2025年高考物理考点专项复习：力学实验（解析版）

力学实验

2024

高考真题

1.(2024年新课标考题)9.某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面

上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为。，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球

a从斜槽轨道上。处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置?

与。点的距离x,将与a半径相等的小球6置于轨道右侧端点，再将小球a从。处由静止释放，两球碰撞后

均落在木板上；重复多次，分别测出a、分两球落点的平均位置从”与。点的距离X”、尤…

完成下列填空:

(1)记a、6两球的质量分别为鸣、mh,实验中须满足条件色,mb(填“>”或“〈”)；

(2)如果测得的/、xM,XN、乙和叫，在实验误差范围内满足关系式，则验证了两小球在碰

撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与。点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是o

【答案】(1)>(2)①.〃%/=%时+%/②.小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直

方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位

移成正比。

【解析】(1)为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求加.>：%；

(2)[1]两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞

前a球的速度大小「年

碰撞后a的速度大小V”=9

t

碰撞后b球的速度大小以=至

t

如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则mav0=mava+mbvb

整理得maxp=maxM+mbxN

[2]小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动,

小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。

2.（2024浙江1月考题）16.如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。

图1

（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是;

A.放大法B.控制变量法C.补偿法

（2）该实验过程中操作正确的是—；

A.补偿阻力时小车未连接纸带

B.先接通打点计时器电源，后释放小车

C.调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行

（3）在小车质量—（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的

重力。上述做法引起的误差为—（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行的方案是

A.用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车

B.在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器

C.在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小

（4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置

坐标分别为0、,、…、毛。已知打点计时器的打点周期为7,则打计数点5时小车速度的表达式V=

小车加速度的表达式是

，।।।।I1A

0123456X

[ill而ill所删而IIII府I而ill岬血|时而||唧讪碱删血唧mil血।牺讪唧而|||而唧嘀唧唧而而『iiiiil而iii|i删H而ii|唧n向脚唧而I则小删liiiM血岬唧讪IIIIIIIII向哪唧血liiiili唧iiiWiliiii|ii而删ii唧而岬岬而I

01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950

cm

图2

x,-2x,x6-2x,%+%一（玉+々）

A.〃二------丁B.〃=-----C.a=

(157)2(3T)2(107)2

【答案】①.B②.B③.远大于④.系统误差⑤.C⑥.缶言⑦.A

【解析】（1）[1]该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们可以控制其中一个物理量

不变，研究另外两个物理量之间的关系，即采用了控制变量法。

故选B。

（2）[2]A.补偿阻力时小车需要连接纸带，一方面是需要连同纸带所受的阻力一并平衡，另外一方面

是通过纸带上的点间距判断小车是否在长木板上做匀速直线运动，故A错误；

B.由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能

多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车，故B正确；

C.为使小车所受拉力与速度同向，应调节滑轮高度使细绳与长木板平行，故C错误。

故选Bo

（3）[3]设小车质量为瓶槽码质量为厘对小车和槽码根据牛顿第二定律分别有

F=Mamg-F=ma

Mmg

联立解得r—

m+M

由上式可知在小车质量远大于槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重力。

[4]上述做法引起的误差是由于实验方法或原理不完善造成的，属于系统误差。

[5]该误差是将细绳拉力用槽码重力近似替代所引入的，不是由于车与木板间存在阻力（实验中已经补

偿了阻力）或是速度测量精度低造成的，为减小此误差，可在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所

受拉力大小。

故选Co

（4）[6]相邻两计数点间的时间间隔为t=5T

^6-x4x6-x4

打计数点5时小车速度的表达式为‘-2t—10T

x-x-x_x-2X

[7]根据逐差法可得小车加速度的表达式是63363

~-(15T)2

故选Ao

3.（2024全国甲卷考题）9.学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下

端挂一物体。已知当地重力加速度大小为9.8m/s2。

（1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为N（结果保留1位小数）；

（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N,则此段时间内物体处于（填“超重”或“失

重”）状态，电梯加速度大小为m/s2（结果保留1位小数）。

【答案】（1）5.0（2）①.失重②.1.0

【解析】（1）由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N,则读数为5.0N。

（2）[1]电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N,小于物体的重力可知此段时间内物体处于失

重状态；

[2]根据G=mg=5.0N

根据牛顿第二定律mg-T=ma

代入数据联立解得电梯加速度大小««1.0m/s2

4.（2024年山东卷考题）13.在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某

同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、6两个位移传感器，a测量滑块A

与它的距离荀，6测量滑块B与它的距离屈。部分实验步骤如下：

①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；

②接通气源，调整气垫导轨水平；

③拨动两滑块，使A、B均向右运动；

④导出传感器记录的数据，绘制苞、舞随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。

传感器a滑块A滑块B传感器b

回答以下问题：

（1）从图像可知两滑块在t=s时发生碰撞；

（2）滑块B碰撞前的速度大小尸m/s（保留2位有效数字）;

（3）通过分析，得出质量为200.0g的滑块是（填“A”或"B”）。

【答案】（1）1.0（2）0.20（3）B

【解析】（1）由龙图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在f=1.0s时发生突变，即这个时候发生了

碰撞；

（2）根据龙图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为

90-110,，

v=----------cm/s=0.20m/s

1.0

（3）由题图乙知，碰撞前A的速度大小VA=0-50m/s,碰撞后A的速度大小约为或=0.36m/s,由

题图丙可知，碰撞后B的速度大小为4=0.5m/s,A和B碰撞过程动量守恒，则有

UA+=rnAv；+mBv'B

代入数据解得—~2

%

所以质量为200.0g的滑块是Bo

5.（2024年河北卷考题）11.图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标

纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在

坐标纸上留下印迹.某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对应

竖直方向，坐标原点对应平抛起点.

图|

①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度（填“相同”或“不同”）。

②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。

图工

③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为m/s（当地重力加速度g为9.8m/s2,

保留2位有效数字）。

【答案】①.相同③.0.71

【解析】［1］为保证钢球每次平抛运动的初速度相同，必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放，故高度

相同;

［2］描点连线用平滑曲线连接，钢球做平抛运动的轨迹如图所示

［3］因为抛出点在坐标原点，为方便计算，在图线上找到较远的点，在图线上找到坐标为19.6cm的点

为研究位置，该点坐标为（14.1cm,19.6cm）,根据平抛运动规律％>=

解得%=0.71m/s

6.（2024年湖北考题）12.某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案，所用器材有：2g祛

码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。

具体步骤如下:

①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个祛码，如图（a）

所示。

②用米尺测量平衡时弹簧的长度/,并安装光电门。

③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动。

④用数字计时器记录30次全振动所用时间to

⑤逐次增加托盘内祛码的数量，重复②③④的操作。

该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期T=2»g,其中人为弹簧的劲度系

数，〃为振子的质量。

（1）由步骤④，可知振动周期T=___________O

（2）设弹簧的原长为“，则/与g、1°、7的关系式为/==

（3）由实验数据作出的LT?图线如图而）所示，可得g=m/s2（保留三位有效数字，/取

9.87）。

（4）本实验的误差来源包括（双选，填标号）。

A.空气阻力

B.弹簧质量不为零

C.光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置

【答案】⑴!⑵

(3)9.59(4)AC

【解析】（1）30次全振动所用时间t,则振动周期T=^

7=2卷

（2）弹簧振子的振动周期

可得振子的质量M=--

47

振子平衡时，根据平衡条件Mg=kAl

A/=C

可得

/=/+A/=/+-1^-

则/与年1。、7的关系式为00

（2）根据/=空■整理可得1=1

47°4/

g0.542-0.474

贝门―〃图像斜率k

-4^2-0.58-0.3

解得g«9.59m/s2

（4）A.空气阻力的存在会影响弹簧振子的振动周期，是实验的误差来源之一，故A正确；

B.弹簧质量不为零导致振子在平衡位置时弹簧的长度变化，不影响其他操作，根据（3）中处理方法

可知对实验结果没有影响，故B错误；

C.根据实验步骤可知光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置会影响振子周期的测量，是实验的误差来

源之一，故c正确。

故选ACo

7.（2024年辽宁卷考题）12.图（a）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同。

某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期7与外径，之间的关系。

（1）用刻度尺测量不同颜色积木的外径〃其中对蓝色积木的某次测量如图（b）所示，从图中读出。=

___cmo

（2）将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点ft将积木的右端按下后释

放，如图（c）所示。当积木左端某次与。点等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过

程中积木摆动了个周期。

（3）换用其他积木重复上述操作，测得多组数据。为了探究7与，之间的函数关系，可用它们的自然

对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如下表所示：

颜

红橙黄绿青蓝紫

色

2.92.72.52.42.11.7

InDL

3928819538499792

-0.45-0.53-0.55-0.65-0.73-0.92-1.0

InT

图(d)

根据表中数据绘制出InT-In。图像如图(d)所示，则？与2的近似关系为o

A.TOCV5B.TxD2C.Tcc-y=D.T

(4)请写出一条提高该实验精度的改进措施：。

【答案】(1)7.54##7.55##7,56(2)10(3)A(4)换更光滑的硬质水平桌面

【解析】⑴刻度尺的分度值为0.1cm,需要估读到分度值下一位，读数为D=7.55cm

(2)积木左端两次经过参考点。为一个周期，当积木左端某次与。点等高时记为第0次并开始计时,

第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了10个周期。

(3)由图可知，InT与ln£＞成正比，斜率为0.5,即lnT=0.51n。

整理可得lnT=In4

整理可得7与D的近似关系为TOCVD

故选Ao

(4)为了减小实验误差：换更光滑的硬质水平桌面。

8.(2024年湖南卷考题)12.在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量。如图，某同学设计了一

个动力学方法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准祛码、光电

(2)将滑块拉至离平衡位置20cm处由静止释放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第21次经过

平衡位置时停止计时，由此测得弹簧振子的振动周期7;

(3)将质量为0的祛码固定在滑块上，重复步骤(2)；

(4)依次增加祛码质量如测出对应的周期7,实验数据如下表所示，在图中绘制7—〃关系图线；

TT

Wkg

/s7s2

00

0.000

.632.399

0.05000

.775.601

00

0.100

.893.797

11

0.150

.001.002

11

0.200

.105.221

11

0.250

.175.381

fr2/s2

（5）由7—r图像可知，弹簧振子振动周期的平方与祛码质量的关系是（填“线性的”或“非

线性的”）；

（6）取下祛码后，将待测物体固定在滑块上，测量周期并得到/=0.880s?,则待测物体质量是.

kg（保留3位有效数字）;

（7）若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所得卜一曲图线与原图线相比将沿纵轴.移动（填

“正方向”“负方向”或“不”）。

【答案】线性的0.120kg负方向

【解析】（4）[1]根据表格中的数据描点连线，有

(5)[2]图线是一条倾斜的直线，说明弹簧振子振动周期的平方与祛码质量为线性关系。

(6)[3]在图线上找到『=0.880s2的点，对应横坐标为0.120kgo

(7)[4]已知弹簧振子的周期表达式为T=2%〃是小球质量，次是弹簧的劲度系数，〃变小，则7

变小，相较原来放相同质量祛码而言，周期变小，图线下移，即沿纵轴负方向移动。

9.（2024年广东卷考题）11.下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,

请完成实验操作和计算。

（1）图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的

是O图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中

给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为m/s2（结果保留3位有效数字）。

16.2913.4310.59,7.724222.01

单位：cm

乙

（2）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长

度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为cm。

（3）在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮

光筒不可调节。打开并调节=使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量

头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到o

【答案】(1)①.平衡摩擦力②.2.86

(2)4.108(3)①.光源②.干涉条纹

【解析】(1)[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力；

[2]小车的加速度大小

(16.29+13.43+10.59-7.72-4.88-2.01)x10-2，2

a=--------------------------------------------------------------m/zs2=2.86m/s

9x0.12

(2)游标卡尺读数为4.lcm+4X0.02mm=4.108cm

[1][2]在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏，

遮光筒不可调节，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮，取下光屏，装上、双缝和测量头，

调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。

10.(2024年江西卷考题)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"]=320g。利用光电门系统测出不同钩码质量0时小车加速度a。钩码所受重力

记为凡作出a-E图像，如图(b)中图线甲所示。

▲/(ms?)

6.0

甲

，

乙

4.O丙

.O

.O

工

2.0

1.0

F/(9.8N)

00.100.200.30

图(b)

（3）由图线甲可知，户较小时，a与户成正比；尸较大时，a与尸不成正比。为了进一步探究，将小车

质量增加至=470g,重复步骤（2）的测量过程，作出a-尸图像，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，记录钩码所受重力尸与小车加速度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00000.1

F/（9.8N）.020.040.060.08000

小车加速度00011.3

a1廿）26.55.82.086

9

序号67815

-14

钩码所受重力0000.3

F/（9.8N）.120.140.160・・・00

小车加速度1123.9

a1（mH）.67.95.20・・・2

（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与广成正比。结合所学知识对上

述推断进行解释:

【答案】①.较大②.较小

④.远大于钩码质量⑤.见解析

【解析】（4）由题图（b）分析可知，与图线甲相比，图线之的线性区间较大，非线性区间较小;

(5)[3]在坐标系中进行描点，结合其他点用平滑的曲线拟合，使尽可能多的点在线上，不在线上的

点均匀分布在线的两侧，如下图所示

2

A^(m-s-)

6.0

5

4

3.()

2.()

1.0

F/(9.8N)

00.100.200.30

(6)[4][5]设绳子拉力为T,对钩码根据牛顿第二定律有F—T=ma

对小车根据牛顿第二定律有T=Ma

联立解得F=(M+m)a

变形得a=---F

M+m

当机＜＜加时，可认为m+M-M

贝!Ja=­F

M

即a与方成正比。

H.(2024北京卷考题)18.如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。

(1)关于本实验，下列做法正确的是(填选项前的字母)。

A.实验前，调节装置，使斜槽末端水平

B.选用两个半径不同的小球进行实验

C.用质量大的小球碰撞质量小的小球

(2)图甲中。点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为血的小球从斜槽上的S位置由静止

释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为利的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为例的小球

从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为侬N和〃(尸为㈤单独滑落时的平

均落点)。

Fa喻

___________________________________________)

乙

a.图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点；

b.分别测出。点到平均落点的距离，记为4和如在误差允许范围内，若关系式成立，即

可验证碰撞前后动量守恒。

(3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可

伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的。点和。'点，两点间距等于小球的直

径。将质量较小的小球1向左拉起至4点由静止释放，在最低点6与静止于C点的小球2发生正碰。碰后

小球1向左反弹至最高点A',小球2向右摆动至最高点D。测得小球1,2的质量分别为加和M,弦长”二

1八A'B=b、CD=乙。

丙

推导说明，m、M、乙、乙、心满足关系即可验证碰撞前后动量守恒。

【答案】(DAC

(2)用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点

mQP=mQM/nkON&)mlt=-ml2-\-Ml3

【解析】(DA.实验中若使小球碰撞前、后的水平位移与其碰撞前，后速度成正比，需要确保小球做

平抛运动，即实验前，调节装置，使斜槽末端水平，故A正确；

B.为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径需相同，故B错误；

C.为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C正确。

故选ACo

(2)[1]用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点。

[2]碰撞前、后小球均做平抛运动，由〃=可知，小球的运动时间相同，所以水平位移与平抛初速

度成正比，所以若如8=0依什利加即可验证碰撞前后动量守恒。

(3)设轻绳长为工，小球从偏角6处静止摆下，摆到最低点时的速度为匕小球经过圆弧对应的弦长

为，，贝I」由动能定理有wgZ（l-cosd）=；ffw2

由数学知识可知$m彳=三

22L

联立两式解得v=/#

若两小球碰撞过程中动量守恒,则有mvi--mv2~\-Mv3

又有巧=4,匕=4后,%

整理可得mh-Ml3

12.（2024年甘肃卷考题）11.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。

ffA

蜜NmAm户

■■小本

图I

（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，改变小车上祛码的质量,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岳,邑,…,S8,时间间隔均为北下列加速度算式中，最优的是

（单选，填正确答案标号）。

$6-+_s4+-$3+S3-s?+S?-S]

yr2

S6—S,।S5—S3IS4—S?।S3一，

，'2

2T22T22T22T2

$6-S3।S5-S21S4-4

3T23T23T2

4T24T2

由图可知，在所受外力一定的条件下，a与〃成（填“正比”或“反比”）；甲组所用的

（填“小车”、“祛码”或“槽码”）质量比乙组的更大。

【答案】（1）B（2）D（3）①.反比②.槽码

【解析】【小问1详解】A.为了使小车所受的合外力大小近似等于槽码的总重力，故应使小车质量远

大于槽码质量，故A错误；

B.为了保证小车所受细线拉力等于小车所受合力，则需要调整垫块位置以补偿阻力，也要保持细线和

长木板平行，故B正确；

C.补偿阻力时不能移去打点计时器和纸带，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断小车是否做匀速运动,

故C错误；

D.根据操作要求，应先打开打点计时器再释放小车，故D错误。

故选B。

【小问2详解】

根据逐差法可知

2

$5—H=401T2S6-S2=4a2T2S7-S3=4a3TSs-S4=4a4T?

联立可得小车加速度表达式为。：产―+S：-S3+S-S+与①），故选D。

44T24T264T224T2

【小问3详解［［1］根据图像可知!与〃成正比，故在所受外力一定的条件下，a与〃成反比；

a

［2］设槽码的质量为处则由牛顿第二定律加g=（加+〃）。

111

化简可得一二---加—

amgg

故斜率越小，槽码的质量〃越大，由图可知甲组所用的槽码质量比乙组的更大。

13.(2024年海南卷考题)14.水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体，如图(a)所示，图

(6)为俯视图，测得圆盘直径2=42.02cm,圆柱体质量0=30.0g,圆盘绕过盘心07的竖直轴匀速转动，

转动时小圆柱体相对圆盘静止。

为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向心力情况，某同学设计了如下实验步骤：

(1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8s,则圆盘转动的角速度。二rad/s(Ji取3.14)

(2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径，某次测量的示数如图(c)所示，该读数"二mm,

多次测量后，得到平均值恰好与d相等。

(3)写出小圆柱体所需向心力表达式尸=(用以以。、，表示)，其大小为N(保留2位有

效数字)

【答案】(1)1(2)16.2(3)“讨3-d)6.1x10-3

2

【解析】(1)圆盘转动10周所用的时间t=62.8s,则圆盘转动的周期为T=^s

根据角速度与周期的关系有①=2$冗=lrad/s

(2)根据游标卡尺的读数规则有L6cm+2X0.1mm=16.2mm

D-d

(3)[1]小圆柱体做圆周运动的半径为r

则小圆柱体所需向心力表达式F="疗"/)

2

[2]带入数据有尸=6.1X10-3N

14.(2024年海南卷考题)15.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：

・

IN।O

Pj'P2

P：

(I)用图钉将白纸固定在水平木板上;

(II)如图(d)(e)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。点，拉力E和凡的方向分别过V和2点，大小分别为艮=3.60N、F2=2.90N；拉力E和F2,

改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到。点，在拉力尸的方向上标记R点，拉力的大小为6=5.60N

请完成下列问题:

(1)在图(e)中按照给定的标度画出Fi、片和尸的图示，然后按平行四边形定则画出F八月的合力F'o

(2)比较尸和尸'，写出可能产生误差的两点原因

G

O

F

(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

【解析】(1)按照给定的标度画出E、乙和尸的图示,然后按平行四边形定则画出品、久的合力Ff,

如下图所示

G

O

F

(2)尸和尸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。

2024

高考模拟题

一、单选题

1.（2024•甘肃•高考真题）小杰想在离地表一定高度的天宫实验室内，通过测量以下物理量得到天

宫实验室轨道处的重力加速度，可行的是（）

A.用弹簧秤测出已知质量的祛码所受的重力

B.测量单摆摆线长度、摆球半径以及摆动周期

C.从高处释放一个重物、测量其下落高度和时间

D.测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径

【答案】D

【解析】在天宫实验室内，物体处于完全失重状态，重力提供了物体绕地球匀速圆周运动的向心力，

故ABC中的实验均无法得到天宫实验室轨道处的重力加速度。由重力提供绕地球做匀速圆周运动的向心力

殂Mm472

将mg=G——=m—~r

4/

整理得轨道重力加速度为&=拳-厂

故通过测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径可行，D正确。

故选Do

二、实验题

2.（2024•河北•高考真题）图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐

标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，

在坐标纸上留下印迹.某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对

应竖直方向，坐标原点对应平抛起点.

①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度（填“相同”或“不同”）。

②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。

③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为m/s(当地重力加速度g为9.8m/s2,保

留2位有效数字)。

【答案】相同

【解析】［1］为保证钢球每次平抛运动的初速度相同，必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放，故高度

相同;

［2］描点连线用平滑曲线连接，钢球做平抛运动的轨迹如图所示

在图线上找到坐标为19.6cm的点

为研究位置，该点坐标为(14.1cm,19.6cm),根据平抛运动规律%=y=%

解得v0=0.71m/s

3.（2023•福建•高考真题）某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影

响。所用器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下：