（1）[1]根据图1可知小球直径D=2mm+20.7×0.01mm=2.207mm （2）[2]由图2可知A、E两点间的距离为 时间为 所以速度为 （4）[3]小球匀速运动，根据受力平衡有 求得体积公式为 整理可得 （5）[4]根据（4）可知，所以换成直径更小的同种材质小球，速度将减小。 2．（2022·湖南·高考真题）小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下： （1）查找资料，得知每枚硬币的质量为； （2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度，记录数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 硬币数量/枚 5 10 15 20 25 长度 10.51 12.02 13.54 15.05 16.56 （3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______ （4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为______； （5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______（计算结果保留3位有效数字）。 【答案】 15.35 127 【详解】（3）[1]根据表格中的标点，绘制出的图线，如图所示 （4）[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm，故读数； （5）[3]设橡皮筋的劲度系数为k，原长为x0，则 则橡皮筋的劲度系数为k 从作的l-n图线读取数据则可得 ， 设冰墩墩的质量为m1，则有 可得 1．（2026·湖南长沙·二模）在“研究小球平抛运动”的实验中：该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图所示，图中背景方格的边长为，A、B、C是小球的三个位置，取，照相机拍摄时每隔______曝光一次；小球做平抛运动的初速度_______，小球运动到C点的速度_______ 【答案】 0.1 1.5 【详解】[1]竖直方向上有 解得 [2]水平方向有 解得小球做平抛运动的初速度 [3]小球运动到B点的竖直分速度为 小球运动到C点的竖直分速度为 则小球运动到C点的速度为 2．（2026·湖南长沙·三模）某兴趣小组学生利用如图甲所示装置探究合外力做功与动能变化之间的关系，通过改变悬挂钩码的质量（由表示）改变小车所受合外力大小，弹簧测力计示数由表示。钩码每次从同一位置由静止释放落到垫台上（由竖直放置的刻度尺测出释放点离垫台高度）。由打点计时器和纸带记录小车的运动。实验时，保证小车的质量（由表示）不变，逐次增加钩码的质量，打下纸带记录相关数据。 (1)实验前首先要做的步骤是____________________。 (2)实验中小车的合力做的功为________（表达式用题中所给字母表示）。若在靠近木板的左端安装一光电计时器（图中未画），在小车的前端安装一个质量可以忽略的挡光条，宽度为，如图游标卡尺测得遮光条的宽度______mm (3)某次实验光电计时器显示挡光时间，图乙是实验打出的一条纸带，则打点计时器使用的交流电的频率为_______ 【答案】(1)平衡摩擦力 (2) 2Fh 5.50 (3)60Hz 【详解】（1）实验必须平衡小车受到的摩擦力，小车合力才能确定为绳的拉力。 （2）[1]小车合外力大小为弹簧簧测力计读数，小车位移为钩码下落高度2倍，小车的合外力做的功是； [2]游标卡尺测得遮光条的宽度 （3）由于打第6个点时小车已经匀速，可知 得 故 3．（2026·湖南怀化·三模）某同学设计如图1所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，在长木板下端固定一光电门，调整长木板与水平地面之间的夹角为，使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，滑块上升到最高位置并返回。 (1)用游标卡尺测出挡光片的宽度，示数如图2所示，游标卡尺为50分度，则挡光片的宽度________mm。 (2)关于本实验，下列说法正确的是________。 A．需要测量滑块和挡光片的总质量 B．需要测量当地的重力加速度 C．需要测量往返过程中滑块两次经过光电门的遮光时间 (3)使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，往返过程中滑块两次经过光电门的速度大小分别记为。其他条件不变，改变滑块的初速度，多次实验得到多组数据，作出图像如图3所示，，则滑块与长木板间的动摩擦因数________（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)5.26 (2)C (3)0.38 【详解】（1）游标卡尺为50分度，其精度为0.02mm，由图2可知 （2）AB．设滑块上滑过程速度减为0时与光电门相距为s，则上滑过程有 滑块下滑过程有 联立整理得 可知m、g被约掉，故不需要测量m、g，故AB错误； C．测量时需要遮光时间才能计算，故C正确。 故选C。 （3）第（2）问可知，图像斜率为 由图3可知 解得 4．（2026·湖南长沙·三模）用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。某学习小组在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条。细线一端连着滑块，另一端绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。 (1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则__________。 (2)下列实验要求中需要满足的是__________请填写选项前对应的字母。 A．应使A位置与光电门间的距离适当大些 B．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 (3)实验时保持滑块的质量M（含遮光条）和A、B间的距离L不变，改变钩码的质量m，读出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图像，研究滑块动能的变化量与合力对它所做的功的关系，处理实验数据时作出的图像最恰当的是__________请填写选项前对应的字母。 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 【答案】(1)2.30 (2)A (3)C 【详解】（1）由图知第条刻度线与主尺对齐，则 （2）A．应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故A正确； B．拉力是直接通过传感器测量的，故与滑块质量和钩码质量大小关系无关，故B错误。 故选A。 （3）研究滑块动能的变化量与合力对它所做的功的关系时，根据动能定理可得 利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的瞬时速度为 故 所以研究滑块动能的变化量与合力对它所做的功的关系时，处理数据时应作出图像。 故选C。 5．（2026·湖南株洲·三模）在“探究合力与分力的关系”实验中，备有器材包括滑轮（带有磁铁能固定在磁吸黑板上）若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等，各同学根据不同的方案选择相应的器材，在竖直黑板上进行相关实验操作。 (1)甲同学采用如图甲所示的方案，分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置，记录力的大小和方向，画出力的图示，进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是（　　） A．两个测力计的规格以及量程必须一致 B．标记同一细线方向的两点要相距远些 C．测力计外壳与黑板一定不能发生摩擦 (2)乙同学采用如图乙所示的方案，实验过程只需要一个测力计即可完成实验，该实验_________（选填“需要”或“不需要”）记录点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧，经过正确调零后竖直向下拉，则测力计对点的拉力大小_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）测力计读数减去测力计面板的重量。 【答案】(1)B (2) 需要 大于 【详解】（1）A．两个测力计不需要规格、量程必须一致，只要能准确测量拉力即可，A错误； B．标记同一细线方向的两点相距越远，确定力的方向时误差越小，对减小实验误差有益，B正确； C．测力计的读数反映的是绳子拉力的大小，外壳与黑板的摩擦作用在外壳上，不影响弹簧弹力大小，不影响实验结果，C错误。 故选B。 （2）[1]本实验需要确定各力的作用点与方向，三个力都作用在O点，因此需要记录O点位置。 [2]正确调零后，测力计读数已经等于测力计对O点的实际拉力，设拉力为，测力计读数为，面板重量为，有，因此 故填大于。 6．（2026·湖南长沙·三模）如图甲所示，是验证机械能守恒定律的实验装置，重物的质量为。实验时应先______（选填“接通电源”或“释放纸带”） ，在选定的纸带上依次取计数点A、B、C 如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为，且O为打下的第一个点，各计数点距O点距离如图乙所示。当打点计时器打下点B时，重物增加的动能表达式为______，重物减少的重力势能表达式为______。（已知重力加速度为） 【答案】 接通电源 【详解】[1]为了充分利用纸带，实验时应先接通电源，后释放纸带； [2]打点计时器打下点B时，重物的速度为 则重物增加的动能为 [3]打点计时器打下点B时，重物减少的重力势能为 7．（2026·湖南衡阳·模拟预测）小明利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。 (1)下列实验操作步骤，正确的顺序是________。 ①将质量为的铁球放在钢尺末端 ②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落 ③传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线 ④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h ⑤将手机置于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目 (2)声音振幅随时间变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻，对应的时间间隔t=________s。 (3)若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：______（用、、表示）。 (4)若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果_____（填“有”或“没有”）影响。 【答案】(1)④①⑤②③ (2)0.40 (3) (4)没有 【详解】（1）该实验先安装器材并测量高度，再放置铁球、释放并记录声音振幅曲线。正确顺序为： ④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差； ①将质量为的铁球放在钢尺末端； ⑤将手机置于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目； ②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落； ③传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线。 （2）由图乙可知，第一、第二个尖峰的时间间隔为 （3）铁球从静止开始下落，若为自由落体，下落高度与时间满足，落地时竖直方向的速度 联立有 根据机械能守恒，重力势能减少量等于动能增加量 （4）若铁球获得较小的水平速度，其运动变为平抛。竖直方向仍为自由落体，下落时间仅由高度决定，与水平速度无关。重力势能转化为竖直方向动能的关系仍为，与自由落体情形完全相同。因此水平速度不影响机械能守恒的验证。 8．（2026·湖南长沙·模拟预测）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 (1)组装单摆时，应在下列器材中选用_____（选填选项前的字母）。 A．长度为左右的细线 B．长度为左右的细线 C．直径为的塑料球 D．直径为的铁球 (2)某同学某次实验中用刻度尺测出摆线长，球直径如图所示，_____cm； (3)用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。 A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B．出现图线的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线对应的值小于图线对应的值 (4)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力，由计算机记录拉力随时间的变化，图像如图所示。测得摆长为，则重力加速度的表达式为_____。 【答案】(1)AD (2)2.01 (3)B (4) 【详解】（1）AB．单摆实验要求摆线长远大于摆球直径，且摆线不可伸长，故选长度约为的细线，A正确，B错误； CD．摆球应选用密度大、体积小的金属球，以减小空气阻力的影响，故选直径为的铁球，C错误，D正确。 故选AD。 （2）10分度游标卡尺的精确值为，由图可知球的直径为 （3）A．由单摆周期公式 可得 可知图像的斜率为 当地的重力加速度为 若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度L，则有 可知图线与b线斜率相等，两图线应该平行，为纵轴截距，故出现图线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L造成的，故A错误； B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故出现图线的原因可能是误将次全振动记为次，故B正确； C．由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据图像的斜率 可得当地的重力加速度 可知图线对应的值大于图线对应的值，故C错误。 故选B。 （4）由题图可知周期为 根据 联立解得重力加速度的表达式为 9．（2026·湖南·模拟预测）用如图1所示的实验装置探究、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 (1)打出的第一条纸带上的点迹是短划线，可能由于 ； A．振针位置过高 B．振针位置过低 C．学生电源电压过高 D．学生电源电压过低 (2)如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离图中已标出。已知，，当地的重力加速度g取，则：结果均保留3位有效数字 ①在纸带上打下计数点5时的速度______ ②在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量______J，系统重力势能的减少量______J。所以在实验误差允许的范围内，可认为系统机械能守恒。 【答案】(1)B (2) 2.43 0.590 0.594 【详解】（1）AB．振针位置过低，振针的运动幅度太小，会导致纸带上的点迹为短划线，故A错误，B正确； CD．电源电压的高低不影响打点的形状，电压过高或过低不会使点迹成为短划线，故CD错误。 故选B。 （2）[1]每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，相邻计数点间的时间间隔 在纸带上打下计数点5时的速度 [2]在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量 [3]系统重力势能的减少量 10．（2026·湖南·一模）某实验小组要验证牛顿第二定律，装置如图所示，滑块和遮光条的质量为。钩码和动滑轮的质量为、重力加速度为。 (1)实验前，用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度________mm； (2)先调节气垫导轨水平，不悬挂钩码，开通气源，滑块放在气垫导轨上，轻推滑块，滑块依次通过光电门1、2，观察遮光条的挡光时间，如果通过光电门1和通过光电门2时遮光条遮光时间相等，则可以认为气垫导轨________（填“水平”或“不水平”）。 (3)安装好装置，由静止释放滑块，滑块通过光电门1、2时遮光条遮光时间分别为、，弹簧测力计的示数为，若刻度尺测得两光电门中心的距离为，则滑块运动的加速度大小为________、用字母表示）；在误差允许内，如果________（选下面选项），则牛顿第二定律得到验证。 A．    B．    C．    D． 【答案】(1)20.0 (2)水平 (3) A 【详解】（1）游标卡尺是10分度的，精度为。主尺读数为，游标尺第0条刻度线与主尺刻度线对齐，则遮光条的宽度。 （2）如果遮光条通过两个光电门的挡光时间相等，说明滑块通过两个光电门时的速度相等，滑块做匀速直线运动，受力平衡，说明气垫导轨已经调节水平。 （3）[1]滑块通过光电门1时的速度 通过光电门2时的速度 根据匀变速直线运动的速度位移公式 解得加速度 [2]滑块在水平方向上只受绳子的拉力，绳子的拉力等于弹簧测力计的示数，根据牛顿第二定律有 即 故选A。 11．（2026·湖南长沙·三模）小明利用安装有phyphox APP的智能手机测量做匀变速直线运动小车的加速度，实验装置如图1所示，主要器材包括：铝质金属轨道、小车、铷磁铁（6个）、槽码、刻度尺、智能手机等。 实验步骤如下： 将6个铷磁铁等间距地固定在金属轨道上，其中两相邻磁铁之间的距离均为10 cm，用槽码将轨道的一端垫高：将手机固定在小车上，打开手机中的phyphox软件，从最高点释放小车，手机随小车一起沿金属轨道向下做匀加速直线运动。在小车向下运动的过程中，磁力计记录了磁场随时间变化的关系图像如图2所示，用Excel导出此数据集，在Excel表格中能找到所有记录的时间和磁感应强度的数据。小明在某一次实验中，根据所取得的数据和图像，将第1个磁铁的位置记为坐标原点，得出小车位置随时间变化的关系如图3所示。 序号 位置 时刻 1 0 1.585 2 0.1 1.841 3 0.2 2.041 4 0.3 2.221 5 0.4 2.361 6 0.5 2.497 图3 (1)有关实验注意事项，下列说法正确的是________。 A．实验中需要保证小车从静止释放 B．实验中需要通过用槽码垫高轨道一端，达到平衡摩擦的目的 C．实验中应选用表面平整且各处粗糙程度相同的木板 (2)若已知相邻两磁铁之间的距离为，小车经过1位置和2位置之间的时间间隔为，经过2位置和3位置之间的时间间隔为。则小车经过2位置的速度________（填“等于”或“不等于”），小车加速度的表达式为________（用、、表示）。 (3)在实验操作中，小车静止释放点在第1个磁铁上方处，从点击开始记录到释放小车的时间间隔为，小车运动过程中的加速度为，小车经过某一位置时APP记录的时间为，由此可用、、、得出小车位置的表达式。为了更快捷、精确地测量小车运动的加速度大小，小明将所获得的位置和时刻的数据添加到Excel表格中，如图3所示。选定表格数据，依次点击插入、散点图、添加趋势线、选择多项式二次函数拟合，同时点击显示公式、确定。即可得到如图4所示的图像，其中表示“小车的位置”，表示“记录的时间”。根据图像中数据，可得出本实验中小车的加速度大小为________（保留2位有效数字）。 【答案】(1)C (2) 不等于 (3)0.48 【详解】（1）本实验只需要小车做加速度恒定的匀变速直线运动，即可求解加速度，故： A．不需要小车一定从静止释放，初速度不影响加速度的测量，A错误； B．本实验不需要平衡摩擦力，只要合力（加速度）恒定即可，垫高轨道的目的是让小车获得恒定的合外力做匀加速运动，不是平衡摩擦，B错误； C．轨道表面平整、粗糙程度均匀，才能保证小车加速度恒定，满足实验条件，C正确。 故选C。 （2）[1]1位置到3位置总位移为，总时间为，根据匀变速规律，平均速度等于对应时间中间时刻的瞬时速度，而2位置是1~3的位移中点，不是时间中点，因此2位置的瞬时速度不等于。 [2]设1位置速度为，根据匀变速位移公式： ， 消去整理得。 （3）小车做匀加速直线运动，实际运动时间为 位置满足 对比拟合公式 二次项系数对应 因此 12．（2026·湖南长沙·三模）某中学物理小组准备围绕弹簧振子的运动特性开展实验测量弹簧的劲度系数。 实验器材：待测弹簧，支架台，电子秒表，电子秤，米尺，重物若干。 (1)实验方案： ①将待测弹簧上端固定在支架台上，下端悬挂重物组成一弹簧振子，如图1所示。 ②在弹性限度内给弹簧振子施加向下的力稳定后释放，使其做简谐运动； ③利用电子秒表记录该弹簧振子简谐运动周期； ④处理数据，计算出待测弹簧的劲度系数。 小组成员检查实验方案时，发现还需测量________。 (2)误差分析 实际上，待测弹簧并不是轻质弹簧，而具有一定质量，则测量结果________（填“偏大”或“偏小”）。 (3)拓展实验：弹簧振子改装与测量 将该弹簧悬挂质量为的重物且达到平衡时，将一根不可伸长的柔性丝线的一端固定于弹簧的中点，另一端用丝线夹固定在弹簧上端处，令丝线处于刚好拉直而尚未出现张力的状态，如图2所示。 ①改变重物质量并记录稳定时弹簧的伸长量，绘制图像，下列正确的是________。 A．    B．    C． ②实验小组成员发现，当重物质量为时下拉重物稳定后释放，重物的位移呈现周期性变化，如图3所示。将弹簧视为轻质弹簧，以向上为正方向，则________，________。 【答案】(1)重物质量 (2)偏小 (3) C 【详解】（1）根据弹簧振子周期公式有 解得 可知实验还需测量重物质量。 （2）实际中弹簧具有一定质量，设弹簧有效质量为，则振子的等效质量大于重物质量，根据弹簧振子周期公式有 由上式可知测得的周期偏大，根据公式有 可知计算得出的劲度系数测量结果偏小。 （3）[1]当重物质量时，丝线处于松弛状态，整个弹簧伸长，劲度系数为，根据胡克定律有 解得 此阶段图像为过原点的直线，斜率为；当重物质量时，弹簧上半部分被丝线拉直，长度不再增加，仅有下半部分弹簧继续伸长，下半部分弹簧的劲度系数为，根据胡克定律有 解得 此阶段图像的斜率为，可知图像斜率减小且纵截距大于零，故C正确。 [2]结合题意与图3解答可知，在阶段丝线绷紧，仅弹簧下半部分参与振动，劲度系数为2k，设该阶段周期为，有 在阶段丝线松弛，整个弹簧参与振动，劲度系数为，设该阶段周期为，有 由图可知为阶段的四分之一个周期，有 由题意推知表示一个完整周期的时间，有 联立解得 [3]振子在速度为零的两极端位置系统机械能守恒，等效弹性势能相等，有 解得 13．（2026·湖南长沙·二模）在利用单摆测量重力加速度时，某学习小组为了解环境对测量结果带来的影响，设计了如下实验，实验装置如图甲所示。 (1)物理量的测量： ①测摆长：用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长为（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为。由图乙可知，摆球的直径__________mm； ②测周期：让摆球带上正电并处于匀强磁场中，拉开一个小角度后静止释放。摆球摆动到最低点开始计时且记数为1，到第次经过最低点所用的时间为，则周期__________。 (2)已知：磁感应强度为，磁场方向平行水平桌面，且与摆球摆动平面垂直（不计空气阻力），带电摆球电荷量为，摆球到达最低点时的速度为，则相邻两次经过最低点时，摆绳的拉力差大小__________。 (3)若该小组其他操作都正确，并由此计算当地的重力加速度，__________（用物理量、、表示）； 【答案】(1) /5.981/5.979 (2) (3) 【详解】（1）[1]由图乙可知，摆球的直径 [2]单摆的周期为 （2）洛伦兹力不做功，故带电摆球相邻两次经过最低点，速度大小相等，方向相反，即洛伦兹力大小相等，方向相反，设第一次经过最低点时洛伦兹力方向为背离圆心，则第二次经过最低点时洛伦兹力方向为指向圆心，根据牛顿第二定律有， 联立解得摆绳的拉力差大小 （3）根据单摆周期公式有 解得 14．（2026·湖南长沙·二模）实验是物理学研究的重要方法。 (1)在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，先用游标卡尺测摆球直径如图（a）所示，则________cm，然后测得线长为，从经过最低点开始计时到接下来第次经过最低点所用时间为，则测量的重力加速度________（用题目中所给的字母符号表示）； (2)在“探究弹簧弹力的大小与形变量的关系”实验时，设计了如图（b）所示的实验装置。倾角为的斜面上固定有一深度为、右端开口的圆筒，圆筒内侧左边筒底固定一原长小于筒深的轻弹簧，弹簧右端与一跨过光滑定滑轮的细线相连。实验时，通过改变细线上所挂钩码的质量来改变弹簧伸出筒口右端的长度，作出的关系如图（c）所示，可得该弹簧的劲度系数________N/m，原长________cm（重力加速度g取）； 【答案】(1) 2.150 (2) 20 10 【详解】（1）[1]图中的游标卡尺副尺有20个刻度，最小分度值为0.05mm，所以读数为 [2]单摆的摆长为 单摆的周期为 利用单摆周期公式 联立解得 （2）[1]根据胡克定律，有 其中F为弹簧弹力，l是弹簧的形变量，应该是一条过原点的直线，同时斜率 根据图（b）可知绳上拉力（弹簧的弹力）为钩码的重力，所以有 其中可以是图（c）中弹簧伸出筒口右端的长度变化量，代入图像中的数据可知 [2]图像（c）中的一点代入公式 可解得 15．（2026·湖南邵阳·模拟预测）如图（a），在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重物自由下落，实验中打出的纸带如图（b），A、B、C是纸带上相邻的三个点。已知打点计时器的打点时间间隔为T，AC之间的距离为。 (1)装置中的打点计时器使用的是___________（填“交流”或“直流”）电源； (2)计时器在打B点时纸带的瞬时速度大小为___________。 【答案】(1)交流 (2) 【详解】（1）装置中的电火花打点计时器使用的是220V交流电源； （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计时器在打B点时纸带的瞬时速度大小为 16．（2026·湖南长沙·模拟预测）某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置。 (1)关于本实验操作，下列说法正确的是________。 A．在悬挂钩码后，需待钩码静止后再读数 B．用几个不同的弹簧，各测出一组弹力与伸长量，可得出弹力与伸长量成正比 C．安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直 D．随意增减钩码，记下弹力与伸长量 (2)该同学经过多次实验，记录多组弹簧弹力F与弹簧长度L数据后描点连线得到图像，如图乙所示，由图线可得弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧的原长为________cm（结果均保留2位有效数字）。 (3)该同学在测量时没有考虑弹簧自身有重量，其劲度系数的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1)AC (2) (3)等于 【详解】（1）A．悬挂钩码后，待钩码静止时弹簧弹力与钩码重力平衡，此时读数才能准确反映弹簧的弹力大小，故A正确； B．探究弹簧弹力与形变量的关系需使用同一根弹簧完成实验，不同弹簧劲度系数不同，混合多根弹簧的数据无法得到统一的弹力与伸长量正比关系，故B错误； C．弹簧为竖直悬挂，伸长量是竖直方向的长度变化，因此刻度尺必须保持竖直才能准确测量弹簧的实际长度，故C正确； D．增减钩码需要保证弹簧始终在弹性限度内，不能随意增减，否则弹簧发生塑性形变后不再满足弹力与伸长量成正比的规律，故D错误。 故选AC。 （2）根据胡克定律，其中为弹簧总长度，为弹簧原长，为劲度系数。可知图像的斜率大小等于劲度系数，即 当时对应的横坐标值即为弹簧原长。 （3）劲度系数由图像的斜率计算得到，弹簧自身重量只会使弹簧在不受外力时就存在一定的初始伸长量，仅会改变图像的截距，不会影响图像的斜率大小，因此劲度系数的测量值等于真实值。 17．（25-26高一下·重庆沙坪坝·期中）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机转轴上装一支软笔。电动机转动，钢柱下落，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为）。如图乙，在钢柱上从痕迹开始选取5条连续的痕迹，测得它们到痕迹的距离分别为。已知当地重力加速度为。 (1)若电动机的转速为，则___________s。 (2)为验证机械能是否守恒，需要比较钢柱下落过程中任意两点间的___________。 A．速度变化量和重力势能变化量 B．动能变化量与重力势能变化量 C．速度变化量和高度变化量 (3)设各条痕迹到的距离为，对应钢柱的下落速度为，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于___________，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。 (4)该同学用两个质量分别为、的圆柱和分别进行实验，多次记录下落高度和相应的速度大小，作出的图像如图丙所示，、下落过程中所受阻力大小始终相等，对比图像分析正确的是___________ A．大于 B．等于 C．小于 【答案】(1)0.03 (2)B (3) (4)A 【详解】（1）电动机的转速表示单位时间内转动的圈数，周期是转动一圈所需的时间，两者互为倒数关系，即 （2）验证机械能守恒定律的原理是看动能的增加量是否等于重力势能的减少量。 故选B。 （3）若机械能守恒，根据 整理得 由此可知图像的斜率 （4）设圆柱质量为，下落阻力为。根据牛顿第二定律有 解得加速度 由运动学公式 可知，图像的斜率 由图丙可知，图线的斜率大于图线的斜率，即 则 化简得。因为阻力相等，所以。 故选A。 18．（2026·湖南长沙·一模）如图为某同学设计的“验证动量守恒定律”的实验装置，气垫桌左端安装有一弹射装置，小物块和挡光条的总质量为M，木板的质量为m，小物块与木板间存在摩擦，忽略木板与气垫桌间的摩擦力，光电门1紧挨着木板左侧。 (1)已知挡光条的宽度为d，若挡光条经过光电门的时间为t，则小物块经过光电门的速度大小为_________。 (2)保持气垫桌水平，将小物块用弹射装置弹射出去，小物块通过光电门1后滑上木板，且小物块一直未从木板上掉落，在挡光条经过光电门2之前，两者已保持相对静止。挡光条先后通过两个光电门的时间分别为、。若小物块与木板的质量满足_________（用、表示），则可验证动量守恒。 (3)（多选）在某次实验时，气垫桌长度有限导致挡光条经过光电门2时，小物块与木板未达到相对静止，为此可以通过________来改进。 A．选用动摩擦因数更大的木板 B．选用质量更大的小物块 C．增大小物块弹射的初速度 【答案】(1) (2) (3)AB 【详解】（1）挡光条宽度很小，可利用平均速度近似表示瞬时速度，因此小物块经过光电门的速度为 （2）若动量守恒，系统初始动量等于共速后的总动量；小物块初速度 共速后速度 根据动量守恒 代入速度表达式后整理得 可知 （3）由题意知，经过光电门2时小物块与木板未达到相对静止，说明小物块与木板共速情况下，小物块的位移大于气垫桌长度。设小物块与木板的摩擦因数为，由动能定理可知 代入 解得 A．若选用动摩擦因数更大的木板，由上述分析可知，挡光条经过光电门2之前，两者可以实现相对静止，故A正确； B．若选用质量更大的小物块，由上述分析可知，表达式中分母的增加量大于分子的增加量；挡光条经过光电门2之前，两者可以实现相对静止，故B正确； C．若增大小物块弹射的初速度，由上述分析可知，两者相对静止时，物块走过的位移会变大，无法实现挡光条经过光电门2之前，两者相对静止，故C错误。 故选AB。 19．（2026·湖南永州·三模）实验小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮，两端各悬挂一个质量均为M的重锤A（含遮光条）、重锤B，重力加速度为g。主要的实验操作如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ②用米尺量出光电门1、2间的高度差h； ③在重锤A上加上质量为m的小钩码； ④将重锤B压在铁架台面上，由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间t1、t2； ⑤改变光电门2的位置，重复实验。 请回答下列问题： (1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝_______ mm。 (2)以h为纵轴、为横轴建立平面直角坐标系，作出如图丙所示图像。若在实验误差允许范围内，该图像的斜率k＝________（用题中字母表示），则验证了机械能守恒定律。 (3)某小组实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是________。 A．存在空气阻力 B．遮光条宽度d的测量值偏大 C．细绳与滑轮间有摩擦力 【答案】(1) (2) (3)B 【详解】（1）20分度的游标卡尺精度为，可知遮光条的宽度 （2）A下降h，B上升h，系统势能减少量为，根据机械能守恒有 其中， 联立可得 若在实验误差允许范围内，该图像的斜率 则验证了机械能守恒定律。 （3）A．空气阻力会使系统动能增加量小于势能减少量，故A错误； B．遮光条宽度测量值偏大，会导致计算的速度偏大，动能计算值偏大，可能使动能略大于势能减少，故B正确； C．细绳与滑轮间的摩擦力会消耗机械能，使动能增加量小于势能减少量，故C错误。 故选B。 20．（2026·湖南长沙·模拟预测）某研究性学习小组在“探究力的合成规律”的实验过程中，将白纸固定在水平放置的木板上，把橡皮条的一端固定在板上A点，另一端拴上两个轻绳套，如图甲所示。 (1)该小组同学根据甲图在查找该实验相关资料时，记录部分实验步骤如下： ①用两只弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长，让结点到达某一位置O，此时需记录__________。 ②用一只弹簧测力计钩住绳套把橡皮条拉长，使结点到达O点，记下弹簧测力计的示数和方向。 A．O点的位置 B．橡皮筋长度 C．两弹簧测力计示数 D．两绳套方向 (2)图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是_______； (3)小组同学发现资料一中实验步骤为①、②；资料二中实验步骤为②、①。小组同学通过认真思考及反复实际操作，发现在一些特殊的情况下资料一的操作步骤会使实验无法顺利进行下去，请同学们试猜出这种特殊情况：__________； (4)小组同学经过讨论，得出另一个方案：如图丙所示，在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮固定在桌子边，滑轮、可沿桌边移动。下列说法正确的是_______。 A．实验中，若桌面不水平会影响实验的结论 B．若将轻绳更换成橡皮条进行实验不会影响实验结果 C．作三个拉力的图示时可以采用各自不同的标度 D．改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合 【答案】(1)ACD (2) (3)若两弹簧测力计拉力合力较大时，再用一只弹簧测力计钩住细绳把橡皮条拉长，使结点到达同一点时，有可能弹簧测力计已超量程 (4)BD 【详解】（1）要使两个拉力的共同作用效果与一个拉力作用效果相同，就要把橡皮条的结点拉到同一位置O（同一点），此时需记录O点的位置、两弹簧测力计示数和两绳套方向，故选ACD。 （2）只用一只弹簧测力计拉时，对结点O，由二力平衡知弹簧的弹力与橡皮条的拉力共线，故方向一定沿AO方向的是。 （3）特殊情况为：先用两只弹簧测力计钩住绳套，互成角度拉橡皮条使之伸长时，若两弹簧测力计拉力较大，且夹角较小时，再用一只弹簧测力计钩住细绳把橡皮条拉长，使结点到达同一点O时，此时弹簧测力计已超量程。 （4）A．实验中，若桌面不水平，三根轻绳的拉力大小、三根轻绳间的夹角不会改变，故桌面不水平不会影响实验的结论，故A错误； B．若将轻绳更换成橡皮条进行实验，效果相同，不会影响实验结果，故B正确； C．实验通过平行四边形定则做出合力，故作三个拉力图示的时候可以采用的标度应相同，故C错误； D．改变滑轮、的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验，绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合，故D正确。 故选BD。 21．（2026·湖南张家界·二模）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律，气垫导轨上安装有两个光电门，滑块A和滑块B上分别固定有宽度为d的遮光条，实验步骤如下： ①调整气垫导轨水平，给滑块A一定的初速度，使其通过光电门1，记录遮光条的遮光时间t1； ②滑块A与静止在光电门1和光电门2之间的滑块B发生正碰，碰撞后滑块A、B分别通过光电门2，记录遮光时间分别为t2和t3； ③用天平测量滑块A（含遮光条）的质量m1，滑块B（含遮光条）的质量m2。 回答下列问题： (1)调整气垫导轨水平的目的是______________________； (2)碰撞前滑块A的速度大小v1=_______________（用题中字母表示）； (3)若满足关系式__________（用题中字母表示），则验证了两滑块碰撞过程中动量守恒； (4)若碰撞为弹性碰撞，还应满足的关系式是_____________（用题中字母表示）。 【答案】(1)保证滑块碰撞前后做匀速直线运动，系统合外力为零，动量守恒 (2) (3) (4) 【详解】（1）实验中应调整气垫导轨水平，其目的是保证滑块碰撞前后做匀速直线运动，系统合外力为零，动量守恒； （2）碰撞前滑块A的速度大小 （3）若两滑块碰撞过程中动量守恒，则，， 所以 （4）若两滑块碰撞为弹性碰撞，还应满足 联立解得 22．（2026·湖南永州·二模）如图，某实验小组为了验证动量守恒定律，选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放，由轨道末端飞出并落在水平面上。再把质量为的小球放在轨道末端，让小球仍从原位置由静止释放，与小球碰后两小球均落在水平面上，分别记录落点痕迹，重复多次实验后确定M、P、N三个落点的平均位置距离O点的长度分别为、、。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．必须满足 B．轨道必须光滑 C．轨道末端切线必须水平 D．实验必须测量轨道末端到O点的高度 (2)在实验误差允许的范围内，若满足关系式________，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。 (3)在实验误差允许的范围内，当两小球质量满足时，若满足=________（用k表示），则可认为两球间的碰撞是弹性碰撞。 【答案】(1)C (2) (3) 【详解】（1）A．为防止入射小球被反弹，需满足，故A错误； B．实验只需保证小球离开轨道时速度水平，轨道无需光滑（只要小球每次从轨道同一固定位置由静止释放，小球在轨道上运动时，克服摩擦力做的功、因摩擦力损失的机械能是完全相同的，最终到达轨道末端的速度也会保持一致），B错误； C．轨道末端水平才能保证小球做平抛运动，C正确； D．因碰撞前后入射小球和被碰小球做平抛运动，则时间相同，故不需要测量轨道末端到O点的高度，故D错误。 故选C。 （2）由动量守恒定律得 小球离开轨道后做平抛运动，小球做平抛运动抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，则 即 （3）根据 若两球间的碰撞是弹性碰撞，则有 则 当两小球质量满足时，有 故若满足，则可认为两球间的碰撞是弹性碰撞。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $