2025年高考物理一輪總復(fù)習(xí)：力學(xué)實(shí)驗(yàn)（原卷版）

專題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)

目錄

近年真題對(duì)比

考向一彈簧、橡皮類實(shí)驗(yàn)

考向二“紙帶類”實(shí)驗(yàn)

考點(diǎn)三光電門、傳感器類實(shí)驗(yàn)

命題規(guī)律解密

名校模擬探源

易錯(cuò)易混速記

一

,真題考查解讀

【命題意圖】I立足教材，側(cè)重考查完成實(shí)驗(yàn)的能力。主要涉及基本儀器的使用（含讀數(shù)）、實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)量方

法的理解、實(shí)驗(yàn)條件的控制、實(shí)驗(yàn)步驟的編排，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)誤差的分析?！靶隆笨梢愿佑行?/p>

地考查學(xué)生分析問題的能力，區(qū)分度也加大了。主要表現(xiàn)在：（1）實(shí)驗(yàn)器材的等效與替換，如用氣墊導(dǎo)軌代

替長(zhǎng)木板、光電門和頻閃照相機(jī)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的拓展與延伸，如通過實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出物體

的加速度，再利用牛頓第二定律求動(dòng)摩擦因數(shù)等。（3）試題情景的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。

【考查要點(diǎn)】（1）探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律；

（2）探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系；

（3）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；

（4）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.

（5）探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系；

（6）探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律；

（7）探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；

【課標(biāo)鏈接】①熟知各種器材的特性，重視對(duì)基本儀器的讀數(shù)、構(gòu)造原理、重要實(shí)驗(yàn)方法，靈活運(yùn)用圖象

與表格分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

2.熟悉課本上的實(shí)驗(yàn)，將教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法遷移到情景新穎的實(shí)驗(yàn)中去.

1.（2023全國(guó)乙卷）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8和K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)得到拉力戶的大小，沿

細(xì)線標(biāo)記此時(shí)產(chǎn)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耳和工的合成圖，得出合力F

的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力產(chǎn)的圖示。

⑤比較F'和F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。

2.（2023浙江6月卷）如圖所示，某同學(xué)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(zhǎng)量的關(guān)系。在B彈簧下端依次掛上質(zhì)量為〃的鉤碼，靜止時(shí)指針?biāo)缚潭?、/的數(shù)據(jù)如表。

鉤碼個(gè)數(shù)12.??

7.8.9.

xjcm?

755330

161820

AB/CHI?

.45.52.60

鉤碼個(gè)數(shù)為2時(shí)，彈簧A的伸長(zhǎng)量?A=cm,彈簧B的伸長(zhǎng)量AXB=cm,兩根彈簧

彈性勢(shì)能的增加量AE7^（AXX+AXB）（選填“=”、或“〉”）。

3.(2023湖南卷)某同學(xué)探究彈簧振子振動(dòng)周期與質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示，輕質(zhì)彈簧

上端懸掛在鐵架臺(tái)上，下端掛有鉤碼，鉤碼下表面吸附一個(gè)小磁鐵，其正下方放置智能手機(jī)，手機(jī)中的磁

傳感器可以采集磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)并輸出圖像，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

圖(a)

(1)測(cè)出鉤碼和小磁鐵的總質(zhì)量m;

(2)在彈簧下端掛上該鉤碼和小磁鐵，使彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，打開手機(jī)的磁傳感器軟件，

此時(shí)磁傳感器記錄的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化周期等于彈簧振子振動(dòng)周期；

(3)某次采集到的磁感應(yīng)強(qiáng)度3的大小隨時(shí)間/變化的圖像如圖(b)所示，從圖中可以算出彈簧振子

振動(dòng)周期7=(用飛”表示)；

圖(b)

(4)改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；

(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)可知，彈簧振子振動(dòng)周期的平方與質(zhì)量的關(guān)系是(填

“線性的”或“非線性的”)；

m/kglOT/sT/sT2/S2

0.0152.430.2430.059

0.0253.140.3140.099

0.0353.720.3720.138

0.0454.220.4220.178

0.0554.660.4660.217

（6）設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為左，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合物理量的單位關(guān)系，彈簧振子振動(dòng)周期的表達(dá)式可

能是（填正確答案標(biāo)號(hào)）；

C.2兀JmkD.2兀kGi

（7）除偶然誤差外，寫出一條本實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生誤差原因：.

考向二“紙帶類”實(shí)驗(yàn)

4.（2023浙江1月卷）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.

圖1

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cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz,則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)

小車的速度大小為：m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

?0?12?3?4?

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

0cm23456789101112

圖2

5.（2023全國(guó)甲卷）某同學(xué)利用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的

關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶小車

（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s.以打出/點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置,

將打出8、。、久￡、戶各點(diǎn)時(shí)小車的位移Ax填到表中，小車發(fā)生應(yīng)位移所用時(shí)間和平均速度分別為加和Vo,

表中AXAD=cm,Vad=cm/s?

⑹6.60力*8.00-9.40410.90—-12.40―?：

\??????(

“BCDEF\

單位:cm

圖(b)

位移區(qū)間ABACADAEAF

Ax(cm)6.6014.60^AD34.9047.30

v(cm/s)66.073.0VAD87.394.6

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度S隨時(shí)間4的變化關(guān)系，如圖（c）所示。題卡上的圖中補(bǔ)全實(shí)

圖⑹

（3）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的；—。圖線可視為一條直線，此直線用方程3=左加+5表示，其中

k=cm/s2?b=cm/so（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(yùn)動(dòng)，得到打出/點(diǎn)時(shí)小車速度大小”=

，小車的加速度大小。=。（結(jié)果用字母大6表示）

近年真題對(duì)比

考向一彈簧、橡皮類實(shí)驗(yàn)

1.（2022?湖南卷?T11）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計(jì)了如圖（a）

所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

橡

刻

支

度

架

皮

尺

筋

料

塑W

（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(cè)量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長(zhǎng)度/,記錄數(shù)據(jù)如下表:

序號(hào)12345

硬幣數(shù)量"/枚510152025

長(zhǎng)度//cm10.5112.0213.5415.0516.56

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線；

（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(zhǎng)度的示數(shù)如圖（c）所示，此時(shí)橡皮筋

的長(zhǎng)度為cm；

（5）由上述數(shù)據(jù)計(jì)算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

考向二“紙帶類”實(shí)驗(yàn)

2.（2022?河北?T11）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)o,鉤碼的質(zhì)量為m。已知彈簧的彈性勢(shì)能

1,

表達(dá)式為E=5履2,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。

彈簧

鉤碼

時(shí)器

打點(diǎn)計(jì)

止

從靜

源。

器電

計(jì)時(shí)

打點(diǎn)

接通

為L(zhǎng)。

長(zhǎng)度

簧的

時(shí)彈

得此

，測(cè)

位置

某一

拉至

慢下

碼緩

將鉤

度內(nèi)

性限

在彈

（1）

上相

，紙帶

所示

如圖2

紙帶

部分

段的

升階

速上

碼加

。鉤

紙帶

晰的

跡清

條點(diǎn)

了一

得到

縮，

簧收

，彈

鉤碼

釋放

F

打出

點(diǎn)到

出A

從打

點(diǎn)）。

打出A

同時(shí)

碼的

放鉤

為釋

內(nèi)，認(rèn)

范圍

允許

誤差

（在

均為T

間隔

時(shí)間

間的

點(diǎn)之

鄰兩

o

為

增加量

力勢(shì)能

碼的重

為,鉤

加量

能增

的動(dòng)

鉤碼

為,

少量

能減

性勢(shì)

的彈

，彈簧

間內(nèi)

點(diǎn)時(shí)

)

11

J

L

-

A

歸

?

'

"5

'

碼上

別與鉤

加量分

械能增