第05講 實驗綜合練（解析版）-2025版高一物理寒假精-品講義

第05講實驗綜合練考點聚焦：復(fù)習(xí)要點+知識網(wǎng)絡(luò)，有的放矢重點專攻：知識點和關(guān)鍵點梳理，查漏補缺難點強化：難點內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升提升專練：真題感知+提升專練，全面突破高考考點聚焦1．實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律：2024·貴州2．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律：2024·海南3．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系：2024·甘肅、2024·浙江、2024·江西、2024·天津一、實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一)實驗步驟1．按圖把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。2．把細(xì)繩的一端固定在小車上，跨過滑輪后在另一端掛上適量的鉤碼，讓紙帶穿過打點計時器的限位孔后一端固定在小車上，用手拉住小車。3．先接通電源，后放開小車，讓小車運動，這樣打點計時器就在紙帶上打下一系列點，取下紙帶，更換新紙帶，至少重復(fù)3次。4．選點跡清晰的紙帶進(jìn)行研究，舍去開頭比較密集的點，確定好計數(shù)起始點，每隔4個計時點取一個計數(shù)點，使時間間隔為T=0．1s。5．用毫米刻度尺量出相鄰兩計數(shù)點之間的距離x?、x?、x?、…xn。用逐差法計算加速度的值，最后求其平均值(或計算出各計數(shù)點對應(yīng)的瞬時速度，作出v-t圖像，求得小車運動的加速度)。二)注意事項1．細(xì)繩盡可能與木板平行，以確保細(xì)繩對小車的拉力不變。2．開始釋放小車時，小車應(yīng)盡量靠近打點計時器。3．小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些，以能在紙帶長約50cm的范圍內(nèi)清楚地取7~8個計數(shù)點為宜。4．要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點(一般把打點計時器打出的點中每5個點取1個計數(shù)點),選取的計數(shù)點不少于6個。二、探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系一)實驗步驟1．安裝實驗儀器(如圖所示)。2．測量彈簧的伸長量(或總長)及所受的拉力(或所掛鉤碼的質(zhì)量),列表作出記錄，要盡可能多測幾組數(shù)據(jù)。3．以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量為橫坐標(biāo)，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點。4．按照在圖中所繪點的分布與走向，作出一條平滑的曲線(包括直線),使盡可能多的點落在線上，不能落在線上的點均勻分布在線的兩側(cè)，離線較遠(yuǎn)的點舍棄。5．以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)。二)數(shù)據(jù)處理1．列表法將測得的F、x填入設(shè)計好的表格中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的。2．圖像法以彈簧伸長量x為橫坐標(biāo)、彈力F為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，描出F、x各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點，作出的擬合曲線是一條過坐標(biāo)原點的直線。三)注意事項1．安裝實驗裝置時，要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。2．實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超過彈簧的彈性限度。3．每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大一些，從而使坐標(biāo)紙上描的點盡可能稀，這樣作出的圖線更精確。4．要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)。5．不要畫折線。描點畫線時，所描的點不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意不在直線上的點要均勻分布在直線的兩側(cè)。6．記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位。三、探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律一)實驗步驟1．裝置安裝：在方木板上用圖釘固定一張白紙，輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，如圖甲，橡皮條的原長為GE。2．兩力拉：如圖乙，在小圓環(huán)上系上兩個細(xì)繩套，用手通過兩個彈簧測力計互成角度地共同拉動小圓環(huán)，小圓環(huán)處于0點，橡皮條伸長的長度為EO。用鉛筆描下0點位置、細(xì)繩套的方向，并記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)F?、F?。3．一力拉：如圖丙，改用一個彈簧測力計單獨拉住小圓環(huán)，仍使它處于0點，記下細(xì)繩套的方向和彈簧測力計的讀數(shù)F。4．重復(fù)實驗：改變拉力F?和F?的大小和方向，重做幾次實驗。二)數(shù)據(jù)處理1．用鉛筆和刻度尺從點0沿細(xì)繩套的方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出F?、F?和F的圖示。2．以F?和F?為鄰邊作平行四邊形，過0點畫平行四邊形的對角線，此對角線代表的力記為F',如圖丁。3．分析多次實驗得到的多組數(shù)據(jù)，比較F與F′在誤差允許的范圍內(nèi)是否完全重合，從而總結(jié)出兩個互成角度的力的合成規(guī)律：平行四邊形定則。四、探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系一)實驗步驟1．測量:用天平測量小盤和砝碼的質(zhì)量m'和小車的質(zhì)量m。2．安裝:按照如圖所示裝置把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上(即不給小車牽引力)3．平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車能勻速下滑。4．操作1)小盤通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上，先接通電源后放開小車，斷開電源，取下紙帶并編上號碼。2)保持小車的質(zhì)量m不變，改變小盤和砝碼的質(zhì)量m',重復(fù)步驟1)。3)在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，計算出小車運動的加速度a。4)描點作圖，作a-F圖像。5)保持小盤和砝碼的質(zhì)量m'不變，改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟1)和3),作圖像。二)數(shù)據(jù)處理1．利用逐差法求a。2．以a為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點，如果這些點在一條過原點的直線上，說明a與F成正比。3．以a為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，描點、連線，如果該線為過原點的直線，就能判定a與m成反比。真題感知1．（2024·甘肅·高考真題）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(guān)系。(1)以下操作正確的是______（單選，填正確答案標(biāo)號）。A．使小車質(zhì)量遠(yuǎn)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，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(biāo)號）。A．B．C．D．(3)以小車和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，甲、乙兩組同學(xué)分別得到的圖像如圖3所示。由圖可知，在所受外力一定的條件下，a與M成（填“正比”或“反比”）；甲組所用的（填“小車”、“砝碼”或“槽碼”）質(zhì)量比乙組的更大。【答案】(1)B(2)D(3)反比槽碼【詳解】（1）A．為了使小車所受的合外力大小近似等于槽碼的總重力，故應(yīng)使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量，故A錯誤；B．為了保證小車所受細(xì)線拉力等于小車所受合力，則需要調(diào)整墊塊位置以補償阻力，也要保持細(xì)線和長木板平行，故B正確；C．補償阻力時不能移去打點計時器和紙帶，需要通過紙帶上點跡是否均勻來判斷小車是否做勻速運動，故C錯誤；D．根據(jù)操作要求，應(yīng)先打開打點計時器再釋放小車，故D錯誤。故選B。（2）根據(jù)逐差法可知聯(lián)立可得小車加速度表達(dá)式為故選D。（3）[1]根據(jù)圖像可知與M成正比，故在所受外力一定的條件下，a與M成反比；[2]設(shè)槽碼的質(zhì)量為m，則由牛頓第二定律化簡可得故斜率越小，槽碼的質(zhì)量m越大，由圖可知甲組所用的槽碼質(zhì)量比乙組的更大。2．（2024·海南·高考真題）為驗證兩個互成角度的力的合成規(guī)律，某組同學(xué)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(xì)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（d）（e）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(xì)線系在小圓環(huán)上，細(xì)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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′。(2)比較F和F′，寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點原因【答案】(1)(2)①沒有做到彈簧秤、細(xì)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(biāo)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(xì)繩、橡皮條都與木板平行；②讀數(shù)時沒有正視彈簧測力計。3．（2024·浙江·高考真題）如圖1所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。（1）該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們采用的研究方法是；A．放大法

B．控制變量法

C．補償法（2）該實驗過程中操作正確的是；A．補償阻力時小車未連接紙帶B．先接通打點計時器電源，后釋放小車C．調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行（3）在小車質(zhì)量（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）槽碼質(zhì)量時，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。上述做法引起的誤差為（選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。為減小此誤差，下列可行的方案是；A．用氣墊導(dǎo)軌代替普通導(dǎo)軌，滑塊代替小車B．在小車上加裝遮光條，用光電計時系統(tǒng)代替打點計時器C．在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測出小車所受拉力大?。?）經(jīng)正確操作后獲得一條如圖2所示的紙帶，建立以計數(shù)點0為坐標(biāo)原點的x軸，各計數(shù)點的位置坐標(biāo)分別為0、、、。已知打點計時器的打點周期為T，則打計數(shù)點5時小車速度的表達(dá)式；小車加速度的表達(dá)式是。A．

B．

C．【答案】BB遠(yuǎn)大于系統(tǒng)誤差CA【詳解】（1）[1]該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們可以控制其中一個物理量不變，研究另外兩個物理量之間的關(guān)系，即采用了控制變量法。故選B。（2）[2]A．補償阻力時小車需要連接紙帶，一方面是需要連同紙帶所受的阻力一并平衡，另外一方面是通過紙帶上的點間距判斷小車是否在長木板上做勻速直線運動，故A錯誤；B．由于小車速度較快，且運動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在長度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點，實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源，后釋放小車，故B正確；C．為使小車所受拉力與速度同向，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與長木板平行，故C錯誤。故選B。（3）[3]設(shè)小車質(zhì)量為M，槽碼質(zhì)量為m。對小車和槽碼根據(jù)牛頓第二定律分別有聯(lián)立解得由上式可知在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量時，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。[4]上述做法引起的誤差是由于實驗方法或原理不完善造成的，屬于系統(tǒng)誤差。[5]該誤差是將細(xì)繩拉力用槽碼重力近似替代所引入的，不是由于車與木板間存在阻力（實驗中已經(jīng)補償了阻力）或是速度測量精度低造成的，為減小此誤差，可在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測出小車所受拉力大小。故選C。（4）[6]相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為打計數(shù)點5時小車速度的表達(dá)式為[7]根據(jù)逐差法可得小車加速度的表達(dá)式是故選A。4．（2024·江西·高考真題）某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)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(xì)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(xì)線與軌道平行，再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。（2）小車的質(zhì)量為。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，作出圖像，如圖（b）中圖線甲所示。（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(jìn)一步探究，將小車的質(zhì)量增加至，重復(fù)步驟（2）的測量過程，作出圖像，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，重復(fù)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（表中第組數(shù)據(jù)未列出）。序號12345鉤碼所受重力0.0200.0400.0600.0800.100小車加速度0.260.550.821.081.36序號67815鉤碼所受重力0.1200.1400.160……0.300小車加速度1.671.952.20……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(xué)知識對上述推斷進(jìn)行解釋：?！敬鸢浮枯^大較小遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量見解析【詳解】（4）[1][2]由題圖（b）分析可知，與圖線甲相比，圖線之的線性區(qū)間較大，非線性區(qū)間較小；（5）[3]在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點，結(jié)合其他點用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點在線上，不在線上的點均勻分布在線的兩側(cè)，如下圖所示（6）[4][5]設(shè)繩子拉力為，對鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有對小車根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得變形得當(dāng)時，可認(rèn)為則即a與F成正比。5．（2024·貴州·高考真題）智能手機內(nèi)置很多傳感器，磁傳感器是其中一種?，F(xiàn)用智能手機內(nèi)的磁傳感器結(jié)合某應(yīng)用軟件，利用長直木條的自由落體運動測量重力加速度。主要步驟如下：（1）在長直木條內(nèi)嵌入7片小磁鐵，最下端小磁鐵與其他小磁鐵間的距離如圖（a）所示。（2）開啟磁傳感器，讓木條最下端的小磁鐵靠近該磁傳感器，然后讓木條從靜止開始沿豎直方向自由下落。（3）以木條釋放瞬間為計時起點，記錄下各小磁鐵經(jīng)過傳感器的時刻，數(shù)據(jù)如下表所示：0.000.050.150.300.500.751.050.0000.1010.1750.2470.3190.3910.462（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡上補全圖（b）中的數(shù)據(jù)點，并用平滑曲線繪制下落高度h隨時間t變化的圖線。（5）由繪制的圖線可知，下落高度隨時間的變化是（填“線性”或“非線性”）關(guān)系。（6）將表中數(shù)據(jù)利用計算機擬合出下落高度h與時間的平方的函數(shù)關(guān)系式為。據(jù)此函數(shù)可得重力加速度大小為。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】非線性【詳解】（4）[1]由表中數(shù)據(jù)在圖（b）中描點畫圖，如圖所示。（5）[2]由繪制的圖線可知，下落高度隨時間的變化是非線性關(guān)系。（6）[3]如果長直木條做自由落體運動，則滿足由可得解得6．（2024·天津·高考真題）某同學(xué)用圖示裝置探究加速度與力的關(guān)系。(1)為補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力，調(diào)節(jié)木板傾角，使小車在不掛槽碼時運動，并打出紙帶進(jìn)行檢驗，下圖中能表明補償阻力恰當(dāng)?shù)氖莀________；A． B．C． D．(2)某次實驗得到一條紙帶，部分計數(shù)點如下圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出），測得。已知打點計時器所接交流電源頻率為，則小車的加速度（要求充分利用測量數(shù)據(jù)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)該同學(xué)將一個可以直接測出繩子拉力的傳感器安裝在小車上，小車和傳感器總質(zhì)量為。按要求補償阻力后，該同學(xué)共進(jìn)行了四次實驗，懸掛的槽碼質(zhì)量依次為處理數(shù)據(jù)時，用兩種方式得到小車（含傳感器）受到的合力，一種將槽碼所受重力當(dāng)作合力、另一種將傳感器示數(shù)當(dāng)作合力，則這兩種方式得到的合力差異最大時，槽碼質(zhì)量為g。【答案】(1)B(2)0.51(3)40【詳解】（1）若補償摩擦力恰當(dāng)，則小車應(yīng)該勻速運動，打出的紙帶應(yīng)該點跡均勻分布，故選B。（2）每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，可知T=0.1s；小車的加速度（3）根據(jù)牛頓第二定律，對砝碼mg-T=ma對小車T=Ma可得則當(dāng)m較小時傳感器的示數(shù)越接近與砝碼的重力mg；m越大，則傳感器的示數(shù)與砝碼重力的差異越大，即這兩種方式得到的合力差異最大時，槽碼質(zhì)量為40g。提升專練1．（2025·湖北·一模）某同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運動時的加速度。調(diào)節(jié)滴水計時器，使其每0．1s滴一滴水；放開小車后，得到如圖乙所示的水痕，用刻度尺量出相鄰點之間的距離。(1)由數(shù)據(jù)可得水痕A對應(yīng)時刻小車的速度（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(2)小車運動的加速度（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)若滴水時間間隔略大于0.1s而未被發(fā)覺，則測得的小車的加速度值真實值（填“大于”或“等于”或“小于”）。【答案】(1)0.48(2)2.4(3)大于【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則水痕A對應(yīng)時刻小車的速度為（2）根據(jù)逐差法可得，小車運動的加速度為（3）若滴水時間間隔略大于0.1s而未被發(fā)覺，則代入計算的時間間隔偏小，測得的小車的加速度值大于真實值。2．（2025·廣東·一模）如圖甲是用一部智能手機的軟件“磁力計”測量小車在斜面上運動的加速度的示意圖，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，將手機的感應(yīng)端緊貼斜面放置。某次實驗，當(dāng)小車兩磁粒依次經(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，圖像如圖乙。(1)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，則小車經(jīng)過位置1的速度大小為；第二次將手機置于位置2，在同一位置靜止釋放小車，讀取小車經(jīng)過位置2的時間間隔為，1、2之間距離s，則加速度的表達(dá)式。（用題中所給物理量的字母表示）(2)為了減小誤差，手機放置點和小車出發(fā)點的距離應(yīng)該盡量（選填“遠(yuǎn)”“近”）一些?！敬鸢浮?1)(2)遠(yuǎn)【詳解】（1）[1]小車經(jīng)過位置1的速度大小為[2]小車經(jīng)過位置2時的速度為根據(jù)可得小車的加速度為（2）為了減小誤差，手機放置點和小車出發(fā)點的距離應(yīng)該盡量遠(yuǎn)一些，這樣小車到達(dá)手機時的速度較大，此時用平均速度來代替瞬時速度的誤差較小。3．（2024·廣東深圳·三模）利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動，實驗中需要調(diào)整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落，打點計時器會在紙帶上打出一系列的點。(1)本實驗采用電火花計時器，所接電源為頻率為的交流電，打點的時間間隔s。(2)取下紙帶，取其中的一段標(biāo)出計數(shù)點（每間隔一個點取一個計數(shù)點）如圖乙所示，測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為，，，，，，若打點計時器的打點周期表示為T，則重錘運動的加速度計算表達(dá)式為（用題目中的字母表示），代入數(shù)據(jù)，可得加速度（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)(2)【詳解】（1）根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可知（2）[1][2]根據(jù)逐差法求得其加速度其中整理可得代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得4．（2024·重慶·模擬預(yù)測）用如圖（a）所示裝置來探究滑塊在斜面上下滑的加速度。實驗步驟如下：①游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d；②光電門固定于斜面上的O點，并與數(shù)字計時器相連；③帶有擋光片的滑塊從O點上方P點靜止釋放，測得O、P兩點間距離為，滑塊經(jīng)過光電門的遮光時間為；④改變P點的位置，多次重復(fù)步驟③。(1)由圖（b）可知遮光片的寬度d=mm。(2)滑塊過光電門O的瞬時速度（用d、表示）。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出圖像為一條過原點的直線，如圖（c）所示，圖線斜率為k，則滑塊的加速度（用d和k表示）。【答案】(1)10.25(2)(3)【詳解】（1）20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖（b）可知遮光片的寬度為（2）滑塊過光電門O的瞬時速度（3）由運動學(xué)公式可得則有可得可知圖像的斜率為解得5．（2024·四川綿陽·模擬預(yù)測）用如圖所示的裝置探究兩根原長相等的不同彈簧并聯(lián)后的勁度系數(shù)與兩根彈簧各自勁度系數(shù)的關(guān)系。先分別測量彈簧A和彈簧B掛上不同鉤碼時的伸長量，再把兩根彈簧并列掛好，并將下端連接在一起，測量掛上不同鉤碼時的伸長量，測量結(jié)果如下表。已知每個鉤碼的重力為0．5N，請回答下列問題：

鉤碼數(shù)

伸長量/cm彈簧1234勁度系數(shù)k/Nm?1A5.0010.0015.0020.0010.0B2.004.006.008.00A+B1.402.804.305.70(1)彈簧B的勁度系數(shù)N/m；彈簧A和B并聯(lián)后的勁度系數(shù)為N/m（結(jié)果都保留3位有效數(shù)字）(2)根據(jù)測得的勁度系數(shù)，可得結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，兩根并聯(lián)彈簧的勁度系數(shù)兩根彈簧各自勁度系數(shù)之和。（選填“大于”“等于”或“小于”）【答案】(1)(2)等于【詳解】（1）[1][2]由胡克定律可得代入數(shù)據(jù)解得（2）由于顯然在誤差允許的范圍內(nèi)，等于并聯(lián)后等效彈簧的勁度系數(shù)。6．（2024·安徽·模擬預(yù)測）某同學(xué)采用如圖所示的器材，進(jìn)行“驗證力的平行四邊形定則”實驗。(1)下列操作正確的是__________（雙選）。A．用鉛筆貼著細(xì)線畫直線記錄拉力的方向B．用兩根彈簧測力計拉橡皮筋與一根彈簧測力計拉橡皮筋時只要兩次橡皮筋的伸長量相同即可C．實驗時彈簧測力計的外殼與白紙間的摩擦力對實驗沒有影響D．為了提高精確度，實驗時橡皮筋的延長線應(yīng)是兩彈簧測力計拉力夾角的角平分線E．為了作圖的美觀，同一組實驗，不同大小的力，選擇不同的標(biāo)度作圖F．實驗時，彈簧測力計、細(xì)線、橡皮筋應(yīng)保持與方木板平行(2)該同學(xué)在某次實驗時，現(xiàn)保持結(jié)點不動，彈簧測力計和同時沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動（），下列關(guān)于彈簧測力計的拉力和彈簧測力計的拉力大小正確的是__________（單選）。A．變大，變大 B．變大，變小C．變小，變大 D．變小，變小【答案】(1)CF(2)B【詳解】（1）A．記錄拉力方向時不可以用鉛筆貼著細(xì)線畫直線表示，正確方法是在細(xì)線上離O點適當(dāng)遠(yuǎn)處找一點，該點與O點的連線就是拉力的方向，故A錯誤；B．用兩根彈簧測力計拉橡皮筋與一根彈簧測力計拉橡皮筋時必須要把結(jié)點拉到相同的位置，而不是只要兩次橡皮筋的伸長量相同即可，選項B錯誤；C．實驗時彈簧測力計的外殼與白紙間的摩擦力對實驗沒有影響，選項C正確；D．實驗時橡皮筋的延長線不一定要在兩彈簧測力計拉力夾角的角平分線上，選項D錯誤；E．同一組實驗，不同大小的力，必須要選擇相同的標(biāo)度作圖，選項E錯誤；F．實驗時，彈簧測力計、細(xì)線、橡皮筋應(yīng)保持與方木板平行，選項F正確。故選CF。（2）現(xiàn)保持結(jié)點不動，則兩個力的合力不變，彈簧測力計和同時沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動（），由圖可知彈簧測力計的拉力逐漸變大，彈簧測力計的拉力大小逐漸減小，故選B。7．（2024·江西·一模）斜拉橋又稱斜張橋（如圖甲所示），是將主梁用許多鋼索直接拉在橋塔上的一種橋梁。某同學(xué)用兩個彈簧測力計模擬一對作用于橋塔的鋼索，來探究兩個拉力的合成規(guī)律，具體過程如下：（1）如圖乙，用圖釘將白紙固定在水平放置的木板上。A點模擬橋塔受力點，并用圖釘固定一條橡皮筋，兩個彈簧測力計B和C各模擬一條鋼索，通過細(xì)繩拉橡皮筋，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點，用鉛筆描下結(jié)點O的位置。（2）記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)，標(biāo)記為和，并用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)繩的。（3）撤去一個彈簧測力計，只用一個彈簧測力計把橡皮筋拉到處，讀出彈簧測力計的讀數(shù)，即為拉力F的大小，并標(biāo)記此時細(xì)繩的方向。（4）以和為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線標(biāo)記為，比較和的一致程度，驗證力的平行四邊形定則?！敬鸢浮糠较騉F【詳解】（2）[1]實驗需要確定和的方向，即兩細(xì)繩的方向。（3）[2]為確保合力的作用效果與分力的作用效果相同，需將橡皮筋拉到O處。（4）[3][4]驗證力的平行四邊形定則，應(yīng)比較合力的實驗值和理論值，即F和的一致程度。8．（2024·廣東·模擬預(yù)測）某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，如圖所示，將橡皮筋的一端P固定，另一端系兩根細(xì)線，每根細(xì)線均與一個彈簧測力計（量程0~5N、最小刻度為0.1N）相連，對測力計甲水平向右施加拉力，測力計乙豎直向下施加拉力，結(jié)點在O點靜止時，兩測力計的示數(shù)如圖；隨后撤去一個測力計，只對一個測力計施加拉力使結(jié)點回到O點。請回答下列問題：(1)由圖可讀得水平拉力的大小為N；(2)根據(jù)已選取的標(biāo)度，在虛線方格紙上按力的圖示要求，畫出水平拉力和豎直拉力及其理論上的合力F；(3)在本次實驗中（選填“能”或“不能”）驗證力的平行四邊形定則。【答案】(1)4.00(2)見解析(3)能【詳解】（1）彈簧測力計的最小刻度為0.1N，根據(jù)彈簧測力計的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為。（2）根據(jù)圖甲可知，豎直向下施加拉力的大小為3.50N，根據(jù)已選取的標(biāo)度，在虛線方格紙上按力的圖示要求，畫出水平拉力和豎直拉力及其理論上的合力F，如圖所示（3）實驗中撤去一個測力計，只對一個測力計施加拉力使結(jié)點回到O點，令這個為，可知，與共同作用的效果與單獨作用的效果相同，則是與實驗中的合力，根據(jù)實驗可知，若與F在誤差允許范圍內(nèi)相等，則驗證了平行四邊形定則，可知，本次實驗中能驗證力的平行四邊形定則。9．（2024·浙江金華·一模）用如圖甲所示實驗裝置探究外力一定時加速度與質(zhì)量的關(guān)系。(1)裝置中電火花計時器的電源應(yīng)為______A．直流220V B．交流220V C．交流8V(2)為了平衡摩擦力，將小車連接好紙帶。輕推小車后，打出的紙帶如圖乙所示，紙帶的左側(cè)為小車連接處，后續(xù)操作正確的是______A．減小小車上鉤碼的質(zhì)量 B．減小槽碼的質(zhì)量 C．降低墊塊高度(3)以小車和鉤碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，兩同學(xué)分別得到的圖像如圖丙所示。由圖可知，甲組所用槽碼的質(zhì)量（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙組槽碼的質(zhì)量。圖線與縱坐標(biāo)的交點表示。【答案】(1)B(2)C(3)小于【詳解】（1）實驗裝置中選用電火花打點計時器，其電源應(yīng)為220V的交流電。故選B。（2）輕推小車后，打出的紙帶如圖乙所示，紙帶的左側(cè)為小車連接處，小車做加速運動，要保證小車做勻速運動，墊塊位置向右調(diào)整或降低墊塊高度。故選C。（3）[1]設(shè)槽碼的質(zhì)量為m，以小車和砝碼為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有整理得則斜率甲組的斜率大，說明甲組所用槽碼的質(zhì)量小于乙組槽碼的質(zhì)量；[2]由圖線與縱坐標(biāo)的交點表示。10．（2024·浙江·一模）用圖1所示裝置完成“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗(1)在規(guī)范的實驗操作下，打出的一條紙帶如圖所示，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3時，小車的速度大小為m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。若小車的質(zhì)量為400g，則槽碼及槽碼盤的總質(zhì)量最接近A．5g

B．10g

C．20g

D．35g(2)在保持小車質(zhì)量一定，槽碼及槽碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，在由實驗數(shù)據(jù)作a—F圖像時，遺漏了槽碼盤的重力，則圖線(選填“通過”或“不通過”)坐標(biāo)原點；且圖線是(選填“線性”或“非線性”)的。【答案】(1)0.33C(2)不通過線性【詳解】（1）[1]相鄰兩計數(shù)點間均有4個點未畫出，交流電的頻率為50Hz，則計數(shù)點間的時間間隔由圖所示刻度尺可知，其分度值是1mm，勻變速直線運動中間時刻速度為全程平均速度，計數(shù)點3的速度為[2]由勻變速直線運動的推論Δx=at2可知，小車的加速度根據(jù)其中M=0.4kg，解得故選C。（2）[1][2]根據(jù)題意有遺漏了槽碼盤的重力，則可得圖線不通過坐標(biāo)原點；且圖線是線性的。11．（2024·河南·模擬預(yù)測）某實驗小組用圖甲所示裝置“探究加速度與力的關(guān)系”實驗。(1)在平衡了摩擦力及滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下，按正確的操作打出的一條紙帶如圖乙所示，圖中所標(biāo)的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，則小車運動的加速度大小為a=（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。(2)若多次增大鉤碼的質(zhì)量進(jìn)行實驗，得到鉤碼的質(zhì)量m及對應(yīng)的小車運動的加速度a，作出圖像如圖丙實線所示，圖像出現(xiàn)彎曲的原因是；在曲線部分取一點P，對應(yīng)的橫坐標(biāo)為，已知重力加速度大小為g，若小車的質(zhì)量為M，則P點與坐標(biāo)原點O的連線斜率為（用g、M、表示）。(3)若根據(jù)（2）問中測得的小車加速度a與對應(yīng)鉤碼質(zhì)量m，作圖像，則作出的圖像可能是______。A． B．C． D．【答案】(1)2.40(2)不滿足m?M的條件(3)A【詳解】（1）由逐差法可知小車運動的加速度大小為（2）[1]隨著所掛鉤碼的質(zhì)量的增加，不再滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即不滿足m?M的條件，圖像將發(fā)生彎曲。[2]根據(jù)牛頓第二定律解得P點與坐標(biāo)原點O的連線斜率為（3）根據(jù)牛頓第二定律整理，可得即圖像中圖線為一次函數(shù)關(guān)系，且與縱軸正半軸有交點。故選A。12．（2024·寧夏吳忠·一模）利用手機內(nèi)置加速度傳感器可實時顯示手機加速度的數(shù)值。小明通過智能手機探究加速度與合外力的關(guān)系，實驗裝置如圖甲所示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）輕彈簧上端固定，下端與手機相連接，手機下端通過細(xì)繩懸掛小桶；（2）開始時，小桶內(nèi)裝有砝碼，整個實驗裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)；（3）突然剪斷細(xì)繩，通過手機軟件記錄豎直方向加速度a隨時間變化的圖像如圖乙所示，剪斷細(xì)繩瞬間手機的加速度對應(yīng)圖中的（選填“A”“B”或“C”）點；（4）剪斷細(xì)繩瞬間手機受到的合力大小F等于()A．砝碼的重力大小

B．小桶和砝碼的重力大小C．手機的重力大小

D．彈簧對手機的拉力大?。?）如圖丙所示，某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時，以剪斷細(xì)繩瞬間手機豎直方向上的加速度a為縱坐標(biāo)，砝碼質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，繪制a?m圖像，獲得一條斜率為k，截距為b的直線，則可推算出手機的質(zhì)量為（選用k、b、g表示）。【答案】AB【詳解】（3）[1]前面的數(shù)據(jù)波動是保持平衡時的輕微擾動，后續(xù)的數(shù)據(jù)波動是因為手機在做（近似）簡諧運動，故第一個峰值即為我們要的繩子被剪斷時的瞬時加速度，即剪斷細(xì)繩瞬間手機的加速度對應(yīng)圖中的A點；（4）[2]剪斷細(xì)繩瞬間，彈簧的彈力大小不變，手機受到的合力大小F等于小桶和砝碼的重力大小。故選B。（5）[3]繩子剪斷前，設(shè)彈力為F，小桶的質(zhì)量為m0，手機的質(zhì)量為M，對手機由平衡條件可得繩子剪斷后，對手機由牛頓第二定律可得聯(lián)立可得可得，a?m圖像的斜率為解得手機的質(zhì)量為13．（2024·江西景德鎮(zhèn)·一模）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(guān)系。(1)為了平衡摩擦力，將小車連接好紙帶。輕推小車后，打出的紙帶如圖2所示，紙帶的左側(cè)為小車連接處，后續(xù)操作正確的是________。A．移去小車上的砝碼 B．增加小車上砝碼的質(zhì)量C．墊塊位置向右調(diào)整 D．升高墊塊高度(2)以小車和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，甲、乙兩組同學(xué)分別得到的圖像如圖3所示。由圖可知，乙組所用槽碼的質(zhì)量（選填“大于”、“小于”或“等于”）甲組槽碼的質(zhì)量。小明同學(xué)認(rèn)為，圖線不過原點是因為平衡摩擦力過度導(dǎo)致的。請判斷該觀點是否正確，簡要說明理由。(3)丙組同學(xué)以小車、砝碼和槽碼的總質(zhì)量為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，得到的圖像應(yīng)為下圖中的________。A． B．C． D．【答案】(1)C(2)大于見解析(3)B【詳解】（1）輕推小車后，打出的紙帶如圖2所示，紙帶的左側(cè)為小車連接處，小車做加速運動，要保證小車做勻速運動，墊塊位置向右調(diào)整或降低墊塊高度。故選C。（2）[1]設(shè)槽碼的質(zhì)量為m，以小車和砝碼為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有整理得則斜率乙組的斜率小，說明乙組所用槽碼的質(zhì)量大于甲組槽碼的質(zhì)量；[2]由可知小明的觀點不正確，圖像不過原點的原因是槽碼的質(zhì)量不可忽略，即不滿足小車和砝碼的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于槽碼的質(zhì)量m。（3）根據(jù)牛頓第二定律有整理得圖線為一條過原點的傾斜直線。故選B。14．（2024·湖北·模擬預(yù)測）某實驗小組用如圖a所示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，水平軌道上安裝兩個光電門1、2，它們的中心距離用L表示，滑塊上的遮光條寬度很窄，滑塊上裝有力傳感器，滑塊、遮光條和力傳感器總質(zhì)量為M，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過滑輪掛上砂桶后懸掛固定。實驗步驟如下：(1)實驗前，接通氣源，將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上（不掛砂桶），輕推滑塊，滑塊先后經(jīng)過光電門1、2.若數(shù)字計時器顯示遮光條通過光電門1的遮光時間比通過光電門2的遮光時間短，則要將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)適當(dāng)（填“調(diào)低”或“調(diào)高”），直至遮光時間相等。(2)實驗中某同學(xué)為了精確測量加速度，連接好如圖所示裝置后，固定光電門2的位置，每次使滑塊從同一位置釋放，不斷改變光電門1的位置進(jìn)行多次測量，依次從光電門計時器讀取出遮光片從光電門1至2的時間（用t表示）。操作過程中砂桶總質(zhì)量不變，數(shù)據(jù)處理后作出函數(shù)圖像，如圖b、另外，從力傳感器讀取出示數(shù)F。請問：i.實驗（填“需要”或“不需要”）滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、力傳感器和遮光片；若滑輪有一定摩擦阻力，對實驗的探究（填“有”或“沒有”）影響。ii.寫出圖b中直線的函數(shù)關(guān)系式（用L、t、a、v2表示，a和v2分別為滑塊的加速度及它經(jīng)過光電門2的速度）。(3)改變砂桶的質(zhì)量，重復(fù)（2）得到對應(yīng)的加速度和力，得到6組數(shù)據(jù)后，描點作圖，發(fā)現(xiàn)a—F圖在誤差允許的范圍內(nèi)是正比例圖線。如圖c，圖線的斜率應(yīng)是___________。A． B． C．【答案】(1)調(diào)高(2)不需要沒有(3)B【詳解】（1）滑塊通過光電門1時遮光條的遮光時間比通過光電門2時遮光條的遮光時間短，說明氣墊導(dǎo)軌右側(cè)偏低，故要將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)適當(dāng)調(diào)高，直至遮光時間相等。（2）[1]因有拉力傳感器可測出拉力，則在實驗過程中，不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、力傳感器和遮光片。[2]拉力傳感器直接測出拉力，滑輪有一定摩擦阻力，對實驗的探究沒有影響。[3]根據(jù)勻變速直線運動公式結(jié)合圖像可得（3）根據(jù)可得圖線的斜率應(yīng)是，故選B。15．（2025·山東濟(jì)南·二模）某同學(xué)利用如圖甲所示裝置探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律。實驗步驟如下：①將力傳感器P通過一根輕質(zhì)細(xì)繩提起重物保持靜止，記下P的示數(shù)F；②將力傳感器P、Q分別固定在左右兩側(cè)桿上，與P、Q相連的兩根輕質(zhì)細(xì)繩OA、OB連接的結(jié)點O處用輕繩OC系上同一重物。系統(tǒng)靜止后，記下O點位置，P、Q的示數(shù)F1、F2及細(xì)繩的方向OA、OB、OC；③在白紙上從O點沿OC反向延長作有向線段OC′，以O(shè)C′為對角線作平行四邊形OA′C′B′，如圖乙所示。用毫米刻度尺測出線段OA′、OB′、OC′的長度分別為l1，l2，l；④調(diào)整力傳感器Q的位置，重復(fù)以上步驟。回答下列問題：(1)下列做法有利于減小實驗誤差的是___________。A．兩側(cè)桿必須用鉛垂線調(diào)整為豎直放置，不能左右傾斜B．兩個細(xì)繩間夾角越大越好C．記錄細(xì)繩方向時，選取相距較遠(yuǎn)的兩點D．調(diào)整力傳感器Q的位置時，必須保證結(jié)點Q的位置不變(2)在誤差允許的范圍內(nèi)，若l1，l2，l與F1、F2、F滿足關(guān)系式，則能夠證明力的合成遵循平行四邊形定則。(3)某次實驗中，若平衡時兩細(xì)繩OA、OB互相垂直，保持OA繩和結(jié)點O的位置不動，取下力傳感器Q，將細(xì)繩OB繞O點在紙面內(nèi)逆時針緩慢轉(zhuǎn)動一小角度，此過程中OB繩的拉力（選填“變大”“變小”或“不變”）?！敬鸢浮?1)C(2)(3)變大【詳解】（1）A．實驗中研究的是結(jié)點O的受力情況，無須兩側(cè)桿保持豎直狀態(tài)，A錯誤；B．兩繩之間的夾角可以適當(dāng)大些，便于作圖，減小實驗誤差，但并非越大越好，B錯誤；C．記錄細(xì)繩方向時，選取相距較遠(yuǎn)的兩點，有利于作出力的圖示，便于減小誤差，C正確；D．不論結(jié)點在任何位置，平衡時，其它兩個力的合力總是與第三力是一對平衡力，故結(jié)點的位置可以不同，D錯誤。故選C。（2）根據(jù)幾何三角形與力的矢量三角形相似，對應(yīng)邊成比例可得（3）作出結(jié)點受力情況如圖所示，將OB繞O點在紙面內(nèi)逆時針緩慢轉(zhuǎn)動一小角度，OB與豎直方向夾角減小，繩子上的拉力變大?！军c睛】16．（2025·安徽合肥·模擬預(yù)測）某同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗。如圖甲所示為某次實驗中用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)的示意圖，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為標(biāo)記出的小圓環(huán)的位置，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)該次實驗結(jié)果畫出的圖。(1)本實驗主要采用的科學(xué)方法是（

）A．控制變量法 B．等效替代法 C．理想實驗法 D．建立物理模型法(2)圖甲中OC方向的拉力大小為N；(3)圖乙中的力F和力，一定沿橡皮條AO方向的是（選填“F”或“”）(4)在另一次實驗中，該同學(xué)用兩個彈簧測力計，通過細(xì)繩對小圓環(huán)施加平行木板平面的拉力作用，兩個拉力的方向如圖丙所示。如果小圓環(huán)可視為質(zhì)點，且小圓環(huán)、橡皮條和細(xì)繩的重力可忽略不計，小圓環(huán)平衡時，橡皮條AO、細(xì)繩OB和OC對小圓環(huán)的拉力的分別為、和，關(guān)于這三個力的大小關(guān)系，正確的是__________。A． B． C． D．【答案】(1)B(2)1.88N/1.89N/1.90N/1.91N/1.92N/1.93N(3)F(4)A【詳解】（1）本實驗的原理是用一個力產(chǎn)生的作用效果與兩個力產(chǎn)生的作用相同來進(jìn)行等效替代。故選B。（2）圖甲中OC方向的拉力大小為1.90N（1.88~1.93均可）。（3）用一個彈簧秤拉橡皮筋時，力一定沿橡皮條AO方向，圖中可以看出，F(xiàn)表示一個力，表示的是用平行四邊形定則作出的兩個力的合力，所以一定沿橡皮條AO方向的是F。（4）對O點進(jìn)行受力分析，與的合力與等大反向，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知故選A。17．（2024·黑龍江佳木斯·一模）(1)小質(zhì)同學(xué)做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗。其中O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，實驗中，第一次用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條，第二次用一個彈簧測力計拉橡皮條。①根據(jù)某次實驗記錄數(shù)據(jù)，畫出力的圖示，A、B兩幅圖中（選填“A”或“B”）是小質(zhì)同學(xué)實驗后畫出的正確力的圖示；②下列措施可以減小實驗誤差的是（只有一個選項正確）A．橡皮條應(yīng)與兩繩套夾角的平分線在同一直線上B．兩個分力、的方向要垂直C．盡量減少彈簧測力計外殼與桌面間的摩擦D．拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要適當(dāng)遠(yuǎn)些(2)學(xué)習(xí)力學(xué)知識后，某同學(xué)又設(shè)計了一個驗證力的平行四邊形定則實驗，實驗步驟如下：ⅰ.用天平測得物塊A的質(zhì)量為m，ⅱ.如圖甲兩根豎直桿相距為D，用長為L的不可伸長的輕繩，繞過光滑的輕質(zhì)動滑輪，動滑輪下端連接物體A，輕繩兩端分別固定在桿上P、Q兩點，在輕繩的左端連接力傳感器，力傳感器的重力忽略不計。ⅲ.改變物塊A的質(zhì)量m，記錄力傳感器的示數(shù)F，測量多組數(shù)據(jù)，已知重力加速度為g。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(guān)系式=（用題中給出的物理量表示）。②某同學(xué)改變物塊A的質(zhì)量，作的圖像，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=（L，k，g已知）。【答案】(1)AD(2)【詳解】（1）[1]是用一根彈簧測力計拉動時的示數(shù)，其方向一定沿彈簧伸長方向，F(xiàn)是通過平行四邊形定則作出的合力的理論值，其方向沿平行四邊形的對角線，可知，A是小質(zhì)同學(xué)實驗后畫出的正確力的圖示；[2]A．為了使用兩根彈簧測力計拉動與用一根彈簧測力計拉動時的效果相同，前后拉動過程中，應(yīng)使橡皮條的末端均位于O點，不需要使橡皮條與兩繩套夾角的平分線在同一直線上，故A錯誤；B．實驗中，為了減小實驗誤差，兩個分力之間的夾角需要適當(dāng)大一些，但并不需要使兩個分力、的方向要垂直，故B錯誤；C．彈簧測力計外殼與桌面間有無摩擦對實驗無影響，故C錯誤；D．為了便于確定拉力的反向，實驗中，拉橡皮條的細(xì)繩要適當(dāng)長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要適當(dāng)遠(yuǎn)些，故D正確。故選D。（2）[1]令繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有則有根據(jù)平衡條件有解得[2]結(jié)合上述函數(shù)有解得18．（2024·天津·模擬預(yù)測）某同學(xué)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(xì)線掛一重物，彈簧測力計B的一端用細(xì)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(yán)謹(jǐn)，實驗小組同學(xué)進(jìn)行了多次實驗，則每次實驗不必要或錯誤的實驗操作是（）A．使兩彈簧測力計的夾角保持不變B．改變O，P點位置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(xué)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(jìn)行且保持原有實驗器材不變，改進(jìn)方法為（任寫一種即可）【答案】(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(xué)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(jìn)行且保持原有實驗器材不變，改進(jìn)方法為將彈簧測力計B順時針旋轉(zhuǎn)一定角度。19．（2024·廣東廣州·一模）某同學(xué)利用如圖甲所示裝置進(jìn)行“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗，選出了如圖乙所示的一條紙帶。打點計時器電源頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出。(1)實驗開始前平衡摩擦力（選填“需要”或“不需要”）；(2)小車的加速度大小為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。【答案】(1)不需要(2)0.80【詳解】（1）本實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，只需要保持小車做勻變速直線運動，小車受到的合力恒定不變，所以實驗開始前不需要平衡摩擦力。（2）相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為根據(jù)逐差法可得小車的加速度大小為20．（2025·廣東清遠(yuǎn)·一模）某同學(xué)要測量物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，設(shè)計了如圖甲所示的裝置。長木板放在水平桌面上，繞過動滑輪和定滑輪的輕繩一端連接在拉力傳感器上，另一端吊著砂桶，物塊和動滑輪的總質(zhì)量為，重力加速度為。(1)要保證物塊運動過程中物塊對長木板的壓力等于物塊和動滑輪的重力，除了要保證長木板水平，還需要。(2)某次實驗，由靜止釋放物塊，打點計時器打出的一條紙帶如圖乙所示，相鄰兩點之間的距離分別為，時間間隔均為。下列加速度的式中，最優(yōu)的是（）（填標(biāo)號）A．B．C．D．(3)若本次實驗拉力傳感器的示數(shù)為，則物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)（用表示）。【答案】(1)調(diào)整定滑輪的高度，使輕繩與長木板平行(2)D(3)【詳解】（1）要保證物塊運動過程中物塊對長木板的壓力等于物塊和動滑輪的重力，除了要保證長木板水平，還需要調(diào)整定滑輪的高度，使輕繩與長木板平行。（2）采用逐差法求解加速度，需要盡可能多的利用紙帶上的數(shù)據(jù)，可得故選D。（3）由牛頓第二定律，可得解得21．（2025·重慶·模擬預(yù)測）小黃同學(xué)在暗室中用圖示裝置做測定“重力加速度”的實驗，用到的實驗器材有：分液漏斗、閥門、支架、接水盒、一根有熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實驗步驟如下：①在分液漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松閥門，讓水滴以一定的頻率一滴滴的落下：②用頻閃儀發(fā)出的閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率，當(dāng)頻率為時，第一次看到一串仿佛固定不動的水滴；③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應(yīng)的刻度；④處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：(1)水滴滴落的時間間隔為s。(2)小黃同學(xué)測得連續(xù)相鄰的五個水滴之間的距離如圖乙所示，根據(jù)數(shù)據(jù)計算當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）(3)小黃同學(xué)又根據(jù)圖乙依次計算出點到A點的距離與所用時間t的比值，作出了的圖像，如圖丙所示，坐標(biāo)系中已標(biāo)出的坐標(biāo)值為已知量，則A點的速度為，重力加速度為（均用表示）。【答案】(1)0.04(2)9.69(3)b【詳解】（1）水滴滴落的時間間隔為（2）由逐差法可知，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?）由勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系化簡可得則斜率縱截距為所以A點的速度為重力加速度為22．（2025·福建·模擬預(yù)測）某實驗小組的同學(xué)利用如圖所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，鐵架臺的下端固定光電門，上端固定一電磁鐵，實驗時接通開關(guān)，直徑為d的小鐵球被電磁鐵吸住，斷開開關(guān)，小鐵球立即做自由落體運動，小球經(jīng)過光電門時電腦記錄擋光時間t，小鐵球的釋放點的球心到光電門中心的距離為h。多次改變小鐵球的釋放點到光電門的距離h，并記錄相應(yīng)的擋光時間t。(1)小鐵球經(jīng)過光電門瞬間的速度大小為v=，若用運動學(xué)公式求重力加速度，則重力加速度g=（均用“h、d、t”中的物理量表示）。(2)該小組同學(xué)欲利用圖像法求重力加速度，建立好坐標(biāo)系后以h為縱軸，欲將圖線擬合成一條直線，應(yīng)以（填“t”“”“t2”或“”）為橫軸，若圖線的斜率大小為k，則重力加速度g=（用“k、d”表示）。【答案】(1)(2)【詳解】（1）[1]滑塊經(jīng)過光電門時的速度為[2]根據(jù)速度—位移公式有解得（2）[1]由變形可得以h為縱軸，應(yīng)以橫軸，可得一條直線；[2]根據(jù)圖像斜率可知解得23．（2024·浙江溫州·一模）(1)在下列實驗中，需要用到打點計時器的有______。A．用單擺測量重力加速度的大小B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律D．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系(2)某實驗小組利用光電門和鏤空鋼尺來探究鋼尺速度隨時間的變化規(guī)律。在鋼尺中間裁出6個形狀相同的長方形空隙，空隙間形成了一系列“同尺寸、等間距”的遮光條，相鄰兩遮光條中心線之間的距離。①用螺旋測微器測量某遮光條上下兩邊之間的寬度如圖1，則遮光條的寬度為。②在光電門上方懸掛鋼尺如圖2，由靜止釋放鋼尺，光電門記錄遮光條擋光時間，結(jié)合遮光條寬度可計算出遮光條通過光電門的平均速度v（可視為遮光條到達(dá)光電門時的瞬時速度）。如下表所示，求序號3對應(yīng)的速度大小約為。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）序號123456擋光時間6.674.463.573.092.772.52速度0.751.121.621.811.98③已知鋼尺速度為v時，下落距離為h。若以2h為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，繪制圖像，其斜率可能為。A．

B．

C．(3)該實驗小組利用鏤空鋼尺繼續(xù)探究鋼尺的加速度與受力關(guān)系。如圖3所示，可利用光電門的測量數(shù)據(jù)求得鋼尺的加速度，利用鋼尺的重力和力傳感器的讀數(shù)求得鋼尺的合外力（不計滑輪的阻力和質(zhì)量），通過在小車上加配重改變鋼尺運動的加速度，多次測量加速度與合外力。實驗操作前，（選填“必須”或“不必”）墊高軌道以補償阻力；（選填“必須”或“不必”）滿足鋼尺質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車、傳感器和配重的總質(zhì)量。【答案】(1)B(2)5.0001.40B(3)不必不必【詳解】（1）A．打點計時器是一種計時儀器，用單擺測量重力加速度的大小實驗中利用秒表計時，不需要用打點計時器，故A錯誤；B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，需要利用紙帶分析求出加速度，實驗中需要用打點計時器，故B正確；C．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律不需要計時，則實驗中不需要用打點計時器，故C錯誤；D．探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，實驗不需要利用紙帶分析，即不需要用打點計時器，故D錯誤。故選B。（2）[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為[2]序號3對應(yīng)的速度大小約為[3]根據(jù)速度與位移的關(guān)系有可知，圖像斜率表示重力加速度9.8m/s2，由于存在空氣阻力影響，實際的加速度比重力加速度稍微小一些，可知，其斜率可能為（3）[1]由于實驗中利用鋼尺的重力和力傳感器的讀數(shù)求得鋼尺的合外力，則實驗中不必排除小車摩擦力的影響，即實驗操作前，不必墊高軌道以補償阻力。[2]由于實驗中利用力傳感器直接測量出細(xì)繩的拉力，則不必滿足鋼尺質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車、傳感器和配重的總質(zhì)量。24．（2024·四川南充·一模）某興趣小組利用如圖所示的實驗裝置測定滑塊與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)。傾斜軌道的頂端有一個固定的擋板，軌道上有兩個位置可調(diào)節(jié)的光電門甲和乙。已知軌道的傾角為θ，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。實驗步驟如下：①將一個遮光條安裝在滑塊上并用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d；②將光電門甲固定在離擋板較近的位置，測出兩個光電門之間的距離x；③將滑塊從擋板處由靜止釋放，記錄遮光條通過光電門乙的時間；④保持光電門甲的位置不變而改變乙的位置，重復(fù)以上操作，記錄多