三年高考2023-2023高考物理试题分项版解析17力学实验

专题17力学实验

1.12023・上海卷】（3分）在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用到的传感器是传感

器。假设摆锤直径的测量值大于其真实值会造成摆锤动能的测量值偏。（选填：“大”或"小”）。

【答案】光电门；大

【解析】在实将中，摆锤的速度通过光电门进行测蚩，测蚩的速度是通过小球直径d与挡光时间的比值进

行计算，为：v=色，当摆锤直径测量值大于真实值时，小球直径d会变大，导致计算出的小球速度变大,

St

故小球动能也会变大。

【学考点定位】机械能守恒定律的验证

【方法技巧】要熟悉实验“机械能守恒定律的验证"，会计算摆球通过光电门时的速度，根据

动能的公式就可以分析小球动能的变化情况。

2.【2023・海南•11】某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，

测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为cm,高度为丽。

【答案】1.22Qcm.6.861/w/w

【解析】游标卡尺读数为d=12mm+4x—mm=12.20/WH=1.220c/??

20

螺旋测微器的读数为：h=6.5rtvn+36.1x（）.0\mm=6.861/〃〃？

【考点定位】螺旋测微器，游标卡尺读数

【方法技巧】解决此题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读.螺

旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。

3.12023•新课标H卷】（6分）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加

速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

挡光片

光电门

运动方向

—

图(a)图(b)

实验步骤如下：

①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对

于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△£；

③用加表示挡光片沿运动方向的长度，如图(b)所示，1表示滑块在挡光片遮住光线的△1时

间内的平均速度大小，求出万；

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下

滑，重复步骤②、③；

⑤屡次重复步骤④；

⑥利用实验中得到的数据作出万一加图，如图(c)所示。

完成以下填空:

(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用。表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大

小，那么万与咏a和△/的关系式为万=。

(2)由图(c)可求得，EFcm/s,a=cm/s2.(结果保存3位有效数字)

【答案】(1〕v^vA+^a\t(2)52.116.3(15.8^16.8)

【解析】3)设挡光片末端到达光电门的速度为v,则由速度时间关系可知：P=^+«A/,且力=空

联立解得：/=＞」+］必/;

14A-1

(2)由图(c)可求得匕=52.1cm/s,—a=—:-----y-cm/s2«83cm/s2,即glAGcm/s2。

2180X1()T

【考点定位】匀变速直线运动的规律

【名师点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的根本规律的运用能力；解题时要搞清实验

的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量。

4.【2023•新课标III卷】〔6分)某探究小组做“验证力的平行四边形定那么"实验，将画有

坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上，如图1a)所

示。将橡皮筋的一端0固定在y轴上的8点(位于图示局部之外)，另一端一位于y轴上的4

点时，橡皮筋处于原长。

(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从/点拉至坐标原点0,此时拉力b的大小可由测力

计读出。测力计的示数如图(b)所示，尸的大小为N。

(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋尸端回到1点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P

端拉至。点.此时观察到两个拉力分别沿图3)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出

两个拉力的大小分别为E=4.2N和尺=5.6No

(i)用5mm长度的线段表示1N的力，以。为作用点，在图(a)中画出力4、月的图示，然

后按平形四边形定那么画出它们的合力尸仑；

(ii)夕令的大小为N,产合与拉力厂的夹角的正切值为_。

假设厂合与拉力厂的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，那么该实验验证了力的

平行四边形定那么。

【解析】(1)由图可知，尸的大小为4.0N。

(2)作力尸1、尸2的图示，作出合力尸”尸.长为20mm,所以尸•大小为4.0N,尸占拉力尸的夹角的正

切值为0.05»

【考点定位】验证力的平行四边形定那么

【名师点睛】验证力的平行四边形定那么中的作图法要注意标明：力的标度、刻度、方向箭头、

大小和物理量名称。

5.【2023•浙江卷】（10分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹

簧"的劲度系数为500N/偏如图1所示，用弹簧/和弹簧秤a、。做“探究求合力的方法"

实验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下，

图2

（1）假设弹簧秤a、方间夹角为90°,弹簧秤a的读数是N（图2中所示），那么弹簧秤6的读

数可能为N。

（2）假设弹簧秤a、6间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧利的夹角不变，减小弹簧秤b与

弹簧冗的夹角，那么弹簧秤a的读数、弹簧秤6的读数（填“变大"、"变小”或"不变”兀

【答案】（1）3.00^3.023.09^4.1（有效数不作要求）（2）变大变大

【解析】（1）由题图2可知弹簧秤a的读数是£=3.0N；因合力为户―500X0.01N=5N,两

分力的夹角为90°,那么另•个分力的大小为：鸟=JF=7『=4.0N：

（2）假设弹簧秤a、6间的夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤6

与弹簧利的夹角，根据力的平行四边形法那么可知，弹簧秤a的读数变大，弹簧秤。的读数变

大。

【考点定位】探究求合力的方法

【名师点睛】此题考查力的平行四边形法那么问题。解题的关键是弄清实验的原理，熟练掌握

力的平行四边形定那么；第二问是力的动态分析，要会用“图解法”画图分析解答试题。

6.12023•四川卷】（6分）用如下图的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨

上，左端固定，右端在。点；在。点右侧的反C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）

与两个光电门相连。先用米尺测得6、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位

置4静止释放，计时器显示遮光片从8到C所用的时间用米尺测量/、〃之间的距离心

(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是。

(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量。

A.弹簧原长B.当地重力加速度C.滑块(含遮光片)的质量

(3)增大/、。之间的距离x,计时器显示时间t将。

A.增大B.减小C.不变

【答案】(1〕v=-(2)C(3)B

t

【解析】(1)计算滑块离开弹雷时速度大小的表达式是v=-o(2)弹簧的弹性势能等于滑块得到的动能,

t

则为求出弹簧的弹性势能，还需要测量滑块(含遮光片)的质量，故选C。(3)增大4。之间的总隅X,

弹蓄压缩量变大，滑块得到的速度变大，则滑块经过计时器显示的时间，将减小，故选B。

考点：测量弹簧的弹性势能

【名师点睛】此实验比拟简单，实验的原理及步骤都很清楚；实验中引入的计时器装置可与刻

度尺结合测量速度；首先要知道测量的物理量的表达式，然后才能知道要测量的物理量.

7.12023・天津卷】如下图，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下

落，利用此装置验证机械能守恒定律。

①对于该实验，以下操作中对减小实验误差有利的是一.«

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完

整的纸带，由于纸带较长，图中有局部未画出，如下图。纸带上各点是打点计时器打出的计时

点，其中。点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，

利用以下测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有。

A.0A,/〃和用的长度B.oa比1和缪的长度

C.BD、〃■和皮的长度D.AC,劭和总的长度

•••、、•••••••、

O[[ABCDEFG（

【答案】①AB②BC

【解析】重物选用质量和密度较大的金属锤，减小空气阻力，以减小误差，故A正确；两限位孔在同一竖

直面内上下对正，减小纸带和打点计时器之间的阻力，以减小误差，故B正确；蛉证机械能守恒定律的原

理是：掰g方=可组环一彳根4,重物质量可以消掉，无需精确测量出重物的质量，故C错误；用手拉稳纸

带，而不是托住重物，接通电源后，撒手释放纸带，故D错误。

由用的长度长度可求出打厂点的速度％，打。点的速度匕=0,但求不出如之间的距离儿故A

错误；由欧和口的长度长度可求出打「点的速度匕，打。点的速度0=0,有宓之间的距离力，

可以用来验证机械能守恒定律，故B正确；由做和比的长度可分别求出打C点的速度班和打

厂点的速度侬有d'之间的距离方，可以来验证机械能守恒定律，故C正确；AC,做和筋的

长度可分别求出打加7三点的速度，但比、CF、的之间的距离都无法求出，无法验证机械能守

恒定律，故D错误。

【考点定位】实验一一验证机械能守恒定律

【名师点睛】此题的难点是对实验原理的理解。

8.12023•北京卷】（18分）如图1所示，用质量为必的重物通过滑轮牵引小车，使它在长

木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”

的实验。

打点计时器

图1

（1）打点计时器使用的电源是（选填选项前的字母）。

A.直流电源B.交流电源

(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是［选填选项前的字母)。

A.把长木板右端垫高B.改变小车的质量

在不挂重物且(选填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车，假设小车拖着纸带做匀

速运动，说明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A.计时器不打点B.计时器打点

(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为0。在

纸带上依次取尔B、0…“假设干个计数点，相邻计数点间的时间间隔为7。测得4、B、C-…”

图2

实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打。点到打6点的过

程中，拉力对小车做的功聆,打6点时小车的速度尸。

(4)以/为纵坐标，及为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的V图象。由此图象可得

/随/变化的表达式为。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含F

图3

(5)假设己经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，假设重物质量不满足远小于小车质量的条

件，那么从理论上分析，图4中正确反映声-/『关系的是

【答案】⑴B(2)AB(3)吟产"⑷匕泌仁(4.5^5.0)kg'质量(5)A

2T

【解析】(1)打点计时器均使用交流电源，选B。

(2)平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡，选A;

平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上打出的

点迹判断小车的运动是否为匀速直线运动，选B。

(3)小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此郎=典晒；小

车做匀变速直线运动，因此打8点时小车的速度为打/C段的平均速度，则丫=蓊3。

(4)由图3可知，图线斜率上《4.7kg即d=4.7kg1-设小车质量为机根据动能定

理有卬=型，变形得y2=Z.W,即心高，因此与图线斜率有关的物理量为质量。

2MM

(5)假设勿不满足远小于以那么由动能定理有W=("+〃)”一°,可得丫2=，/，

2M+m

『与/「仍然成正比关系，选A。

【考点定位】探究动能定理实验

【名师点睛】实验总存在一定的误差，数据处理过程中，图象读数一样存在误差，因此所写函

数表达式的比例系数在一定范围内即可；第(5)问有一定的迷惑性，应明确写出函数关系，再

进行判断。

9.[2023•江苏卷】(8分)利用如题10-1图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化

的关系.小车的质量为加200.0g,钩码的质量为片10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交

流电.

(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到

(2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如题10-2图所示.选择某一点为。，依次每隔4

个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离Ac,记录在纸带上.计算打出各

计数点时小车的速度%其中打出计数点"1"时小车的速度/i=m/s.

（单位：cm）

（@10-2图）

（3）将钩码的重力视为小车受到的拉力，取齐9.80m/s,利用心加g&c算出拉力对小车做的

功队利用线=；加/算出小车动能，并求出动能的变化量AE-计算结果见下表.

W/xlO-3J2.452.923.353.814.26

-32.312.733.123.614.00

AEk/xlOJ

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出公七-W图象.

（4）实验结果说明，A4总是略小于加某同学猜测是由于小车所受拉力小于钩码重力造成

的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力六N.

【答案】（1〕小车做匀速运动（2）0.228（3）如下图（4）0.093

【解析】(1)小车能够做匀速运动,纸带上打出间距均匀的点，那么说明已平衡摩擦；（2）

相临计数点间时间间隔为芹o.Is,v专=0228叫⑶描点画图，如下图。

AEJxlgJ

4.5--------------------------].■~।-------------

盟盟盟造噩

4U.——--

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2.02.53.03s4.04.5

（4）对整体，根据牛顿第二定律有：mg=（所M）a,钩码：mg-F^ma,联立解得绳上的拉力:

盘巳00g3N

rM+mh

【考点定位】探究恒力做功与物体动能变化的关系

【名师点睛】此题中的计算，要留神数据的单位、有效数字的要求.用整体法、隔离法，根据

牛顿第二定律求绳上的拉力，题目比拟常规，难度不大.

10.12023•全国新课标H卷】（6分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如

图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸

带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测

量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

打点计时器纸带物块

图(a)

（1）试验中涉及以下操作步骤：

①把纸带向左拉直

②松手释放物块

③接通打点计时器电源

④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量

上述步骤正确的操作顺序是（填入代表步骤的序号〕。

（2）图（b）中"和/纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时

器所用交流电的频率为50Hz。由，1/纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离

弹簧时的速度为m/so比拟两纸带可知，（填或"/）纸带对应的试验

中弹簧被压缩后的弹性势能大。

」1.89=258257二

y•：：；::

单位cm山叶115*17.56+155+1.54-1

图（b）

【答案】（1）④①③②（2）1.29M

【解析】（D打点计时器应先通电后释放物块，正确的顺序©位出◎

258xlQ2

（2）物块脱离弹蓄时速度最大，v=^=ffl/s=129m/s.由动能定理%=：相/,根据纸

Ar0.022

带知好纸带获得的最大速度校大，则弹性势能校大。

【考点定位】探究弹簧的弹性势能

【名师点睛】此题是创新实验，考查探究弹簧的弹性势能实验；关键是弄懂装置的原理，并能

正确地处理实验数据；题目比拟简单，考查考生处理根本实验的能力。

11.12023•全国新课标I卷】（5分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，

其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz。打出纸带的一

局部如图（b）所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率/,需要用实验数据和其它题给条件进行推算。

（1）假设从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图（b）中给出的物理量可以写出：

在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为,打出C点时重物下落的速度大小

为一，重物下落的加速度大小为一

（2）已测得再=8.89cm,­=9.50cm,i3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2,实验

中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出/为Hz.

【答案】⑴—（si+sjf—（S2+S3）（S3-s）干（2）40

222

【解析】（D打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以%=包】善=鱼抖；同理

打出C点时，重物下落的速度收=也岁=,2；由加速度的定义式得a="=鱼韶」

（2）由牛顿第二定律得：mS-kmg=ma,解得：,代入数值解得：f=4OHz。

丫S3一迫

【考点定位】验证机械能守恒定律、纸带数据分析

【名师点睛】此题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析。解决这类问题的关键是

会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决此题要特别注意的是打点

计时器的频率不是经常用的50Hz。

12.【2023•北京卷】利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①为验证机械能是否守恒，需要比拟重物下落过程中任意两点间的。

A.动能变化量与势能变化量

B.速度变化量和势能变化量

C.速度变化量和高度变化量

②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在以下器材中,

还必须使用的两种器材是。

A.交流电源B.刻度尺C.天平（含祛码）

③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出

的点从B、C,测得它们到起始点。的距离分别为〃、加、he.

当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为北设重物的质量为例从打。点到打8点的过

程中，重物的重力势能变化量,动能变化量△£；=

I，——%J

h1----------------------------'<------------------------►

图3

④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是。

A.利用公式丫=8,计算重物速度

B.利用公式y=J防计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用屡次实验取平均值的方法

⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点0

的距离4计算对应计数点的重物速度片描绘J-力图像，并做如下判断：假设图像是一条过

原点的直线，那么重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。

【答案】①A②AB③-mg怎'丁8）2④C⑤该同学的判断依据不正确。在重物下

落力的过程中，假设阻力f恒定，根据加8〃_"=!机/_0n/=2（8_£劝可知，图像就

2tn

是过原点的一条直线。要向通过/V图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是

否接近2g。

【解析】①根据机械能守恒定律可得旭研=:4一0,故需要比校动能变化量与势能变化量，A正确；◎电

▲

磁打点计时器使用的是交流电源，故A正确；因为在计算重力势能的变化量时，需要用到纸带上两点之间

的距离，所以还需要刻度尺，故B正确；根据m研-0可得等式两边的质量抵消，故不需要天平,

C错误；③重力势能改变量为Ep=mg/iB，由于下落过程中是匀变速直线运动，所以根据中间

时刻重物速度的规律可得6点的速度为腺=上勾，所以獗=’〃?£=!〃?(生二当y

K2Tk222T

④实验过程中存在空气阻力，纸带运动过程中存在摩擦力，C正确。⑤该同学的判断依据不正

确。在重物下落人的过程中，假设阻力/1恒定，根据

J〃=—mF-0=/=2(g-L)〃Uj■知，J-/?图像就是过原点的一条直线。要向通过

2m

v-h图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。

【考点定位】验证机械能守恒定律实验。

【方法技巧】解决此题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方

法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更

为方便地解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即8二、在选定的

某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。

13.12023•海南卷】某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放

在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，

所用交流电源频率为50IIz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，

物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有

4个点未画出)。

单位cm：*4.61*：—6.59—：--8.61-4*-10.61-0

IIII

图(b)

根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。答复以下问题：

(1)在打点计时器打出8点时，物块的速度大小为m/so在打出〃点时，物块的速度大

小为m/s；1保存两位有效数字)

(2)物块的加速度大小为m/s%(保存两位有效数字)

【答案】(1)0.560.96(2)2.0

【解析】(1)根据匀变速直线运动的中间时刻的速度等于该过程的平均速度，可知

x4.61+6.59、8.61+10.61.

va=--A-C-=--------------xio-2m/s=0.56m：s,VB=-----=---------------xio-2m/s=0.96m/s；

2T0.2IT0.2

,_,,_r/mj.、士士Xng-x*c10-61+8.61—6.59—4.61

(2)由逐差法可得加速度用———i_-=--------------——i-----------xiO-2m/s2=2.0m/s2。

4『4x01

【考点定位】探究小车速度随时间变化的规律

【名师点睛】根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸

带上小车的瞬时速度大小，然后在速度公式求加速度即可。

14.(10分)【2023・江苏卷】某同学用如题11-1图所示的装置验证机械能守恒定律.一根细

线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于4点，光电门固定在力的正下方.在钢球底部竖直

地粘住一片宽带为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时

间t可由计时器测出，取u=@作为钢球经过1点时的速度.记录钢球每次下落的高度7?和计

t

时器示数t,计算并比拟钢球在释放点和4点之间的势能变化大小△片与动能变化大小△氐，

就能验证机械能是否守恒.

(题11-1图)

(1)用△耳=勿的计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度A应测量释放时的钢

球球心到

之间的竖直距离.

(A)钢球在4点时的顶端(B)钢球在/点时的球心(C)钢球在4点时的底端

(2)用AE-!■机F计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如题11-2图

2

所示，其读数为cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100s,那么钢球的速度为尸m/s.

（题11-2图）

(3)下表为该同学的实验结果:

A£；(xl0-2J)4.8929.78614.6919.5929.38

2

AEk(xl()-J)5.041().115.120.029.8

他发现表中的△耳与△笈之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？

请说明理由.

（4）请你提出一条减小上述差异的改良建议.

【答案】（1）B（2）1.50门.49~1.51都算对）1.50（1.491.51都算对）13）不同意，因

为空气阻力会造成A笈小于A区，但表中△质大于△耳.（4）分别测出光电门和球心到悬点的

长度£和/，计算A笈时，将「折算成钢球的速度M='v.

L

【解析】（D小球下落的高度为初末位置球心间的距离，所以选B;

（2）由题图知读数为150cm，小球的速度为丫=色，代入数据解得尸1一5”族；

t

（3）若是空气阻力造成的，则必小于峪，根据表格数据知大于叫，故不是空气阻力造成的.

【考点定位】验证机械能守恒

【方法技巧】此题重在考查实验的误差分析，空气阻力的影响是使得一局部势能转化为内能，

势能的减少量大于动能的增加量。

15.[2023•福建•19（1）】某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系"的实验。

①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm,图乙是在弹簧下端悬挂

钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量为cm;

②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，以下选项中标准的

做法是：（填选项前的字母）

A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△/与弹力厂的关系图线，图线的48段明显偏离直线OA,

造成这种现象的主要原因是。

【答案】6.93cm；A;钩码重力超过弹簧弹力范围

【解析】由乙图知，读数为14.66cm,所以弹簧伸长14.66-7.73=6.93cm；假设随意增减祛码,

会作图不方便，有可能会超出弹簧形变范围，所以应逐一增挂钩码；由图知段伸长量与弹力

不成线性关系，是因为钩码重力超过弹簧弹力范围

【考点】：探究弹力和弹簧伸长量的关系

【方法技巧】：此题主要是对弹簧的理解，涉及刻度尺的读数与弹簧的形变范围

16.【2023•四川（1）］某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系"时，安装好实验装置，让

刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为人如图1所示，

图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数人

=cm.。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是心、h、A、

7so每个钩码质量是50g,挂2个钩码时，弹簧弹力K=N（当地重力加速度g=9.8m/s2］。要得

到弹簧伸长量力还需要测量的是。作出尸x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。

困1囤2

【答案】25.85,0.98,弹簧的原长几

【解析】根据图2指针指示可知，j】=25.8Scm,挂2个钩码时，以2个钩码整体为对象，受重力阳和弹簧

的拉力尸2作用而处于平衡，根据共点力平衡条件有：尸2=Mg=2x50xlO-3x9.8N=0.98N,弹簧的伸长（或

缩短）蚩x=|L/o|,其中/为弹簧形变以后的长度，而为弹簧的原长，因此要得到弹蓄伸长量x,还需要测

蚩的是弹雷的原长4）。

【考点定位】“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验

【名师点睛】毫米刻度尺读数时需要估读，在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，还未

知它们间的关系，因此不能套用胡克定律。

17.［2023•安徽•211】在“验证力的平行四边形定那么"实验中，某同学用图钉把白纸固定

在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端，

用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使得橡皮条伸长，结点到达纸

面上某一位置，如下图，请将以下的实验操作和处理补充完整：

①用铅笔描下结点位置，记为。；

②记录两个弹簧测力计的示数月和笈，沿每条细绳的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把

相应的点连成线；

③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置0,记录测力计的示数A,

④按照力的图示要求，作出拉力先、用、

⑤根据力的平行四边形定那么作出£、K的合力A

⑥比拟的一致程度，假设有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改

良后再进行试验。

【答案】③沿此时细绳的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线⑥尸和K

【解析】③需要记录拉力的方向。⑥应该比较用平行四边形定则做出的合力尸和实际值尸3的大小和方向是

否一样。

考点：考查了验证力的平行四边形实验

【规律总结】考查验证力的平行四边形定那么，很简单，只要注意方向，就不容易出错。知道

哪个是实际值，哪个是实验值就行了

18.【2023•浙江•21】甲同学准备做“验证机械能守恒定律"实验，乙同学准备做“探究加速

度与力、质量的关系”实验

.①

|||||师班则川||||邺|“而叫卅||“血邮|川川那叫出

29303132333435363738(

lii|唧叫叫叫明］恻邮|加州『『麻1制『1曲『,

282930313233343536而T

图1图2

（1）图1中小B、aI）、£表示局部实验器材，甲同学需在图中选用的器材

乙同学需在图中选用的器材。(用字母表示)

(2)乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带

的加速度大(填①或者②)，其加速度大小为.

【答案】⑴AB；BDE⑵①，2.5m/s2(2.5±0.2/n/52)

【解析】(1)“验证机械能守恒定律"实验，需要在竖直面上打出一条重锤下落的纸带，即可验

证，应选仪器AB；"探究加速度与力、质量的关系”实验需要钩码拉动小车打出一条纸带，应

选BDE

(2)纸带①中前第1、2点与第2、3点的位移差为三个点的位移差为

牛=(32.40-30.70)cm-(30.70-29.10)cm=0.1cm

纸带②中前第1、2点与第2、3点的位移差为三个点的位移差为

例=(31.65-29.00)cm-(29.00-27.40)cm=0.05cm

22

根据逐差法Ax=aT可得纸带①的加速度大，大小为a/"I?2mzs2=2.5m/s

(0.2)2

【考点定位】“验证机械能守恒定律"实验；”探究加速度与力、质量的关系〃实验

【方法技巧】此类实验，一般都会运用到匀变速直线运动规律的两个推导公式，即做匀变速直

线运动过程中一段位移中间时刻速度等于过程中的平均速度匕=土X和做匀变速直线运动过程

2t

中，在相等时间内走过的位移差是一个定值，即8

19.12023•全国新课标II•22］某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因

数。打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的只带的一局部如图")所

示，图中标出了5个连续点之间的距离。

(1)物块下滑是的加速度a=m/s*打点C点时物块的速度片m/s；

(2)重力加速度大小为g,求出动摩擦因数，还需测量的物理量是(填正确答案标号)。

A.物块的质量B.斜面的高度C.斜面的倾角

【答案】(1)3.251.79(2)C

【解析】(1)根据纸带数据可知：加速度0=(*8+到二段+加)=3.25m/s5打点C点时物块的速

4T

度串c==1.79Ws0

2T

(2)由牛顿第二定律得：加速度。=gsin6-建rcosd,所以求出动摩樨因数，还需测量的物理量是斜面

的倾角。

【考点定位】测量物块与斜面的懂摩擦因数

【方法技巧】此题主要是纸带问题，逐差法求加速度；一段平均速度等于中点的瞬时速度是经

常考的，必须掌握的

20.12023•全国新课标I•22】某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点

时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧局部的半径为

庐0.20m)0

图⑶图(b)

完成以下填空：

(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00kg；

(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时•，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为一kg;

(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的

最大示数为m；屡次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：

序号12345

m(kg)1.801.751.851.751.90

(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N；小车通过最低点时

的速度大小为m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2,计算结果保存2位有效数字)

【答案】(2)1.4(4)7.94N；v®1.4m/5

【解析】

解析：（2）根据秤盘指针可知量程是10kg,指针所指示数为1.4kg.（4）记录的托盘称各次示数并不相同,

为减小误差，取平均值，即胴而模拟器的重力为G=»fg=9.&N,所以小车经过凹形桥最低

点的压力为但-mg%7.94”。根据径向合力提供向心力即

1

794N-Q.43-1啮x9.8fkg=Q4kg-lkg>,整理可得v=L4次/s

R

【考点定位】圆周运动

【规律总结】由于小车过程不是平衡状态，所以托盘称的示数并不等于二者的质量之和，而且

要把质量和受力相互转化。其实就是一个圆周运动向心力的分析.

21.[2023•重庆•6（1）]同学们利用如题6图1所示方法估测反响时间。

乙同学

题6图1

首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当

乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，假设捏住位置的刻度读数为，那么乙同学的反响时

间为（重力加速度为g）。

基于上述原理，某同学用直尺制作测量反响时间的工具，假设测量范围为0〜0.4s,那么所用

2

直尺的长度至少为cm（gMX10m/s）;假设以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反响

时间的刻度线，那么每个时间间隔在直尺上对应的长度是的（选填"相等”或"不相等”）.

【答案】」生,80,不相等

【解析】①在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有解得，=

2

②反应时间最长为t=QAs,需要直尺的长度为x=lg?=lxl0x0.4=0.8m=88偿；

JuJLr

③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:49:16,而相等时间内的位移为135:7,故长度不相等。

【考点定位】自由落体运动的规律。

【规律总结】掌握匀变速直线运动的运动（位移、速度、加速度、时间）规律，初速度为零的

匀变速直线运动的推论（比例式）。

22.[2023•广东•34（1）]某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。

①请完成以下主要实验步骤：按图14（a）安装实验器材并连接电源；竖直提起系起有重物的

纸带，使重物（填“靠近"或"远离”）计时器下端：，，使重物自由下落；关闭电源，取出纸

带；换新纸带重复实验。

匚f.........\

图C)

H........

②图14和（c）是实验获得的两条纸带，应选取（填或"c"）来计算重力加速度。

在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气

阻力和。

【答案】①靠近，先通电源，再释放纸带；②6,纸带与打点计时器间的阻力

【解析】①由实将装置示意图可知，需要通过打点计时器在纸带上打下若干点，来研究重物的下落运动，

因此开始时，重物要靠近打点计时器，以确保有限长度的纸带能够用来打点的有效部分足够长，本实将是

通过自由落体运动来测量重力加速度，因此要让纸带上第一个打点对应的重物速度为0,所以需要先接通电

源，再释放纸带。

②对照两条纸带发现，纸带5点迹间隔逐渐变大，而纸带C点迹间隔先逐渐变大后逐渐变小，说明C对应的

重物运动先加速，后减速，与自由落体运动特征不符，因此应选用纸带，自由落体运动的前提是物体只在

重力作用下所做的运动，而现实实哈中，重物在下落过程中还受到空气阻力作用，以及纸带在穿过打点计

时器的过程中，受到摩擦阻力的作用。

【考点定位】“测重力加速度”的实验。

23.[2023•山东•21】某同学通过下述实验验证力的平行四边形定那么。实验步骤：

①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。

②如图中所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到

弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为“，记录弹簧秤的示数凡测量并记

录Q、。间的距离（即橡皮筋的长度1）。每次将弹簧秤示数改变0.50N,测出所对应的1,局

部数据如下表所示：

F(N)00.501.001.052.002.50

1(cm)7o10.9712.0213.