2026-2027学年高三上学期物理期中备考专题强化练习—力学实验专题（北京市适用）

· 北京市2027届高三上学期期中备考专题强化练习 · 力学实验专题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、探究加速度与力、质量的关系 1．某组同学利用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 (1)除小车、重物、刻度尺、天平（含砝码）、打点计时器（含纸带与复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的仪器和器材中，还应使用的有________（填选项代号）。 A．电压可调的直流电源 B．电压合适的50 Hz交流电源 C．秒表 D．弹簧测力计 (2)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来，还需要进行的一项操作是________。 A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节重物质量m的大小，使小车在重物牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 (3)如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），用毫米刻度尺测出各个相邻计数点间的间隔大小。 由图可知，打下E点时小车的速度为________m/s，小车的加速度为________m/s2。（计算结果保留三位有效数字） (4)该同学根据测得的数据作出的a—F图像如图丙所示，下列哪些原因是可能的________。 A．木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小 B．木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大 C．小车质量远大于重物的质量 D．重物的质量不满足远小于小车质量 (5)因实验前通过将长木板的一端垫起适当的高度，平衡了小车所受的阻力，该同学认为：平衡阻力后，小车和重物组成的系统机械能是守恒的。你是否同意他的结论？并说明理由________。 【答案】(1)B (2)B (3) 0.314 0.496 (4)AD (5)不同意，理由：平衡阻力的本质是让小车重力的分力抵消了小车受到的摩擦力、纸带与打点计时器的阻力等，运动过程中这些阻力仍然会做负功，系统部分机械能会转化为内能，因此系统机械能不守恒 【详解】（1）AB．打点计时器需要使用电压合适的50Hz交流电源，不需要直流电源，故A错误，B正确； C．打点计时器本身可通过打点间隔计时，无需额外秒表，故C错误； D．本实验不需要用到弹簧测力计，故D错误。 故选B。 （2）要让细线拉力等于小车合外力，需要垫高长木板一端平衡摩擦力：操作时需保留纸带（纸带与打点计时器间也存在阻力）、撤去重物，轻推小车后若打出的纸带点迹均匀，说明小车做匀速直线运动，此时重力的分力刚好平衡了所有阻力。 故选B。 （3）[1]相邻计数点间有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，打下E点的速度等于DF段的平均速度 [2]用逐差法计算加速度 代入数据可得 （4）图丙的a-F图像起点不在原点，当F不为零时加速度仍为零，说明平衡摩擦力不足，也就是长木板右端垫得太低、倾角偏小，阻力没有被完全抵消；同时图像末端逐渐偏离直线向下弯曲，是因为随着F增大，重物质量不再远小于小车质量，细线拉力和重物重力的偏差显著变大。 故选AD。 （5）不同意。 理由：平衡阻力的本质是让小车重力的分力抵消了小车受到的摩擦力、纸带与打点计时器的阻力等，运动过程中这些阻力仍然会做负功，让系统的一部分机械能转化为内能，因此小车和重物组成的系统机械能不守恒。 2．用图1所示的实验装置研究加速度与物体受力、物体质量之间的关系。 (1)甲同学研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下： a．用天平测出小车的质量。 b．安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。 c．在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细绳方向与木板平行。 d．接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。 e．保持砂和桶的总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量，并做好记录，重复步骤d。 f．求出每条纸带对应的加速度并填入表中；在坐标纸上建立坐标系，描点作图，以研究加速度与质量的关系。 综合上述实验步骤，请你完成以下任务： ①实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是______。 A．小车后面不能拖纸带 B．系在小车的细绳上不能悬挂小桶 C．打点计时器必须接通电源 ②图2所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为，由图中数据可计算出小车的加速度______。（结果保留2位有效数字） ③若实验中砂和桶的总质量为，则从理论分析可得砂和桶的总重力与细绳对小车的拉力的大小关系为______（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）。 (2)乙同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图3所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细绳方向与木板平行。 请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”）。 步骤 是否有必要 调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力 ①______ 控制砂和桶的总质量应远小于小车和车内砝码的总质量 ②______ (3)丙同学在探究小车加速度与所受合外力的关系时，设计并采用了如图4所示的方案。其实验操作步骤如下： a．挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑。 b．取下砝码盘和砝码，测出其总质量为，并让小车沿木板下滑，测出加速度。 c．改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出图像。请论证说明该实验方案是否需要满足条件。______ 【答案】(1) BC 1.1 略大于 (2) 有必要 没必要 (3)不需要。根据实验步骤，当小车拖着砝码盘和砝码匀速下滑时，根据平衡条件有 取下砝码盘和砝码后，小车下滑时受到的合外力为 联立两式可得 即小车所受合外力精确等于取下的砝码盘和砝码的总重力，所以不需要满足条件 【详解】（1）[1]A．平衡摩擦力时，纸带与打点计时器之间也存在摩擦，为了使小车受到的合外力等于细绳的拉力，小车后面必须拖上纸带，故A错误； B．平衡摩擦力时，不能悬挂砂桶，因为悬挂砂桶后细绳会对小车产生拉力，导致小车做加速运动，无法通过小车自身重力沿斜面的分力来平衡阻力，故B正确； C．实验中需要根据打点计时器在纸带上打出的点迹是否均匀来判断小车是否做匀速直线运动，因此必须接通打点计时器电源，故C正确。 故选BC。 [2]由题图2数据可知，相邻计数点间的距离分别为，，， 任意相邻相等时间内的位移差为 根据匀变速直线运动的推论有 代入数据解得 [3]以砂和砂桶为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得 因为砂桶具有向下的加速度，所以，即砂和桶的总重力略大于细绳对小车的拉力 （2）[1]改进后的实验虽然有力传感器直接测量细绳的拉力，但为了使小车受到的合外力等于细绳的拉力，依然需要调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力，因此该步骤有必要。 [2]由于力传感器可以直接测出细绳的拉力大小，不需要用砂和砂桶的总重力来近似替代绳的拉力，因此不再需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车和车内砝码总质量的条件，因此该步骤没必要。 （3）不需要。根据实验步骤，当小车拖着砝码盘和砝码匀速下滑时，根据平衡条件有 取下砝码盘和砝码后，小车下滑时受到的合外力为 联立两式可得 即小车所受合外力精确等于取下的砝码盘和砝码的总重力，所以不需要满足条件 二、探究平抛运动规律 3．平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直和水平两个方向的运动特点。 (1)如图3-1甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和击打的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，说明A球在竖直方向做______运动。 (2)某小组两位同学借助如图3-1乙所示的器材进行实验研究，下列必须满足的实验条件和必要的实验操作的有______。 A．斜槽轨道光滑 B．用天平测量出平抛小球的质量为 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．图中档条每次必须等间距下移 (3)对于从斜槽上滚出的小球，为了保证小球从斜槽末端水平抛出，需要在实验前调节斜槽，根据______的现象，可以判断出斜槽已经调节水平。 (4)在实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。如图3-2所示，乙同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是______。 A． B． C． D．无法判断 (5)甲同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点，只记录了、、三点，便取点为坐标原点，建立了如图3-3坐标系。轨迹上三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，小球平抛的初速度为______，点竖直方向分速度为______。（取）。 (6)如图3-4研究斜面上的平抛运动。实验装置如图所示，每次将小球从弧形轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的水平射程，最后作出了如图所示的图像，，则：由图可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度______。 【答案】(1)自由落体运动 (2)C (3)在斜槽末端放置小球，小球静止 (4)C (5) 1.5 4.0 (6)1.0 【详解】（1）球与球从同一高度同时开始运动，球做自由落体运动；多次实验中两球总是同时落地，说明球在竖直方向的运动与球相同，即做自由落体运动。 （2）A．斜槽轨道不必光滑，只要每次从同一位置无初速度释放，小球到达斜槽末端的速度就能保持相同，故A错误； B．平抛运动的轨迹与小球质量无关，无须用天平测量小球质量，故B错误； C．每次从斜槽上同一位置无初速度释放小球，可以保证小球平抛的初速度相同，故C正确； D．挡条每次下移的距离不必相等，只需记录各次小球的落点，故D错误。 故选C。 （3）将小球放在斜槽末端，若小球能保持静止，说明斜槽末端的切线水平。 （4）平抛运动的竖直分运动满足 水平分运动满足 消去，整理得 由于水平板相邻位置的竖直间距相等，有 即 因为，所以 故选C。 （5）[1]由图可知，，两点间与，两点间的水平位移均为，故两段运动时间均为；竖直位移分别为，。竖直方向为匀加速运动，相邻相等时间内的位移差满足 解得 水平方向做匀速直线运动，初速度为 [2]在，点间，竖直方向有 点的竖直分速度为 （6）设小球运动时间为，水平方向有 竖直方向有 小球落在斜面上时满足 由此得 图中图线斜率为 由 整理得 三、验证机械能守恒定律 4．在“验证机械能守恒定律”实验中： (1)甲同学采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图1所示。下列说法正确的是______。 A．实验前必须用天平测出重物的质量 B．应选用质量和密度较大的重物 C．实验时先通电，稳定后再释放纸带 D．可以使用或者来计算重物在某点的速度 (2)实验得到如图2所示的一条纸带（其中一段纸带图中未画出）。选取纸带上清晰的某点记为，再选取三个连续打出的点、、C，测出它们到点的距离分别为、、。已知打点计时器所用电源的频率为，重物质量，当地重力加速度。由此可计算出打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度=________。从打下点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为________。（结果均保留两位有效数字） (3)某同学用两个物体、分别进行实验，多次记录下落的高度和对应的速度大小，作出图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定______。 A．受到的阻力大小恒定 B．的质量小于的质量 C．选择进行实验误差更小 (4)某同学利用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，将滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。已知重力加速度为。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是________，将该物理量用表示，若符合机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为________。 【答案】(1)BC (2) 1.5 0.35 (3)AC (4) 遮光条起始位置到光电门的距离x 【详解】（1）A．实验要验证的关系为，两边都有质量m，则实验前不需用天平测出重物的质量，A错误； B．应选用质量和密度较大的重物，以减小阻力的影响，B正确； C．实验时先接通电源，稳定后再释放纸带，C正确； D．若使用或者来计算重物在某点的速度，就相当于间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的价值，D错误。 故选BC。 （2）[1]打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度 [2]从打下点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为 （3）根据能量关系有，整理得 图像为直线，则P、Q受到的合力恒定，阻力大小恒定，且P的斜率较大，则更小，选择P进行实验误差更小，但P、Q质量关系不能确定。 故选AC。 （4）[1]若机械能守恒，则满足 其中，x为遮光条起始位置到光电门的距离；则为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是遮光条起始位置到光电门的距离x； [2]以上测得的物理量满足的关系式为 四、验证动量守恒定律 5．某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。 (1)若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求_______填“>”“=”或“<” (2)实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内，如图乙所示，取其圆心作为平均落点的位置，这样做的目的是为了减少测量时的________选填“系统误差”或“偶然误差” (3)本实验中________填“必须”或“没必要”测量小球做平抛运动的高度 (4)若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式________成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式________成立，则说明碰撞为弹性碰撞。均选用、、、、表示 【答案】(1)> (2)偶然误差 (3)没必要 (4) 【详解】（1）为了防止入射小球发生反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，即； （2）多次实验的落地点分散是由操作中不可控的随机因素导致的偶然误差，用最小圆的圆心作为平均落点，是对多次落点取平均的处理方式，目的是减小偶然误差。 （3）平抛运动在竖直方向做自由落体运动 小球在空中的运动时间 由于小球碰撞前后做自由落体运动的高度都相同，因此小球做平抛运动的时间相同；需要验证的表达式为 等式两边的时间消去，所以没必要测量小球做平抛运动的高度。 （4）[1]设平抛运动的时间为t，则碰前A球的速度 碰后的速度为 被碰小球的速度为 取水平向右为正方向，若碰撞过程中系统的动量守恒，则满足 即验证成立，则验证了动量守恒定律； [2]若碰撞为弹性碰撞，满足机械能守恒定律，需要验证 联立 化简可得 五、用单摆测定重力加速度 6．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)如图，为某同学用10等分游标卡尺测量小球直径，则直径__________，用秒表记录小球摆动时间，则时间__________ (3)实验中测出单摆的摆线长为。摆球直径为、单摆完成次全振动所用的时间为，则重力加速度__________________（用、、、表示）。 (4)该同学测得的值偏大，可能的原因是__________（多选） A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动使摆线长度增加了 C．开始计时的时候，秒表过迟按下 D．实验中误将49次全振动数为50次 E．摆球的质量偏大 F．单摆振动的振幅偏小 (5)为了提高实验的准确度，小红在实验中改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标、为纵坐标作出图线，通过图像求得当地重力加速度。但不小心她每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图中的__________（选填“①”“②”或“③”）。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将__________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】(1)AD (2) (3) (4)ACD (5) ① 相同 【详解】（1）实验时为了减小小球直径对实验结果的影响，在选取细线的长度时，应该选择细线的长度远远大于小球的直径，同时，为了减小实验过程中球受到空气阻力对实验结果的影响，需要尽量选择小球体积小但是质量相对大的。 故选AD。 （2）[1]由图可知，小球的直径为 [2]由图可知，小球摆动时间为 （3）单摆完成次全振动所用的时间为，则单摆周期为 由单摆周期公式有 整理可得重力加速度 （4）由单摆周期公式有 整理可得 A．测摆线长时摆线拉得过紧，测量的摆长偏大，则重力加速度偏大，故A正确； B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动使摆线长度增加了，测量的摆长偏小，则重力加速度偏小，故B错误； C．开始计时的时候，秒表过迟按下，周期的测量值偏小，则重力加速度偏大，故C正确； D．实验中误将49次全振动数为50次，周期的测量值偏小，则重力加速度偏大，故D正确； EF．重力加速度的测量值与摆球的质量、单摆振动的振幅无关，故EF错误。 故选ACD。 （5）[1]若不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有 整理可得 可知，由此得到的图像是图中的①。 [2]摆球重心就在球心处，则有 整理可得 可知，通过图像求得当地重力加速度，则有 可见该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将相同。 试卷第2页（共15页） 试卷第1页（共15页） 学科网（北京）股份有限公司 $ · 北京市2027届高三上学期期中备考专题强化练习 · 力学实验专题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、探究加速度与力、质量的关系 1．某组同学利用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 (1)除小车、重物、刻度尺、天平（含砝码）、打点计时器（含纸带与复写纸）、导线、开关等器材外，在下面的仪器和器材中，还应使用的有________（填选项代号）。 A．电压可调的直流电源 B．电压合适的50 Hz交流电源 C．秒表 D．弹簧测力计 (2)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来，还需要进行的一项操作是________。 A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节重物质量m的大小，使小车在重物牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动 (3)如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），用毫米刻度尺测出各个相邻计数点间的间隔大小。 由图可知，打下E点时小车的速度为________m/s，小车的加速度为________m/s2。（计算结果保留三位有效数字） (4)该同学根据测得的数据作出的a—F图像如图丙所示，下列哪些原因是可能的________。 A．木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小 B．木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大 C．小车质量远大于重物的质量 D．重物的质量不满足远小于小车质量 (5)因实验前通过将长木板的一端垫起适当的高度，平衡了小车所受的阻力，该同学认为：平衡阻力后，小车和重物组成的系统机械能是守恒的。你是否同意他的结论？并说明理由________。 2．用图1所示的实验装置研究加速度与物体受力、物体质量之间的关系。 (1)甲同学研究加速度与物体质量之间的关系的主要实验步骤如下： a．用天平测出小车的质量。 b．安装好实验器材，调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力。 c．在小桶内装砂，用细绳悬挂小桶并绕过滑轮系在小车上，调整细绳方向与木板平行。 d．接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点；断开电源，取下纸带并在纸带上标上编号。 e．保持砂和桶的总质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量，并做好记录，重复步骤d。 f．求出每条纸带对应的加速度并填入表中；在坐标纸上建立坐标系，描点作图，以研究加速度与质量的关系。 综合上述实验步骤，请你完成以下任务： ①实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此过程中，下列说法正确的是______。 A．小车后面不能拖纸带 B．系在小车的细绳上不能悬挂小桶 C．打点计时器必须接通电源 ②图2所示为实验中得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为，由图中数据可计算出小车的加速度______。（结果保留2位有效数字） ③若实验中砂和桶的总质量为，则从理论分析可得砂和桶的总重力与细绳对小车的拉力的大小关系为______（选填“略大于”、“等于”或“略小于”）。 (2)乙同学在研究加速度与物体受力之间的关系时改进了实验方案，他用无线力传感器来测量小车受到的拉力。如图3所示，他将无线力传感器和小车固定在一起，将系着砂桶的细绳系在传感器的挂钩上，调整细绳方向与木板平行。 请判断在改进后的实验中以下步骤是否还有必要（选填“有必要”或“没必要”）。 步骤 是否有必要 调整木板倾角平衡摩擦力和其他阻力 ①______ 控制砂和桶的总质量应远小于小车和车内砝码的总质量 ②______ (3)丙同学在探究小车加速度与所受合外力的关系时，设计并采用了如图4所示的方案。其实验操作步骤如下： a．挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为的小车拖着纸带沿木板匀速下滑。 b．取下砝码盘和砝码，测出其总质量为，并让小车沿木板下滑，测出加速度。 c．改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出图像。请论证说明该实验方案是否需要满足条件。______ 二、探究平抛运动规律 3．平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直和水平两个方向的运动特点。 (1)如图3-1甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和击打的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，说明A球在竖直方向做______运动。 (2)某小组两位同学借助如图3-1乙所示的器材进行实验研究，下列必须满足的实验条件和必要的实验操作的有______。 A．斜槽轨道光滑 B．用天平测量出平抛小球的质量为 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．图中档条每次必须等间距下移 (3)对于从斜槽上滚出的小球，为了保证小球从斜槽末端水平抛出，需要在实验前调节斜槽，根据______的现象，可以判断出斜槽已经调节水平。 (4)在实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。如图3-2所示，乙同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是______。 A． B． C． D．无法判断 (5)甲同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点，只记录了、、三点，便取点为坐标原点，建立了如图3-3坐标系。轨迹上三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，小球平抛的初速度为______，点竖直方向分速度为______。（取）。 (6)如图3-4研究斜面上的平抛运动。实验装置如图所示，每次将小球从弧形轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的水平射程，最后作出了如图所示的图像，，则：由图可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度______。 三、验证机械能守恒定律 4．在“验证机械能守恒定律”实验中： (1)甲同学采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒，实验装置如图1所示。下列说法正确的是______。 A．实验前必须用天平测出重物的质量 B．应选用质量和密度较大的重物 C．实验时先通电，稳定后再释放纸带 D．可以使用或者来计算重物在某点的速度 (2)实验得到如图2所示的一条纸带（其中一段纸带图中未画出）。选取纸带上清晰的某点记为，再选取三个连续打出的点、、C，测出它们到点的距离分别为、、。已知打点计时器所用电源的频率为，重物质量，当地重力加速度。由此可计算出打点计时器打下B点时重物下落的瞬时速度=________。从打下点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量为________。（结果均保留两位有效数字） (3)某同学用两个物体、分别进行实验，多次记录下落的高度和对应的速度大小，作出图像如图3所示，实验操作规范。通过图像可以确定______。 A．受到的阻力大小恒定 B．的质量小于的质量 C．选择进行实验误差更小 (4)某同学利用图4所示的装置验证机械能守恒定律。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一个光电门，滑块上固定一个遮光条，将滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条的宽度为，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，将滑块由静止释放，读取遮光条通过光电门的遮光时间。已知重力加速度为。为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是________，将该物理量用表示，若符合机械能守恒定律，以上测得的物理量满足的关系式为________。 四、验证动量守恒定律 5．某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。 (1)若小球A的质量为，小球B的质量为，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求_______填“>”“=”或“<” (2)实验中用尽可能小的圆将小球落地点包含在内，如图乙所示，取其圆心作为平均落点的位置，这样做的目的是为了减少测量时的________选填“系统误差”或“偶然误差” (3)本实验中________填“必须”或“没必要”测量小球做平抛运动的高度 (4)若测得，，，在误差允许的范围内，满足关系式________成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式________成立，则说明碰撞为弹性碰撞。均选用、、、、表示 五、用单摆测定重力加速度 6．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)如图，为某同学用10等分游标卡尺测量小球直径，则直径__________，用秒表记录小球摆动时间，则时间__________ (3)实验中测出单摆的摆线长为。摆球直径为、单摆完成次全振动所用的时间为，则重力加速度__________________（用、、、表示）。 (4)该同学测得的值偏大，可能的原因是__________（多选） A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动使摆线长度增加了 C．开始计时的时候，秒表过迟按下 D．实验中误将49次全振动数为50次 E．摆球的质量偏大 F．单摆振动的振幅偏小 (5)为了提高实验的准确度，小红在实验中改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出几组对应的和的数值，以为横坐标、为纵坐标作出图线，通过图像求得当地重力加速度。但不小心她每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图中的__________（选填“①”“②”或“③”）。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将__________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 试卷第2页（共9页） 试卷第1页（共9页） 学科网（北京）股份有限公司 $