五年（2018-2022）高考物理真题分类汇编37-力学实验

五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编37-力学实

验（含解析）

一、实验题

1.（2022♦全国•统考高考真题）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为

的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，

比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列

填空：

（1）调节导轨水平；

（2）测得两滑块的质量分别为和。要使碰撞后两滑块运动方向相

反，应选取质量为kg的滑块作为A；

（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到

右边挡板的距离相等；

（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B

从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和；

（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的

结果如下表所示；

12345

0.490.671.011.221.39

0.150.210.330.400.46

0.310.330.330.33

（6）表中的（保留2位有效数字）；

（7）的平均值为：（保留2位有效数字）

（8）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块

的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为（用和表示），本实验中其值

为（保留2位有效数字），若该值与（7）中结果间的差别在允许范围内，则可

认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。

2.（2022・山东・统考高考真题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律

测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感

器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如

下：

①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；

②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；

③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于。点。A

点到。点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于力点，由静止释放并开始计时；

④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力R加速度。随时间，变化的图像，部分

图像如图乙所示。

回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：

（1）弹簧的劲度系数为N/mo

（2）该同学从图乙中提取某些时刻尸与。的数据，画出。一户图像如图内中I所示,

由此可得滑块与加速度传感器的总质量为kgo

（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的。一尸图

像H,则待测物体的质量为kgo

3.（2022•广东•高考真题）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料

碰撞导致的机械能损失，设计了如图（。）所示的装置，实验过程如下：

（1）让小球从某高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光

电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。

（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（6）所示，小球直径

（3）测量时，应（选填"A"或"B",其中A为“先释放小球，后接通数字计

时器〃，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电

门的遮光时间和。

（4）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为小，可得小球与橡胶材料碰撞导

致的机械能损失（用字母加、d、和表示）。

（5）若适当调高光电门的高度，将会（选填"增大"或"减小”）因空气阻力

引起的测量误差。

4.（2022・浙江・高考真题）（1）在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开软道末端时

球心位置为坐标原点0,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上啕水平桌面高为力

处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如

图所示。在轨迹上取一点儿读取其坐标（xo,则）。

①下列说法正确的是0

A.实验所用斜槽应尽量光滑

B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来

C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据

②根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小。

A.B.C.D.

③在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是o

5.（2022•浙江•高考真题）（1）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，组绳与长木板平行。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emo由图3

中小车运动的数据点，求得加速度为m/s?（保留两位有效数字）。

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.把钩码更换成祛码盘和硅码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所不，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。点。

6.（2022・湖南•统考高考真题）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）圻示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步

骤如下：

橡

刻

支

皮

度

架

筋

6尺

塑

料袋

图(a)

（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/,记录数

据如下表：

序号12345

硬币数量〃/枚510152025

长度〃cm10.5112.0213.5415.0516.56

（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；

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101520::::2530〃/枚

图(b)

（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）。

7.（2022・浙江・高考真题）“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的

滑轨上有两辆小车A、B,给小车A一定速度去碰撞静止的小车B,小车A、B碰撞前

后的速度大小可由速度传感器测得。

BA

n

U&

①实验应进行的操作有O

A.测量滑轨的长度

B.测量小车的长度和高度

C.碰撞前将滑轨调成水平

②下表是某次实验时测得的数据：

碰撞前的速度大碰撞后的速度

AA碰撞后B的速

A的质量/kgB的质量/kg

小/（m-s-1）大小/（ms-1）度大小/

（17）

0.2000.3001.0100.2000.800

由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是kgm/So（结

果保留3位有效数字）

8.（2022•河北•高考真题）某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度

尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为％,原

长为乙，钩码的质量为机。已知弹簧的弹性势能表达式为七=3底，其中攵为弹簧的

劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为go

簧

弹

码

钩

打点

计时器

图1

（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为心。接通打点

计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上

升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许

范围内，认为释放钩码的同时打出/点）。从打出4点到打出尸点时间内，弹簧的弹

性势能减少量为,钩码的动能增加量为,钩码的重力势能增加量为

BC

（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能

增加量分别与钩码上升高度力的关系，如图3所示。由图3可知，随着力增加，两条

曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是。

AA^/J

ClOAIFm物PittM-拉砧

9.（2022•湖北•高考真题）某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实

验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小

钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力

传感器示数的最大值乙X和最小值Cn。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。

根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示。

（1）若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为。

（2）由图乙得:直线的斜率为，小钢球的重力为No（结果均保留2位

有效数字）

（3）该实验系统误差的主要来源是（单选，填正确答案标号）。

A.小钢球摆动角度偏大

B.小钢球初始释放位置不同

C.小钢球摆动过程中有空气阻力

10.（2022・重庆•高考真题）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的

实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定

一具有计时功能的摄像机。

（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是。

（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑

块能在气垫导轨上近似做运动。

（3）测得滑块B的质量为，两滑块碰撞前后位置x随时间，的变化图像如图所

示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可

得滑块B碰前的动量为（保留2位有效数字），滑块A碰后的

图线为（选填"②③"“④"）O

11.（2021•全国•高考真题〉为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有

标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知sin=0.34,

cos=0.94）,小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下

滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔

△r=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离Sj（HL,2,3,4,5）,如下表所示。

SIS2S3S4S5

5.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为rr/sZ,小铜块与瓷砖

表面间的动摩擦因数为o（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取

9.80m/s2）

12.（2021•广东•高考真题）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〃和弹簧上端对应的刻度尺示数，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

8.0410.0312.0514.0716.1118.09

（1）利用计算弹簧的压缩量：，，

cm,压缩量的平均值cm：

（2）上述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，该弹簧的劲度系数为N/mo（结果

保留3位有效数字）

13.（2021•全国•高考真题）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验

时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一

次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影

像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平

行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图

（b）中标出。

完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）

（1）小球运动到图（b）中位置/时，其速度的水平分量大小为,竖

直分量大小为:

（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为o

14.（2021•浙江•高考真题）在"验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装

置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。。点

是打下的第一个点，/、B、。和。为另外4个连续打下的点。

①为了减小实验误差，对体积河形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是

__________________________O

②已知交流电频率为,重物质量为,当地重力加速度，则从O

点到。点，重物的重力势能变化量的绝对值J、。点的动能

J（计算结果均保留3位有效数字）。比较与的大小，出现

这一结果的原因可能是O

A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带

15.（2021•湖南•高考真题）某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受

合外力的关系。主要实验步骤如下：

（1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示，；

（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；

（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；

（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数〃和滑块对应的加速度；

（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4）,记录数据如下

表：

n123456

0.0870.1800.2600.4250.519

根据表中数据在图（C）上描点，绘制图线

如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是（保留三位有效数

字）。

16.（2021•北京•高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实

验方法、实验操作、数据分析等。例如：

（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径

为mm。

（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如

图2所示，B、C、0为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时

点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的

速度vC=m/s（结果俣留小数点后两位）。

（3）实验原理。图3为“探究加速度与力的关系〃的实验装置示意图。认为桶和砂所受

的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的

总质量机比小车质量加小得多。请分析说明这个要求的理由。（）

17.（2021•天津•高考真题）某实验小组利用手机的录像功能拍下小球在斜面上做匀加

速直线运动的过程。为便于记录小球各个时刻在斜面上的位置，将录像中时间间隔为

T的连续7幅画面合成到同一张图中，示意如图。依次测得小球各相邻位置间的距离

7^/、、、、、O

①写出小球在位置1的速度表达式O

②要求充分利用测量数据，写出小球运动过程中的加速度表达式O

③在测量小球相邻位置间距时由于实验者读数产生的误差是误差。（填

"偶然"或"系统"）

18.（2021•浙江•统考高考真题）用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实

验。装有祛码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和磅码的重力可当作牵引力。小车

运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变祛码质量，便可探

究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。

①关于这个实验，下列说法正魂的是;

A.需要补偿小车受到阻力的影响

B.该煲验装置可以“验证机械能守恒定律”

C.需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行

D.需要满足盘和祛码的总质量远小于小车的质量

②如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第条（填写用或"II"）纸带;

③根据实验数据，在坐标纸上画出的仍/图象是一条过原点的宜线，据此图象

（填"能"或"不能"）求出小车的质量。

19.（2021・海南・高考真题）为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学

习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字

亳秒计）进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。

（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必睾的步骤是;

①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门I、1【，并连接数字亳秒计；

②用天平测量滑块和遮光条的总质量/«:

③用游标卡尺测量遮光条的宽度小

④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离/;

⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；

⑥将滑块从光电门【左侧某处，由静止开始释放，从数字亳秒计读出滑块通过光电门

I、H的时间、；

⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度、；

⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。

（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则

;某次实验中，测得,则滑块通过光电门I的瞬时速

度（保留3位有效数字）；

（3）在误差允许范围内，若（用上述必要的实验步骤直接测量的

物理量符号表示，已知重力加速度为g）,则认为滑块下滑过程中机械能守恒；

（4）写出两点产生误差的主要原因：。

20.（2021•河北•高考真题）某同学利用图1中的实验装置探窕机械能变化量与力做功

的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2

个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重

力加速度为，实验操作步骤如下：

①安装器材，调整两个光电门距离为，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所

示；

②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过

两个光电门的速度；

③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码

的质量，重复上述步骤；

④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑

块、滑块所教钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量

,结果如下表所示：

0.2000.2500.3000.3500.400

0.5820.49003920.2940.195

0.3930.4900.6860.785

回答下列问题：

（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为J（保留三位有效数字）；

（2）步骤④中的数据所缺数捱为;

（3）若〃为横轴，为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出图像

若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为

（保留两位有效数字）

21.（2020•浙江•高考真题）做"探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中

的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：

（i）挂上托盘和磋码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下

滑；

（ii）取下托盘和祛码，测出其总质量为让小车沿木板下滑，测出加速度〃；

（iii）改变祛码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。

①实验获得如图所示的纸带，计数点〃、b、c、d、e、/间均有四个点未画出，则在打

d点时小车的速度大小（保留两位有效数字）；

②需要满足条件的方案是（选填“甲"、"乙"或"甲和乙”）;在作图

象时，把作为尸值的是（选填“甲"、"乙〃或"甲和乙”）。

22.（2020•全国•统考高考真题）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球4和

8,如图所示。一实验小组用此装置测量小球8运动的加速度。

令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球8释放时的高度〃产0.590m,下

降一段距离后的高度6=0.100m；由的下降至〃所用的时间7=0.730s。由此求得小球

8加速度的大小为用m；s2（保留3位有效数字）。

从实验室提供的数据得知，小球/、8的质量分别为100.0g和150.0g,当地重力加速

度大小为g=9.80m/s2o根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为

。'=m/s2（保留3位有效数字）。

可以看出，/与。有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果

的原因：o

23.（2020•北京•高考真题）在"探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做

如下探究：

（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水

平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小

车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小

车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：

（选填选项前的字母）。

A.小车质量相同，钩码质量不同

B.小车质量不同，钩码质量相同

C.小车质量不同，钩码质量不同

（2）某同学为了定量验证⑴中得到的初步关系，设计实验并得到八车加速度与质量

的7组实验数据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上己经描好了6组数据点，请

将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出图像。

次数1234567

0.620.560.480.400.320.240.15

0.250.290.330.400.500.711.00

（3）在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力〃。请在图3中画出小车

受力的示意图。为了他化“力”的测量，下列说法正确的是：（选填选项前

的字母）。

A.使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力

B.若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力

C.无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力

D.让小车的运动趋近与匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力

24.（2020•浙江•高考真题）某同学用单摆测量重力加速度,

①为了减少测量误差，下列做法正确的是（多选）；

A.摆的振幅越大越好

B.摆球质量大些、体积小些

C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些

D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处

②改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地

重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是。

A.测周期时多数了一个周期

B.测周期时少数了一个周期

C.测摆长时直接将摆线的长度作为摆长

D.测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长

25.（2020・浙江•高考真题）在"探究加速度与力、质量的关系"和用橡皮筋“探究做功

与物体速度变化的关系"实验中

（1）都是通过分析纸带上的点来测量物理量，下列说法正确的是

A.都需要分析打点计时器打下的第一个点B.都不需要分析打点计时器打下的第一

个点

C.一条纸带都只能获得一组数据D.一条纸带都能获得多组数据

（2）如图是两条纸带的一部分，A,B、C、…、G是纸带上标出的计数点，每两个相

邻的计数点之间还有4个打出的点未画出。其中图（填“甲〃或"乙”）所示的是用

橡皮筋”探究做功与物体速度变化的关系〃的实验纸带。“探究加速度与力、质量的关系"

实验中，小车的加速度大小用m/s2（保留2位有效数字）。

（3）在用橡皮筋”探究做功与物体速度变化的关系"实验中，平衡隹力后，小车与橡皮

筋组成的系统在橡皮筋恢复形变前机械能（填〃守恒”或"不守恒。

26.（2020•全国•统考高考真题）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木

板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实

验得到的纸带及相关数据如图1b）所示。

已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02s,从图（b）给出的数据中可以得

到，打出B点时小车的速度大小归m/s,打出P点时小车的速度大小

vP=m/s（结果均保留2位小数）。

若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的

数据中求得的物理量为。

27.（2020•天津•统考高考真题）某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速

度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底

边裙与桌子边缘及木板均平行，每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端

同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。

①为了正确完成实验，以下做法必要的是O

A.实验时应保持桌面水平

B.每次应使钢球从静止开始释放

C.使斜面的底边"与桌边重合

D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面

②实验小组每次将木板向远离桌了的方向移动，在白纸上记录了钢球的4个落

点，相邻两点之间的距离依次为、、，示意如图2。重力加速度

,钢球平抛的初速度为m/s。

③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是。

28.（2019・全国•高考真题）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时

的运动进行研究.物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器

所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画

出.在48C0E五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的

速度大小为m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s2

（保留2位有效数字）.

29.（2019•全国•高考真题）如图（a）,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数

的实验.所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的

交流电源，纸带等.回答下列问题：

（1）铁块与木板间动摩擦因数度（用木板与水平面的夹角以重力加速度g和

铁块下滑的加速度a表示）

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角。=30。.接通电源.开启打点计时器，释

放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图

（b）所示.图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）.重力加

速度为9.8m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为（结果保留

2位小数）.

30.（2018•全国•高考真题）如图⑶，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘;

一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻

度线准确对齐的装置.，简化为图中的指针.

现要测量图（a）中弹簧的劲度系数.当托盘内没有祛码时，移动游标，使其零刻度线对

准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的硅码时，移动游

标，再次使其零刻度线对准指钎，标尺示数如图（b）所示，其读数为cm.当地的

重力加速度大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为N/m（保留3位有效数字）.

31.（2018•北京•高考真题）用图1所示的实验装置研究小车速度能时间变化的规律.

主要实验步骤如下：

a,安装好实验器材.接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运沟，重复几次.

b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点。（六0）,然后每隔相

同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中4、B、C、D、E、F......所示.

c.通过测量、计算可以得到在打小B、C、D、E......点时小车的速度，分别记作也、

也、V4>Vs.....

d.以速度v为纵轴、时间，为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示.

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有和(填选项前的

字母).

A.电压合适的50Hz交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含祛码)

(2)在图3中已标出计数点4、B、。、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C

对应的坐标点，并画出门，图像.

(3)观察修图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是.丫“图

像斜率的物理意义是.

(4)描绘M图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度表示各计

数点的瞬时速度，从理论上讲，对~的要求是(选填"越小越好”或"与大小无

关”卜从实验的角度看，选取的大小与速度测量的误差(选填"有关”或“无

关”).

(5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的.当时只能靠

滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜

想.请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略"斜面实验"检验小球

的速度是随时间均匀变化的•

32.（2018•天津•高考真题）某研究小组做“验证力的平行四边形定则〃实验，所用器材

有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳

套），刻度尺，图钉（若干个）.

①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有.

A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上

B.重复实验再次进行验证时，结点。的位置可以与前一次不同

C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度

D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力

②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置0,

力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示.其中对于提高实

验精度最有利的是.

A.B.C.

D.

33.（2019•江苏•高考真题）某兴趣小组用如题1图所示的装置验证动能定理.

（1）有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：

A.电磁打点计时器

B.电火花打点计时器

为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择（选填"A"或"B"）.

（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔.实验

中，为消除摩擦力的影响，在后码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动.同学甲认

为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小

车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是（选填“甲”或"乙”）.

（3）消除摩擦力的影响后，在磋码盘中加入祛码.接通打点计时器电源，松开小车，

小车运动.纸带被打出一系列点，其中的一段如题2图所示.图中纸带按实际尺寸画

出，纸带上/点的速度以=m/s.

（4）测出小车的质量为再测出纸带上起点到4点的距离为二小车动能的变化量

可用A&=算出.祛码盘中诙码的质量为加，重力加速度为g:实验中，小车的质

量应（选填“远大于""远小于〃或"接近"）祛码、诙码盘和沙子的总质量，小车所

受合力做的功可用力=，叩上算出.多次测量，若力与AEA均基本相等则验证了动能定

理.

34.（2019・海南•高考真题）某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图

中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右

端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂祛码（实验中，每个祛码的质

量均为），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在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有

接触；

②系统静止后，记录祛码的个数及指针的位置；

③逐次增加祛码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）；

④用〃表示祛码的个数，I表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。

回答下列问题：

⑴根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像；

112345

10.4810.9611.4511.9512.40

⑵弹簧的劲度系数Z可用祛码质量〃?、重力加速度大小g及图线的斜率表示，

表达式为;若g取，则本实验中一（结果保留3位有效

数字）。

35.（2019•浙江•高考真题）采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动〃的实验

（1）实验时需要下列哪个器材—

A.弹簧秤B.重锤线C.打点计时器

（2）做实验时，让小球多次沿同--轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹.

下列的一些操作要求，正确的是—

A.每次必须由同一位置静止释放小球

B.每次必须严格地等距离下降记录小球位置

C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触

D.记录的点应适当多些

（3）若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所

示的频闪照片.在测得XI，X2,X3,X4后，需要验证的关系是.已知

频闪周期为T,用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是—

A.B.C.D.

36.（2019・浙江•高考真题）小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬

挂在O点的单摆由长为/的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑

杆上的直径相同的小球8发生对心碰撞，碰后小球4继续摆动，小球8做平抛运动.

（1）小明用游标卡尺测小球/直径如图2所示，贝mm.又测得了小球力

质量植,细线长度I,碰撞前小球A拉起的角度a和碰撞后小球B做平抛运动的水平

位移X、竖直下落高度力.为完成实验，还需要测量的物理量有：

（2）若4、8两球碰后粘在一起形成新单摆，其周期（选填“小于”、"等于〃

或“大于〃）粘合前单摆的周期（摆角小于5。）.

37.（2019•浙江•高考真题）（1）在“探究求合力的方法”的实验中，下列操作正确的

是（）

A.在使用弹簧秤时，使弹簧秤与木板平面平行

B.每次拉伸橡皮筋时，只要使橡皮筋伸长量相同即可

C.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上

D.描点确定拉力方向时，两点之间的距离应尽可能大一些

（2）在“探究加速度与力、质量的关系〃的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板

上，前段各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物.小车

的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图1所示.实验要求小盘

和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力.

请指出图2中错送之处：.

调整好装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是制和刈，则两车的加速度之比

为.

38.（2018•浙江•高考真题）用图所示装置做“探究功与速度变化的关系〃实验时，除了

图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有（填字母）

A.秒表B.天平C.刻度尺D.弹簧测力计

（2）用图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正

确的两项是（填字母）

A,将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上

B.手提纸带任意位置

C.使重物靠近打点计时器

（3）如图是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸.已知方格纸每

小格边长均为0.8cm,由图中可知小球的初速度大小为m/s（g®10m/s2,结果

保留两位有效数字）。

39.（2018・浙江•高考真题）在做“探究加速度与力、质量的关系〃实验中

（1）下列仪器需要用到的是

（2）下列说法正确的是

A、先释放纸带再接通电源

B、拉小车的细线应尽可能与长木板平行

C、纸带与小车相连端的点迹较疏

D、轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡

（3）如图所示是实验时打击的一条纸带，ABCD……为每隔4个点取计数点，据此纸带

可知小车在D点速度大小为m/s（小数点后保留两位）

二、解答题

40.（2022・全国•统考高考真题）将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小

球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰

好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬诃的影像，每相邻

两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度和之比为3：7。重力加

速度大小取，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。

参考答案：

1.03040.310.320.34

【详解」（2）⑴应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，碰后运动方向相反，故选

0.304kg的滑块作为A。

（6）［2］由于两段位移大小相等，根据表中的数据可得

（7）［3］平均值为

（8）⑷⑸弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒，可得

联立解得

代入数据可得

2.120.200.13

【详解】（1）口］由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于。点，4点到。点的距离为

5.00cmo拉动滑块使其左端处于［点，由静止释放并开始计时。结合图乙的厂一/图有

Ax=5.00cm,F=0.610N

根据胡克定律

计算出

^-12N/m

（2）⑵根据牛顿第二定律有

F=ma

则。一户图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I,则有

则滑块与加速度传感器的总质量为

m=0.20kg

(3)［3］滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II,则有

则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为

m'=0.33kg

则待测物体的质量为

△w=m*-m=0.13kg

3.7.884##7.882##7.883##7.885##7.886B增大

【详解】(2)⑴依题意，小球的直径为

(3)⑵在测量时，因小球下落时间很短，如果先释放小球，有可能会出现时间记录不完

整，所以应先接通数字计时器，再释放小球，故选B。

(4)［3］依题意，小球向下、向上先后通过光电门时的速度分别为刃、口，则有

则小球与硅胶材料碰撞过程中机械能的损失量为