專(zhuān)題07 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（解析版）-【好題匯編】2024年高考物理三模試題分類(lèi)匯編（北京專(zhuān)用）

專(zhuān)題07力學(xué)實(shí)驗(yàn)（解析版）1．（2024·北京海淀·統(tǒng)考三模）兩組同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）甲組同學(xué)采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

①對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是。A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量D．先釋放重物，再接通電源后②在一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖丙所示。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為、、。已知紙帶相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為△t。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的動(dòng)能增加量；設(shè)這一過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減小量為，則應(yīng)該有大小關(guān)系（填“大于”、“等于”或“小于”），這是因?yàn)椤?/p>

③根據(jù)學(xué)過(guò)的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，利用圖乙中的紙帶，論證說(shuō)明AC段的平均速度是否可以代替AC段時(shí)間中點(diǎn)B的瞬時(shí)速度。（2）乙組同學(xué)采用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)前，將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，用天平稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m，測(cè)出擋光條的寬度為d，并將滑塊移到圖示位置，測(cè)出擋光條到光電門(mén)的距離為l。釋放滑塊，讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間為t。多次改變光電門(mén)的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)開(kāi)始滑動(dòng)，測(cè)量相應(yīng)的l與t值。

為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，請(qǐng)寫(xiě)出該組同學(xué)還需要測(cè)量哪個(gè)物理量以及各物理量應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系式?！敬鸢浮緼B/BA大于見(jiàn)解析見(jiàn)解析見(jiàn)解析【詳解】（1）[1]AB．選用密度較大的重錘的目的是減小空氣阻力帶來(lái)的相對(duì)誤差，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正，是為了減少紙帶與限位孔之間的摩擦，AB正確；C．本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證重力勢(shì)能減少量與動(dòng)能增加量之間的關(guān)系，這兩個(gè)物理量都含有質(zhì)量，所以可以消去，故實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)時(shí)為了合理利用紙帶，要先打開(kāi)電源，然后釋放重物，D錯(cuò)誤。故選AB。[2][3][4]根據(jù)平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可得打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度為所以，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的動(dòng)能增加量這一過(guò)程中摩擦阻力和空氣阻力做負(fù)功，使得機(jī)械能減小，所以物體的重力勢(shì)能減小量大于動(dòng)能的增加量。[5]根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間關(guān)系可得這段時(shí)間的平均速度根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)得速度公式可知中間時(shí)刻的速度所以即勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。（2）[6]若機(jī)械能守恒，有可得則還需測(cè)量滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M。需要驗(yàn)證圖線(xiàn)是否為一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，同時(shí)圖線(xiàn)斜率是否等于。2．（2024·北京順義·統(tǒng)考三模）甲、乙兩同學(xué)分別用不同的方案做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。(1)甲同學(xué)用如圖所示的裝置研究小球在斜槽末端碰撞時(shí)動(dòng)量是否守恒。O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為的入射小球多次從斜槽上位置S由靜止釋放，通過(guò)白紙和復(fù)寫(xiě)紙找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)出平拋射程O(píng)P（稱(chēng)為第一次操作）。然后，把半徑相同質(zhì)量為的被碰小球靜置于斜槽末端，仍將入射小球從斜槽上位置S由靜止釋放，與被碰小球發(fā)生正碰，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為M、N，測(cè)出OM、ON（稱(chēng)為第二次操作）。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿(mǎn)足關(guān)系式，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒。①下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)條件的敘述，正確的是。（選填選項(xiàng)前的字母）A．同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放B．入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量C．斜槽傾斜部分必須光滑D．斜槽末端必須水平②若第二次操作時(shí)，入射小球從斜槽上靜止釋放的位置低于S，其他操作都正確的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為（選填“>”“<”或“=”）。(2)乙同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)帶有等寬遮光條的滑塊A、B間放置輕質(zhì)彈簧，擠壓兩個(gè)滑塊使彈簧壓縮，并用一根細(xì)線(xiàn)將兩個(gè)滑塊固定，將其置于氣墊導(dǎo)軌上。接通充氣開(kāi)關(guān)，燒斷細(xì)線(xiàn)，A、B由靜止向相反方向運(yùn)動(dòng)。利用光電計(jì)時(shí)器可記錄下兩遮光條通過(guò)光電門(mén)C、D的時(shí)間分別為、。A、B的質(zhì)量分別為、。①在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，若滿(mǎn)足與近似相等（用所測(cè)物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩滑塊被彈簧彈開(kāi)前后動(dòng)量守恒。②本實(shí)驗(yàn)（選填“需要”或者“不需要”）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，判斷氣墊導(dǎo)軌水平的依據(jù)是?！敬鸢浮?1)ABD>(2)需要見(jiàn)解析【詳解】（1）[1]A．為了確保入射小球每次碰撞前的速度大小一定，同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放，故A正確；B．為了避免碰撞時(shí)入射小球發(fā)生反彈，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，故B正確；C．當(dāng)入射小球每次均從同一位置靜止釋放時(shí)，小球每次滾下克服阻力做功相同，碰撞前的速度大小不變，可知，斜槽的摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，即斜槽傾斜部分不需要確保光滑，故C錯(cuò)誤；D．為了確保小球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端必須水平，故D正確。故選ABD。[2]小球平拋運(yùn)動(dòng)豎直高度相等，根據(jù)，解得如果兩次高度相同，入射球碰前的落地點(diǎn)為P，碰后的落地點(diǎn)為M，被碰小球碰后的落地點(diǎn)為N，則有結(jié)合上述有，，解得但是第二次的釋放位置偏低導(dǎo)致第二次對(duì)應(yīng)的總動(dòng)量小于第一次操作的總動(dòng)量，即（2）[1][2]若令遮光條寬度為d，則滑塊A、B的速度分別為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得可知，若滿(mǎn)足與近似相等（用所測(cè)物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩滑塊被彈簧彈開(kāi)前后動(dòng)量守恒。[3]滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的摩擦力可以忽略不計(jì)，結(jié)合上述可知，為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒，光電門(mén)測(cè)出的速度與滑塊彈開(kāi)時(shí)的速度應(yīng)該相等，即需要使滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即本實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平。[4]單獨(dú)讓滑塊A處在導(dǎo)軌上，輕推滑塊A，使A先后經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)，若兩光電門(mén)的擋光時(shí)間相等，表明滑塊A通過(guò)兩光電門(mén)的速度相等，即滑塊A做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，表明氣墊導(dǎo)軌處于水平狀態(tài)。3．（2024·北京人大附中·?？既＃﹫D為一種利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平。（2）測(cè)出擋光條的寬度d。（3）將滑塊移至圖示位置，測(cè)出擋光條到光電門(mén)的距離l。（4）釋放滑塊，讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間t。（5）用天平稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m，滑塊和遮光片的總質(zhì)量M。（6）……關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，有幾個(gè)同學(xué)提出了他們的想法，小紅：本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是托盤(pán)和砝碼與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒；小白：若要符合機(jī)械能守恒的結(jié)論，以上測(cè)量物理量應(yīng)該滿(mǎn)足小高：本實(shí)驗(yàn)要滿(mǎn)足托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光片的總質(zhì)量；小考：通過(guò)改變滑塊的初始釋放位置，測(cè)量出多組l、的數(shù)據(jù)﹐利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像，若是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，可認(rèn)為該系統(tǒng)機(jī)械能守恒；小必：本實(shí)驗(yàn)中，托盤(pán)和砝碼與滑塊和遮光片組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒；大勝：本實(shí)驗(yàn)還可以求出滑塊和遮光片的加速度。以上同學(xué)的說(shuō)法，正確的有幾人（）A．0 B．1 C．2 D．3【答案】B【詳解】①本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是托盤(pán)和砝碼、滑塊和遮光條、與地球組成系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，故小紅的說(shuō)法錯(cuò)誤；②若要符合機(jī)械能守恒的結(jié)論，以上測(cè)量物理量應(yīng)該滿(mǎn)足故小白的說(shuō)法錯(cuò)誤：③本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴霉怆婇T(mén)測(cè)出瞬時(shí)速度，則不需要滿(mǎn)足托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和遮光片的總質(zhì)量，故小高的說(shuō)法錯(cuò)誤；④通過(guò)改變滑塊的初始釋放位置，測(cè)量出多組l、的數(shù)據(jù)﹐若軌道有摩擦力做負(fù)功，利用動(dòng)能定理可得變形可得則繪制圖像也是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，但系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故小考的說(shuō)法錯(cuò)誤；⑤本實(shí)驗(yàn)中，托盤(pán)和砝碼與滑塊和遮光片組成的系統(tǒng)的外力之和不為零，則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故小必的說(shuō)法錯(cuò)誤；⑥本實(shí)驗(yàn)還可以利用牛頓第二定律求出滑塊和遮光片的加速度，故大勝的說(shuō)法正確。綜上分析可知，正確的說(shuō)法只有一個(gè)；故選B。4．（2024·北京人大附中·?？既＃┰诟咧须A段，我們學(xué)習(xí)了多種測(cè)量物體加速度的方法。(1)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以測(cè)量小車(chē)的加速度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O（），然后每隔選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖中A、B、C、D、E、F所示。某同學(xué)測(cè)量了相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離：，，，，，，請(qǐng)計(jì)算該小車(chē)的加速度（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）(2)通過(guò)光電門(mén)，同樣可以測(cè)量物體的加速度。如圖，滑塊上安裝了寬度為的遮光條，滑塊在牽引力作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)，配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄了遮光條通過(guò)第一光電門(mén)的時(shí)間，通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間，遮光條從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門(mén)到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間，試估算滑塊的加速度（保留兩位有效數(shù)字），該估算值與真實(shí)值相比（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）(3)頻閃照片也是一種測(cè)量加速度的方法。在暗室中，照相機(jī)的快門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。某時(shí)刻，將一小球從O點(diǎn)由靜止釋放，頻閃儀每隔閃光一次。以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，豎直向下為正方向建立坐標(biāo)軸，并測(cè)量各時(shí)刻的位置坐標(biāo)、、。下圖是小球自由下落時(shí)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(xué)為了減小偶然誤差，他建議做圖，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入（如，；，），得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，再通過(guò)該直線(xiàn)的斜率得到加速度。請(qǐng)問(wèn)該方案是否可行？如果可行，請(qǐng)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(qǐng)說(shuō)明原因?！敬鸢浮?1)0.63(2)0.12偏大(3)不可行，理由：取由O到A點(diǎn)，下落時(shí)間為0.04s，重力加速度約為，由，可知第一段OA的時(shí)間間隔小于0.04s，因此不是一條直線(xiàn)?！驹斀狻浚?）相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔根據(jù)逐差法，該小車(chē)的加速度（2）[1]遮光條寬度遮光條通過(guò)第一光電門(mén)的速度通過(guò)第二光電門(mén)的速度滑塊的加速度[2]光電門(mén)測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理是遮光片通過(guò)光電門(mén)的速度可以用平均速度代替，真實(shí)速度為擋光片前邊緣到達(dá)光電門(mén)中心的瞬時(shí)速度，顯然測(cè)量的速度偏大，故測(cè)得的加速度偏大。（3）不可行，理由：取由O到A點(diǎn)，下落時(shí)間為0.04s，重力加速度約為，由可知第一段OA的時(shí)間間隔小于0.04s，因此不是一條直線(xiàn)。5．（2024·北京首師大附中·校考三模）請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理或?qū)嶒?yàn)方法回答問(wèn)題。(1)某實(shí)驗(yàn)小組在探究彈簧的勁度系數(shù)與其長(zhǎng)度、粗細(xì)和制作彈簧所用鋼絲直徑的關(guān)系時(shí)，對(duì)彈簧進(jìn)行一些相關(guān)測(cè)量，如圖所示。用刻度尺測(cè)整根彈簧的自由長(zhǎng)度如圖甲所示，該長(zhǎng)度的測(cè)量值為cm。用螺旋測(cè)微器測(cè)鋼絲的直徑如圖乙所示，該直徑的測(cè)量值mm。(2)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖所示，同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是________。A．兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行D．拉橡皮筋的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些?！敬鸢浮?1)11.88/11.89/11.901.037/1.036/1.038(2)CD【詳解】（1）[1]由圖甲可知，整根彈簧的自由長(zhǎng)度為11.90cm；[2]由圖乙可知，鋼絲的直徑為（2）A．通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條時(shí)，并非要求兩細(xì)繩等長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；B．橡皮筋不需要與兩繩角平分線(xiàn)在同一直線(xiàn)上，故B錯(cuò)誤；C．為了減小實(shí)驗(yàn)中因摩擦造成的誤差，操作中要求彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，故C正確；D．為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，故D正確。故選CD。6．（2024·北京首師大附中·?？既＃┬∶骱托〖t同學(xué)分別通過(guò)實(shí)驗(yàn)“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”和“加速度與力的關(guān)系”。（1）小明同學(xué)在探究小車(chē)加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，采用了如圖所示方案。①保持砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量不變，通過(guò)增減小車(chē)中的砝碼個(gè)數(shù)改變小車(chē)中砝碼和小車(chē)的總質(zhì)量M，與此相對(duì)應(yīng)，利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)測(cè)量小車(chē)的加速度。對(duì)此實(shí)驗(yàn)方案，下列做法中合理的是；A在平衡阻力時(shí)，需要把木板的一側(cè)墊高，并將砝碼盤(pán)及盤(pán)中砝碼用細(xì)線(xiàn)通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上B實(shí)驗(yàn)前，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放小車(chē)C調(diào)節(jié)滑輪，使細(xì)線(xiàn)與木板平行②實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。所用交變頻率為50Hz，由該紙帶可求小車(chē)的加速度a=m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；③小明記錄的6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)用“+”標(biāo)出余下的一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并作出a—圖像。由a—圖像可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為。（2）小紅同學(xué)在探究小車(chē)的加速度a與所受合外力的關(guān)系時(shí)，設(shè)計(jì)并采用了如圖所示的方案。其實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：a．掛上砝碼盤(pán)和砝碼，調(diào)節(jié)木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車(chē)拖著紙帶沿木板勻速下滑；b．取下砝碼盤(pán)和砝碼，測(cè)出其總質(zhì)量為m，并讓小車(chē)沿木板下滑，測(cè)出加速度a；c．砝碼盤(pán)中砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟a和b，多次測(cè)量，作出a—F圖像。①該實(shí)驗(yàn)方案滿(mǎn)足條件M>>m（選填“需要“或”不需要“）；②若小紅同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，隨砝碼盤(pán)中砝碼個(gè)數(shù)的增加，作出的a—F圖像最接近圖中的?！敬鸢浮緽C0.475見(jiàn)解析在合力力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比不需要A【詳解】（1）①[1]在平衡阻力時(shí)，不需要細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)有力的作用，故不用將砝碼盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)線(xiàn)通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放小車(chē)，選項(xiàng)B正確；調(diào)節(jié)滑輪，使細(xì)線(xiàn)與木板平行，選項(xiàng)C正確。故選BC。②[2]因?yàn)榻涣麟姷念l率是50Hz，相鄰還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T=0.1s；根據(jù)結(jié)合逐差法，故紙帶的加速度a==0.475m/s2③[3]第五組數(shù)據(jù)沒(méi)有標(biāo)在圖上，找出當(dāng)加速度為0.81m/s2時(shí)的=2.78kg-1對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用“+”號(hào)表示即可；這些點(diǎn)可以用直線(xiàn)連接起來(lái)，并且過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明在合力力不變的情況下，加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，與質(zhì)量成反比；（2）[4]當(dāng)盤(pán)及砝碼勻速下滑時(shí)，對(duì)小車(chē)受力分析可知mg+f=Mgsinθ其中f是小車(chē)下滑時(shí)受到的摩擦力，θ是斜面與水平面的夾角；當(dāng)去掉盤(pán)與砝碼時(shí)，小車(chē)加速向下運(yùn)動(dòng)，再對(duì)小車(chē)進(jìn)行受力分析可得Mgsinθ-f=Ma聯(lián)立兩式可得mg=Ma①[5]我們?nèi)”P(pán)與砝碼的重力為F，則F=Ma；故該方案不需要滿(mǎn)足條件M>>m；②[6]由表達(dá)式F=Ma可知，加速度a與合外力F之間在關(guān)系成正比例，即選項(xiàng)A正確。7．（2024·北京首師大附中·校考三模）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球

B．借助重垂線(xiàn)確定豎直方向C．先拋出小球，再打開(kāi)頻閃儀

D．水平拋出小球（2）圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程。圖2為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時(shí)刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做運(yùn)動(dòng)；根據(jù)，可判斷A球水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

（3）某同學(xué)使小球從高度為的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運(yùn)動(dòng)（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)的個(gè)位置。（4）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了標(biāo)記重垂線(xiàn)方向，為解決此問(wèn)題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿任意兩個(gè)相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，并測(cè)量出另外兩個(gè)位置的坐標(biāo)值、，如圖3所示。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，可得重垂線(xiàn)方向與y軸間夾角的正切值為。

【答案】ABD自由落體運(yùn)動(dòng)A球相鄰兩位置水平距離相等10【詳解】（1）[1]A．用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，選擇體積小質(zhì)量大的小球可以減小空氣阻力的影響，A正確；B．本實(shí)驗(yàn)需要借助重垂線(xiàn)確定豎直方向，B正確；CD．實(shí)驗(yàn)過(guò)程先打開(kāi)頻閃儀，再水平拋出小球，C錯(cuò)誤，D正確。故選ABD。（2）[2][3]根據(jù)任意時(shí)刻A、B兩球的豎直高度相同，可以判斷出A球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；根據(jù)A球相鄰兩位置水平距離相等，可以判斷A球水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。（3）[4]小球從高度為0.8m的桌面水平拋出，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，解得頻閃儀每秒頻閃25次，頻閃周期故最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)為（4）[5]如圖、分別表示水平和豎直方向，設(shè)重垂線(xiàn)方向與y軸間的夾角為，建立坐標(biāo)系存在兩種情況，如圖所示

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時(shí)，則x軸方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有y軸方向在聯(lián)立解得當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時(shí)，則x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有y軸方向在聯(lián)立解得綜上所述，重垂線(xiàn)方向與y軸間夾角的正切值為8．（2024·北京九中·?？既＃├萌鐖D所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

①除了圖中所給的器材以及交流電源和導(dǎo)線(xiàn)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是。A．秒表B．天平（含砝碼）C．彈簧測(cè)力計(jì)D．刻度尺②實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力時(shí)。按圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，先不掛重物，將小車(chē)放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。用墊塊把木板一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓小車(chē)以一定初速度沿木板向下運(yùn)動(dòng)，并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到小車(chē)拖動(dòng)紙帶沿木板做運(yùn)動(dòng)。③甲同學(xué)利用v-t圖像求出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度。他在處理其中一條紙帶時(shí)，求出每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，并將各點(diǎn)的速度都標(biāo)在了如圖所示的坐標(biāo)系中、請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，并利用圖像求出小車(chē)此次運(yùn)動(dòng)的加速度a＝m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

④乙同學(xué)在驗(yàn)證小車(chē)加速度a與所受拉力F的關(guān)系時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖像如圖甲所示。發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)，原因可能是。

A．木板一端墊得過(guò)高B．木板一端墊得過(guò)低C．盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量太大了D．盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量太小了⑤丙同學(xué)作出的a-F圖像如圖乙所示。發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)有一段是曲線(xiàn)，請(qǐng)幫他分析曲線(xiàn)彎曲的原因，并提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)意見(jiàn)。

【答案】BD/DB勻速直線(xiàn)

1.0A增大小車(chē)質(zhì)量使m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M【詳解】①[1]此實(shí)驗(yàn)中不需要秒表和彈簧測(cè)力計(jì)，但要用天平測(cè)量小車(chē)及托盤(pán)的質(zhì)量，用刻度尺測(cè)量紙帶，故選BD；②[2]平衡摩擦力后，小車(chē)將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；③[3][4]連線(xiàn)規(guī)則是把誤差較大的舍去，然后使更多的點(diǎn)落在這條直線(xiàn)上，因此圖像如圖所示

根據(jù)圖像可知斜率表示加速度，因此④[5]由圖像可知，當(dāng)拉力F=0時(shí)小車(chē)就已經(jīng)有了加速度，可知其原因是平衡摩擦力過(guò)頭，木板墊的過(guò)高，故選A。⑤[6]根據(jù)牛頓第二定律可得外力F較小時(shí)，m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M，圖象斜率為，隨著外力F的增加，m不滿(mǎn)足遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M，m不能忽略，圖象的斜率為，逐漸減小?？稍龃笮≤?chē)質(zhì)量使m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M。9．（2024·北京大興精華學(xué)校·?？既＃┰谟么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)小車(chē)運(yùn)動(dòng)速度的實(shí)驗(yàn)中，所用交流電源的頻率為50Hz，記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示（紙帶左端與小車(chē)相連），在紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)O、A、B、C、D，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。（1）由圖中可知，紙帶做的是（選填“加速”或“減速”）運(yùn)動(dòng)；（2）根據(jù)數(shù)據(jù)可求出紙帶上打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】加速0.38【詳解】（1）[1]紙帶左端與小車(chē)相連，從左到右相同時(shí)間內(nèi)位移增大，則做加速運(yùn)動(dòng)。（2）[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)