2025高考物理九大力學實驗對點訓練（合集）

試卷第1頁，共8頁實驗一研究勻變速直線運動一、基礎鞏固1．小魯同學用電火花打點計時器做《探究小車速度與時間隨變化的規(guī)律》實驗。(1)如圖所示是由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.20s，其中d1=7.05cm，d2=14.73cm，d3=23.06cm，d4=32.01cm，d5=41.62cm，d6=51.88cm，則B點的瞬時速度大小是m/s（保留兩位有效數(shù)字小車運動的加速度大小為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）.(2)小魯同學做完實驗后，用多用電表測出所用220V的交流電的實際電壓為235V，實際頻率為45.56Hz，但其計算加速度所使用的頻率值為50Hz，小魯?shù)挠嬎憬Y(jié)果比實際值（偏大、偏小或者不變）。2．研究小組用如圖甲所示的裝置來研究自由落體運動。圖乙是實驗中利用電磁打點計時器記錄自由落體運動的軌跡時得到的一條紙帶，圖乙中的點是從放手開始打下的連續(xù)的計數(shù)點，其中相鄰兩計數(shù)點之間的距離為s1=9.6mm、s2=13.4mm、s3=17.3mm、s4=21.1mm，電 源頻率為f=50Hz。(1)下列說法正確的是；A．電磁打點計時器的工作電壓是220V試卷第2頁，共8頁B．實驗中使用秒表測量時間C．實驗時應先由靜止釋放紙帶，然后趕緊接通電源D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因為紙帶和重物受到阻力(2)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，D點的速度vD=m/s，重物的加速度大小為m/s2。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）3．小胡同學為探究滑塊做勻變速直線運動時速度與位移的關系，采用了如圖所示的實驗裝置。具體步驟如下：（1）測量遮光條到光電門的距離x和遮光條的寬度d。（2）接通氣源，由靜止釋放滑塊，數(shù)字計時器上顯示出遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間t，則遮光條通過光電門時的速度大小為v=，滑塊的加速度大小為a=。（均用題中給定的物理量符號表示）（3）改變滑塊由靜止釋放時遮光條到光電門的距離x，測出相對應的遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間t，得出多組實驗數(shù)據(jù)后，將實驗數(shù)據(jù)做一定處理。若滑塊做初速度為0的勻加速直線運動，則繪制的（選填“x-t”“x-”或“x-”）圖像為一條過原點的直線，進一步分析，求得直線的斜率為k，則滑塊的加速度大小表達式為a=（用k、d（2024·北京海淀·三模）4．在高中階段，我們學習了多種測量物體加速度的方法。(1)通過打點計時器，可以測量小車的加速度。實驗裝置如圖所示。通過實驗得到了一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0然后每隔0.1s選取一個計數(shù)點，試卷第3頁，共8頁如圖中A、B、C、D、E、F...所示。某同學測量了相鄰兩計數(shù)點間的距離：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，請計算該小車的加速度a1=m/s2（保留小數(shù)點后兩位）(2)通過光電門，同樣可以測量物體的加速度。如圖，滑塊上安裝了寬度為2.0cm的遮光條，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一光電門的時間Δt1=0.20s，通過第二個光電門的時間Δt2=0.05s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間t=2.5s，試估算滑塊的加速度a2=m/s2（保留兩位有效數(shù)字該估算值與真實值相比（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）(3)頻閃照片也是一種測量加速度的方法。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。某時刻，將一小球從O點由靜止釋放，頻閃儀每隔0.04s閃光一次。以O點為原點，豎直向下為正方向建立坐標軸，并測量各時刻的位置坐標x1、x2、x3...。下圖是小球自由下落時的部分頻閃照片示意圖，照片中的數(shù)字是小球下落的距離（單位：cm）。小崔同學為了減小偶然誤差，他建議做x—t2圖，把實驗數(shù)據(jù)代入（如t=0.0016s2，x1=0.21cm；t=0.0064s2，x2=1.76cm...得到一條過原點的直線，再通過該直線的斜率得到加速度a3。請問該方案是否可行？如果可行，請求出加速度的值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字如果不可行，請說明原因。試卷第4頁，共8頁（2024·重慶九龍坡·三模）5．如圖圖甲是研究小組用智能手機phyphox軟件的“磁力計”功能測量小車在斜面上運動的加速度。將手機的感應端緊貼斜面放置，圓柱形磁粒固定在小車的前后端，兩磁粒中心之間的距離為d。當小車前后端磁粒依次經(jīng)過手機時，“磁力計”記錄下前后磁粒經(jīng)過手機的時間間隔Δt，如圖乙。(1)由圖乙可知，前后端磁粒依次經(jīng)過手機的時間間隔Δt＝s。(2)某次實驗時，第一次手機置于位置1，小車由靜止釋放，讀取時間間隔為Δt1，第二次將手機沿小車運動方向移動距離L（L＞d置于位置2，再次靜止釋放小車，讀取時間間隔為Δt2，則加速度的表達式a＝。（用題中所給物理量的字母表示）(3)對本次實驗的理解，下列說法正確的是______。A．第二次小車可以從不同位置由靜止釋放B．若增加小車的長度不會影響初、末速度的測量值C．若實驗操作都準確無誤，加速度的測量值仍偏大（2024·河南·模擬預測）6．“筋膜槍”是利用內(nèi)部電機帶動“槍頭”高頻沖擊肌肉，緩解肌肉酸痛的設備。某同學為了測量“槍頭”的沖擊頻率，將帶限位孔的塑料底板固定在墻面上，“槍頭”放在限位孔上方，靠近并正對紙帶，如圖甲所示。啟動筋膜槍，松開紙帶，讓紙帶在重錘帶動下穿過限位孔，“槍試卷第5頁，共8頁頭”在紙帶上打下系列點跡。更換紙帶，重復操作。(1)實驗時打出一條清晰的紙帶，截取其中一段，測得相鄰點跡間的距離如圖乙所示，則紙帶的（填“左”或“右”）端連接重錘；若取重力加速度大小為9.8m/s2，可計算出“槍頭”的沖擊頻率為Hz，A點對應的速度為m/s。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(2)該實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是“槍頭”在打點瞬間阻礙紙帶的運動，這樣會導致沖擊頻率的測量值（填“大于”“小于”或“等于”）實際值。（2024·廣東深圳·一模）7．某同學利用打點計時器分析自身步行時的速度特征，把接在50Hz的交流電源上的打點計時器固定在與人腰部等高的桌面上，紙帶穿過打點計時器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直線步行時帶動紙帶運動，打點計時器記錄人步行時的運動信息。(1)選取點跡清晰的紙帶，每5個點取一個計數(shù)點，其中連續(xù)5個計數(shù)點A、B、C、D、E、F如下圖所示，紙帶中BC段的平均速度為vBC=m/s。（保留兩位有效數(shù)字）(2)沿著計數(shù)點位置把紙帶裁開并編號，按編號順序把剪出的紙帶下端對齊并排粘貼在坐標紙上，剪出的紙帶長度代表打出這段紙帶時間內(nèi)的平均速度，把每段紙帶上邊中點連接成線，如下圖所示，若用圖中曲線描述人運動的速度一時間關系，如果用縱坐標表示速度大小，橫坐標表示時間，則紙帶的橫寬d對應橫坐標中的時間長度為s，請根據(jù)下圖估算該同學的步幅為m。（保留兩位有效數(shù)字）（2023·全國·高考真題）8．某同學利用如圖（a）所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系。讓試卷第6頁，共8頁小車左端和紙帶相連。右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關數(shù)據(jù)如圖（b）所示。（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s．以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中，小車發(fā)生對應位移和平均速度分別為Δx和v，表中ΔxAD=cm，vAD=cm/s。位移區(qū)間ABACADAEAF6.60ΔxAD34.9047.3066.073.0 vAD87.394.6（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度v隨時間Δt的變化關系，如圖（c）所示。在答題卡上的圖中補全實驗點。（3）從實驗結(jié)果可知，小車運動的v-Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程v=kΔt+b表示，其中k=cm/s2，b=cm/s。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（4）根據(jù)（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度試卷第7頁，共8頁大小vA=，小車的加速度大小a=。（結(jié)果用字母k、b表示）（2023·浙江·高考真題）9．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，實驗裝置如圖1所示。①需要的實驗操作有（多選A．調(diào)節(jié)滑輪使細線與軌道平行B．傾斜軌道以補償阻力C．小車靠近打點計時器靜止釋放D．先接通電源再釋放小車②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點0、1、2、3、4為計數(shù)點，則計數(shù)點1的讀數(shù)為cm。已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz，則打計數(shù)點2時小車的速度大小為：m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2022·全國·高考真題）10．用雷達探測一高速飛行器的位置。從某時刻（t=0）開始的一段時間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運動，每隔1s測量一次其位置，坐標為x，結(jié)果如下表所示：t/s0123456x/m05071094250533294233回答下列問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動，判斷的理由是試卷第8頁，共8頁（2）當x=507m時，該飛行器速度的大小v=m/s；（3）這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小a=m/s2（保留2位有效數(shù)字）。參考答案：(2)偏大【詳解】（1）[1]根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該過程平均速度，B點的瞬時速度大小是[2]根據(jù)逐差法求出小車運動的加速度大小為（2）打點計時器電壓變大，不影響測量結(jié)果，但是實際頻率小于50Hz，則打點周期偏大，大于0.02s，而計算時仍按0.02s計算，則加速度的計算結(jié)果偏大。(2)0.589.6【詳解】（1）A．電磁打點計時器的工作電壓一般為4—6V，故A錯誤；B．打點計時器直接可以記錄時間，不需要秒表，故B錯誤；C．實驗時應先接通電源，后釋放紙帶，故C錯誤；D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因為紙帶和重物受到阻力，使得加速度小于g，胡D正確。故選D。（2）[1]電源頻率為50Hz，周期為0.02s，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可得，D點的速度[2]用逐差法求加速度的表達式為代入數(shù)據(jù)解得重物的加速度大小為高中物理學習研究答案第1頁，共7頁答案第2頁，共7頁【詳解】（2）[1]遮光條通過光電門時的速度大小為dt[2]根據(jù)運動學公式可得2ax=v2可得滑塊的加速度大小為（3）[3][4]由d22xt2可得d212at2則繪制的x—圖像為一條過原點的直線，斜率為k=則d2a=2k4．(1)0.63(3)不可行，理由：取由O到A點，下落時間為0.04s，重力加速度約為10m/s2，由h=gt2=0.8cm>0.21cm，可知第一段OA的時間間隔小于0.04s，因此x—t2不是一條直線。【詳解】（1）相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔根據(jù)逐差法，該小車的加速度9Ta1==0.63m/s29T（2）[1]遮光條寬度遮光條通過第一光電門的速度通過第二光電門的速度滑塊的加速度[2]光電門測量滑塊瞬時速度的原理是遮光片通過光電門的速度可以用平均速度代替，真實速度為擋光片前邊緣到達光電門中心的瞬時速度，顯然測量的速度偏小，故測得的加速度偏小。（3）不可行，理由：取由O到A點，下落時間為0.04s，重力加速度約為10m/s2，由可知第一段OA的時間間隔小于0.04s，因此x—t2不是一條直線。5．(1)0.70(3)C【詳解】（1）由圖乙可知，前后端磁粒依次經(jīng)過手機的時間間隔（2）小車做勻加速直線運動，則有解得（3）A．小車通過位置1和位置2時的速度必須是同一位置釋放的小車，才能滿足勻變速運動的規(guī)律。故A錯誤；B．計算小車的速度，利用的是平均速度應等于中間時刻的速度，若增加小車長度，則經(jīng)過位置1的中間時刻，和通過位置2時的中間時刻，相對小車不是同一位置，因此存在較大誤高中物理學習研究答案第3頁，共7頁答案第4頁，共7頁差。故B錯誤；C．由于經(jīng)過位置1時，小車的速度較小，平均速度距離小車的中間位置較遠，靠近前端，而經(jīng)過位置2時，小車的速度較大，平均速度距離小車的中間位置較近，因此兩個中間位置的距離比L大，因此L的測量值偏小，從而計算的加速度的值偏大。故C正確。故選C。(2)大于【詳解】（1）[1]松開紙帶，紙帶在重錘作用下做加速運動，紙帶上相鄰兩點間的距離逐漸增大，由圖可知，紙帶左端與重錘相連；[2]根據(jù)逐差法，有即解得頻率為[3]A點對應的速度為（2）“槍頭”打點瞬間阻礙紙帶的運動，使得重物下落的加速度小于自由落體加速度，故計算周期時，加速度值偏大，導致測量結(jié)果偏小，則測量的頻率偏大，故頻率測量值大于實際值。(2)0.100.53【詳解】（1）[1]相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，紙帶中BC段的平均速度為vBC=m/s=1.1m/s（2）[1][2]紙帶的橫寬d對應橫坐標中的時間長度為可把圖像看成v-t圖像，同學的步幅為圖像一個周期內(nèi)每段紙帶面積之和，該同學的步幅為s=(8.8+11+12+11+9.7)cm≈0.53m8．24.0080.071.558.7b2k【詳解】（1）[1]根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得ΔxAD=xAB+xBC+xCD=6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm[2]平均速度為（2）[3]根據(jù)第（1）小題結(jié)果補充表格和補全實驗點圖像得（3）[4][5]從實驗結(jié)果可知，小車運動的v-Δt圖線可視為一條直線，圖像為高中物理學習研究答案第5頁，共7頁答案第6頁，共7頁此直線用方程v=kΔt+b表示，由圖像可知其中cm/s2=71.5cm/s2，b=58.7cm/s（4）[6][7]小球做勻變速直線運動，由位移公式x=v0t+at2，整理得即故根據(jù)圖像斜率和截距可得【詳解】①[1]A．實驗需要調(diào)節(jié)滑輪使細線與軌道平行，選項A正確；B．該實驗只要使得小車加速運動即可，不需要傾斜軌道補償阻力，選項B錯誤；C．為了充分利用紙帶，則小車靠近打點計時器靜止釋放，選項C正確；D．先接通電源再釋放小車，選項D正確。故選ACD。②[2][3]計數(shù)點1的讀數(shù)為2.75cm。已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz，則打點周期T=0.02s，則打計數(shù)點2時小車的速度大小為10．相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m54779【詳解】（1）[1]第1s內(nèi)的位移507m，第2s內(nèi)的位移587m，第3s內(nèi)的位移665m，第4s內(nèi)的位移746m，第5s內(nèi)的位移824m，第6s內(nèi)的位移904m，則相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m，可知判斷飛行器在這段時間內(nèi)做勻加速運動；（2）[2]當x=507m時飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則（3）[3]根據(jù)高中物理學習研究答案第7頁，共7頁試卷第1頁，共9頁實驗二探究彈力和彈簧伸長的關系1．某同學采用鐵架臺、下端帶掛鉤的不同彈簧、相同質(zhì)量的鉤碼若干、刻度尺等，安裝如圖甲所示的裝置，探究彈簧彈力F的大小與伸長量x之間的關系。（1）未掛鉤碼時，彈簧原長放大如圖甲所示，可讀得原長L0=cm。（2）由圖乙可知勁度系數(shù)較大的是彈簧（選填“A”或“B”還可算出A彈簧的勁度系數(shù)為N/m。若把兩個彈簧分別制作成彈簧秤選填“A”或“B”）的靈敏度更高。2．某同學利用圖甲的裝置測量一輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中直尺水平固定，輕彈簧左端固定，右端與細繩連接；細繩跨過光滑定滑輪，其下端可以懸掛鉤碼（實驗中，每個鉤碼的質(zhì)量均為m=50.0g彈簧右端連有一豎直指針，其位置可在直尺上讀出，實驗步驟如下：①在繩下端掛上一個鉤碼，調(diào)整滑輪，使彈簧與滑輪間的細線水平且彈簧與水平桌面沒有接觸；②系統(tǒng)靜止后，記錄鉤碼的個數(shù)及相應的指針位置；③逐次增加鉤碼個數(shù)，并重復步驟②（保持彈簧在彈性限度內(nèi)試卷第2頁，共9頁④用n（n=1,2,3,4,5）表示鉤碼的個數(shù)，ln表示相應的指針位置，記錄的數(shù)據(jù)如下表：ln數(shù)值(cm)解答下列問題：（1）以Fn表示掛n個鉤碼時彈簧所受的彈力大小，重力加速度g取9.8m/s2，則n=2時，F(xiàn)2=N；（2）圖乙的坐標圖中缺少了n=2對應的數(shù)據(jù)點，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標圖中補齊數(shù)據(jù)點，并作出l-F圖像；（3）該實驗的l-F圖線斜率的物理意義為，根據(jù)l-F圖像，求得彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。3．有一款稱為“一抽到底”的紙巾盒改進裝置，如圖所示，該裝置由兩塊擋板和彈簧組成，彈簧連接兩塊擋板。該裝置放在紙巾盒底部，可將整包紙巾頂起，以保持最上面的紙巾能夠在紙巾盒取用口?？萍紝嵺`小組的同學為了研究該裝置中彈簧的特征，做了以下實驗：科技實踐小組設計如圖所示，測量出數(shù)據(jù)記錄于下表格：實驗次數(shù)12345試卷第3頁，共9頁砝碼質(zhì)量m/g20304050彈簧長度l/cm4.514.033.483.272.46彈簧形變量Δl/cm0.992.022.233.04(1)依據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出m-Δl圖像如圖所示，觀察圖像可發(fā)現(xiàn)，其中第次數(shù)據(jù)誤差較大，應該剔除；(2)根據(jù)圖像可得勁度系數(shù)k=N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10N/kg(3)在使用過程中，盒子里的紙巾越來越少，彈簧的彈性勢能（選填“不變”、“逐漸變（2024·天津·模擬預測）4．某同學用如圖甲所示的裝置來探究彈簧彈力F和長度L的關系，把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，記錄彈簧自由下垂時下端所到達的刻度位置。然后，在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和彈簧下端的刻度位置，實驗中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。再以彈簧受到的彈力F為縱軸、彈簧長度L為橫軸建立直角坐標系，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出F-L圖像，如圖乙所示。由圖像可知：試卷第4頁，共9頁(1)彈簧自由下垂時的長度L0=cm。（保留三位有效數(shù)字）(2)彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。（保留三位有效數(shù)字）(3)關于“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗，以下說法正確的是（請將正確答案對應的字母填在橫線上A．應該先把彈簧水平放置測量其原長B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，彈簧應保持豎直狀態(tài)C．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要在鉤碼處于靜止狀態(tài)時讀數(shù)D．實驗中彈簧的長度即為彈簧的伸長量（2024·湖北·模擬預測）5．某實驗小組為測量自動筆里面被壓縮彈簧的勁度系數(shù)，他們一開始設計如圖甲所示的實驗：將自動筆活動端豎直置于電子秤上，當豎直向下按下約0.80cm時（未觸底且未超過彈簧彈性限度穩(wěn)定后電子秤上的讀數(shù)增加了37.85g（重力加速度大小g取10m/s2）。(1)此筆里的彈簧勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字這支筆的重力對實驗試卷第5頁，共9頁（填“有”或“無”）影響；(2)由于彈簧較短，施加適當外力時長度變化不太明顯，于是他們將實驗設計成圖乙所示：將三根相同的彈簧串起來，豎直掛在圖乙所示的裝置中。小組成員通過測量，作出三根彈簧的總長度l與相應所掛重物重力即拉力大小F的關系圖像如圖丙，則一根彈簧的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2024·河南鄭州·模擬預測）6．某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置測量橡皮繩的勁度系數(shù)。將手機懸掛在橡皮繩下，手機軟件中的“定位”功能可以測量手機豎直方向上的位移。實驗小組進行了如下主要的實驗步驟a.安裝實驗器材，橡皮繩分別與手機和鐵架臺連接，手機重心和橡皮繩在同一豎直線；b.手掌托著手機，使橡皮繩處于原長狀態(tài)，打開手機中的位移傳感器軟件；c.緩慢釋放手機，當手機平衡時記錄下手機下降的高度x0；d.在手機下方懸掛質(zhì)量為m=50g等重鉤碼，緩慢釋放，當鉤碼平衡時記錄下手機下降的高度x；e.重復上述第4步操作；f.作出鉤碼數(shù)量n及對應手機從橡皮繩原長開始下降高度x的關系圖像，如圖所示。根據(jù)n-x圖像，回答以下問題：（1）不掛鉤碼時，橡皮繩的伸長量為x0=；（2）該橡皮繩的勁度系數(shù)k=N/m（取g=9.8m/s2);（3）通過分析計算可得到手機的質(zhì)量為。（23-24高三上·四川雅安·階段練習）7．某同學先用如圖甲所示的裝置測彈簧的勁度系數(shù)，再用該彈簧以如圖乙所示的裝置測物試卷第6頁，共9頁塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，取重力加速度大小g=9.8m/s2。（1）測勁度系數(shù)的實驗步驟：a．將輕彈簧懸掛在鐵架臺的橫桿上，刻度尺豎直固定在輕彈簧旁，刻度尺的零刻度與輕彈簧的上端對齊；b．在彈簧下端依次掛上不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每次鉤碼的總質(zhì)量m及對應指針所指刻度值x；c．在m-x坐標系中描點作圖，作出的圖像如圖丙所示。由圖丙可知，彈簧的原長l0=cm，彈簧的勁度系數(shù)k=N/m。（2）用如圖乙所示的裝置測動摩擦因數(shù)，長木板B放在水平面上，物塊A放在長木板上，并用（1）問中的輕彈簧將物塊A與豎直墻面連接，彈簧保持水平，用水平力F拉長木板B緩慢向左運動，A保持靜止，測得這時彈簧的長度l=10cm，已知物塊A的質(zhì)量為2.5kg，則物塊A與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=。（2023·浙江·高考真題）8．如圖所示，某同學把A、B兩根不同的彈簧串接豎直懸掛，探究A、B彈簧彈力與伸長量的關系。在B彈簧下端依次掛上質(zhì)量為m的鉤碼，靜止時指針所指刻度xA、xB的數(shù)據(jù)如表。鉤碼個數(shù)012…xA/cm7.758.539.30…xB/cm20.60…試卷第7頁，共9頁鉤碼個數(shù)為1時，彈簧A的伸長量ΔxA=cm，彈簧B的伸長量ΔxB=cm，兩根彈簧彈性勢能的增加量ΔEpmg(ΔxA+ΔxB)（選填“=”、“<”或“>”）。（2022·湖南·高考真題）9．小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設計了如圖（a）所示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下：（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.05g；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量n/枚52025長度l/cm（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點，繪制圖線；試卷第8頁，共9頁（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖（c）所示，此時橡皮筋的長度為cm；（5）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2021·廣東·高考真題）10．某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30°,彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應的刻度尺示數(shù)L0，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。n123456試卷第9頁，共9頁L/cmn8.04（1）利用ΔLi=Li+3-Li(i=1,2,3)計算彈簧的壓縮量：ΔL1=cm，壓縮量的平均值（2）上述ΔL是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，該彈簧的勁度系數(shù)為N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）答案第1頁，共6頁參考答案：1．2.80##2.78##2.79##2.81##2.82A25##25.0B【詳解】（1）[1]未掛鉤碼時，彈簧原長放大如圖甲所示，可讀得原長為L0=2.80cm（2）[2]根據(jù)胡克定律可得F=kx可知F-x圖像的斜率等于彈簧的勁度系數(shù)，由圖乙可知勁度系數(shù)較大的是A彈簧；[3]由圖可知A彈簧的勁度系數(shù)為[4]若把兩個彈簧分別制作成彈簧秤，由于彈簧B的勁度系數(shù)更小，彈簧B的形變量更明顯，即B的靈敏度更高。2.0.98彈簧勁度系數(shù)的倒數(shù)48.76【詳解】（1）[1]當n=2時彈簧的彈力F2=2×50×10-3×9.8N=0.98N（2）[2]將坐標（0.98，11.40）標入圖中，然后用平滑的直線將各個點跡盡可能的連接起來，不能落在直線上的點跡要讓其均勻的分布在直線的兩側(cè)，誤差明顯的點跡直接舍去，做出的圖像如圖所示答案第2頁，共6頁（3）[3]該圖像任意兩點的橫坐標差值表示彈簧彈力的變化量，而對應的縱坐標的差值表示彈簧長度的變化量，因此可知該圖像的斜率表示彈簧勁度系數(shù)的倒數(shù)；[4]根據(jù)圖像，由圖像中的坐標點可得由此可得(2)20(3)逐漸變小【詳解】（1）由圖可知，第4次的描點不在線上，出現(xiàn)明顯偏差，故第4次數(shù)據(jù)誤差較大，應該剔除；（2）根據(jù)胡克定律mg=kΔl可得由圖像斜率可得解得答案第3頁，共6頁（3）在使用過程中，盒子里的紙巾越來越少，紙巾盒的重力減少，彈簧的型變量減少，故彈簧的彈性勢能逐漸變小。【點睛】4．(1)10.0(2)40.0(3)BC【詳解】（1）由圖乙可知彈簧拉力為0時，彈簧自由下垂時的長度為L0（2）由胡克定律可知F=k(LL0)可得彈簧的勁度系數(shù)為（3）A．為了消除彈簧自重的影響，實驗前，應該先把彈簧豎直放置測量其原長，故A錯B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要使彈簧保持豎直狀態(tài)，此時彈簧的彈力等于鉤碼的重力，故B正確；C．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要在鉤碼處于靜止狀態(tài)時讀數(shù)，故C正確；D．實驗中彈簧的長度不是彈簧的伸長量，彈簧的伸長量等于彈簧的長度減去彈簧的原長，故選BC。5．(1)47.3無(2)50.0【詳解】（1）[1]根據(jù)胡克定律，可得彈簧勁度系數(shù)為故填47.3；答案第4頁，共6頁[2]沒有影響，這是由于彈簧受擠壓時彈力大小可借助于電子秤測出，所以與筆的重力無關，故填無；（2）由于有三根彈簧，則彈簧勁度系數(shù)滿足故填50.0?！驹斀狻浚?）[1]根據(jù)圖像可知不掛鉤碼時，橡皮繩的伸長量為x0=1.5cm（2）[2]根據(jù)胡克定律F=kx可得nmg=kx整理得由圖像可知，圖線的斜率為聯(lián)立可得勁度系數(shù)為k=98N/m（3）[3]手機靜止時，根據(jù)平衡條件可得手機的重力為0手機的質(zhì)量為【詳解】（1）[1]由圖丙可知，彈簧的原長l0=6cm。[2]彈簧的勁度系數(shù)k==8009.8N/m=196N/m（2）[3]物塊A對長木板B的正壓力為答案第5頁，共6頁FN=mAg=24.5N摩擦力為f=F彈=k(l—l0)=7.84N則動摩擦因數(shù)為【詳解】[1]鉤碼個數(shù)為1時，彈簧A的伸長量ΔxA=8.53cm-7.75cm=0.78cm[2]彈簧B的伸長量ΔxB=18.52cm-16.45cm-0.78cm=1.29cm[3]在B彈簧下端掛上鉤碼到系統(tǒng)在無外力作用而處于靜止狀態(tài)的過程，需要有外力迫使系統(tǒng)最終處于靜止狀態(tài)，外力對系統(tǒng)做負功，系統(tǒng)機械能是減少的，所以兩根彈簧彈性勢能的增加量小于鉤碼減小的重力勢能，即【詳解】（3）[1]根據(jù)表格標點連線如圖（4）[2]由圖可知刻度尺的分度值為1mm，故讀數(shù)l=15.35cm；（5）[3]設橡皮筋的勁度系數(shù)為k，原長為x0，則答案第6頁，共6頁n2mg=k(x2x0)則橡皮筋的勁度系數(shù)為k從作的l-n圖線讀取數(shù)據(jù)則可得設冰墩墩的質(zhì)量為m1，則有m1g=k(lx0可得【詳解】（1）[1]根據(jù)壓縮量的變化量為ΔL3=L6L3=(18.0912.05)cm=6.04cm[2]壓縮量的平均值為（2）[3]因三個ΔL是相差3個鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）[4]根據(jù)鋼球的平衡條件有3mgsinθ=k.ΔL解得試卷第1頁，共7頁實驗三探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律一、基礎鞏固1．某同學用電子秤、水瓶、細線、墻釘和白紙等物品．在家中“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗，實驗步驟如下：①用電子秤測量3個水瓶的重量FA、FB、FC，在墻面上貼上白紙，固定兩個墻釘P、Q，將3根細線一端打結(jié)結(jié)點為O，其中兩根細線跨過墻釘，3根細線下端掛上水瓶，如圖甲；②等3個水瓶處于靜止時，在白紙上記下結(jié)點O的位置上、記錄3根細線的方向；③在白紙上按一定的標度作出拉力FA、FB、FC的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出FA、FB、的合力F的圖示，如圖乙?；卮鹣旅鎲栴}：(1)該實驗采用的科學方法是：。(2)∠POQ<90°,緩慢增大FB，要保持細線OP方向不變，下面方法可行的是______。A．保持FC不變，緩慢減小FAB．保持FC不變，緩慢增大FAC．保持FA不變，緩慢減小FCD．保持FA不變，緩慢增大FC(3)若，兩個互成角度的力的合成滿足平行四邊形定則.2．某中學研究小組的同學們用一只彈簧測力計和一個量角器等器材做“驗證力的平行四邊形定則”實驗。設計的裝置如圖所示，固定在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定(1)實驗步驟如下：①將彈簧測力計掛在繩套1上，豎直向上拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點到達O點，記下彈簧測力計的示數(shù)F；②將彈簧測力計掛在繩套1上，手拉著繩套2。緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點到達O點，此時繩套1沿0。方向，繩套2沿127。方向，如圖，記下彈簧測力計的示數(shù)為F1；試卷第2頁，共7頁③根據(jù)力的平行四邊形定則計算②中繩套1的拉力大小F1,=（用F表示④比較F1與（選填“F”或“F1,”）的大小，即可驗證力的平行四邊形定則。(2)下列實驗要求中正確的是A．在實驗前彈簧測力計不需要進行校零B．彈簧測力計軸線、細繩、橡皮筋應與木板平面平行C．與兩繩套相連的細繩之間的夾角越大越好D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使橡皮筋的結(jié)點靜止在O點位置(3)現(xiàn)保持繩套1及結(jié)點在O點位置不變，繩套2沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)動27。過程，繩套2的拉力的變化情況是。A．逐漸增大B．先增大后減小C．逐漸減小D．先減小后增大3．某同學學習“力的合成與分解”后，利用實驗室的器材設計了如圖（a）所示的實驗裝置進行“驗證力的平行四邊形定則”實驗，量角器豎直放置，結(jié)點O與量角器的中心點在同一位置。(1)關于該實驗，下列說法正確的是。（填正確答案標號）A．需要測量重物c的重力B．彈簧測力計的重力對細線上拉力的測量有影響C．連接結(jié)點O的三根細線必須等長D．彈簧測力計必須與量角器平行試卷第3頁，共7頁(2)某次測量時，彈簧測力計a的示數(shù)如圖（b）所示，單位為N，則讀數(shù)為N。(3)彈簧測力計a對準60°刻度，彈簧測力計b對準180°刻度，保持兩彈簧測力計間的夾角不變，繞O點順時針緩慢旋轉(zhuǎn)至a水平，則彈簧測力計a的示數(shù)，彈簧測力計b的示數(shù)。（均選填“一直增大”“一直減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）[2024·天津·模擬預測]4．某同學用如圖所示的實驗裝置來“驗證力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物，彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。(1)為了完成實驗，需要記錄下來的是結(jié)點O的位置以及彈簧測力計中力的大小和方向，如果作圖得到的合力與物塊重力，則平行四邊形定則得以驗證。(2)為了使實驗結(jié)論更加嚴謹，實驗小組同學進行了多次實驗，則每次實驗不必要或錯誤的A．使兩彈簧測力計的夾角保持不變C．拉線方向與木板平面平行D．使兩彈簧測力計示數(shù)保持相同(3)實驗小組某同學在某次實驗中發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A超過了其最大量程，為了保證實驗順利進行且保持原有實驗器材不變，改進方法為（任寫一種即可）[2024·山東泰安·模擬預測]5．在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，將橡皮條的一端固定在豎直放置的木板上，另一端系上兩根細繩套OA、OB，O為兩細繩與橡皮條的結(jié)點，細繩OA跨過C點處釘在木板上的光滑的釘子，下端掛重力已知的鉤碼，細繩OB用一個彈簧測力計鉤住，如圖所示，可以通過改變鉤碼的個數(shù)和彈簧測力計的拉力調(diào)整橡皮條與兩細繩的結(jié)點O的位置。試卷第4頁，共7頁(1)關于實驗中必須注意的以下幾項，其中正確的是______。A．只用彈簧測力計通過細繩拉橡皮條時結(jié)點O達到的位置，應與鉤碼、彈簧測力計同時拉時相同B．在拉動彈簧測力計時彈簧不可與外殼相碰或摩擦C．兩個分力F1、F2間的夾角θ不宜過大，也不宜過小，兩個分力F1、F2的大小越大越好D．拉橡皮條的細繩要適當長些，視線通過細繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個點的位置并使這兩個點的距離適當遠些(2)圖中OC與橡皮條延長線的夾角為α,細繩OB與橡皮條延長線的夾角為β,α+β<90O，下列操作正確的是______。A．減少鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應減小β,同時增大彈簧測力計的拉力B．減少鉤碼個數(shù)后，為使結(jié)點位置不變，應增大β,同時增大彈簧測力計的拉力C．保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右平移一些，為使結(jié)點位置不變，應增大β,同時增大彈簧測力計的拉力D．保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右平移一些，為使結(jié)點位置不變，應減小β,同時減小彈簧測力計的拉力[2024·山東泰安·模擬預測]6．某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置來驗證力的平行四邊形定則。已知兩根直桿在同一豎直面上，a桿豎直，b桿傾斜，一條不可伸長的輕繩兩端分別固定在桿上P、Q兩點，輕繩穿過光滑的輕質(zhì)動滑輪，動滑輪下端連接物塊A，在輕繩的左端連接力傳感器（力傳感器的重力忽略不計重力加速度為g。實驗步驟如下：①用天平測出物塊A的質(zhì)量m；②測出輕繩的長度L，P、Q兩點間的水平距離D；③改變物塊A的質(zhì)量m，記錄力傳感器相應的示數(shù)F。試卷第5頁，共7頁(1)要驗證力的平行四邊形定則，力傳感器的示數(shù)F與物塊A的質(zhì)量m滿足關系式（用題中給出的物理量表示）。(2)若輕繩的P端不動，將Q端沿桿稍微向上移動，力傳感器的示數(shù)（填“變大”“變小”(3)某同學改變物塊A的質(zhì)量，作F－m的圖像，如圖乙，圖像的斜率為k，但是他忘記了記錄間距D的大小，利用圖乙和已知物理量求出D為（L，k，g已知）。[2024·海南·高考真題]7．為驗證兩個互成角度的力的合成規(guī)律，某組同學用兩個彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細線和圖釘?shù)绕鞑?，按照如下實驗步驟完成實驗：(Ⅰ)用圖釘將白紙固定在水平木板上；(Ⅱ)如圖（de）所示，橡皮條的一端固定在木板上的G點，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，將兩細線系在小圓環(huán)上，細線另一端系在彈簧測力計上，用兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)到某位置，并標記圓環(huán)的圓心位置為O點，拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點，大小分別為F1=3.60N、F2=2.90N；拉力F1和F2，改用一個彈簧測力計拉動小圓環(huán)，使其圓心到O點，在拉力F的方向上標記P3點，拉力的大小為F=5.60N請完成下列問題：(1)在圖（e）中按照給定的標度畫出F1、F2和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫出F1、試卷第6頁，共7頁F2的合力F′。(2)比較F和F′，寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點原因[2023·全國·高考真題]8．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有：木板、白紙、兩個標準彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細線和圖釘若干。完成下列實驗步驟：①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，并。（多選，填正確答案標號）A.用刻度尺量出橡皮條的長度B.用刻度尺量出兩細線的長度C.用鉛筆在白紙上標記出小圓環(huán)的位置D.用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向③撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到，由測力計的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細線標記此時F的方向。④選擇合適標度，由步驟②的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作F1和F2的合成圖，得出合力F9的大小和方向；按同一標度在白紙上畫出力F的圖示。⑤比較F9和F的，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。[2022·浙江·高考真題]91）①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖1所示，長木板水平放置，細繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計數(shù)點O為位移測量起點和計時起點，則打計數(shù)點B時小車位移大小為cm。由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點，求得加速度為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。試卷第7頁，共7頁②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗，需調(diào)整的是。A．換成質(zhì)量更小的小車B．調(diào)整長木板的傾斜程度C．把鉤碼更換成砝碼盤和砝碼D．改變連接小車的細繩與長木板的夾角（2）“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖4所示，在該實驗中，①下列說法正確的是；A．拉著細繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應相同B．在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠的兩點C．測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D．測量時，橡皮條、細繩和彈簧秤應貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要（選填“2”、“3”或“4”）次把橡皮條結(jié)點拉到O點。答案第1頁，共8頁參考答案：1．(1)等效替代法(2)AD(3)若在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)和FC等大反向【詳解】（1）該實驗采用的科學方法是等效替代法。（2）AB．如圖所示可知緩慢增大FB，要保持細線OP方向不變，則保持FC不變，緩慢減小FA，故A正確，B錯誤；CD．如圖所示可知緩慢增大FB，要保持細線OP方向不變，應保持FA不變，緩慢增大FC，故C錯誤，D正確。故選AD。（3）若在誤差允許的范圍內(nèi)，F(xiàn)和FC等大反向，兩個互成角度的力的合成滿足平行四邊形定則。答案第2頁，共8頁2．(1)0.75F##FF1,(2)BD(3)C【詳解】（1）[1]根據(jù)力的平行四邊形定則可得②中繩套1的拉力大小,F=Ftan(127o90o)=0.75F,[2]若三力之間滿足平行四邊形定則，則則比較F1與F1,的大小，即可驗證力的平行四邊形定則。（2）A．彈簧測力計在使用前需要校零，故A錯誤；B．實驗時，彈簧測力計軸線、細繩、橡皮筋應與木板平面平行，故B正確；C．為盡量減小誤差，與兩繩套相連的細繩之間的夾角要適當大一些，但不是越大越好，故C錯誤；D．同一實驗，用一個細繩套拉橡皮條可用兩個細繩套拉橡皮條結(jié)點O的位置應相同，而不同實驗結(jié)點O位置可以不同，故D正確。故選BD。（3）如圖所示保持繩套1及結(jié)點在O點位置不變，繩套2沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)動27o過程，可知繩套2的拉力逐漸減小。3．(1)AD(2)4.6(3)一直減小一直增大答案第3頁，共8頁【詳解】（1）A．驗證力的平行四邊形定則時，需要知道合力與分力的大小和方向，即需要測量重物c的重力，即合力。故A正確；BD．彈簧測力計的示數(shù)等于細線上的拉力，彈簧測力計的重力對細線拉力的測量無影響，測量時彈簧測力計必須與量角器平行。故B錯誤；D正確；C．連接結(jié)點O的三根細線等長與否對實驗無影響。故C錯誤。故選AD。（2）題圖（b）中彈簧測力計的最小分度為0.2N，則彈簧測力計a的讀數(shù)為4.6N。（3）[1][2]兩彈簧測力計間的夾角不變，在圓內(nèi)畫出力的矢量三角形，如圖所示，可知彈簧測力計a的示數(shù)一直減小，彈簧測力計b的示數(shù)一直增大。4．(1)等大反向(2)AD(3)將彈簧測力計B順時針旋轉(zhuǎn)一定角度【詳解】（1）根據(jù)平衡條件可知，如果作圖得到的合力與物塊重力等大反向，則平行四邊形定則得以驗證。（2）AD．實驗只需保證結(jié)點O靜止在某位置，且兩彈簧測力計示數(shù)不超過量程，兩彈簧測力計的夾角不需要保持不變，兩彈簧測力計示數(shù)不需要保持相同，故AD符合題意；B．改變O，P點位置，多次實驗，排除偶然情況的可能性，從而驗證力的平行四邊形定則，故B不符合題意；C．為減小實驗誤差，拉線方向與木板平面平行，故C不符合題意。故選AD。（3）根據(jù)平行四邊形定則，兩分力間的夾角越小，合力越大，實驗小組某同學在某次實驗中發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A超過了其最大量程，為了保證實驗順利進行且保持原有實驗器材不變，改進方法為將彈簧測力計B順時針旋轉(zhuǎn)一定角度。5．(1)ABD答案第4頁，共8頁(2)AD【詳解】（1）A．為使力的作用效果相同，只用彈簧測力計通過細繩拉橡皮條時結(jié)點O達到的位置，應與鉤碼、彈簧測力計同時拉時相同，故A正確；B．為減小實驗誤差，在拉動彈簧測力計時彈簧不可與外殼相碰或摩擦，故B正確；C．兩個分力F1、F2間的夾角θ不宜過大，也不宜過小，兩個分力F1、F2的大小也不宜過大或過小，適宜即可，故C錯誤；D．為減小實驗誤差，拉橡皮條的細繩要適當長些，視線通過細繩垂直于紙面，在繩下的紙上用筆畫出兩個點的位置并使這兩個點的距離適當遠些，故D正確。故選ABD。（2）AB．減少鉤碼個數(shù)后，相當于減小一個分力的大小但方向不變，結(jié)點位置不變，相當于合力不變，根據(jù)平行四邊形定則可知，此時應該減小β,同時增大彈簧測力計的拉力，故A正確，B錯誤；CD．保持鉤碼個數(shù)不變，將釘子向右移動一些，結(jié)點位置不變，相當于一個分力的大小不變但方向與合力方向的夾角變小，根據(jù)平行四邊形定則可知，此時應該減小β,同時減小彈簧測力計的拉力，故C錯誤，D正確。故選AD。(2)變大 (3)D=·4k2g2L2k【詳解】（1）如圖所示，設定滑輪處為O點，PO段繩子的長度為l1，QO段繩子的長度為l2，PO與QO與豎直方向的夾角為θ答案第5頁，共8頁由幾何關系可得1sinθ+l2sinθ=D又L解得sinθ=由平衡條件可得2Fcosθ=mg又sin2θ+cos2θ=1解得（2）由（1）分析可知，若輕繩的P端不動，將Q端沿桿稍微向上移動，L不變，D變大，力傳感器的示數(shù)變大。（3）由（1）可知F－m的圖像的斜率為k，則有解得答案第6頁，共8頁(2)①沒有做到彈簧秤、細繩、橡皮條都與木板平行；②讀數(shù)時沒有正視彈簧測力計【詳解】（1）按照給定的標度畫出F1、F2和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫出F1、F2的合力F′，如下圖所示（2）F和F′不完全重合的誤差可能是：①沒有做到彈簧秤、細繩、橡皮條都與木板平行；②讀數(shù)時沒有正視彈簧測力計。8．CD##DC相同位置大小和方向【詳解】②[1]將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力F1和F2的大小，還需要用鉛筆在白紙上標記出小圓環(huán)的位置以及用鉛筆在白紙上標記出兩細線的方向。故選CD。③[2]撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到相同位置，由測力計的示數(shù)得到拉力F的大小，沿細線標記此時F的方向；⑤[3]比較F9和F的大小和方向，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。9．6.15~6.251.7~2.1BC##CBD3【詳解】（1）[1]依題意，打計數(shù)點B時小車位移大小為6.20cm，考慮到偶然誤差，答案第7頁，共8頁6.15cm~6.25cm也可；[2]由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點，有考慮到偶然誤差，1.7m/s2~2.1m/s2也可；[3]A．利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗時，需要滿足小車質(zhì)量遠遠大于鉤碼質(zhì)量，所以不需要換質(zhì)量更小的車，故A錯誤；B．利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗時，需要利用小車斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以需要將長木板安打點計時器一端較滑輪一端適當?shù)母咭恍?，故B正確；C．以系統(tǒng)為研究對象，依題意“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時有考慮到實際情況，即f<mg，有則可知M≈4m而利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗時要保證所懸掛質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，即m<M；可知目前實驗條件不滿足，所以利用當前裝置在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”時，需將鉤碼更換成砝碼盤和砝碼，以滿足小車質(zhì)量遠遠大于所懸掛物體的質(zhì)量，故C正確；D．實驗過程中，需將連接砝碼盤和小車的細繩應跟長木板始終保持平行，與之前的相同，故D錯誤。故選BC。（2）[4]A．在不超出彈簧測力計的量程和橡皮條形變限度的條件下，使拉力適當大些，不必使兩只測力計的示數(shù)相同，故A錯誤；B．在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠的一個點就可以了，故B錯誤；C．實驗中拉彈簧秤時，只需讓彈簧與外殼間沒有摩擦，此時彈簧測力計的示數(shù)即為彈簧對細繩的拉力相等，與彈簧秤外殼與木板之間是否存在摩擦無關，故C錯誤；D．為了減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響，拉橡皮條時，橡皮條、細繩和彈簧秤應貼近并答案第8頁，共8頁平行于木板，故D正確。故選D。[5]若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗，用手拉住一條細繩，用彈簧稱拉住另一條細繩，互成角度的拉橡皮條，使其結(jié)點達到某一點O，記下位置O和彈簧稱示數(shù)F1和兩個拉力的方向；交換彈簧稱和手所拉細繩的位置，再次將結(jié)點拉至O點，使兩力的方向與原來兩力方向相同，并記下此時彈簧稱的示數(shù)F2；只有一個彈簧稱將結(jié)點拉至O點，并記下此時彈簧稱的示數(shù)F的大小及方向；所以若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要3次把橡皮條結(jié)點拉到O。試卷第1頁，共14頁實驗四探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關系1．(1)如圖裝置探究小車速度隨時間變化實驗中下列說法正確的是A．長木板一定要略為傾斜或者光滑B．槽碼質(zhì)量應遠小于小車質(zhì)量C．打點計時器接220V直流電源D．小車靠近打點計時器，先接通電源后釋放小車(2)利用如圖裝置探究小車的加速度與力和質(zhì)量的關系實驗，下列說法正確的是______（多選）A．補償阻力時小車要連接紙帶B．在小車質(zhì)量遠大于槽碼總質(zhì)量，繩的拉力可近似等于槽碼的總重力，這樣引起的誤差屬于偶然性誤差C．調(diào)節(jié)滑輪高度使細繩與水平桌面平行D．該實驗的科學思想方法為控制變量法(3)如圖是某次實驗中得到的一條紙帶，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，用刻度尺量出各計數(shù)點到O點距離為xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小車運動B點的速度大小為m/s，小車運動的加速度大小為m/s2（計算結(jié)果均保2．在“探究加速度與力的關系”的實驗中，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，利用力傳感器來測量細線的拉力F。試卷第2頁，共14頁(1)在該實驗中，長木板（填“需要”或“不需要”）抬高一端來平衡摩擦力。(2)在該實驗中，小車（包括定滑輪）的質(zhì)量M與砂和砂桶的總質(zhì)量m（填“需要”或“不需要”）滿足M遠大于m的關系。(3)該同學多次改變砂的質(zhì)量，通過實驗得到多組a、F數(shù)據(jù)，并利用測量數(shù)據(jù)畫出a-F圖像，已知圖線的斜率大小為k，則小車（包括定滑輪）的質(zhì)量M=（用k表示）。3．在某次探究加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗中，甲、乙、丙、丁四位同學分別設計了如圖所示的實驗裝置，小車總質(zhì)量用M，重物質(zhì)量用m表示。(1)為便于測量合力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時，小車的加速度與所受合力成正比的結(jié)論。下列說法正確的是______。（填選項字母）A．四組實驗中只有甲需要平衡摩擦力B．四組實驗都需要平衡摩擦力C．四組實驗中只有甲需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠小于小車的總質(zhì)量M的條件D．四組實驗都需要滿足所掛重物質(zhì)量m遠小于小車的總質(zhì)量M的條件(2)按甲同學設計裝置完成實驗，并根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，畫出小車的圖像如圖所示，從圖像中可以得出，當小車的質(zhì)量為0.5kg時，它的加速度為m/s2。（保留2位有效數(shù)字）試卷第3頁，共14頁(3)按丁同學設計裝置完成實驗，并根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，畫出小車的a-F圖像如圖所示，圖線在縱軸上的截距為a0，直線斜率為k，則小車的質(zhì)量M=；該值與小車的實際質(zhì)量相比是（選填“偏大”，“偏小”或“相等”）的。(4)若乙、丙、丁三位同學發(fā)現(xiàn)某次測量中力傳感器和彈簧測力計讀數(shù)相同，通過計算得到小車加速度均a，則乙、丙、丁實驗時所用小車總質(zhì)量之比為。4．某實驗小組用如圖甲所示的裝置探究牛頓第二定律。將長木板一端固定在水平桌面的左端，在長木板另一端用墊塊將木板墊起。在木板上固定兩個光電門1和2，木板上端放置一個帶有遮光條的小車，小車通過輕質(zhì)細線繞過固定在木板右端的光滑定滑輪與小物塊相連，木板上方的細線與木板平行，重力加速度大小為g。實驗步驟如下：（1）在小車上放上一定質(zhì)量的砝碼，調(diào)整墊塊的位置，給小車一沿木板向下的初速度，直到遮光條通過兩個光電門的遮光時間相等，然后去掉小物塊，讓小車沿木板下滑記錄遮光條經(jīng)過光電門1、2的遮光時間t1、t2，可求出小車加速度a；（2）改變小車上所放砝碼的質(zhì)量，再次調(diào)整墊塊的位置，重復（1）中操作，求出小車上所試卷第4頁，共14頁放砝碼質(zhì)量為m時對應的小車加速度a；（3）若實驗數(shù)據(jù)滿足牛頓第二定律，以砝碼的質(zhì)量m為橫軸，在坐標紙上作出（填字母序號）關系圖線為一條直線，如圖乙所示；A.a-mB.-mC.a2-mD.-m（4）已知圖乙中直線的斜率為k，縱截距為b，則小車和砝碼受到的合力大小為，小車的質(zhì)量為（用題給已知量字母表示）5．一端有滑輪的平板與小車（滑塊）是力學實驗中的重要實驗儀器，能完成多個實驗。(1)①圖是“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M，實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為小車所受的合外力，需要進行的必要選擇或操作正確的是()A.當M改變時，需要重新平衡摩擦力B.按圖1安裝好實驗裝置，將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囋陂L木板上做勻速直線運動C.調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行②實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是()③下圖是實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，距離已在圖中標示，可得小車的加速度a=m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。④該實驗的系統(tǒng)誤差主要源于“合力”的測量，而百分誤差是衡量實驗精確度的重要標準，其定義為百分誤差η=真實值-測量值真實值×100%。在已平衡摩擦力的情況下，將砂和砂桶的重試卷第5頁，共14頁力作為滑塊所受合力，則合力測量的百分誤差η=×100%（用M、m表示）。(2)看到這組同學的實驗熱情，老師又提供了光電門等實驗器材，要求他們繼續(xù)探究小車的加速度與所受合外力的關系，這組同學又設計了如圖裝置進行實驗，具體實驗步驟如下：①按照圖示安裝好實驗裝置，并測出兩光電門間距離L②調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車，使小車通過兩個光電門的時間相等③取下細繩和砂桶，測量砂子和砂桶的總質(zhì)量，并記錄④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過兩個光電門時的速度和運動的加速度⑤重新掛上細繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復②~④的步驟。關于本實驗說法正確的是()A．斜面左側(cè)墊高調(diào)節(jié)長木板的傾角時，需要取下細繩和砂桶B．斜面左側(cè)墊高調(diào)節(jié)長木板的傾角時，不用取下細繩和砂桶C．砂子和砂桶的總質(zhì)量必須遠小于小車的質(zhì)量D．小車勻加速下滑時，小車所受的合外力等于取走的砂和砂桶的總重力（2024·福建泉州·模擬預測）6．“天問”實驗小組按照如圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力的關系”實驗。(1)該實驗（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦填“需要”或“不需要”）滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量。(2)實驗時，某同學打出一條紙帶如圖乙所示，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，圖中的數(shù)字為對應的兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器的打點頻率為50Hz。小車做試卷第6頁，共14頁勻加速直線運動的加速度a=m/s2。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2024·福建龍巖·模擬預測）7．某軟件能夠調(diào)用手機內(nèi)置加速度傳感器，實時顯示手機加速度的數(shù)值。小明通過安裝有該軟件的智能手機（其坐標軸如圖1所示）探究加速度與力、質(zhì)量的關系，實驗裝置原理圖如圖2所示。已知當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)往小桶中增加砝碼，重復步驟（3測得實驗數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)123456小桶和砝碼的質(zhì)量m（kg）0.02450.04450.06450.08450.10450.1245手機加速度a（m/s2）2.583.394.204.98根據(jù)圖3軟件截圖，上表中空白處的數(shù)據(jù)為m/s2。利用數(shù)據(jù)作出a-F圖像，在圖4中描出第一組數(shù)據(jù)的點并連線，可以得到結(jié)論：當手機的質(zhì)量一定時，手機的加速度與手機所受合外力成正比。保持小桶和砝碼的質(zhì)量不變，用雙面膠把不同數(shù)量的配重片貼在手機背面，重復步驟（3測得實驗數(shù)據(jù)并作出a-圖像，得出結(jié)論：當合外力一定，加速度與物體質(zhì)量成反比。(2)從圖3軟件截圖可以看出，即使整個實驗裝置處于靜止狀態(tài)，手機依然顯示有加速度擾動，為了減少該擾動造成的相對誤差，下列做法可行的是()A．使用質(zhì)量更大的砝碼組B．將彈簧更換為不可伸長的細線C．將彈簧更換為勁度系數(shù)更小的彈簧試卷第7頁，共14頁D．讓小桶和砝碼的質(zhì)量遠遠小于手機的質(zhì)量（2024·浙江·模擬預測）8．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，(1)①圖1為通過位移之比測量加速度之比。抬起黑板擦，兩小車同時開始運動，按下黑板擦，兩小車同時停下來。用刻度尺測出兩小車移動的位移x1、x2。它們的位移與加速度成 （選填“正比”或“反比”）。②在小車相同的情況下，通過增減小盤中的重物改變拉力；在盤中重物相同的情況下，通過增減小車中的重物改變小車的質(zhì)量。則在實驗中選填“需要”或“不需要”）補償阻力的影響。(2)用如圖2所示的裝置進行實驗，①關于補償小車阻力，下列說法正確的是A.小車上不需要固定紙帶B.不需要考慮細線與定滑輪間的摩擦C.必須反復調(diào)整木板傾斜度，直至小車能靜止在木板上D.在小車上增減鉤碼并進行多次實驗，不需要重新補償阻力②在規(guī)范的實驗操作下，打出的一條紙帶如圖3所示，相鄰兩計數(shù)點間均有4個點未畫出，已知電源頻率為50Hz，則打計數(shù)點0時，小車的速度大小為m/s（結(jié)果保留2位③在保持小車質(zhì)量一定，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到如圖4所示的a—F圖像，發(fā)現(xiàn)圖線未過原點，原因可能是試卷第8頁，共14頁A.未補償阻力B.補償阻力過度C.計算小車所受拉力的大小時，未計入槽碼盤所受的重力D.未能滿足槽碼和槽碼盤的總質(zhì)量遠小于小車和鉤碼的總質(zhì)量（2024·遼寧沈陽·三模）9．下圖為某實驗小組“驗證加速度與物體所受合力關系”的實驗裝置，圖中彈簧秤豎直固定，滑輪均為輕質(zhì)滑輪，重力加速度為g。(1)將氣墊導軌調(diào)至水平，再調(diào)整氣墊導軌上連接滑塊的細繩沿水平方向。當遮光條距光電門的距離為L時，由靜止釋放滑塊，測得遮光條通過光電門的擋光時間為t。若遮光條的寬度為d，則滑塊通過光電門的速度v=；加速度a=（均用題中字母表示）。(2)由靜止釋放滑塊后，滑塊所受合力F的大小最接近______。A．鉤碼的重力B．鉤碼重力的2倍C．彈簧秤示數(shù)的一半(3)改變鉤碼個數(shù)，每次滑塊都從同一位置由靜止釋放，記錄擋光時間t和細繩拉力F。在滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M、L和d均無需測量的前提下，只要能證明和滑塊所受拉力F成正比，即可證明加速度a與F成正比（用題中字母表示）。（2024·貴州銅仁·二模）10．某物理興趣小組用如圖所示的阿特伍德機來測量當?shù)刂亓铀俣?。試卷?頁，共14頁(1)實驗時，該小組進行了如下操作：①在重物A上安裝擋光片，把重物A和砝碼盤B用不可伸長的輕質(zhì)細繩連接后，跨放在光滑的輕質(zhì)定滑輪上，在砝碼盤中放入適量的小物體，使裝置處于靜止狀態(tài)，測量出擋光片到光電門豎直距離h和擋光片的寬度d；②在砝碼盤B中放入質(zhì)量為m的砝碼，讓系統(tǒng)（A和B）由靜止開始運動，光電門記錄擋光片遮光的時間為Δt，重物向上運動h時的速度大小為，重物A運動的加速度大小a③增加砝碼盤中砝碼，并重復實驗②,記錄砝碼質(zhì)量m和對應的加速度a。以為縱坐標、為橫坐標，得到~的圖像為直線，縱截距為b，則當?shù)氐闹亓铀俣却笮椤＃?024·江西·高考真題）11．某小組探究物體加速度與其所受合外力的關系。實驗裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定一遮光片，細線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。（1）實驗前調(diào)節(jié)軌道右端滑輪高度，使細線與軌道平行，再適當墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。（2）小車的質(zhì)量為M1=320g。利用光電門系統(tǒng)測出不同鉤碼質(zhì)量m時小車加速度a。鉤碼所受重力記為F，作出a-F圖像，如圖（b）中圖線甲所示。試卷第10頁，共14頁（3）由圖線甲可知，F(xiàn)較小時，a與F成正比；F較大時，a與F不成正比。為了進一步探究，將小車的質(zhì)量增加至M2=470g，重復步驟（2）的測量過程，作出a-F圖像，如圖（b）中圖線乙所示。（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間，非線性區(qū)間。再將小車的質(zhì)量增加至M3=720g，重復步驟（2）的測量過程，記錄鉤碼所受重力F與小車加速度a，如表所示（表中第9~14組數(shù)據(jù)未列出）。序號12345鉤碼所受重力F/(9.8N)0.0200.0400.0600.0800.100小車加速度a/(m.s-2)0.260.550.82序號678鉤碼所受重力F/(9.8N)0.1200.1400.160……0.300小車加速度a/(m.s-2)2.20……3.92（5）請在圖（b）中補充描出第6至8三個數(shù)據(jù)點，并補充完成圖線丙。（6）根據(jù)以上實驗結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量時，a與F成正比。結(jié)合所學知識對上述推斷進行解釋：。（2024·甘肅·高考真題）試卷第11頁，共14頁12．用圖1所示實驗裝置探究外力一定時加速度與質(zhì)量的關系。(1)以下操作正確的是______（單選，填正確答案標號）。A．使小車質(zhì)量遠小于槽碼質(zhì)量B．調(diào)整墊塊位置以補償阻力C．補償阻力時移去打點計時器和紙帶D．釋放小車后立即打開打點計時器(2)保持槽碼質(zhì)量不變，改變小車上砝碼的質(zhì)量，得到一系列打點紙帶。其中一條紙帶的計數(shù)點如圖2所示，相鄰兩點之間的距離分別為S1,S2,...,S8，時間間隔均為T。下列加速度算式中，最優(yōu)的是（單選，填正確答案標號）。),1(S8-S7S7-S6S6-S5