高中物理高考复习力学实验讲解及练习题含答案

高考复习力学试验题

参考答案和试题解析

—.试验题（共17小题）

1.（2016•天津）某同学利用图1示装置探讨小车的匀变速直线运动.

①试验中，必要的措施是

A.细线必需和长木板平行

B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.平衡小车和长木板间的摩擦力

②他试验时将打点机器接到频率为50的沟通电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如

图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出）si=3.59,S2=4.41,S3=5.19,s4=5.97,

S5=6.78,S6=7.64,则小车的加速度0.80要求充分利用测量的数据）,打点计时器在

打B点时小车的速度。40.（结果均保留两位有效数字）

J~A_BCD£FG~

flJf；J

tIiIl•lI

・之心"Sj~sF>

趾

【解答】解：①A、为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线和木板

保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带；故正确;

C、本试验中只是探讨匀变速直线运动，故不须要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能

让小车做匀加速运动即可；故C错误；

D、由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不须要平衡摩擦力；故D错误；

故选:；

②每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为5X0.02=0.1s；

依据逐差法可知，物体的加速度

(S4+S5+S6)-G1+S2+S3)(5.97+6.78+7.64)-⑶59+441+5.19)-2()8Q2.

9T29X0.01X10'，

B点的速度等于段的平均速度，则有：二210.0359+0.04410.如；

2T0.1X2

故答案为：①；②0.80；0.40.

2.(2016•高港区校级学业考试)利用图中所示的装置可以探讨自由落体运动，试验中须要

调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会再纸带上打出

一系列的小点，

(1)若试验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在同一_

竖直(选填“水平”或“竖直”)线上，以削减摩擦阻力；

(2)试验过程中，下列说法正确的是—

A、接通电源的同时要马上释放重物

B、选取纸带时要选取第1个点和第2个点之间的距离接近4且清晰的纸带

C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器

D、为了使试验数据更加精确，可取多次测量结果的平均值

(3)为了测得重物下落的加速度，还须要的试验仪器是C

A、天平B、秒表C、米尺.

【解答】解：(1)电磁式打点计时器须要用低压沟通电压；安装打点计时器时要留意让上下

限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力；

(2)A、应先接通电源，稳定后再释放纸带，故A错误；

B、选择纸带时应选择点迹清晰，前两个点间距接近2的纸带，故B错误；

C、释放重物时，应让重物靠近纸带；故C正确；

D、为了使试验数据更加精确，可取多次测量结果的平均值；故D正确；

故选：.

(3)据运动学公式得：生，

t2

为了测试重物下落的加速度，还须要的试验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离.

该试验中不须要天平，通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔，

所以也不须要秒表.

故选：C.

故答案为:(1)竖直；(2)；(3)C.

3.(2017春•深水县校级月考)某学生利用“探讨匀变速直线运动”的试验装置来测量一个

质量为50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时

器，试验装置如图1所示.

(1)以下是该同学正确的试验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：

①试验操作：接通电源，释放纸带，让重锤自由落下，试验结束关闭电源.

②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为XL2.60,

X2=4.14,X3=5.69,应=7.22,x5=8.75，x6=10.29,已知打点计时器的打点间隔0.02s,则重

锤运动的加速度计算表达式为及+X）二与+三士）_,代入数据，可得加速度—

36T：

9.602（计算结果保留三位有效数字）.

【解答】解：（1）①试验时，应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，试验结束，应马上

关闭电源.

②依据匀变速直线运动的推论△》,有：

x6-X3=3ai（2T）••①

x5-x2=3a2（2T）…②

x4-X1=3a3（2T）?…③

&1+&2+a3…④

~3

联立①②③④解得：＞6+X5+X4）-：X3+X2+X］）；

36T2

代入数据解得：9.602.

答案：（1）①接通电源，试验结束关闭电源；②一（的"十如）二：三+4］小一,9.60.

36T2

4.（2016春•哈尔滨校级期中）某同学进行“验证力的平行四边形定则”试验，试完成主要

步骤：

（1）如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，

登记结点的位置0点、两弹簧测力计的读数件、F,以及两细绳套的方向

（2）用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条和细绳套的结点拉到同一位置0,登记细绳

的方向（如图丙中的）.如乙图所示，读得弹簧测力计的示数4.0N

（3）如丙图所示，按选定的标度作出了力的图示，请在图丙中：

a.按同样的标度作出力F的图示

b.按力的平行四边形定则作出件、F2的合力F'

（4）关于该试验留意事项，下列说法中正确的是B

A.试验中所用的两根细绳越短越好

B.弹簧测力计的拉力方向必需和木板平行

C.每次试验中两个分力间的夹角必需大于90。.

图甲图乙图由

【解答】解：（1）如图甲，用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡

皮条伸长，登记结点位置0和两测力计的示数&、F2以及两细绳套的方向，

（2）如图乙，用一只弹簧测力计钩住细绳套把橡皮条的结点拉到同一位置0,登记细绳套的

方向，由图示弹簧测力计可读得弹簧测力计的示数4.0N；

（3）a、按力的图示方法作出力F的图示如图所示；

b、依据力的平行四边形定则，作出E、艮的合力F，,如图所示.

（4）A、拉橡皮条的细绳要适当长一些，以便利画出力的方向，故A错误；

B、测量力的试验要求尽量精确，为了减小试验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、

细绳、橡皮条都应和木板平行，故B正确；

C、在试验中两个分力的夹角大小适当，且二力的大小要适量大些，这样有利于减小试验中

偶然误差的影响，不须要夹角必需大于90°,故C错误;

故选：B

故答案为：（1）两细绳套的方向；（2）同一位置0；4.0N；（3）如图所示；（4）B.

5.（2016春•衡阳校级期末）“验证力的平行四边形定则”的试验状况如图甲所示，其中A

为固定橡皮筋的图钉，0为橡皮筋和细绳的结点，和为细绳.图乙是在白纸上依据试验结果

画出的图.

（1）本试验采纳的科学方法是B

A.志向试验法B.等效替代法

C.限制变量法D.建立物理模型法

（2）某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点。的位置及两弹簧

秤对应的读数，他还应当记录下两细线的方向.

（3）图乙中的F是利用平行四边形定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示，I为用一个

弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示，这两个力中，方向肯定沿方向的是F'.

【解答】解：（1）本试验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同，采纳的科学方

法是等效替代法.

故选：B.

（2）当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时，必需记录下两弹簧秤读数，及两细线的方向，。点的

位置；

（3）图乙中的F和F'中，F是由平行四边形得出的，而F'是通过试验方法得出的，其方

向肯定和橡皮筋的方向相同，肯定和共线的是F，.

故答案为：（1）B；（2）两细线的方向；（3）F'.

6.（2016春•临沂校级期末）在“探究求合力的方法”试验中，可以设计不同的方案探究.以

下是甲、乙两位同学设计的两个试验方案，

（1）甲同学设计的方案如图1,须要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细

绳，细绳的另一端都有绳套.试验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡

皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0.

n固定点4

一橡皮条

①某同学在做该试验时认为：

A.拉橡皮条的绳细一些且长一些，试验效果较好

B.拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且和木板平面平行

C.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置0时，橡皮条方向必需在两细绳夹角的角平分线

上

D.拉力件和F?的夹角越大越好

其中正确的是—（填入相应的字母）

②若某次测量中两个弹簧测力计的读数均为4N,且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则一

不能（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由

是：合力为4®>5N,超出了弹簧测力计的量程.

（2）乙同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如图2所

示，三根橡皮筋在0点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点.在试验中，

可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过、、的方向确定三个拉

力的方向，从而探究求其中随意两个拉力的合力的方法.在试验过程中，下列说法正确的

是.

A.试验须要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长

B.为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋

C.以、为两邻边做平行四边形，其对角线必和在一条直线上且两者长度相等

D.多次试验中0点不必是同一位置.

【解答】解：(1)①A、在试验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽

量远些，故细绳应当长一些，故A正确；

B、作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向

和实际力的方向有有较大差别，故应使各力尽量和木板面平行，故B正确；

C、橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置。时，拉力和拉力的夹角应适当大些，但橡皮条

方向不必需在两细绳夹角的角平分线上，故C错误；

D、两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作

图困难，也会增大偶然误差，故D错误.

故选：.

②两力均为4N,且相互垂直，则其合力大小为4&N>5N,合力超过了弹簧秤的量程，故弹

簧秤无法测出物体所受的合力，故不能运用.

(2)A、须要知道橡皮筋的伸长量才能表示橡皮筋的弹力，故应当测量橡皮筋的原长，故A

正确；

B、为了减小误差，橡皮筋的伸长量应当大些，故应选择劲度系数稍小的橡皮筋，故B错误;

C、由于橡皮筋的弹力和它的长度不成正比，所以、弹力的合力方向和以、为两邻边做平行

四边形的对角线不重合，故C错误；

D、不同的0点依旧满足随意两个橡皮筋弹力的合力和第三个橡皮筋弹力等大反向的特点，

所以即使。点不固定，也可以探究求合力的方法，故D正确.

故选：.

故答案为：(1)①；②不能；合力为4&N>5N,超出了弹簧测力计的量程；(2).

7.（2016•广州二模）用图甲所示装置“探究加速度和力、质量的关系”.请思索并完成相

关内容:

（1）试验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是B

A.连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

B.取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

C.取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动

（2）图乙是试验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所

用电源频率为50,由此可求出小车的加速度L60J（计算结果保留三位有效数字）.

（3）一组同学在保持木板水平常，探讨小车质量肯定的状况下加速度a和合外力F的关系,

得到如图丙中①所示的a-F图线.则小车运动时受到的摩擦力0.10N；小车质量_

0.20.若该小组正确完成了步骤（1）,得到的a-F图线应当是图丙中的②（填“②”、

“③”或“④”）.

【解答】解：（1）平衡摩擦力时，取下砂桶，适当当调整木板右端的高度，直到小车被轻推

后沿木板匀速运动，故B正确.

（2）依据42,运用逐差法得,、36-「03也60+12.22+13.81-5.79-7.41-9.02）X"-2].g（）^

9T29X0.01

（3）依据图①知，当0.10N时，小车才起先运动，可知小车运动时受到的摩擦力0.10N,图

线的斜率表示质量的倒数，则生”020.

0.50

平衡摩擦力后，a和F成正比，图线的斜率不变，故正确图线为②.

故答案为:（1）B；（2）1.60；（3）0.10,0.20,②.

8.（2016秋•天津月考）在“探究加速度和力、质量的关系”试验中，某同学运用了如图（1）

所示的装置，计时器打点频率为50.

（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图（b）所示，自A点起，相邻两

点间的距离分别为10.0、12.0、14.0、16.0、18.0,则打E点时小车的速度为0.85,小

车的加速度为5之.

（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应当保持拉力F恒定不变;若该

同学要探究加速度a和拉力F的关系，应当保持小车质量M恒定不变.

（3）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图（c）所示，则

①图中的直线不过原点的缘由是平衡摩擦力过度.

②此图中直线发生弯曲的缘由是不满足mVVM.

【解答】解：（1）利用匀变速直线运动的推论得出：

xDF16.0+18.0-2o.85

2T2XQ.02Xi1UQ

小车的加速度为△产2。°一吧°x10Y2=52

T20.02z

（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应当保持细线对车的拉力F不变；若

该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应当保持小车的质量M不变.

（3）图中当0时，aWO.也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0,说明小车的

摩擦力小于重力的分力，所以缘由是试验前木板右端垫得过高.

设小车的加速度为a,绳子拉力为F,以砂和砂桶为探讨对象得:

以小车为探讨对象

解得：旦

M+m

故：

疗

所以要使得绳子拉力等于砂和砂桶的重力大小，必有mVVM,

而不满足m<<M时，随m的增大物体的加速度a渐渐减小.

故图象弯曲的缘由是：未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量.

故答案为：（1）0.85；5；（2）拉力F恒定；小车质量M恒定；（3）平衡摩擦力过度，不满

足m<<M.

9.（2016秋•濮阳月考）为了探究物体的加速度和质量的关系时，某试验小组的同学设计了

如图所示的试验装置.装置中有电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和

祛码（总质量用M表示）、砂和砂捅（总质量用m表示）、刻度尺等，请回答下列问题：

（1）为了完成本试验，下列试验器材中必不行少的是

A.低压直流电源B.秒表C.天平（附祛码）D.低压沟通电源

（2）试验误差由偶然误差和系统误差，本试验中纸带和打点计时器、小车和长木板之间的

摩擦和阻力对试验的影响属于系统误差.为了使试验结果更贴近结论，应尽量地削减摩擦阻

力的影响，即按如图的方式将长木板的一端适当垫高，以平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，取

下沙桶并将纸带穿过打点计时器，使小车带动纸带在长木板上做匀速直线运动.

(3)探究小车的加速度和其质量的关系时，可以通过变更小车中祛码的个数来变更小车的

质量.在完成本试验时，为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力，则沙桶的总质量和

小车的总质量的关系应满足M>>m.

(4)该试验小组的同学在某次测量时，得到了如图所示的纸带，其中0、1、2为相邻的三

个计数点，且相邻两计数点的打点频率为f,0、1两点间的距离用小表示.1、2两点间的距

离用X2表示，则该小车加速度的表达式(x「Xi)F2.假如io,x,=5.90,X2=6.46,则

加速度的值应为0562(保留两位小数)

(5)在完成以上操作后，将得到的数据用图象进行处理，则小车的加速度的倒数!关于小

车的质量M的函数图象符合实际状况的是」

【解答】解：(1)本试验中需测小车质量，则须要天平，电磁打点计时器须要低压沟通电源,

故选：.

(2)平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调整木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖

动纸带沿木板做匀速直线运动即可；

(3)依据试验误差的来源，在M>>m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶

的总重力.

2222

(4)依据得：上一尹(x2-X,)f=(6.46-5.90)X10X10'=0.56；

(5)依据牛顿其次定律得：』，则11」-,

M+mamgg

则以工为纵轴，以总质量M为横轴，作出的图象为一倾斜直线，且纵坐标不为0,故C正确,

错误.

故选：C

故答案为:(1)；(2)M>>m；(3)(X2-X。f2；0.56；(4)C.

10.（2016春•锦州期末）图甲是“探讨平抛物体的运动”的试验装置图.

甲乙丙

（1）试验前应对试验装置反复调整，直到斜槽末端切线水平.每次让小球从同一位置

由静止释放，是为了每次平抛.初速度相同.

（2）图乙是正确试验取得的数据，其中。为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为—

1.6.（9.82）

（3）在另一次试验中将白纸换成方格纸，每个格的边长5,通过试验，记录了小球在运动途

中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为1.5；B点的竖直分速度为

2_;平抛运动的初位置坐标（-1,1）（如图丙,以0点为原点，水平向右为X轴正

方向，竖直向下为Y轴的正方向，g取IO?）.

【解答】解：（1）平抛运动的初速度肯定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道

时要留意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的

初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放.

（2）由于0为抛出点，所以依据平抛运动规律有：

ot

12

隐■gt

将32,19.6,代入解得：v°=1.6.

（3）由图可知，物体由A-B和由B-C所用的时间相等，且有：

A2,由图可知△ZIO,代入解得，0.1s

J,将315,代入解得：v0=l.5，

竖直方向自由落体运动，依据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速

度有：

胆2.

2T

故从抛出到B点所用时间为：泣=2=o.2s

g10

故从抛出到B点的水平位移为：5X0.20.3m,

故从抛出到B点的竖直位移为：IQX0.04=0.2n

所以x'=5L-0.25-0.3-0.05,

y'=5L-0.25-0.20.05,

平抛运动的初位置坐标为（-1,1）.

故答案为：（1）水平，初速度相同；

（2）1.6；

（3）1.5,2,（-1,1）.

11.（2016春•衡阳校级期末）（1）“探讨平抛物体的运动”试验的装置如图1所示，在试验

前应____

A.将斜槽的末端切线调成水平

B.将木板校准到竖直方向，并使木板平面和小球下落的竖直平面平行

C.小球每次必需从斜面上同一位置由静止起先释放

D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置0,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点

（2）物体做平抛运动的规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做

自由落体运动.为了探讨物体的平抛运动，可做下面的试验：如图2所示，用小锤打击弹性

金属片，A球水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动.两球同时落到地面.把整个装

置放在不同高度，重新做此试验，结果两小球总是同时落地.则这个试验一B

A.只能说明上述规律中的第①条

B.只能说明上述规律中的第②条

C.不能说明上述规律中的任何一条

D.能同时说明上述两条规律.

【解答】解：（1）A、试验中必需保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只

受重力作用，故A正确；

B、依据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在试验前，应运用重锤线调整

面板在竖直平面内，即要求木板平面和小球下落的竖直平面平行，故B正确；

C、小球每次必需从斜面上同一位置由静止起先释放.故C正确；

D、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置0,不能作为小球做平抛运动的起点放，故D错误.

故选：.

（2）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动和自由落体运动，结果同时落地，则说明平

抛运动竖直方向是自由落体运动，不能说明水平方向上的运动规律，故B正确，错误.

故答案为：（1）；（2）B.

12.（2016•花溪区校级三模）为了探究力对物体做功和物体速度变更的关系，现供应如图1

所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，当我们分别用同样的橡皮筋1

条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…试验时，每次试验中橡皮筋拉伸的

长度都应保持一样，我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行

处理，求出小车每次最终匀速运动时的速度v,记录数据如下.请思索并回答下列问题

功W0W2W3W4W5W6W

（m«s-,）01.001.411.732.002.242.45

（1）试验中木板略微倾斜，这样做C（填答案前的字母）.

A.是为了释放小车后，小车能匀加速下滑

B.是为了增大橡皮筋对小车的弹力

C.是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

D.是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动

（2）据以上数据，在坐标纸中作出W-v?图象.

（3）依据图象2可以做出推断，力对小车所做的功和力对小车所做的功和

【解答】解：（1）装置探究橡皮筋做功和小车速度的关系，应平衡摩擦力，使得橡皮筋做功

等于合外力做功，以及能够使橡皮筋松弛后小车做匀速运动，故C正确，错误.

故选：C.

（2）依据描点法作出图象，如图所示：

（3）W--图象是一条过原点的倾斜的直线，依据图象可知，力对小车所做的功和小车速度

平方成正比.

故答案为：（1）C；（2）W-V?图象如图；（3）小车速度平方成正比.

13.（2016•蔡甸区校级一模）某学习小组用图甲所示的试验装置探究“动能定理”.他们在

气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定

滑轮和力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放.

力

,

言

图乙

图甲

.

2.30

，则

所示

图乙

d,如

宽度

条的

遮光

测量

卡尺

游标

学用

某同

（1）

母）.

的字

对应

项前

写选

（请填

A

项是

的一

必要

中不

要求

试验

下列

（2）

量

总质

器的

传感

和力

钩码

大于

量远

块质

使滑

A.应

大些

适当

距离

间的

电门

和光

位置

使A

B.应

至水平

轨调

垫导

将气

C.应

平行

导轨

气垫

线和

使细

D.应

力传

应的

出对

m,测

码质量

变更钩

变，

离L不

间的距

A、B

M和

质量

块的

持滑

时保

试验

（3）

和

变更

动能