2025高考物理九大力学实验对点训练（合集）

试卷第1页，共8页实验一研究匀变速直线运动一、基础巩固1．小鲁同学用电火花打点计时器做《探究小车速度与时间随变化的规律》实验。(1)如图所示是由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.20s，其中d1=7.05cm，d2=14.73cm，d3=23.06cm，d4=32.01cm，d5=41.62cm，d6=51.88cm，则B点的瞬时速度大小是m/s（保留两位有效数字小车运动的加速度大小为m/s2（保留两位有效数字）.(2)小鲁同学做完实验后，用多用电表测出所用220V的交流电的实际电压为235V，实际频率为45.56Hz，但其计算加速度所使用的频率值为50Hz，小鲁的计算结果比实际值（偏大、偏小或者不变）。2．研究小组用如图甲所示的装置来研究自由落体运动。图乙是实验中利用电磁打点计时器记录自由落体运动的轨迹时得到的一条纸带，图乙中的点是从放手开始打下的连续的计数点，其中相邻两计数点之间的距离为s1=9.6mm、s2=13.4mm、s3=17.3mm、s4=21.1mm，电 源频率为f=50Hz。(1)下列说法正确的是；A．电磁打点计时器的工作电压是220V试卷第2页，共8页B．实验中使用秒表测量时间C．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因为纸带和重物受到阻力(2)根据纸带上的数据，D点的速度vD=m/s，重物的加速度大小为m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）3．小胡同学为探究滑块做匀变速直线运动时速度与位移的关系，采用了如图所示的实验装置。具体步骤如下：（1）测量遮光条到光电门的距离x和遮光条的宽度d。（2）接通气源，由静止释放滑块，数字计时器上显示出遮光条经过光电门的遮光时间t，则遮光条通过光电门时的速度大小为v=，滑块的加速度大小为a=。（均用题中给定的物理量符号表示）（3）改变滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离x，测出相对应的遮光条经过光电门的遮光时间t，得出多组实验数据后，将实验数据做一定处理。若滑块做初速度为0的匀加速直线运动，则绘制的（选填“x-t”“x-”或“x-”）图像为一条过原点的直线，进一步分析，求得直线的斜率为k，则滑块的加速度大小表达式为a=（用k、d（2024·北京海淀·三模）4．在高中阶段，我们学习了多种测量物体加速度的方法。(1)通过打点计时器，可以测量小车的加速度。实验装置如图所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0然后每隔0.1s选取一个计数点，试卷第3页，共8页如图中A、B、C、D、E、F...所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，请计算该小车的加速度a1=m/s2（保留小数点后两位）(2)通过光电门，同样可以测量物体的加速度。如图，滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间Δt1=0.20s，通过第二个光电门的时间Δt2=0.05s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t=2.5s，试估算滑块的加速度a2=m/s2（保留两位有效数字该估算值与真实值相比（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）(3)频闪照片也是一种测量加速度的方法。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某时刻，将一小球从O点由静止释放，频闪仪每隔0.04s闪光一次。以O点为原点，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量各时刻的位置坐标x1、x2、x3...。下图是小球自由下落时的部分频闪照片示意图，照片中的数字是小球下落的距离（单位：cm）。小崔同学为了减小偶然误差，他建议做x—t2图，把实验数据代入（如t=0.0016s2，x1=0.21cm；t=0.0064s2，x2=1.76cm...得到一条过原点的直线，再通过该直线的斜率得到加速度a3。请问该方案是否可行？如果可行，请求出加速度的值（结果保留两位有效数字如果不可行，请说明原因。试卷第4页，共8页（2024·重庆九龙坡·三模）5．如图图甲是研究小组用智能手机phyphox软件的“磁力计”功能测量小车在斜面上运动的加速度。将手机的感应端紧贴斜面放置，圆柱形磁粒固定在小车的前后端，两磁粒中心之间的距离为d。当小车前后端磁粒依次经过手机时，“磁力计”记录下前后磁粒经过手机的时间间隔Δt，如图乙。(1)由图乙可知，前后端磁粒依次经过手机的时间间隔Δt＝s。(2)某次实验时，第一次手机置于位置1，小车由静止释放，读取时间间隔为Δt1，第二次将手机沿小车运动方向移动距离L（L＞d置于位置2，再次静止释放小车，读取时间间隔为Δt2，则加速度的表达式a＝。（用题中所给物理量的字母表示）(3)对本次实验的理解，下列说法正确的是______。A．第二次小车可以从不同位置由静止释放B．若增加小车的长度不会影响初、末速度的测量值C．若实验操作都准确无误，加速度的测量值仍偏大（2024·河南·模拟预测）6．“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉，缓解肌肉酸痛的设备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率，将带限位孔的塑料底板固定在墙面上，“枪头”放在限位孔上方，靠近并正对纸带，如图甲所示。启动筋膜枪，松开纸带，让纸带在重锤带动下穿过限位孔，“枪试卷第5页，共8页头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带，重复操作。(1)实验时打出一条清晰的纸带，截取其中一段，测得相邻点迹间的距离如图乙所示，则纸带的（填“左”或“右”）端连接重锤；若取重力加速度大小为9.8m/s2，可计算出“枪头”的冲击频率为Hz，A点对应的速度为m/s。（计算结果均保留两位有效数字）(2)该实验产生误差的主要原因是“枪头”在打点瞬间阻碍纸带的运动，这样会导致冲击频率的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。（2024·广东深圳·一模）7．某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。(1)选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如下图所示，纸带中BC段的平均速度为vBC=m/s。（保留两位有效数字）(2)沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为s，请根据下图估算该同学的步幅为m。（保留两位有效数字）（2023·全国·高考真题）8．某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让试卷第6页，共8页小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。（1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为Δx和v，表中ΔxAD=cm，vAD=cm/s。位移区间ABACADAEAF6.60ΔxAD34.9047.3066.073.0 vAD87.394.6（2）根据表中数据得到小车平均速度v随时间Δt的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补全实验点。（3）从实验结果可知，小车运动的v-Δt图线可视为一条直线，此直线用方程v=kΔt+b表示，其中k=cm/s2，b=cm/s。（结果均保留3位有效数字）（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度试卷第7页，共8页大小vA=，小车的加速度大小a=。（结果用字母k、b表示）（2023·浙江·高考真题）9．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示。①需要的实验操作有（多选A．调节滑轮使细线与轨道平行B．倾斜轨道以补偿阻力C．小车靠近打点计时器静止释放D．先接通电源再释放小车②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打计数点2时小车的速度大小为：m/s（结果保留3位有效数字）。（2022·全国·高考真题）10．用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（t=0）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：t/s0123456x/m05071094250533294233回答下列问题：（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是试卷第8页，共8页（2）当x=507m时，该飞行器速度的大小v=m/s；（3）这段时间内该飞行器加速度的大小a=m/s2（保留2位有效数字）。参考答案：(2)偏大【详解】（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，B点的瞬时速度大小是[2]根据逐差法求出小车运动的加速度大小为（2）打点计时器电压变大，不影响测量结果，但是实际频率小于50Hz，则打点周期偏大，大于0.02s，而计算时仍按0.02s计算，则加速度的计算结果偏大。(2)0.589.6【详解】（1）A．电磁打点计时器的工作电压一般为4—6V，故A错误；B．打点计时器直接可以记录时间，不需要秒表，故B错误；C．实验时应先接通电源，后释放纸带，故C错误；D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因为纸带和重物受到阻力，使得加速度小于g，胡D正确。故选D。（2）[1]电源频率为50Hz，周期为0.02s，根据纸带上的数据，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，D点的速度[2]用逐差法求加速度的表达式为代入数据解得重物的加速度大小为高中物理学习研究答案第1页，共7页答案第2页，共7页【详解】（2）[1]遮光条通过光电门时的速度大小为dt[2]根据运动学公式可得2ax=v2可得滑块的加速度大小为（3）[3][4]由d22xt2可得d212at2则绘制的x—图像为一条过原点的直线，斜率为k=则d2a=2k4．(1)0.63(3)不可行，理由：取由O到A点，下落时间为0.04s，重力加速度约为10m/s2，由h=gt2=0.8cm>0.21cm，可知第一段OA的时间间隔小于0.04s，因此x—t2不是一条直线。【详解】（1）相邻两个计数点间的时间间隔根据逐差法，该小车的加速度9Ta1==0.63m/s29T（2）[1]遮光条宽度遮光条通过第一光电门的速度通过第二光电门的速度滑块的加速度[2]光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光片通过光电门的速度可以用平均速度代替，真实速度为挡光片前边缘到达光电门中心的瞬时速度，显然测量的速度偏小，故测得的加速度偏小。（3）不可行，理由：取由O到A点，下落时间为0.04s，重力加速度约为10m/s2，由可知第一段OA的时间间隔小于0.04s，因此x—t2不是一条直线。5．(1)0.70(3)C【详解】（1）由图乙可知，前后端磁粒依次经过手机的时间间隔（2）小车做匀加速直线运动，则有解得（3）A．小车通过位置1和位置2时的速度必须是同一位置释放的小车，才能满足匀变速运动的规律。故A错误；B．计算小车的速度，利用的是平均速度应等于中间时刻的速度，若增加小车长度，则经过位置1的中间时刻，和通过位置2时的中间时刻，相对小车不是同一位置，因此存在较大误高中物理学习研究答案第3页，共7页答案第4页，共7页差。故B错误；C．由于经过位置1时，小车的速度较小，平均速度距离小车的中间位置较远，靠近前端，而经过位置2时，小车的速度较大，平均速度距离小车的中间位置较近，因此两个中间位置的距离比L大，因此L的测量值偏小，从而计算的加速度的值偏大。故C正确。故选C。(2)大于【详解】（1）[1]松开纸带，纸带在重锤作用下做加速运动，纸带上相邻两点间的距离逐渐增大，由图可知，纸带左端与重锤相连；[2]根据逐差法，有即解得频率为[3]A点对应的速度为（2）“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动，使得重物下落的加速度小于自由落体加速度，故计算周期时，加速度值偏大，导致测量结果偏小，则测量的频率偏大，故频率测量值大于实际值。(2)0.100.53【详解】（1）[1]相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，纸带中BC段的平均速度为vBC=m/s=1.1m/s（2）[1][2]纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为可把图像看成v-t图像，同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，该同学的步幅为s=(8.8+11+12+11+9.7)cm≈0.53m8．24.0080.071.558.7b2k【详解】（1）[1]根据纸带的数据可得ΔxAD=xAB+xBC+xCD=6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm[2]平均速度为（2）[3]根据第（1）小题结果补充表格和补全实验点图像得（3）[4][5]从实验结果可知，小车运动的v-Δt图线可视为一条直线，图像为高中物理学习研究答案第5页，共7页答案第6页，共7页此直线用方程v=kΔt+b表示，由图像可知其中cm/s2=71.5cm/s2，b=58.7cm/s（4）[6][7]小球做匀变速直线运动，由位移公式x=v0t+at2，整理得即故根据图像斜率和截距可得【详解】①[1]A．实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；B．该实验只要使得小车加速运动即可，不需要倾斜轨道补偿阻力，选项B错误；C．为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确；D．先接通电源再释放小车，选项D正确。故选ACD。②[2][3]计数点1的读数为2.75cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打点周期T=0.02s，则打计数点2时小车的速度大小为10．相邻1s内的位移之差接近∆x=80m54779【详解】（1）[1]第1s内的位移507m，第2s内的位移587m，第3s内的位移665m，第4s内的位移746m，第5s内的位移824m，第6s内的位移904m，则相邻1s内的位移之差接近∆x=80m，可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动；（2）[2]当x=507m时飞行器的速度等于0-2s内的平均速度，则（3）[3]根据高中物理学习研究答案第7页，共7页试卷第1页，共9页实验二探究弹力和弹簧伸长的关系1．某同学采用铁架台、下端带挂钩的不同弹簧、相同质量的钩码若干、刻度尺等，安装如图甲所示的装置，探究弹簧弹力F的大小与伸长量x之间的关系。（1）未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长L0=cm。（2）由图乙可知劲度系数较大的是弹簧（选填“A”或“B”还可算出A弹簧的劲度系数为N/m。若把两个弹簧分别制作成弹簧秤选填“A”或“B”）的灵敏度更高。2．某同学利用图甲的装置测量一轻弹簧的劲度系数。图中直尺水平固定，轻弹簧左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂钩码（实验中，每个钩码的质量均为m=50.0g弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出，实验步骤如下：①在绳下端挂上一个钩码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与水平桌面没有接触；②系统静止后，记录钩码的个数及相应的指针位置；③逐次增加钩码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内试卷第2页，共9页④用n（n=1,2,3,4,5）表示钩码的个数，ln表示相应的指针位置，记录的数据如下表：ln数值(cm)解答下列问题：（1）以Fn表示挂n个钩码时弹簧所受的弹力大小，重力加速度g取9.8m/s2，则n=2时，F2=N；（2）图乙的坐标图中缺少了n=2对应的数据点，请根据表中数据在坐标图中补齐数据点，并作出l-F图像；（3）该实验的l-F图线斜率的物理意义为，根据l-F图像，求得弹簧的劲度系数k=N/m。3．有一款称为“一抽到底”的纸巾盒改进装置，如图所示，该装置由两块挡板和弹簧组成，弹簧连接两块挡板。该装置放在纸巾盒底部，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究该装置中弹簧的特征，做了以下实验：科技实践小组设计如图所示，测量出数据记录于下表格：实验次数12345试卷第3页，共9页砝码质量m/g20304050弹簧长度l/cm4.514.033.483.272.46弹簧形变量Δl/cm0.992.022.233.04(1)依据测量数据画出m-Δl图像如图所示，观察图像可发现，其中第次数据误差较大，应该剔除；(2)根据图像可得劲度系数k=N/m（结果保留两位有效数字，g取10N/kg(3)在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，弹簧的弹性势能（选填“不变”、“逐渐变（2024·天津·模拟预测）4．某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度L的关系，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置，实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度。再以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度L为横轴建立直角坐标系，依据实验数据作出F-L图像，如图乙所示。由图像可知：试卷第4页，共9页(1)弹簧自由下垂时的长度L0=cm。（保留三位有效数字）(2)弹簧的劲度系数k=N/m。（保留三位有效数字）(3)关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，以下说法正确的是（请将正确答案对应的字母填在横线上A．应该先把弹簧水平放置测量其原长B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，弹簧应保持竖直状态C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读数D．实验中弹簧的长度即为弹簧的伸长量（2024·湖北·模拟预测）5．某实验小组为测量自动笔里面被压缩弹簧的劲度系数，他们一开始设计如图甲所示的实验：将自动笔活动端竖直置于电子秤上，当竖直向下按下约0.80cm时（未触底且未超过弹簧弹性限度稳定后电子秤上的读数增加了37.85g（重力加速度大小g取10m/s2）。(1)此笔里的弹簧劲度系数为N/m（结果保留3位有效数字这支笔的重力对实验试卷第5页，共9页（填“有”或“无”）影响；(2)由于弹簧较短，施加适当外力时长度变化不太明显，于是他们将实验设计成图乙所示：将三根相同的弹簧串起来，竖直挂在图乙所示的装置中。小组成员通过测量，作出三根弹簧的总长度l与相应所挂重物重力即拉力大小F的关系图像如图丙，则一根弹簧的劲度系数为N/m（结果保留3位有效数字）。（2024·河南郑州·模拟预测）6．某实验小组利用如图所示的实验装置测量橡皮绳的劲度系数。将手机悬挂在橡皮绳下，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向上的位移。实验小组进行了如下主要的实验步骤a.安装实验器材，橡皮绳分别与手机和铁架台连接，手机重心和橡皮绳在同一竖直线；b.手掌托着手机，使橡皮绳处于原长状态，打开手机中的位移传感器软件；c.缓慢释放手机，当手机平衡时记录下手机下降的高度x0；d.在手机下方悬挂质量为m=50g等重钩码，缓慢释放，当钩码平衡时记录下手机下降的高度x；e.重复上述第4步操作；f.作出钩码数量n及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度x的关系图像，如图所示。根据n-x图像，回答以下问题：（1）不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为x0=；（2）该橡皮绳的劲度系数k=N/m（取g=9.8m/s²);（3）通过分析计算可得到手机的质量为。（23-24高三上·四川雅安·阶段练习）7．某同学先用如图甲所示的装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以如图乙所示的装置测物试卷第6页，共9页块与长木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小g=9.8m/s2。（1）测劲度系数的实验步骤：a．将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，刻度尺竖直固定在轻弹簧旁，刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；b．在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；c．在m-x坐标系中描点作图，作出的图像如图丙所示。由图丙可知，弹簧的原长l0=cm，弹簧的劲度系数k=N/m。（2）用如图乙所示的装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用（1）问中的轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B缓慢向左运动，A保持静止，测得这时弹簧的长度l=10cm，已知物块A的质量为2.5kg，则物块A与长木板间的动摩擦因数μ=。（2023·浙江·高考真题）8．如图所示，某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直悬挂，探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码，静止时指针所指刻度xA、xB的数据如表。钩码个数012…xA/cm7.758.539.30…xB/cm20.60…试卷第7页，共9页钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA=cm，弹簧B的伸长量ΔxB=cm，两根弹簧弹性势能的增加量ΔEpmg(ΔxA+ΔxB)（选填“=”、“<”或“>”）。（2022·湖南·高考真题）9．小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g；（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：序号12345硬币数量n/枚52025长度l/cm（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；试卷第8页，共9页（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为cm；（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为g（计算结果保留3位有效数字）。（2021·广东·高考真题）10．某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L0，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。n123456试卷第9页，共9页L/cmn8.04（1）利用ΔLi=Li+3-Li(i=1,2,3)计算弹簧的压缩量：ΔL1=cm，压缩量的平均值（2）上述ΔL是管中增加个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2，该弹簧的劲度系数为N/m。（结果保留3位有效数字）答案第1页，共6页参考答案：1．2.80##2.78##2.79##2.81##2.82A25##25.0B【详解】（1）[1]未挂钩码时，弹簧原长放大如图甲所示，可读得原长为L0=2.80cm（2）[2]根据胡克定律可得F=kx可知F-x图像的斜率等于弹簧的劲度系数，由图乙可知劲度系数较大的是A弹簧；[3]由图可知A弹簧的劲度系数为[4]若把两个弹簧分别制作成弹簧秤，由于弹簧B的劲度系数更小，弹簧B的形变量更明显，即B的灵敏度更高。2.0.98弹簧劲度系数的倒数48.76【详解】（1）[1]当n=2时弹簧的弹力F2=2×50×10-3×9.8N=0.98N（2）[2]将坐标（0.98，11.40）标入图中，然后用平滑的直线将各个点迹尽可能的连接起来，不能落在直线上的点迹要让其均匀的分布在直线的两侧，误差明显的点迹直接舍去，做出的图像如图所示答案第2页，共6页（3）[3]该图像任意两点的横坐标差值表示弹簧弹力的变化量，而对应的纵坐标的差值表示弹簧长度的变化量，因此可知该图像的斜率表示弹簧劲度系数的倒数；[4]根据图像，由图像中的坐标点可得由此可得(2)20(3)逐渐变小【详解】（1）由图可知，第4次的描点不在线上，出现明显偏差，故第4次数据误差较大，应该剔除；（2）根据胡克定律mg=kΔl可得由图像斜率可得解得答案第3页，共6页（3）在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，纸巾盒的重力减少，弹簧的型变量减少，故弹簧的弹性势能逐渐变小。【点睛】4．(1)10.0(2)40.0(3)BC【详解】（1）由图乙可知弹簧拉力为0时，弹簧自由下垂时的长度为L0（2）由胡克定律可知F=k(LL0)可得弹簧的劲度系数为（3）A．为了消除弹簧自重的影响，实验前，应该先把弹簧竖直放置测量其原长，故A错B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要使弹簧保持竖直状态，此时弹簧的弹力等于钩码的重力，故B正确；C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，要在钩码处于静止状态时读数，故C正确；D．实验中弹簧的长度不是弹簧的伸长量，弹簧的伸长量等于弹簧的长度减去弹簧的原长，故选BC。5．(1)47.3无(2)50.0【详解】（1）[1]根据胡克定律，可得弹簧劲度系数为故填47.3；答案第4页，共6页[2]没有影响，这是由于弹簧受挤压时弹力大小可借助于电子秤测出，所以与笔的重力无关，故填无；（2）由于有三根弹簧，则弹簧劲度系数满足故填50.0。【详解】（1）[1]根据图像可知不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为x0=1.5cm（2）[2]根据胡克定律F=kx可得nmg=kx整理得由图像可知，图线的斜率为联立可得劲度系数为k=98N/m（3）[3]手机静止时，根据平衡条件可得手机的重力为0手机的质量为【详解】（1）[1]由图丙可知，弹簧的原长l0=6cm。[2]弹簧的劲度系数k==8009.8N/m=196N/m（2）[3]物块A对长木板B的正压力为答案第5页，共6页FN=mAg=24.5N摩擦力为f=F弹=k(l—l0)=7.84N则动摩擦因数为【详解】[1]钩码个数为1时，弹簧A的伸长量ΔxA=8.53cm-7.75cm=0.78cm[2]弹簧B的伸长量ΔxB=18.52cm-16.45cm-0.78cm=1.29cm[3]在B弹簧下端挂上钩码到系统在无外力作用而处于静止状态的过程，需要有外力迫使系统最终处于静止状态，外力对系统做负功，系统机械能是减少的，所以两根弹簧弹性势能的增加量小于钩码减小的重力势能，即【详解】（3）[1]根据表格标点连线如图（4）[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm，故读数l=15.35cm；（5）[3]设橡皮筋的劲度系数为k，原长为x0，则答案第6页，共6页n2mg=k(x2x0)则橡皮筋的劲度系数为k从作的l-n图线读取数据则可得设冰墩墩的质量为m1，则有m1g=k(lx0可得【详解】（1）[1]根据压缩量的变化量为ΔL3=L6L3=(18.0912.05)cm=6.04cm[2]压缩量的平均值为（2）[3]因三个ΔL是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量；（3）[4]根据钢球的平衡条件有3mgsinθ=k.ΔL解得试卷第1页，共7页实验三探究两个互成角度的力的合成规律一、基础巩固1．某同学用电子秤、水瓶、细线、墙钉和白纸等物品．在家中“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，实验步骤如下：①用电子秤测量3个水瓶的重量FA、FB、FC，在墙面上贴上白纸，固定两个墙钉P、Q，将3根细线一端打结结点为O，其中两根细线跨过墙钉，3根细线下端挂上水瓶，如图甲；②等3个水瓶处于静止时，在白纸上记下结点O的位置上、记录3根细线的方向；③在白纸上按一定的标度作出拉力FA、FB、FC的图示，根据平行四边形定则作出FA、FB、的合力F的图示，如图乙。回答下面问题：(1)该实验采用的科学方法是：。(2)∠POQ<90°,缓慢增大FB，要保持细线OP方向不变，下面方法可行的是______。A．保持FC不变，缓慢减小FAB．保持FC不变，缓慢增大FAC．保持FA不变，缓慢减小FCD．保持FA不变，缓慢增大FC(3)若，两个互成角度的力的合成满足平行四边形定则.2．某中学研究小组的同学们用一只弹簧测力计和一个量角器等器材做“验证力的平行四边形定则”实验。设计的装置如图所示，固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定(1)实验步骤如下：①将弹簧测力计挂在绳套1上，竖直向上拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，记下弹簧测力计的示数F；②将弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2。缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，此时绳套1沿0。方向，绳套2沿127。方向，如图，记下弹簧测力计的示数为F1；试卷第2页，共7页③根据力的平行四边形定则计算②中绳套1的拉力大小F1,=（用F表示④比较F1与（选填“F”或“F1,”）的大小，即可验证力的平行四边形定则。(2)下列实验要求中正确的是A．在实验前弹簧测力计不需要进行校零B．弹簧测力计轴线、细绳、橡皮筋应与木板平面平行C．与两绳套相连的细绳之间的夹角越大越好D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使橡皮筋的结点静止在O点位置(3)现保持绳套1及结点在O点位置不变，绳套2沿逆时针缓慢转动27。过程，绳套2的拉力的变化情况是。A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大3．某同学学习“力的合成与分解”后，利用实验室的器材设计了如图（a）所示的实验装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，量角器竖直放置，结点O与量角器的中心点在同一位置。(1)关于该实验，下列说法正确的是。（填正确答案标号）A．需要测量重物c的重力B．弹簧测力计的重力对细线上拉力的测量有影响C．连接结点O的三根细线必须等长D．弹簧测力计必须与量角器平行试卷第3页，共7页(2)某次测量时，弹簧测力计a的示数如图（b）所示，单位为N，则读数为N。(3)弹簧测力计a对准60°刻度，弹簧测力计b对准180°刻度，保持两弹簧测力计间的夹角不变，绕O点顺时针缓慢旋转至a水平，则弹簧测力计a的示数，弹簧测力计b的示数。（均选填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）[2024·天津·模拟预测]4．某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。(1)为了完成实验，需要记录下来的是结点O的位置以及弹簧测力计中力的大小和方向，如果作图得到的合力与物块重力，则平行四边形定则得以验证。(2)为了使实验结论更加严谨，实验小组同学进行了多次实验，则每次实验不必要或错误的A．使两弹簧测力计的夹角保持不变C．拉线方向与木板平面平行D．使两弹簧测力计示数保持相同(3)实验小组某同学在某次实验中发现弹簧测力计A超过了其最大量程，为了保证实验顺利进行且保持原有实验器材不变，改进方法为（任写一种即可）[2024·山东泰安·模拟预测]5．在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系上两根细绳套OA、OB，O为两细绳与橡皮条的结点，细绳OA跨过C点处钉在木板上的光滑的钉子，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧测力计钩住，如图所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点O的位置。试卷第4页，共7页(1)关于实验中必须注意的以下几项，其中正确的是______。A．只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O达到的位置，应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同B．在拉动弹簧测力计时弹簧不可与外壳相碰或摩擦C．两个分力F1、F2间的夹角θ不宜过大，也不宜过小，两个分力F1、F2的大小越大越好D．拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离适当远些(2)图中OC与橡皮条延长线的夹角为α,细绳OB与橡皮条延长线的夹角为β,α+β<90O，下列操作正确的是______。A．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应减小β,同时增大弹簧测力计的拉力B．减少钩码个数后，为使结点位置不变，应增大β,同时增大弹簧测力计的拉力C．保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变，应增大β,同时增大弹簧测力计的拉力D．保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变，应减小β,同时减小弹簧测力计的拉力[2024·山东泰安·模拟预测]6．某同学设计了如图甲所示的实验装置来验证力的平行四边形定则。已知两根直杆在同一竖直面上，a杆竖直，b杆倾斜，一条不可伸长的轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点，轻绳穿过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端连接物块A，在轻绳的左端连接力传感器（力传感器的重力忽略不计重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平测出物块A的质量m；②测出轻绳的长度L，P、Q两点间的水平距离D；③改变物块A的质量m，记录力传感器相应的示数F。试卷第5页，共7页(1)要验证力的平行四边形定则，力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式（用题中给出的物理量表示）。(2)若轻绳的P端不动，将Q端沿杆稍微向上移动，力传感器的示数（填“变大”“变小”(3)某同学改变物块A的质量，作F－m的图像，如图乙，图像的斜率为k，但是他忘记了记录间距D的大小，利用图乙和已知物理量求出D为（L，k，g已知）。[2024·海南·高考真题]7．为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验：(Ⅰ)用图钉将白纸固定在水平木板上；(Ⅱ)如图（de）所示，橡皮条的一端固定在木板上的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置为O点，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点，大小分别为F1=3.60N、F2=2.90N；拉力F1和F2，改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到O点，在拉力F的方向上标记P3点，拉力的大小为F=5.60N请完成下列问题：(1)在图（e）中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示，然后按平行四边形定则画出F1、试卷第6页，共7页F2的合力F′。(2)比较F和F′，写出可能产生误差的两点原因[2023·全国·高考真题]8．在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：①用图钉将白纸固定在水平木板上。②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，并。（多选，填正确答案标号）A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F1和F2的合成图，得出合力F9的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。⑤比较F9和F的，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。[2022·浙江·高考真题]91）①“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为cm。由图3中小车运动的数据点，求得加速度为m/s2（保留两位有效数字）。试卷第7页，共7页②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是。A．换成质量更小的小车B．调整长木板的倾斜程度C．把钩码更换成砝码盘和砝码D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中，①下列说法正确的是；A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O点。答案第1页，共8页参考答案：1．(1)等效替代法(2)AD(3)若在误差允许的范围内，F和FC等大反向【详解】（1）该实验采用的科学方法是等效替代法。（2）AB．如图所示可知缓慢增大FB，要保持细线OP方向不变，则保持FC不变，缓慢减小FA，故A正确，B错误；CD．如图所示可知缓慢增大FB，要保持细线OP方向不变，应保持FA不变，缓慢增大FC，故C错误，D正确。故选AD。（3）若在误差允许的范围内，F和FC等大反向，两个互成角度的力的合成满足平行四边形定则。答案第2页，共8页2．(1)0.75F##FF1,(2)BD(3)C【详解】（1）[1]根据力的平行四边形定则可得②中绳套1的拉力大小,F=Ftan(127o90o)=0.75F,[2]若三力之间满足平行四边形定则，则则比较F1与F1,的大小，即可验证力的平行四边形定则。（2）A．弹簧测力计在使用前需要校零，故A错误；B．实验时，弹簧测力计轴线、细绳、橡皮筋应与木板平面平行，故B正确；C．为尽量减小误差，与两绳套相连的细绳之间的夹角要适当大一些，但不是越大越好，故C错误；D．同一实验，用一个细绳套拉橡皮条可用两个细绳套拉橡皮条结点O的位置应相同，而不同实验结点O位置可以不同，故D正确。故选BD。（3）如图所示保持绳套1及结点在O点位置不变，绳套2沿逆时针缓慢转动27o过程，可知绳套2的拉力逐渐减小。3．(1)AD(2)4.6(3)一直减小一直增大答案第3页，共8页【详解】（1）A．验证力的平行四边形定则时，需要知道合力与分力的大小和方向，即需要测量重物c的重力，即合力。故A正确；BD．弹簧测力计的示数等于细线上的拉力，弹簧测力计的重力对细线拉力的测量无影响，测量时弹簧测力计必须与量角器平行。故B错误；D正确；C．连接结点O的三根细线等长与否对实验无影响。故C错误。故选AD。（2）题图（b）中弹簧测力计的最小分度为0.2N，则弹簧测力计a的读数为4.6N。（3）[1][2]两弹簧测力计间的夹角不变，在圆内画出力的矢量三角形，如图所示，可知弹簧测力计a的示数一直减小，弹簧测力计b的示数一直增大。4．(1)等大反向(2)AD(3)将弹簧测力计B顺时针旋转一定角度【详解】（1）根据平衡条件可知，如果作图得到的合力与物块重力等大反向，则平行四边形定则得以验证。（2）AD．实验只需保证结点O静止在某位置，且两弹簧测力计示数不超过量程，两弹簧测力计的夹角不需要保持不变，两弹簧测力计示数不需要保持相同，故AD符合题意；B．改变O，P点位置，多次实验，排除偶然情况的可能性，从而验证力的平行四边形定则，故B不符合题意；C．为减小实验误差，拉线方向与木板平面平行，故C不符合题意。故选AD。（3）根据平行四边形定则，两分力间的夹角越小，合力越大，实验小组某同学在某次实验中发现弹簧测力计A超过了其最大量程，为了保证实验顺利进行且保持原有实验器材不变，改进方法为将弹簧测力计B顺时针旋转一定角度。5．(1)ABD答案第4页，共8页(2)AD【详解】（1）A．为使力的作用效果相同，只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O达到的位置，应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同，故A正确；B．为减小实验误差，在拉动弹簧测力计时弹簧不可与外壳相碰或摩擦，故B正确；C．两个分力F1、F2间的夹角θ不宜过大，也不宜过小，两个分力F1、F2的大小也不宜过大或过小，适宜即可，故C错误；D．为减小实验误差，拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离适当远些，故D正确。故选ABD。（2）AB．减少钩码个数后，相当于减小一个分力的大小但方向不变，结点位置不变，相当于合力不变，根据平行四边形定则可知，此时应该减小β,同时增大弹簧测力计的拉力，故A正确，B错误；CD．保持钩码个数不变，将钉子向右移动一些，结点位置不变，相当于一个分力的大小不变但方向与合力方向的夹角变小，根据平行四边形定则可知，此时应该减小β,同时减小弹簧测力计的拉力，故C错误，D正确。故选AD。(2)变大 (3)D=·4k2g2L2k【详解】（1）如图所示，设定滑轮处为O点，PO段绳子的长度为l1，QO段绳子的长度为l2，PO与QO与竖直方向的夹角为θ答案第5页，共8页由几何关系可得1sinθ+l2sinθ=D又L解得sinθ=由平衡条件可得2Fcosθ=mg又sin2θ+cos2θ=1解得（2）由（1）分析可知，若轻绳的P端不动，将Q端沿杆稍微向上移动，L不变，D变大，力传感器的示数变大。（3）由（1）可知F－m的图像的斜率为k，则有解得答案第6页，共8页(2)①没有做到弹簧秤、细绳、橡皮条都与木板平行；②读数时没有正视弹簧测力计【详解】（1）按照给定的标度画出F1、F2和F的图示，然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F′，如下图所示（2）F和F′不完全重合的误差可能是：①没有做到弹簧秤、细绳、橡皮条都与木板平行；②读数时没有正视弹簧测力计。8．CD##DC相同位置大小和方向【详解】②[1]将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F1和F2的大小，还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。故选CD。③[2]撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到相同位置，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向；⑤[3]比较F9和F的大小和方向，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。9．6.15~6.251.7~2.1BC##CBD3【详解】（1）[1]依题意，打计数点B时小车位移大小为6.20cm，考虑到偶然误差，答案第7页，共8页6.15cm~6.25cm也可；[2]由图3中小车运动的数据点，有考虑到偶然误差，1.7m/s2~2.1m/s2也可；[3]A．利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要满足小车质量远远大于钩码质量，所以不需要换质量更小的车，故A错误；B．利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，需要利用小车斜向下的分力以平衡其摩擦阻力，所以需要将长木板安打点计时器一端较滑轮一端适当的高一些，故B正确；C．以系统为研究对象，依题意“探究小车速度随时间变化的规律”实验时有考虑到实际情况，即f<mg，有则可知M≈4m而利用图1装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验时要保证所悬挂质量远小于小车质量，即m<M；可知目前实验条件不满足，所以利用当前装置在“探究加速度与力、质量的关系”时，需将钩码更换成砝码盘和砝码，以满足小车质量远远大于所悬挂物体的质量，故C正确；D．实验过程中，需将连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板始终保持平行，与之前的相同，故D错误。故选BC。（2）[4]A．在不超出弹簧测力计的量程和橡皮条形变限度的条件下，使拉力适当大些，不必使两只测力计的示数相同，故A错误；B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的一个点就可以了，故B错误；C．实验中拉弹簧秤时，只需让弹簧与外壳间没有摩擦，此时弹簧测力计的示数即为弹簧对细绳的拉力相等，与弹簧秤外壳与木板之间是否存在摩擦无关，故C错误；D．为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并答案第8页，共8页平行于木板，故D正确。故选D。[5]若只有一只弹簧秤，为了完成该实验，用手拉住一条细绳，用弹簧称拉住另一条细绳，互成角度的拉橡皮条，使其结点达到某一点O，记下位置O和弹簧称示数F1和两个拉力的方向；交换弹簧称和手所拉细绳的位置，再次将结点拉至O点，使两力的方向与原来两力方向相同，并记下此时弹簧称的示数F2；只有一个弹簧称将结点拉至O点，并记下此时弹簧称的示数F的大小及方向；所以若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要3次把橡皮条结点拉到O。试卷第1页，共14页实验四探究加速度与物体受力、物体质量的关系1．(1)如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确的是A．长木板一定要略为倾斜或者光滑B．槽码质量应远小于小车质量C．打点计时器接220V直流电源D．小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车(2)利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是______（多选）A．补偿阻力时小车要连接纸带B．在小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力，这样引起的误差属于偶然性误差C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行D．该实验的科学思想方法为控制变量法(3)如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，用刻度尺量出各计数点到O点距离为xOA=3.90cm，xOB=8.59cm，xOC=14.07cm，xOD=20.34cm，小车运动B点的速度大小为m/s，小车运动的加速度大小为m/s2（计算结果均保2．在“探究加速度与力的关系”的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置，利用力传感器来测量细线的拉力F。试卷第2页，共14页(1)在该实验中，长木板（填“需要”或“不需要”）抬高一端来平衡摩擦力。(2)在该实验中，小车（包括定滑轮）的质量M与砂和砂桶的总质量m（填“需要”或“不需要”）满足M远大于m的关系。(3)该同学多次改变砂的质量，通过实验得到多组a、F数据，并利用测量数据画出a-F图像，已知图线的斜率大小为k，则小车（包括定滑轮）的质量M=（用k表示）。3．在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。(1)为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论。下列说法正确的是______。（填选项字母）A．四组实验中只有甲需要平衡摩擦力B．四组实验都需要平衡摩擦力C．四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件D．四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件(2)按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为m/s2。（保留2位有效数字）试卷第3页，共14页(3)按丁同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的a-F图像如图所示，图线在纵轴上的截距为a0，直线斜率为k，则小车的质量M=；该值与小车的实际质量相比是（选填“偏大”，“偏小”或“相等”）的。(4)若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为。4．某实验小组用如图甲所示的装置探究牛顿第二定律。将长木板一端固定在水平桌面的左端，在长木板另一端用垫块将木板垫起。在木板上固定两个光电门1和2，木板上端放置一个带有遮光条的小车，小车通过轻质细线绕过固定在木板右端的光滑定滑轮与小物块相连，木板上方的细线与木板平行，重力加速度大小为g。实验步骤如下：（1）在小车上放上一定质量的砝码，调整垫块的位置，给小车一沿木板向下的初速度，直到遮光条通过两个光电门的遮光时间相等，然后去掉小物块，让小车沿木板下滑记录遮光条经过光电门1、2的遮光时间t1、t2，可求出小车加速度a；（2）改变小车上所放砝码的质量，再次调整垫块的位置，重复（1）中操作，求出小车上所试卷第4页，共14页放砝码质量为m时对应的小车加速度a；（3）若实验数据满足牛顿第二定律，以砝码的质量m为横轴，在坐标纸上作出（填字母序号）关系图线为一条直线，如图乙所示；A.a-mB.-mC.a2-mD.-m（4）已知图乙中直线的斜率为k，纵截距为b，则小车和砝码受到的合力大小为，小车的质量为（用题给已知量字母表示）5．一端有滑轮的平板与小车（滑块）是力学实验中的重要实验仪器，能完成多个实验。(1)①图是“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为小车所受的合外力，需要进行的必要选择或操作正确的是()A.当M改变时，需要重新平衡摩擦力B.按图1安装好实验装置，将长木板的一端垫起适当的高度，让小车在长木板上做匀速直线运动C.调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行②实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是()③下图是实验中得到的一条纸带，图中相邻计数点之间还有4个点没有画出，距离已在图中标示，可得小车的加速度a=m/s2（结果保留三位有效数字）。④该实验的系统误差主要源于“合力”的测量，而百分误差是衡量实验精确度的重要标准，其定义为百分误差η=真实值-测量值真实值×100%。在已平衡摩擦力的情况下，将砂和砂桶的重试卷第5页，共14页力作为滑块所受合力，则合力测量的百分误差η=×100%（用M、m表示）。(2)看到这组同学的实验热情，老师又提供了光电门等实验器材，要求他们继续探究小车的加速度与所受合外力的关系，这组同学又设计了如图装置进行实验，具体实验步骤如下：①按照图示安装好实验装置，并测出两光电门间距离L②调节长木板的倾角，轻推小车，使小车通过两个光电门的时间相等③取下细绳和砂桶，测量砂子和砂桶的总质量，并记录④把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过两个光电门时的速度和运动的加速度⑤重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复②~④的步骤。关于本实验说法正确的是()A．斜面左侧垫高调节长木板的倾角时，需要取下细绳和砂桶B．斜面左侧垫高调节长木板的倾角时，不用取下细绳和砂桶C．砂子和砂桶的总质量必须远小于小车的质量D．小车匀加速下滑时，小车所受的合外力等于取走的砂和砂桶的总重力（2024·福建泉州·模拟预测）6．“天问”实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”实验。(1)该实验（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦填“需要”或“不需要”）满足砝码和砝码盘的总质量远远小于小车的质量。(2)实验时，某同学打出一条纸带如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，图中的数字为对应的两个计数点间的距离，打点计时器的打点频率为50Hz。小车做试卷第6页，共14页匀加速直线运动的加速度a=m/s2。（计算结果保留两位有效数字）（2024·福建龙岩·模拟预测）7．某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。(1)往小桶中增加砝码，重复步骤（3测得实验数据如下：实验次数123456小桶和砝码的质量m（kg）0.02450.04450.06450.08450.10450.1245手机加速度a（m/s2）2.583.394.204.98根据图3软件截图，上表中空白处的数据为m/s2。利用数据作出a-F图像，在图4中描出第一组数据的点并连线，可以得到结论：当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比。保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3测得实验数据并作出a-图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比。(2)从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是()A．使用质量更大的砝码组B．将弹簧更换为不可伸长的细线C．将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧试卷第7页，共14页D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量（2024·浙江·模拟预测）8．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，(1)①图1为通过位移之比测量加速度之比。抬起黑板擦，两小车同时开始运动，按下黑板擦，两小车同时停下来。用刻度尺测出两小车移动的位移x1、x2。它们的位移与加速度成 （选填“正比”或“反比”）。②在小车相同的情况下，通过增减小盘中的重物改变拉力；在盘中重物相同的情况下，通过增减小车中的重物改变小车的质量。则在实验中选填“需要”或“不需要”）补偿阻力的影响。(2)用如图2所示的装置进行实验，①关于补偿小车阻力，下列说法正确的是A.小车上不需要固定纸带B.不需要考虑细线与定滑轮间的摩擦C.必须反复调整木板倾斜度，直至小车能静止在木板上D.在小车上增减钩码并进行多次实验，不需要重新补偿阻力②在规范的实验操作下，打出的一条纸带如图3所示，相邻两计数点间均有4个点未画出，已知电源频率为50Hz，则打计数点0时，小车的速度大小为m/s（结果保留2位③在保持小车质量一定，根据实验数据得到如图4所示的a—F图像，发现图线未过原点，原因可能是试卷第8页，共14页A.未补偿阻力B.补偿阻力过度C.计算小车所受拉力的大小时，未计入槽码盘所受的重力D.未能满足槽码和槽码盘的总质量远小于小车和钩码的总质量（2024·辽宁沈阳·三模）9．下图为某实验小组“验证加速度与物体所受合力关系”的实验装置，图中弹簧秤竖直固定，滑轮均为轻质滑轮，重力加速度为g。(1)将气垫导轨调至水平，再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向。当遮光条距光电门的距离为L时，由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的挡光时间为t。若遮光条的宽度为d，则滑块通过光电门的速度v=；加速度a=（均用题中字母表示）。(2)由静止释放滑块后，滑块所受合力F的大小最接近______。A．钩码的重力B．钩码重力的2倍C．弹簧秤示数的一半(3)改变钩码个数，每次滑块都从同一位置由静止释放，记录挡光时间t和细绳拉力F。在滑块（含遮光条）的质量M、L和d均无需测量的前提下，只要能证明和滑块所受拉力F成正比，即可证明加速度a与F成正比（用题中字母表示）。（2024·贵州铜仁·二模）10．某物理兴趣小组用如图所示的阿特伍德机来测量当地重力加速度。试卷第9页，共14页(1)实验时，该小组进行了如下操作：①在重物A上安装挡光片，把重物A和砝码盘B用不可伸长的轻质细绳连接后，跨放在光滑的轻质定滑轮上，在砝码盘中放入适量的小物体，使装置处于静止状态，测量出挡光片到光电门竖直距离h和挡光片的宽度d；②在砝码盘B中放入质量为m的砝码，让系统（A和B）由静止开始运动，光电门记录挡光片遮光的时间为Δt，重物向上运动h时的速度大小为，重物A运动的加速度大小a③增加砝码盘中砝码，并重复实验②,记录砝码质量m和对应的加速度a。以为纵坐标、为横坐标，得到~的图像为直线，纵截距为b，则当地的重力加速度大小为。（2024·江西·高考真题）11．某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图（a）所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。（1）实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行，再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。（2）小车的质量为M1=320g。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力记为F，作出a-F图像，如图（b）中图线甲所示。试卷第10页，共14页（3）由图线甲可知，F较小时，a与F成正比；F较大时，a与F不成正比。为了进一步探究，将小车的质量增加至M2=470g，重复步骤（2）的测量过程，作出a-F图像，如图（b）中图线乙所示。（4）与图线甲相比，图线乙的线性区间，非线性区间。再将小车的质量增加至M3=720g，重复步骤（2）的测量过程，记录钩码所受重力F与小车加速度a，如表所示（表中第9~14组数据未列出）。序号12345钩码所受重力F/(9.8N)0.0200.0400.0600.0800.100小车加速度a/(m.s-2)0.260.550.82序号678钩码所受重力F/(9.8N)0.1200.1400.160……0.300小车加速度a/(m.s-2)2.20……3.92（5）请在图（b）中补充描出第6至8三个数据点，并补充完成图线丙。（6）根据以上实验结果猜想和推断：小车的质量时，a与F成正比。结合所学知识对上述推断进行解释：。（2024·甘肃·高考真题）试卷第11页，共14页12．用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。(1)以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。A．使小车质量远小于槽码质量B．调整垫块位置以补偿阻力C．补偿阻力时移去打点计时器和纸带D．释放小车后立即打开打点计时器(2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示，相邻两点之间的距离分别为S1,S2,...,S8，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是（单选，填正确答案标号）。),1(S8-S7S7-S6S6-S5