專題19 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（練習(xí)）-【含解析】2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新高考通）

專題19力學(xué)實(shí)驗(yàn)（練習(xí)）-【含解析】2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新高考通用）專題19力學(xué)實(shí)驗(yàn)（練習(xí)）-【含解析】2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新高考通用）專題08力學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用目錄TOC\o"1-2"\h\z\u01模擬基礎(chǔ)練 2題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù) 2題型二探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 6題型三探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系 7題型四驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 15題型五驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 19題型六探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系 27題型七探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 30題型八探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 32題型九用單擺測(cè)量重力加速度的大小 37題型十探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系 41

題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)1．（2024·福建·高考真題）（刪減）某小組基于動(dòng)量守恒定律測(cè)量玩具槍子彈離開槍口的速度大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計(jì)時(shí)器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用電子秤分別測(cè)量小車的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=cm；2．（2024·廣西·高考真題）（刪減）單擺可作為研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理想模型。(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，測(cè)得讀數(shù)如圖丙，則擺球直徑為；3．（2023·河北·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖裝置測(cè)量重力加速度。擺線上端固定在點(diǎn)，下端懸掛一小鋼球，通過光電門傳感器采集擺動(dòng)周期。（2）組裝好裝置，用毫米刻度尺測(cè)量擺線長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼球直徑。螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖，小鋼球直徑，記擺長(zhǎng)。

4．（2023·重慶·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測(cè)量重力加速度。所用實(shí)驗(yàn)器材有擺球、長(zhǎng)度可調(diào)的輕質(zhì)擺線、刻度尺、50分度的游標(biāo)卡尺、攝像裝置等。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d。當(dāng)量爪并攏時(shí)，游標(biāo)尺和主尺的零刻度線對(duì)齊。放置擺球后游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲所示，則擺球的直徑d為mm。5．（2023·重慶·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測(cè)量重力加速度。所用實(shí)驗(yàn)器材有擺球、長(zhǎng)度可調(diào)的輕質(zhì)擺線、刻度尺、50分度的游標(biāo)卡尺、攝像裝置等。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d。當(dāng)量爪并攏時(shí)，游標(biāo)尺和主尺的零刻度線對(duì)齊。放置擺球后游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲所示，則擺球的直徑d為mm。6．（2022·天津·高考真題）（刪減）某同學(xué)驗(yàn)證兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。A、B為兩個(gè)直徑相同的小球。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不放B，讓A從固定的斜槽上E點(diǎn)自由滾下，在水平面上得到一個(gè)落點(diǎn)位置；將B放置在斜槽末端，讓A再次從斜槽上E點(diǎn)自由滾下，與B發(fā)生正碰，在水平面上又得到兩個(gè)落點(diǎn)位置。三個(gè)落點(diǎn)位置標(biāo)記為M、N、P。（1）為了確認(rèn)兩個(gè)小球的直徑相同，該同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺對(duì)它們的直徑進(jìn)行了測(cè)量，某次測(cè)量的結(jié)果如下圖所示，其讀數(shù)為。7．（2021·湖南·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，；8．（2025·廣東廣州·一模）（刪減）下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(2)在“用單擺測(cè)重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d，其示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)cm。。9．（2025·廣東佛山·一模）（刪減）某學(xué)習(xí)小組利用多種方法測(cè)量重力加速度。(2)乙同學(xué)利用雙線擺測(cè)重力加速度，如圖乙，雙線擺上端系在間距為、等高的兩螺釘上，長(zhǎng)均為的兩細(xì)繩下端懸掛磁性小鐵球，手機(jī)置于磁性小鐵球正下方。①用螺旋測(cè)微器測(cè)量磁性小鐵球的直徑，其讀數(shù)如圖丙所示，直徑mm；該同學(xué)測(cè)出圖中第1至第11個(gè)峰值之間的時(shí)間間隔為，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮。ㄓ?、、、表示）。題型二探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律10．（2023·浙江·高考真題）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。①需要的實(shí)驗(yàn)操作有（多選）；A．調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行B．傾斜軌道以補(bǔ)償阻力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)0、1、2、3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。11．（2022·浙江·高考真題）（刪減）（1）①“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，長(zhǎng)木板水平放置，細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計(jì)數(shù)點(diǎn)O為位移測(cè)量起點(diǎn)和計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為cm。由圖3中小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，求得加速度為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。題型三探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系12．（2024·廣東·高考真題）（刪減）下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(1)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則小車的加速度大小為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。(2)在“長(zhǎng)度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一例柱體的長(zhǎng)度，示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)為cm。13．（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(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)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(shí)運(yùn)動(dòng)，并打出紙帶進(jìn)行檢驗(yàn)，下圖中能表明補(bǔ)償阻力恰當(dāng)?shù)氖莀________；A． B．C． D．(2)某次實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶，部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如下圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出），測(cè)得。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源頻率為，則小車的加速度（要求充分利用測(cè)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(gè)可以直接測(cè)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(bǔ)償阻力后，該同學(xué)共進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)，懸掛的槽碼質(zhì)量依次為處理數(shù)據(jù)時(shí)，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(shí)，槽碼質(zhì)量為g。14．（2024·甘肅·高考真題）用圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置探究外力一定時(shí)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(hào)）。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(bǔ)償阻力C．補(bǔ)償阻力時(shí)移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶 D．釋放小車后立即打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)紙帶。其中一條紙帶的計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示，相鄰兩點(diǎn)之間的距離分別為，時(shí)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(hào)）。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。15．（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(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個(gè)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(shí)驗(yàn)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(cè)出不同鉤碼質(zhì)量m時(shí)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(shí)，a與F成正比；F較大時(shí)，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(cè)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(cè)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(hào)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(hào)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(qǐng)?jiān)趫D（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙。（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量時(shí)，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)上述推斷進(jìn)行解釋：。16．（2023·上?！じ呖颊骖}）如圖所示，是某小組同學(xué)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過程中可近似認(rèn)為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力。先測(cè)出鉤碼所受的重力為G，之后改變繩端的鉤碼個(gè)數(shù)，小車每次從同一位置釋放，測(cè)出擋光片通過光電門的時(shí)間Δt。(1)實(shí)驗(yàn)中（選填“必須”或“不必”）測(cè)出小車質(zhì)量m車。(2)為完成實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量和。(3)實(shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，原因是。(4)若導(dǎo)軌保持水平，滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，則細(xì)線平行時(shí)加速度a1，與不平行時(shí)加速度a2相比，a1（選填“大于”“小于”或“等于”）a2。17．（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(shí)驗(yàn)裝置。（1）該實(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究三個(gè)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(bǔ)償法（2）該實(shí)驗(yàn)過程中操作正確的是；A．補(bǔ)償阻力時(shí)小車未連接紙帶B．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)，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(jì)時(shí)系統(tǒng)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)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(jì)數(shù)點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)的x軸，各計(jì)數(shù)點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為0、、、。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車速度的表達(dá)式；小車加速度的表達(dá)式是。A．

B．

C．18．（2022·浙江·高考真題）（刪減）（1）②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需調(diào)整的是。A．換成質(zhì)量更小的小車

B．調(diào)整長(zhǎng)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(xì)繩與長(zhǎng)木板的夾角19．（2021·湖南·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，；（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平；（3）在右支點(diǎn)下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度；（4）在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個(gè)數(shù)和滑塊對(duì)應(yīng)的加速度；（5）在右支點(diǎn)下增加墊塊個(gè)數(shù)（墊塊完全相同），重復(fù)步驟（4），記錄數(shù)據(jù)如下表：1234560.0870.1800.2600.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點(diǎn)，繪制圖線。如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是（保留三位有效數(shù)字）。20．（2025·江西景德鎮(zhèn)·二模）如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組在水平桌面上“探究帶滑輪小車的加速度與所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問題：(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示一條紙帶的一部分，其中s1=6.20cm，s2=14.12cm，s3=23.74cm，s4=35.07cm，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，已知交流電頻率為50Hz，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出的加速度為m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。(2)乙同學(xué)調(diào)整長(zhǎng)木板和滑輪，使長(zhǎng)木板水平且細(xì)線平行于長(zhǎng)木板，改變桶中砂子的質(zhì)量，依次記錄傳感器的示數(shù)F并求出所對(duì)應(yīng)的小車加速度大小a，畫出的a-F圖像是一條直線如圖丙所示，則可求得帶滑輪小車的質(zhì)量為kg，由于沒有平衡摩擦力造成a-F圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)，則求得帶滑輪小車的質(zhì)量（填“偏大”、“偏小”或“不影響”）。21．（2025·安徽馬鞍山·一模）某物理實(shí)驗(yàn)小組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，小車內(nèi)裝有數(shù)個(gè)砝碼，通過跨過滑輪的細(xì)繩連接一個(gè)裝有重物的托盤，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①掛上托盤和重物，改變木板的傾角，使小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；②取下托盤和重物，讓小車沿木板下滑，測(cè)出小車和車中砝碼的總質(zhì)量M及加速度a：③保持托盤和重物的質(zhì)量不變，在小車中依次減少砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟①和②，記錄多組數(shù)據(jù)，作出的圖像；④最后總結(jié)出加速度與質(zhì)量的關(guān)系。請(qǐng)回答以下問題：(1)該實(shí)驗(yàn)方案（選填“需要”或“不需要”）滿足托盤和重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼的總質(zhì)量。(2)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶，A、B、C、D、E為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，則小車的加速度為m/s2。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(3)實(shí)驗(yàn)中作出小車的的圖像如圖丙所示，已知圖像的斜率為k，重力加速度大小為g，則托盤和重物的總質(zhì)量m=。題型四驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律22．（2023·天津·高考真題）某同學(xué)利用圖示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將桌面上的氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平；B．測(cè)出遮光條的寬度dC．將滑塊移至圖示位置，測(cè)出遮光條到光電門的距離lD．由靜止釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時(shí)間tE．秤出托盤和砝碼總質(zhì)量，滑塊（含遮光條）的質(zhì)量已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，回答以下問題（用題中所給的字母表示）（1）遮光條通過光電門時(shí)的速度大小為；（2）遮光條由靜止運(yùn)動(dòng)至光電門的過程，系統(tǒng)重力勢(shì)能減少了，遮光條經(jīng)過光電門時(shí)，滑塊、托盤和砝碼的總動(dòng)能為；（3）通過改變滑塊的釋放位置，測(cè)出多組、數(shù)據(jù)﹐利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像如圖。若圖中直線的斜率近似等于，可認(rèn)為該系統(tǒng)機(jī)械能守恒。23．（2022·湖北·高考真題）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用拉力傳感器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，記錄鋼球擺動(dòng)過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值和最小值。改變小鋼球的初始釋放位置，重復(fù)上述過程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制的圖像是一條直線，如圖乙所示。（1）若小鋼球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為。（2）由圖乙得:直線的斜率為，小鋼球的重力為N。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（3）該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源是（單選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．小鋼球擺動(dòng)角度偏大B．小鋼球初始釋放位置不同C．小鋼球擺動(dòng)過程中有空氣阻力24．（2022·河北·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度尺等器材驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，鉤碼的質(zhì)量為m。已知彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。（1）在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置，測(cè)得此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源。從靜止釋放鉤碼，彈簧收縮，得到了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升階段的部分紙帶如圖2所示，紙帶上相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔均為T（在誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放鉤碼的同時(shí)打出A點(diǎn)）。從打出A點(diǎn)到打出F點(diǎn)時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能減少量為，鉤碼的動(dòng)能增加量為，鉤碼的重力勢(shì)能增加量為。（2）利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到彈簧彈性勢(shì)能減少量、鉤碼的機(jī)械能增加量分別與鉤碼上升高度h的關(guān)系，如圖3所示。由圖3可知，隨著h增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，主要原因是。25．（2021·浙江·高考真題）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，小王用如圖1所示的裝置，讓重物從靜止開始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖2所示。O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C和D為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重物，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的理由是。②已知交流電頻率為，重物質(zhì)量為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，則從O點(diǎn)到C點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)值J、C點(diǎn)的動(dòng)能J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。比較與的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是。A．工作電壓偏高

B．存在空氣阻力和摩擦力

C．接通電源前釋放了紙帶26．（2025·重慶·一模）如題圖1所示，甲，乙兩小物塊分別連接在一條跨過定滑輪的輕繩兩端，甲右側(cè)水平固定一遮光條，遮光條下方水平固定一光電門。已知甲（含遮光條）的質(zhì)量為，乙的質(zhì)量為，且?，F(xiàn)要利用此裝置來(lái)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。(1)用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，結(jié)果如題圖2所示，則cm。(2)測(cè)出遮光條到光電門中心的高度H（），然后將甲，乙同時(shí)由靜止釋放，測(cè)出遮光條通過光電門的遮光時(shí)間。則遮光條通過光電門過程中，甲的速度大?。ㄓ胐，表示）。(3)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。若在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式（用、、d、表示）成立，則成功驗(yàn)證了“機(jī)械能守恒定律”。題型五驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律27．（2024·福建·高考真題）某小組基于動(dòng)量守恒定律測(cè)量玩具槍子彈離開槍口的速度大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計(jì)時(shí)器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用電子秤分別測(cè)量小車的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=cm；（3）平衡小車沿軌道滑行過程中的阻力。在軌道上安裝光電門A和B，讓裝有擋光片的小車以一定初速度由右向左運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得擋光片經(jīng)過A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的（填“左”或“右”）端。經(jīng)過多次調(diào)整，直至擋光時(shí)間相等；（4）讓小車處于A的右側(cè)，槍口靠近小車，發(fā)射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車上，小車向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光電門A，測(cè)得擋光片經(jīng)過A的擋光時(shí)間；（5）根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，利用公式v=（用d、m、M、表示）即可得到子彈離開槍口的速度大小v；（6）重復(fù)步驟（4）五次，并計(jì)算出每次的v值，填入下表；次數(shù)12345速度v（）59.160.960.358.759.5（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）28．（2022·天津·高考真題）某同學(xué)驗(yàn)證兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。A、B為兩個(gè)直徑相同的小球。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不放B，讓A從固定的斜槽上E點(diǎn)自由滾下，在水平面上得到一個(gè)落點(diǎn)位置；將B放置在斜槽末端，讓A再次從斜槽上E點(diǎn)自由滾下，與B發(fā)生正碰，在水平面上又得到兩個(gè)落點(diǎn)位置。三個(gè)落點(diǎn)位置標(biāo)記為M、N、P。（1）為了確認(rèn)兩個(gè)小球的直徑相同，該同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺對(duì)它們的直徑進(jìn)行了測(cè)量，某次測(cè)量的結(jié)果如下圖所示，其讀數(shù)為。（2）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求哪個(gè)是正確的。A．斜槽的末端必須是水平的

B．斜槽的軌道必須是光滑的C．必須測(cè)出斜槽末端的高度

D．A、B的質(zhì)量必須相同（3）如果該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確且碰撞可視為彈性碰撞，A、B碰后在水平面上的落點(diǎn)位置分別為、。（填落點(diǎn)位置的標(biāo)記字母）29．（2024·新疆河南·高考真題）某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，右側(cè)端點(diǎn)在水平木板上的垂直投影為O，木板上疊放著白紙和復(fù)寫紙。實(shí)驗(yàn)時(shí)先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從軌道右端水平飛出后落在木板上；重復(fù)多次，測(cè)出落點(diǎn)的平均位置P與O點(diǎn)的距離，將與a半徑相等的小球b置于軌道右側(cè)端點(diǎn)，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均落在木板上；重復(fù)多次，分別測(cè)出a、b兩球落點(diǎn)的平均位置M、N與O點(diǎn)的距離、。完成下列填空：(1)記a、b兩球的質(zhì)量分別為、，實(shí)驗(yàn)中須滿足條件（填“>”或“<”）；(2)如果測(cè)得的、、、和在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式，則驗(yàn)證了兩小球在碰撞中滿足動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)中，用小球落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離來(lái)代替小球水平飛出時(shí)的速度，依據(jù)是。30．（2023·遼寧·高考真題）某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

測(cè)量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為和()。將硬幣甲放置在斜面一某一位置，標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí)，測(cè)量甲從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側(cè)與O點(diǎn)重合，將甲放置于B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測(cè)量甲乙從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為、、。（1）在本實(shí)驗(yàn)中，甲選用的是（填“一元”或“一角”）硬幣；（2）碰撞前，甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為（設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g）；（3）若甲、乙碰撞過程中動(dòng)量守恒，則（用和表示），然后通過測(cè)得的具體數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對(duì)心碰撞過程中動(dòng)量是否守恒；（4）由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因。31．（2022·重慶·高考真題）如圖為某小組探究?jī)苫瑝K碰撞前后的動(dòng)量變化規(guī)律所用的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點(diǎn)固定，左支點(diǎn)高度可調(diào)，裝置上方固定一具有計(jì)時(shí)功能的攝像機(jī)。（1）要測(cè)量滑塊的動(dòng)量，除了前述實(shí)驗(yàn)器材外，還必需的實(shí)驗(yàn)器材是。（2）為減小重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，開動(dòng)氣泵后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點(diǎn)，使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做運(yùn)動(dòng)。（3）測(cè)得滑塊B的質(zhì)量為，兩滑塊碰撞前后位置x隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示，其中①為滑塊B碰前的圖線。取滑塊A碰前的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B碰前的動(dòng)量為（保留2位有效數(shù)字），滑塊A碰后的圖線為（選填“②”“③”“④”）。32．（2022·全國(guó)甲卷·高考真題）利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過程進(jìn)行研究。讓質(zhì)量為的滑塊A與質(zhì)量為的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后A和B的速度大小和，進(jìn)而分析碰撞過程是否為彈性碰撞。完成下列填空：（1）調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平；（2）測(cè)得兩滑塊的質(zhì)量分別為和。要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反，應(yīng)選取質(zhì)量為kg的滑塊作為A；（3）調(diào)節(jié)B的位置，使得A與B接觸時(shí)，A的左端到左邊擋板的距離與B的右端到右邊擋板的距離相等；（4）使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰撞時(shí)刻開始到各自撞到擋板所用的時(shí)間和；（5）將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復(fù)步驟（4）。多次測(cè)量的結(jié)果如下表所示；123450.490.671.011.221.390.150.210.330.400.460.310.330.330.33（6）表中的（保留2位有效數(shù)字）；（7）的平均值為；（保留2位有效數(shù)字）（8）理論研究表明，對(duì)本實(shí)驗(yàn)的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由判斷。若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則的理論表達(dá)式為（用和表示），本實(shí)驗(yàn)中其值為（保留2位有效數(shù)字），若該值與（7）中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為滑塊A與滑塊B在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞。33．（2022·浙江·高考真題）“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，阻力很小的滑軌上有兩輛小車A、B，給小車A一定速度去碰撞靜止的小車B，小車A、B碰撞前后的速度大小可由速度傳感器測(cè)得。①實(shí)驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行的操作有。A．測(cè)量滑軌的長(zhǎng)度B．測(cè)量小車的長(zhǎng)度和高度C．碰撞前將滑軌調(diào)成水平②下表是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)：A的質(zhì)量/kgB的質(zhì)量/kg碰撞前A的速度大小/（）碰撞后A的速度大小/（）碰撞后B的速度大小/（）0.2000.3001.0100.2000.800由表中數(shù)據(jù)可知，碰撞后小車A、B所構(gòu)成系統(tǒng)的總動(dòng)量大小是kg·m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）34．（2024·安徽·模擬預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用圖甲所示的裝置完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓A球從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，P點(diǎn)為A球落點(diǎn)的平均位置；再將半徑相同的B球放在水平軌道的末端，將A球仍從原位置由靜止釋放，M、N分別為A、B兩球碰撞后落點(diǎn)的平均位置。O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影，O、M、P、N位于同一水平直線上。(1)若小球A的質(zhì)量為m1，小球B的質(zhì)量為m2，為保證兩球碰撞后沿同一方向運(yùn)動(dòng)，則要求m1m2（填“>”“=”或“<”）；(2)小球釋放后落在復(fù)寫紙上會(huì)在白紙上留下印跡。多次實(shí)驗(yàn)，白紙上留下多個(gè)印跡，如果用畫圓法確定小球的落點(diǎn)，圖乙中畫的三個(gè)圓最合理的是圓（填“a”“b”或“c”）；(3)本實(shí)驗(yàn)中（填“必須”或“沒必要”）測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度；(4)若測(cè)得OP=s1，OM=s2，ON=s3，在誤差允許的范圍內(nèi)，滿足關(guān)系式成立，則驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律；若滿足關(guān)系式成立，則說(shuō)明碰撞為彈性碰撞。（均選用m1、m2、s1、s2、s3表示）35．（2024·四川·一模）某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，斜槽末端為O點(diǎn)，現(xiàn)將木板一端固定在O點(diǎn)，另一端固定在地面上，木板上疊放著白紙和復(fù)寫紙實(shí)驗(yàn)時(shí)先將質(zhì)量為m1的小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從O點(diǎn)水平飛出后落在木板上；重復(fù)多次，測(cè)出落點(diǎn)的平均位置P與O點(diǎn)的距離L，將質(zhì)量為m2、半徑與a相等的小球b置于O點(diǎn)，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均水平飛出落在木板上；重復(fù)10次，分別測(cè)出a、b兩球落點(diǎn)的平均位置M、N與O點(diǎn)的距離L1、L2。(1)實(shí)驗(yàn)中的斜槽軌道（填“一定”或“不一定”）需要光滑。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷兩小球的質(zhì)量關(guān)系為m1m2（填“＞”或“＜”）。(3)如果測(cè)得的L、L1、L2、m1和m2在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式，則驗(yàn)證了兩小球在碰撞過程中動(dòng)量守恒。36．（2021·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，某探究小組用圖示裝置做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，圖中的氣墊導(dǎo)軌由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門等組成。（1）實(shí)驗(yàn)探究小組采用了正確的操作步驟：①該小組測(cè)出了滑塊通過兩個(gè)光電門的擋光時(shí)間。已知兩滑塊上遮光板的寬度相同?；瑝K1通過光電門1的擋光時(shí)間為，通過光電門2的擋光時(shí)間為，滑塊2通過光電門2的擋光時(shí)間為；②測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為，滑塊2（包括彈簧）的質(zhì)量為。（2）數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①實(shí)驗(yàn)中采用氣墊導(dǎo)軌的原因是；②本實(shí)驗(yàn)探究滑塊碰撞前后動(dòng)量是否守恒，其驗(yàn)證等式為。（3）另一實(shí)驗(yàn)探究小組采用了上一小組的裝置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，兩個(gè)滑塊用細(xì)線連接且靜止，中間有一個(gè)壓縮到最短的輕質(zhì)彈簧。燒斷細(xì)線，輕彈簧將兩個(gè)滑塊彈開，測(cè)得它們通過光電門的時(shí)間分別為?；瑝K1的質(zhì)量為，滑塊2的質(zhì)量為，則動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為。37．（2024·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測(cè)）小明利用如圖甲所示的碰撞實(shí)驗(yàn)器研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系，從而驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，以下提供的測(cè)量工具中，多余的是______。A．刻度尺 B．天平 C．秒表(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球直徑D，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，D=mm。(3)下列說(shuō)法中正確的是（）A．入射小球A的質(zhì)量應(yīng)小于被碰小球B的質(zhì)量B．需要測(cè)量軌道末端到地面的高度C．入射小球每次必須從同一位置靜止釋放D．軌道末端可以不水平(4)圖甲中，點(diǎn)O是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的豎直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓質(zhì)量為小球A多次從斜軌上S處?kù)o止釋放，找到其平均落點(diǎn)P，再把質(zhì)量為的小球B靜置于軌道末端，接著使小球A從S處?kù)o止釋放，在水平段末端與小球B相碰，多次實(shí)驗(yàn)，找到小球A、B的平均落點(diǎn)M、N，測(cè)得距離OP、OM、ON，驗(yàn)證兩球相碰前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為。（用題中物理量符號(hào)表示）(5)小明經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，在操作正確的情況下，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)碰后的總動(dòng)量總是大于碰前的總動(dòng)量，其原因可能有______。A．碰撞后小球B受到向右的摩擦力 B．碰撞后軌道給小球B向右的沖量C．碰撞后小球A受到向左的摩擦力 D．碰撞后軌道給小球A向左的沖量題型六探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系38．（2021·廣東·高考真題）某興趣小組測(cè)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(jī)玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個(gè)從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個(gè)鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)n和彈簧上端對(duì)應(yīng)的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量，進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09（1）利用計(jì)算彈簧的壓縮量：，，cm，壓縮量的平均值cm；（2）上述是管中增加個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，該彈簧的勁度系數(shù)為N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）39．（2025·內(nèi)蒙古·模擬預(yù)測(cè)）某興趣小組看到一種由兩根彈簧嵌套并聯(lián)組成的減振器，如圖（a）所示。他們討論得出勁度系數(shù)分別為、的兩根彈簧并聯(lián)時(shí)，等效勁度系數(shù)。為了驗(yàn)證該結(jié)論，小組選用兩根原長(zhǎng)相等、粗細(xì)不同的彈簧A、B，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。如圖（b），彈簧上端固定，毫米刻度尺固定在彈簧一側(cè)。逐一增掛鉤碼，記下每次指針穩(wěn)定后所指的刻度尺示數(shù)x和對(duì)應(yīng)鉤碼的總質(zhì)量m，并計(jì)算彈簧彈力F（取重力加速度大?。?。依次用彈簧A、彈簧B和A、B嵌套并聯(lián)彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：鉤碼數(shù)123456鉤碼質(zhì)量m（g）50100150200250300彈簧彈力F（N）0.490.981.471.962.452.94（cm）11.0912.1913.2614.3215.40—（cm）10.6211.2411.8712.5013.13—（cm）10.4110.81☆11.6212.0212.42以刻度尺讀數(shù)x為橫坐標(biāo)，彈簧彈力F為縱坐標(biāo)，利用表中數(shù)據(jù)，作出圖像，如圖（c）所示?；卮鹨韵聠栴}：(1)根據(jù)圖（b），讀出數(shù)據(jù)，將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：cm。(2)在圖（c）坐標(biāo)紙上作出彈簧A、B的圖線，計(jì)算可得勁度系數(shù)分別為，。在圖（c）坐標(biāo)紙上，補(bǔ)齊讀出的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出并聯(lián)彈簧AB的圖線：由作出的圖線可得=N/m（結(jié)果保留至整數(shù)）。(3)定義相對(duì)差值，可得本實(shí)驗(yàn)%（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。若該值在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為該小組得出的結(jié)論正確。40．（2024·廣東廣州·模擬預(yù)測(cè)）彈力帶是一種常見的健身器材。某同學(xué)為了探究彈力帶所受拉力與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）如圖（a），將彈力帶甲豎直掛在固定的釘子O上，其下端P連接一托盤，卷尺豎直固定在旁邊，卷尺的零刻度線與釘子平齊；（2）逐步增加托盤上杠鈴片的數(shù)量，分別記錄杠鈴片與托盤的總質(zhì)量m、P對(duì)應(yīng)卷尺等高處的刻度值x，并在圖（b）中描點(diǎn)：（3）當(dāng)杠鈴片與托盤總質(zhì)量為3.0kg時(shí)，彈力帶甲下端P對(duì)應(yīng)的刻度值如圖（a），其讀數(shù)為cm，請(qǐng)?jiān)趫D（b）中把此坐標(biāo)點(diǎn)描出，并作出彈力帶甲的m?x圖像：由此可知，在彈力帶甲的彈性限度內(nèi)，每增加1kg的杠鈴片，穩(wěn)定后P下降cm（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：（4）彈力帶乙的m?x圖像如圖（b）。若要增大力量訓(xùn)練強(qiáng)度，應(yīng)選用彈力帶（選填“甲”或“乙”）。題型七探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律41．（2023·全國(guó)乙卷·高考真題）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中使用的器材有：木板、白紙、兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干。完成下列實(shí)驗(yàn)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(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測(cè)力計(jì)。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌?dòng)兩個(gè)測(cè)力計(jì)，小圓環(huán)停止時(shí)由兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力和的大小，并。（多選，填正確答案標(biāo)號(hào)）A．用刻度尺量出橡皮條的長(zhǎng)度B．用刻度尺量出兩細(xì)線的長(zhǎng)度C．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向③撤掉一個(gè)測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到拉力的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時(shí)的方向。④選擇合適標(biāo)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和的合成圖，得出合力的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力的圖示。⑤比較和的，從而判斷本次實(shí)驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。42．（2022·浙江·高考真題）（刪減）（2）“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示，在該實(shí)驗(yàn)中，①下列說(shuō)法正確的是；A．拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B．在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個(gè)拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)C．測(cè)量時(shí)彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D．測(cè)量時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤，為了完成該實(shí)驗(yàn)至少需要（選填“2”、“3”或“4”）次把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)。43．（2024·四川瀘州·一模）某同學(xué)利用兩只彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)茶杯在家庭實(shí)驗(yàn)室做驗(yàn)證平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量茶杯的重力，示數(shù)如圖甲所示，則茶杯的重力N；（2）在豎直墻面上貼一張坐標(biāo)紙；（3）如圖乙所示，三根細(xì)繩的一端系成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，另一端分別與兩只彈簧測(cè)力計(jì)和茶杯相連。調(diào)節(jié)彈簧測(cè)力計(jì)的位置，茶杯靜止時(shí)，在坐標(biāo)紙上記錄結(jié)點(diǎn)的位置O、三根細(xì)繩的方向、兩只彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（4）根據(jù)力的大小和方向在坐標(biāo)紙上作出三個(gè)力的圖示；（5）改變彈簧測(cè)力計(jì)的位置重復(fù)步驟（3）、（4），進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，（填“需要”或“不需要”）使結(jié)點(diǎn)始終在同一位置。（6）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，該同學(xué)在坐標(biāo)紙上作出G、和三個(gè)力的圖示，如圖丙所示。若三根細(xì)繩方向、重力的大小均在丙圖中正確表示出來(lái)，則根據(jù)平行四邊形定則，可以判斷其中力的大小記錄有誤的是（選填“”或“”）。題型八探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)44．（2023·北京·高考真題）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．借助重垂線確定豎直方向C．先拋出小球，再打開頻閃儀

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)記重垂線方向，為解決此問題，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，可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為。

45．（2023·浙江·高考真題）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中

（1）用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說(shuō)法正確的是。A．只能探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B．需改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)C．能同時(shí)探究平拋運(yùn)動(dòng)水平、豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（2）用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是。A．斜槽軌道M必須光滑且其末端水平B．上下調(diào)節(jié)擋板N時(shí)必須每次等間距移動(dòng)C．小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下（3）用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時(shí)的點(diǎn)跡。實(shí)驗(yàn)時(shí)豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點(diǎn)靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點(diǎn)跡0，將擋板依次水平向右移動(dòng)x，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，擋板上留下點(diǎn)跡1、2、3、4。以點(diǎn)跡0為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下建立坐標(biāo)軸y，各點(diǎn)跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。測(cè)得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度v0為。A．

B．

C．

D．46．（2022·福建·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直；把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)O，建立坐標(biāo)系．然后從斜槽上固定的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡．上下調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)量各印跡中心點(diǎn)、、的坐標(biāo)，并填入表格中，計(jì)算對(duì)應(yīng)的值。2.956.529.2713.2016.6119.905.958.8110.7412.4914.0515.2835.477.6115.3156.0197.4233.5（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在圖（b）給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“”圖線。（2）由圖線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方成（填“線性”或“非線性”）關(guān)系，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。（3）由圖線求得斜率k，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為（用斜率k和重力加速度g表示）。（4）該實(shí)驗(yàn)得到的圖線常不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是。47．（2022·海南·高考真題）用如圖所示的裝置研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，擊打彈片時(shí)，A做平拋運(yùn)動(dòng)，B做自由落體。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，則得到的結(jié)論是：。以A的拋出點(diǎn)做為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，如圖所示，設(shè)從，從，從的時(shí)間分別是、、，則這三個(gè)時(shí)間是否相等。（選填“相等”或“不相等”）物體平拋的初速度是多少（用x、h、g表示）48．（2022·浙江·高考真題）在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，以小鋼球離開軌道末端時(shí)球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸。讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處?kù)o止釋放，使其水平拋出，通過多次描點(diǎn)可繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)球心的軌跡，如圖所示。在軌跡上取一點(diǎn)A，讀取其坐標(biāo)（x0，y0）。①下列說(shuō)法正確的是。A．實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑B．畫軌跡時(shí)應(yīng)把所有描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)C．求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)②根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0=。A．B．C．D．③在本實(shí)驗(yàn)中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是。49．（2021·全國(guó)乙卷·高考真題）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為，豎直分量大小為；（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?。題型九用單擺測(cè)量重力加速度的大小50．（2024·甘肅·高考真題）小杰想在離地表一定高度的天宮實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，通過測(cè)量以下物理量得到天宮實(shí)驗(yàn)室軌道處的重力加速度，可行的是（）A．用彈簧秤測(cè)出已知質(zhì)量的砝碼所受的重力B．測(cè)量單擺擺線長(zhǎng)度、擺球半徑以及擺動(dòng)周期C．從高處釋放一個(gè)重物、測(cè)量其下落高度和時(shí)間D．測(cè)量天宮實(shí)驗(yàn)室繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期和軌道半徑51．（2023·河北·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖裝置測(cè)量重力加速度。擺線上端固定在點(diǎn)，下端懸掛一小鋼球，通過光電門傳感器采集擺動(dòng)周期。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是。（多選）A．小鋼球擺動(dòng)平面應(yīng)與光電門形平面垂直

B．應(yīng)在小鋼球自然下垂時(shí)測(cè)量擺線長(zhǎng)度C．小鋼球可以換成較輕的橡膠球

D．應(yīng)無(wú)初速度、小擺角釋放小鋼球（2）組裝好裝置，用毫米刻度尺測(cè)量擺線長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼球直徑。螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖，小鋼球直徑，記擺長(zhǎng)。

（3）多次改變擺線長(zhǎng)度，在小擺角下測(cè)得不同擺長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的小鋼球擺動(dòng)周期，并作出圖像，如圖。根據(jù)圖線斜率可計(jì)算重力加速度（保留3位有效數(shù)字，取9.87）。（4）若將擺線長(zhǎng)度誤認(rèn)為擺長(zhǎng)，仍用上述圖像法處理數(shù)據(jù)，得到的重力加速度值將（填“偏大”“偏小”或“不變”）。52．（2023·重慶·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測(cè)量重力加速度。所用實(shí)驗(yàn)器材有擺球、長(zhǎng)度可調(diào)的輕質(zhì)擺線、刻度尺、50分度的游標(biāo)卡尺、攝像裝置等。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d。當(dāng)量爪并攏時(shí)，游標(biāo)尺和主尺的零刻度線對(duì)齊。放置擺球后游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲所示，則擺球的直徑d為mm。（2）用擺線和擺球組成單擺，如圖乙所示。當(dāng)擺線長(zhǎng)度l＝990.1mm時(shí)，記錄并分析單擺的振動(dòng)視頻，得到單擺的振動(dòng)周期T＝2.00s，由此算得重力加速度g為m/s2（保留3位有效數(shù)字）。（3）改變擺線長(zhǎng)度l，記錄并分析單擺的振動(dòng)視頻，得到相應(yīng)的振動(dòng)周期。他們發(fā)現(xiàn)，分別用l和作為擺長(zhǎng)，這兩種計(jì)算方法得到的重力加速度數(shù)值的差異大小Δg隨擺線長(zhǎng)度l的變化曲線如圖所示。由圖可知，該實(shí)驗(yàn)中，隨著擺線長(zhǎng)度l的增加，Δg的變化特點(diǎn)是，原因是。

53．（2023·新課標(biāo)卷·高考真題）一學(xué)生小組做“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)。

（1）用實(shí)驗(yàn)室提供的螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑。首先，調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微器，擰動(dòng)微調(diào)旋鈕使測(cè)微螺桿和測(cè)砧相觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動(dòng)刻度上的零刻度線未對(duì)齊，如圖（a）所示，該示數(shù)為mm；螺旋測(cè)微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為mm，則擺球的直徑為mm。（2）單擺實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖如圖（c）所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點(diǎn)O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點(diǎn)上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時(shí)，實(shí)際擺角5°（填“大于”或“小于”）。（3）某次實(shí)驗(yàn)所用單擺的擺線長(zhǎng)度為81.50cm，則擺長(zhǎng)為cm。實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到從擺球第1次經(jīng)過最低點(diǎn)到第61次經(jīng)過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔為54.60s，則此單擺周期為s，該小組測(cè)得的重力加速度大小為m/s2.（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，π2取9.870）54．（2022·上?！じ呖颊骖}）在“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中：（1）擺線質(zhì)量和擺球質(zhì)量分別為m線和m球，擺線長(zhǎng)為l，擺球直徑為d，則；A．m線>>m球，l<<dB．m線>>m球，l>>dC．m線<<m球，l<<dD．m線<<m球，l>>d（2）小明在測(cè)量后作出的T2-l圖線如圖所示，則他測(cè)得的結(jié)果是g=m/s2。（保留2位小數(shù)）（3）為了減小誤差，應(yīng)從最高點(diǎn)還是最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。題型十探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系55．（2025·新疆烏魯木齊·一模）“探究向心力大小的表達(dá)式”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為1∶2∶1，變速塔輪自上而下有如圖乙所示三種組合方式傳動(dòng)，左右每層半徑之比由上至下分別為1∶1、2∶1和3∶1。(1)在研究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時(shí)，我們主要用到的物理學(xué)研究方法是________；A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．演繹推理法(2)某次實(shí)驗(yàn)中，把傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪，將兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，可探究向心力的大小與的關(guān)系；(3)勻速搖動(dòng)手柄時(shí)，若兩個(gè)鋼球的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑相等，左、右兩標(biāo)尺顯示的格數(shù)之比為1∶4，則與皮帶連接的左塔輪和右塔輪的半徑之比為。專題08力學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用目錄TOC\o"1-2"\h\z\u01模擬基礎(chǔ)練 2題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù) 2題型二探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 7題型三探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系 8題型四驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 22題型五驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 28題型六探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系 42題型七探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 46題型八探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 50題型九用單擺測(cè)量重力加速度的大小 59題型十探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系 65

題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)1．（2024·福建·高考真題）（刪減）某小組基于動(dòng)量守恒定律測(cè)量玩具槍子彈離開槍口的速度大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計(jì)時(shí)器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用電子秤分別測(cè)量小車的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=cm；【答案】0.99【詳解】（2）[1]游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm，則擋光片的寬度為2．（2024·廣西·高考真題）（刪減）單擺可作為研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理想模型。(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，測(cè)得讀數(shù)如圖丙，則擺球直徑為；【答案】(2)1.06【詳解】（2）擺球直徑為3．（2023·河北·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖裝置測(cè)量重力加速度。擺線上端固定在點(diǎn)，下端懸掛一小鋼球，通過光電門傳感器采集擺動(dòng)周期。（2）組裝好裝置，用毫米刻度尺測(cè)量擺線長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量小鋼球直徑。螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖，小鋼球直徑，記擺長(zhǎng)。

【答案】20.035/20.036/20.034【詳解】（2）[2]小鋼球直徑為4．（2023·重慶·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測(cè)量重力加速度。所用實(shí)驗(yàn)器材有擺球、長(zhǎng)度可調(diào)的輕質(zhì)擺線、刻度尺、50分度的游標(biāo)卡尺、攝像裝置等。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d。當(dāng)量爪并攏時(shí)，游標(biāo)尺和主尺的零刻度線對(duì)齊。放置擺球后游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲所示，則擺球的直徑d為mm?！敬鸢浮?9.20【詳解】（1）[1]用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d=19mm+0.02mm×10=19.20mm5．（2023·重慶·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測(cè)量重力加速度。所用實(shí)驗(yàn)器材有擺球、長(zhǎng)度可調(diào)的輕質(zhì)擺線、刻度尺、50分度的游標(biāo)卡尺、攝像裝置等。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d。當(dāng)量爪并攏時(shí)，游標(biāo)尺和主尺的零刻度線對(duì)齊。放置擺球后游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲所示，則擺球的直徑d為mm?！敬鸢浮?9.20【詳解】（1）[1]用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d=19mm+0.02mm×10=19.20mm6．（2022·天津·高考真題）（刪減）某同學(xué)驗(yàn)證兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。A、B為兩個(gè)直徑相同的小球。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不放B，讓A從固定的斜槽上E點(diǎn)自由滾下，在水平面上得到一個(gè)落點(diǎn)位置；將B放置在斜槽末端，讓A再次從斜槽上E點(diǎn)自由滾下，與B發(fā)生正碰，在水平面上又得到兩個(gè)落點(diǎn)位置。三個(gè)落點(diǎn)位置標(biāo)記為M、N、P。（1）為了確認(rèn)兩個(gè)小球的直徑相同，該同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺對(duì)它們的直徑進(jìn)行了測(cè)量，某次測(cè)量的結(jié)果如下圖所示，其讀數(shù)為?！敬鸢浮?0.5【詳解】（1）[1]觀察主尺的單位為，讀出主尺的讀數(shù)是，游標(biāo)尺上的第五條刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊，其讀數(shù)為，結(jié)合主尺及游標(biāo)尺的讀數(shù)得到被測(cè)直徑為7．（2021·湖南·高考真題）（刪減）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，；【答案】1.02【詳解】（1）[1]墊塊的厚度為h=1cm+2×0.1mm=1.02cm8．（2025·廣東廣州·一模）（刪減）下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(2)在“用單擺測(cè)重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d，其示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)cm。?！敬鸢浮?2)1.66最低點(diǎn)【詳解】（2）[1]游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d=1.6cm+0.1mm×6=1.66cm9．（2025·廣東佛山·一模）（刪減）某學(xué)習(xí)小組利用多種方法測(cè)量重力加速度。(2)乙同學(xué)利用雙線擺測(cè)重力加速度，如圖乙，雙線擺上端系在間距為、等高的兩螺釘上，長(zhǎng)均為的兩細(xì)繩下端懸掛磁性小鐵球，手機(jī)置于磁性小鐵球正下方。①用螺旋測(cè)微器測(cè)量磁性小鐵球的直徑，其讀數(shù)如圖丙所示，直徑mm；該同學(xué)測(cè)出圖中第1至第11個(gè)峰值之間的時(shí)間間隔為，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮。ㄓ?、、、表示）?！敬鸢浮?2)10.753/10.750/10.751/10.752/10.754【詳解】（2）[1]由圖丙得磁性小鐵球的直徑題型二探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律10．（2023·浙江·高考真題）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。①需要的實(shí)驗(yàn)操作有（多選）；A．調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行B．傾斜軌道以補(bǔ)償阻力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)0、1、2、3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮緼CD2.751.48【詳解】①[1]A．實(shí)驗(yàn)需要調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行，選項(xiàng)A正確；B．該實(shí)驗(yàn)只要使得小車加速運(yùn)動(dòng)即可，不需要傾斜軌道補(bǔ)償阻力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．為了充分利用紙帶，則小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靜止釋放，選項(xiàng)C正確；D．先接通電源再釋放小車，選項(xiàng)D正確。故選ACD。②[2][3]計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為2.75。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為，則打點(diǎn)周期T=0.02s，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為11．（2022·浙江·高考真題）（刪減）（1）①“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，長(zhǎng)木板水平放置，細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計(jì)數(shù)點(diǎn)O為位移測(cè)量起點(diǎn)和計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為cm。由圖3中小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，求得加速度為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?.15~6.251.7~2.1【詳解】（1）[1]依題意，打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為6.20cm，考慮到偶然誤差，6.15cm~6.25cm也可；[2]由圖3中小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，有考慮到偶然誤差，1.7m/s2~2.1m/s2也可；題型三探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系12．（2024·廣東·高考真題）（刪減）下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(1)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則小車的加速度大小為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。(2)在“長(zhǎng)度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一例柱體的長(zhǎng)度，示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)為cm?！敬鸢浮?1)平衡摩擦力2.86(2)4.108【詳解】（1）[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力；[2]小車的加速度大?。?）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為41mm+4×0.02mm=41.08mm=4.108cm13．（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(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)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(shí)運(yùn)動(dòng)，并打出紙帶進(jìn)行檢驗(yàn)，下圖中能表明補(bǔ)償阻力恰當(dāng)?shù)氖莀________；A． B．C． D．(2)某次實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶，部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如下圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出），測(cè)得。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源頻率為，則小車的加速度（要求充分利用測(cè)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(gè)可以直接測(cè)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(bǔ)償阻力后，該同學(xué)共進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)，懸掛的槽碼質(zhì)量依次為處理數(shù)據(jù)時(shí)，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(shí)，槽碼質(zhì)量為g?！敬鸢浮?1)B(2)0.51(3)40【詳解】（1）若補(bǔ)償摩擦力恰當(dāng)，則小車應(yīng)該勻速運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶應(yīng)該點(diǎn)跡均勻分布，故選B。（2）每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)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(duì)砝碼mg-T=ma對(duì)小車T=Ma可得則當(dāng)m較小時(shí)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(shí)，槽碼質(zhì)量為40g。14．（2024·甘肅·高考真題）用圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置探究外力一定時(shí)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(hào)）。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(bǔ)償阻力C．補(bǔ)償阻力時(shí)移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶 D．釋放小車后立即打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)紙帶。其中一條紙帶的計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示，相鄰兩點(diǎn)之間的距離分別為，時(shí)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(hào)）。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?！敬鸢浮?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(cuò)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(bǔ)償阻力，也要保持細(xì)線和長(zhǎng)木板平行，故B正確；C．補(bǔ)償阻力時(shí)不能移去打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶，需要通過紙帶上點(diǎn)跡是否均勻來(lái)判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)操作要求，應(yīng)先打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器再釋放小車，故D錯(cuò)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(jiǎn)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。15．（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(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示，水平軌道上安裝兩個(gè)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(shí)驗(yàn)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(cè)出不同鉤碼質(zhì)量m時(shí)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(shí)，a與F成正比；F較大時(shí)，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(cè)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(cè)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(hào)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(hào)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(qǐng)?jiān)趫D（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙。（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量時(shí)，a與F成正比。結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)上述推斷進(jìn)行解釋：。【答案】較大較小遠(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??；（5）[3]在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，結(jié)合其他點(diǎn)用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點(diǎn)在線上，不在線上的點(diǎn)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(duì)鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得變形得當(dāng)時(shí)，可認(rèn)為則即a與F成正比。16．（2023·上?！じ呖颊骖}）如圖所示，是某小組同學(xué)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)過程中可近似認(rèn)為鉤碼受到的總重力等于小車所受的拉力。先測(cè)出鉤碼所受的重力為G，之后改變繩端的鉤碼個(gè)數(shù)，小車每次從同一位置釋放，測(cè)出擋光片通過光電門的時(shí)間Δt。(1)實(shí)驗(yàn)中（選填“必須”或“不必”）測(cè)出小車質(zhì)量m車。(2)為完成實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量和。(3)實(shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，原因是。(4)若導(dǎo)軌保持水平，滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，則細(xì)線平行時(shí)加速度a1，與不平行時(shí)加速度a2相比，a1（選填“大于”“小于”或“等于”）a2?！敬鸢浮?1)不必(2)小車釋放點(diǎn)到光電門的距離x擋光片的寬度d(3)見解析(4)大于【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)研究加速度與力的關(guān)系，加速度與合力成正比關(guān)系，只需控制小車質(zhì)量不變即可，無(wú)須測(cè)出小車的質(zhì)量。（2）[1][2]小車經(jīng)過光電門的速度為由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2ax=v2聯(lián)立可得小車的加速度a=所以需要測(cè)量小車釋放點(diǎn)到光電門的距離x和擋光片的寬度d。（3）[1]鉤碼在重力和拉力作用下向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律可知繩子對(duì)鉤碼的拉力小于鉤碼的重力，而繩子對(duì)鉤碼的拉力大小等于繩子對(duì)小車?yán)Φ拇笮?，所以?shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力。（4）[1]本實(shí)驗(yàn)忽略摩擦力的影響時(shí)，細(xì)線與軌道平行時(shí)T=ma1若滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，受力方向如圖所示由牛頓第二定律有Tcosβ=ma2所以a1>a217．（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(shí)驗(yàn)裝置。（1）該實(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究三個(gè)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(bǔ)償法（2）該實(shí)驗(yàn)過程中操作正確的是；A．補(bǔ)償阻力時(shí)小車未連接紙帶B．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)，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(jì)時(shí)系統(tǒng)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)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(jì)數(shù)點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)的x軸，各計(jì)數(shù)點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別為0、、、。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)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(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究三個(gè)物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們可以控制其中一個(gè)物理量不變，研究另外兩個(gè)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(bǔ)償阻力時(shí)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(diǎn)間距判斷小車是否在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由于小車速度較快，且運(yùn)動(dòng)距離有限，打出的紙帶長(zhǎng)度也有限，為了能在長(zhǎng)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(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(zhǎng)木板平行，故C錯(cuò)誤。故選B。（3）[3]設(shè)小車質(zhì)量為M，槽碼質(zhì)量為m。對(duì)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(shí)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中已經(jīng)補(bǔ)償了阻力）或是速度測(cè)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(cè)出小車所受拉力大小。故選C。（4）[6]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)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。18．（202