2025年人教版高一物理寒假復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)綜合練（學(xué)生版）

第05講實(shí)驗(yàn)綜合練

模塊導(dǎo)航

?考點(diǎn)聚焦：復(fù)習(xí)要點(diǎn)+知識網(wǎng)絡(luò)，有的放矢

■重點(diǎn)專攻：知識點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺

?難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)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

6考點(diǎn)聚焦---------------------------------------------

，高考考點(diǎn)聚焦

1.實(shí)驗(yàn):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

6重點(diǎn)專攻---------------------------------------------

一、實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

一）實(shí)驗(yàn)步驟

i.按圖把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動，這樣打點(diǎn)計時器就在紙帶上打下一系列點(diǎn)，取下紙帶，更換

新紙帶，至少重復(fù)3次。

4.選點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行研究，舍去開頭比較密集的點(diǎn)，確定好計數(shù)起始點(diǎn)，每隔4個計時點(diǎn)取一個計

數(shù)點(diǎn)，使時間間隔為T=0.1so

5.用毫米刻度尺量出相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間的距離Xi、X2、X3、...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(diǎn)對應(yīng)的瞬時速度，作出v-t圖像，求得小車運(yùn)動的加速度）。

二）注意事項(xiàng)

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(diǎn)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(diǎn)為宜。

4.要區(qū)別打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)與人為選取的計數(shù)點(diǎn)（一般把打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)中每5個點(diǎn)取1個計數(shù)點(diǎn)）,

選取的計數(shù)點(diǎn)不少于6個。

二、探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

一）實(shí)驗(yàn)步驟

1.安裝實(shí)驗(yàn)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(diǎn)。

4.按照在圖中所繪點(diǎn)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(diǎn)落在線上，不能落

在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)，離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)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(diǎn)，作出的擬合

曲線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。

三）注意事項(xiàng)

1.安裝實(shí)驗(yàn)裝置時，要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。

2.實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)畫線時，所描的點(diǎn)不一定都落在一條直線上，但應(yīng)注意不在直線上的點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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。點(diǎn)，橡皮條伸長的長度為EO。用鉛筆描下。點(diǎn)位置、細(xì)繩套的方向，并記錄兩彈簧測

力計的讀數(shù)Fi、F2O

3.一力拉：如圖丙，改用一個彈簧測力計單獨(dú)拉住小圓環(huán)，仍使它處于。點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)：改變拉力Fi和F2的大小和方向，重做幾次實(shí)驗(yàn)。

二）數(shù)據(jù)處理

1.用鉛筆和刻度尺從點(diǎn)0沿細(xì)繩套的方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出Fi、Fz和F的圖示。

2.以Fi和F2為鄰邊作平行四邊形，過0點(diǎn)畫平行四邊形的對角線，此對角線代表的力記為F,如圖

To

3.分析多次實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟

1.測量:用天平測量小盤和祛碼的質(zhì)量m'和小車的質(zhì)量m。

2.安裝:按照如圖所示裝置把實(shí)驗(yàn)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）

細(xì)繩紙帶

四1Z二

小

有

&端

輪小車打點(diǎn)計時器

滑

K木

實(shí)驗(yàn)臺

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，改變小盤和祛碼的質(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(yùn)動的加速度a。

4）描點(diǎn)作圖，作a-F圖像。

5）保持小盤和祛碼的質(zhì)量nT不變，改變小車質(zhì)量m,重復(fù)步驟1）和3）,作,圖像。

m

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(diǎn)，如果這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)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(diǎn)、連線，如果該線為過原點(diǎn)的直線，就能判定a與m成反比。

m

?提升專練

，真題感知

1.（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加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

⑴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(bǔ)償阻力

C.補(bǔ)償阻力時移去打點(diǎn)計時器和紙帶D,釋放小車后立即打開打點(diǎn)計時器

（2）保持槽碼質(zhì)量不變，改變小車上祛碼的質(zhì)量，得到一系列打點(diǎn)紙帶。其中一條紙帶的計數(shù)點(diǎn)如圖2所

示，相鄰兩點(diǎn)之間的距離分別為…，以，時間間隔均為兀下列加速度算式中，最優(yōu)的是.（單

選，填正確答案標(biāo)號）。

1,Ss、一，、/1

圖2

1fS8-SS7-S56-s-ss4-s3s3-ss2-s,

A.CL——--------------------------1---------------------1--------------------1--------------------1---------------------1---------------------1----------

1T2T2T2T2T2T2T2

J_ISg§6+S]-S5+§6-§4+S5-S3+§4S?S3Si

B.CI=~\------------T

6(2T22T22T'22T22T22T?

?跖一S?邑一S3?&-邑?S

C.44

3T3T23T223TT23T22

JSf1Se-S]J1一品

D.〃=-I~~—7

4(4L4T2404T2

⑶以小車和祛碼的總質(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)分別得到的工圖

aa

像如圖3所示。

由圖可知，在所受外力一定的條件下，。與M成（填"正比"或"反比"）；甲組所用的（填“小

車"、"祛碼"或"槽碼"）質(zhì)量比乙組的更大。

2.（2024?海南?高考真題）為驗(yàn)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?shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn):

L'°

尸j

P：

(回)用圖釘將白紙固定在水平木板上；

(0)如圖(d)(e)所示，橡皮條的一端固定在木板上的G點(diǎn)，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。點(diǎn)，拉力B和B的方向分別過P/和尸2點(diǎn)，大小分別為B=3.60N、F2=2.90N；拉力

B和生，改用一個彈簧測力計拉動小圓環(huán)，使其圓心到。點(diǎn)，在拉力尸的方向上標(biāo)記尸3點(diǎn)，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)度畫出入、尸2和尸的圖示，然后按平行四邊形定則畫出B、尸2的合力尸。

(2)比較歹和寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點(diǎn)原因—

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(shí)驗(yàn)裝置。

(1)該實(shí)驗(yàn)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(bǔ)償法

(2)該實(shí)驗(yàn)過程中操作正確的是—；

A.補(bǔ)償阻力時小車未連接紙帶

B.先接通打點(diǎn)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(diǎn)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小

(4)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(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)的無軸，各計數(shù)點(diǎn)的位置坐

標(biāo)分別為0、4、…、%。已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T,則打計數(shù)點(diǎn)5時小車速度的表達(dá)式以=

小車加速度的表達(dá)式是.

0/々/X4X5X6

0123456X

jl*喇&m■而|?巾|嘀11|11桶II*呷I向即癖?|■而|前11周而駟1內(nèi)叫喻網(wǎng)郵*|■曲|則訕|聊近1|1腳而憫響Nl|?|響ll|l哪血聊I畫唧|||而『髀|而|/11|■而哪聊而

01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950

cm

圖2

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(shí)驗(yàn)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(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My320g。利用光電門系統(tǒng)測出不同鉤碼質(zhì)量機(jī)時小車加速度心鉤碼所受重力記

為R作出a-b圖像，如圖（b）中圖線甲所示。

2

A^（m-s-）

6.0

5

^.O

4,0

3.0

2.0

1.0

F/(9.8N)

00.100.200.30

圖(b)

（3）由圖線甲可知，尸較小時，〃與尸成正比；尸較大時，〃與尸不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車

的質(zhì)量增加至〃2=470g,重復(fù)步驟（2）的測量過程，作出。-尸圖像，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o再將小車的質(zhì)量增加至

“3=720g,重復(fù)步驟（2）的測量過程，記錄鉤碼所受重力廠與小車加速度。，如表所示（表中第9?14

組數(shù)據(jù)未列出）。

序號12345

鉤碼所受重力尸/（9.8N）0.0200.0400.0600.0800.100

小車加速度a/（m-s-2）0.260.550.821.081.36

序號6789?1415

鉤碼所受重力//（9.8N）0.1200.1400.160......0.300

小車加速度a/（m-s-2）1.671.952.20......3.92

（5）請?jiān)趫D（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個數(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，。與尸成正比。結(jié)合所學(xué)知識對上述推

斷進(jìn)行解釋：O

5.（2024?貴州?高考真題）智能手機(jī)內(nèi)置很多傳感器，磁傳感器是其中一種?，F(xiàn)用智能手機(jī)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(yùn)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(diǎn)，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：

/z(m)0.000.050.150.300.500.751.05

心）0.0000.1010.1750.2470.3190.3910.462

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡上補(bǔ)全圖（b）中的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并用平滑曲線繪制下落高度〃隨時間t變化

的〃T圖線0

（5）由繪制的/7V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(jī)擬合出下落高度〃與時間的平方〃的函數(shù)關(guān)系式為//=4.916產(chǎn)（SI）。據(jù)此函

數(shù)可得重力加速度大小為—m/s2o（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

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。

小車紙帶

器

計時

打點(diǎn)

\

帶

打出紙

動，并

時運(yùn)

槽碼

不掛

車在

，使小

傾角

木板

，調(diào)節(jié)

阻力

其他

力及

的阻

小車

器對

計時

償打點(diǎn)

（1）為補(bǔ)

是;

當(dāng)?shù)?/p>

力恰

償阻

明補(bǔ)

能表

圖中

，下

檢驗(yàn)

進(jìn)行

，

出）

未畫

圖中

點(diǎn)，

有4個

間還

數(shù)點(diǎn)

個計

鄰兩

（每相

所示

下圖

點(diǎn)如

計數(shù)

部分

帶，

條紙

到一

驗(yàn)得

次實(shí)

⑵某

小

z,則

50H

頻率為

流電源

所接交

計時器

知打點(diǎn)

m。已

73c

=7.

,S4

21cm

3=7.

70cm,S

$2=6.

20cm,

4=6.

測得

字）；

效數(shù)