力学实验（学生版）-2025年广东高考物理复习专练

重难点25力学实验

<1

考点三年考情分析2025考向预测

从近几年高考力学实验试题的统

该部分属于高考必考内容，每个实计来看，题目呈现从验证性实验向

验都有可能考查。从近三年实验题3年2考探究性、测量性实验转变的趋势，

考查内容看，每年高考实验题的内广东卷［（2024,T11）,（2022,T11）］试题创设实际生活情境，以问题为

容均有变化。导向，考查学生科学思维、科学探

究等物理学科的核心素养。

重难诠释

©

【情境解读】

T长度的测量及其测量工具的选用）

T测量型实验］—>｛测量做直线运动物体的瞬时画更］

T用单摆测量重力加速度的而

厂（探究弹簧弹力与形变量的关系|

T探究两个互成角度的力的合成窥泽I

」刑亡探究加速度与物体受力、物体质量的荚素1

、上一|探究平抛运动的特点I

T探究向心力大小与半径、角速度、质量的薪］

力

学

实

验

一（刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器I

厂!打点计时器、停表（不估读）］

一｛数字计时器（光电门））

•［力学创新实验］

【高分技巧】

实验装置图注意事项考查热点

①平行：细绳与

①考读算：读计

长木板平行

数点间的时间、

②靠近：小车应

位移；计算瞬时

靠近打点计时

打点速度、加速度

测量做直线运纸带接电源计前永器

②考操作：不需

动物体的瞬时③两先：打点前

要平衡摩擦力、

速度先接通电源；打

—不需要—满

点后先—断开

足悬挂钩码质

电源—

量远小于小车

④适当：钩码质

质量

量要适当

①弹簧：选自重①考作图：建适

小的轻质弹簧当的F-X坐标

②钩码：轻一系，描点作_平

「

-点，防超弹性限滑—图线

探究弹簧弹力三

E

m度②考探究：要能

:BT

度

一

与形变量的关三

钩

二

三r

尺

1一③竖直：弹簧、根据图像找出歹

码_

系一

，，，，，，，，，_，，，，，，刻度尺竖直放—X关系，并解

④静止：钩码不释常数含义

上下振动时读③找误差：测

数、测弹簧长度长、_作图—等

①不变：同一次

实验中橡皮条①考读数：弹簧

结点0位置应测力计示数

保持—不变—②考操作：如何

②平行：橡皮拉？怎么拉？

探究两个互成

人条、弹簧测力计拉到哪里？

角度的力的合

和细绳套与纸③求合力：_作

成规律

面平行图_法求合力

③作图：严格按④会区分：能区

力的图示要求分合力的理论

作平行四边形值与实验值

求合力

①平衡：开始应

①考操作：器材

平衡摩擦力

安装正误、平衡

②质量：重物质

摩擦力、质量控

量需—远小于

制要求

_小车质量

②测定方计算

朝绳「纸带③平行：细绳与

探究加速度与W加速度

重I'"'TW

力点长木板平行

物体受力、物体端有\小车③求结论：描点

滑轮及验台十时器④靠近：小车应

质量的关系的长木板—作图像—得

靠近打点计时

结论

器

④判成因：给定

⑤两先：打点前

异常a一歹图

先接通电源；打

像，判断其可能

点后先断开电

成因

源

①考判断：平抛

①安装：斜槽末

运动的轨迹是

端伸出桌面外

否为抛物线

并调整至切线

②考操作：从—

水平，定原

同一点—释放、

探究平抛运动点

用;由重垂线得到

的特点Z②描点：描出轨

M竖直线

1迹上多个点的

③考分析：水

位置

平、竖直方向运

③计算：计算初

动性质，轨迹是

速度

否为抛物线

①考装置：探究

什么关系

①方法：—控制②考结果：得到

变量—法什么结论

*=②操作：小球放③考操作：达到

探究向心力大货i

金对位置，皮带绕预定格数时，即

小与半径、角速

言©,对塔轮、匀速转保持转速—均

度、质量的关系与台

动匀恒定—

③观察：标尺刻④考作图：描点

度连线画图线

⑤考创新：传感

器探究

①安装：竖直安①考操作：重物

装，纸带竖直靠近打点计时

②重物：选密度器处释放、先—

打点’2

计口器一纸带大、质量大的通电—后释放

③计算：运用V„②考运算：计算

验证机械能守1--L-----.

星重物下落速度、减少

恒定律

hn+1hit—1的重力势能与

A-27一增加的动能

-71计算打点瞬时

③考图像：--

速度2

力等图像

①考装置：器材

①安装：斜槽末安装、小球选

端切线应沿水取、0点确定

平方向②考测量：小球

隔？人身

叁巾小球②起点：斜槽末质量的测量和

被撞小球

力产端上方某处小球平抛运动

验证动量守恒

③落点：用小圆的—水平位移

定律

圈—中心—表—的测量

MPN\示③考结论：根据

④速度：应用小实验数据判断

球平抛的水平两球碰撞过程

位移替代中动量是否守

恒

①悬着：测摆

长，标平衡位置①考读数：会秒

②测量：摆长=表、游标卡尺、

摆线长+小球刻度尺读数

半径②考操作：悬点

用单摆测量重铁架金:③操作：偏角要—固定_、准

*摆线

力加速度的大<5°,不做圆锥确计数振动—

小摆，在—平衡位次数_、振幅小

而己（5摆球置—处开始计③考处理：能根

时据公式理解图

④周期：测30〜像斜率，求g并

50次全振动时分析误差

间，再计算周期

【考向一：纸带和光电门类实验】

实验装置图实验操作数据处理

1.判断物体是否做

1.细绳与长木板平行匀变速直线运动

2.释放前小车应靠近2.利用平均速度求

测量做直打点

纸带接曳源打点计时器瞬时速度

线运动物计时器

3.先接通电源，再释放3.利用逐差法求平

体的瞬时

小车，打点结束先切断均加速度

速度

电源，再取下纸带4.作速度一时间图

4.槽码质量适当像，通过图像的斜率

求加速度

1.补偿阻力，垫高长木L利用逐差法或

板使小车能匀速下滑v-t图像法求a

2.在补偿阻力时，不要2.作出a-F图像和

把悬挂槽码的细绳系

探究加速a一上图像，确定a

纸带在小车上，实验过程中

细1绳—一m

度与物体马-•单木

-----------不用重复补偿阻力

受力、物体一立片有1小举6点与F、nt的关系

槽白定H字轮实验台计时器3.实验必须保证的条

质量的关码的长木板

件：小车质量所＞＞槽码

系

质量m'

4.释放前小车要靠近

打点计时器，应先接通

电源，后释放小车

1.竖直安装打点计时1.应用vn=

器，以减少摩擦阻力

他士计算某时

2.选用质量大、体积

打点’2T

5K带

计时器小、密度大的重物

验证机械刻的瞬时速度

3.选取第1、2两点间

能守恒定V2.判断mgliAB与

-夹子距离接近2mm的纸

律

]■重物11日大

—mvi——mva是否

一|带，用进22

112

在误差允许的范围

行验证

内相等

3.作出-v2-h图像，

2

求g的大小

1开.始前调节导轨水1滑.块速度的测量：

平Ax

光电光电v=一

验证动量2用.天平测出两滑块A/

守恒定律的质量2.验证的表达式：

3用.光电门测量滑块,

mivi+m2V2=mivl

碰前和碰后的速度

+in2v2'

1.（2024广东佛山市第三中学月考XI）某学生利用如图甲所示实验装置，进行“研究匀变速直线运动”的实验。

在实验中操作有如下步骤，请将实验步骤补充完整。

A.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；

B.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接;

C.把穿过打点计点器的纸带固定在小车后面；

D.把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端挂一钩码；

E.先让小车停在处，接通电源，放开小车；

F.断开电源，取下纸带；

G.换上新纸带，重做两次实验；

H.求出三次测量加速度的平均值，作为测量的最后结果

（2）他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所

示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），用刻度尺测量出xi=3.59cm,x2=4.41cm,x3=5.19

cm,14=5.97cm,x5=6.78cm,x6=7.60cmo

*।

乙

（3）该同学利用测量的数据描绘v—r图像，在描绘前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速

Ax

度一表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对加的要求是（选填“越小越好”或“与大

At

小无关”），该同学随后作出V—/图像如图丙所示，观察V—/图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其

依据是=v-t图像斜率的物理意义是

（4）接着该同学用逐差法求得小车的加速度a=m/s2（要求充分利用测量的数据，结果保留两位有

效数字）。如果在测定匀变速直线运动的加速度时，该同学不知道工作电压的频率变为40Hz,这样计算

出的加速度与真实值相比是（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

（5）下列方法有助于减小实验误差的是o

A.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位

B.使小车运动的加速度尽量小些

C.舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算

D.使挂在细绳下钩码的个数尽可能的多

2.（2024广东潮州市凤塘中学三模）小明发现，在夜景照片中，车灯常常会划出一道道美丽的弧线，受此启

发，他决定利用发光小球自由下落时在照片上留下的光弧，来测量当地重力加速度。设计实验步骤如下:

①在黑暗的房间里，如图甲所示将相机正对竖直的刻度尺放置，调节相机快门为100（即曝光时间加为

1

----s）；

100

②将发光小球从刻度尺零刻度处由静止释放，待小球下落至与相机近似等高位置时按下相机快门，得如

图乙所示的照片，读出亮线上边沿到释放点的距离〃，亮线的长度d（曝光时间加内小球的位移）；

d

③用A?内的平均速度近似等于小球下落高度8+］时的瞬时速度，进而计算出重力加速度g；

④重复步骤②③，读出数据如表所示，计算g的平均值，测得当地重力加速度。

甲乙

第一张图第二张图第三张图

d/cm2.502.803.20

H/cm31.3039.5051.70

（1）根据表中数据，小球在第三张图中曝光时间加内的平均速度大小v=m/s（结果保留两位有效

数字）。

（2）根据步骤③计算当地重力加速度的表达式为8=（用加、H、d表示）。

（3）本实验测得的重力加速度（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

（4）为减小实验误差，可以采取下列哪些措施o

A.选用密度大、体积小的发光小球

B.选用密度小、体积大的发光小球

C.将相机快门调整为125

D.将相机快门调整为60

3.（2024广东茂名市六校联考改编）某实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究小车匀加速运动速度和

位移的关系并测量小车（含遮光条）的质量M.以下是该实验的主要步骤：

①实验小组的同学用刻度尺测量出遮光条的宽度d；

②挂上托盘和祛码，改变木板的倾角，使小车（含遮光条）沿木板匀速下滑；

③取下托盘和祛码，测出其总质量为相，让小车从起点由静止出发沿木板下滑通过光电门并通过计算机

记录了挡光时间Nt；

④改变祛码质量和木板倾角，重复步骤②③，每次释放小车位置相同且光电门在木板上位置不变，用刻

度尺测出小车在起点时遮光条的中点到光电门的距离乙已知重力加速度为g。

根据实验步骤回答以下问题（结果均用加、晨g、d、工表示）：

（1）根据步骤③可知，小车受到的合外力为o

（2）某小组成员通过实验记录的数据作出加一一X图像，若已知该图像斜率为匕则小车的质量•=

0（Az）2

4.（2023广东省实验中学模拟）某同学利用智能手机研究木块在水平木板上的运动，进而计算木块与木板间

的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，带滑轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，

一端连接重物，另一端连接木块，具有加速度测量功能的手机固定在木块上，调节滑轮的位置使轻绳与

长木板平行，重物离地面足够远。实验时，先用天平测出木块和手机的总质量按图甲安装好实验装

置，先打开手机的“加速度传感器”小程序，再释放重物，轻绳带动木块运动，直至木块碰到缓冲器后结

束测量（已知当地重力加速度g）o

轻绳智能手机

\II

区口I木块

口|II\」

缓冲器\

重物白长木板

甲

(.8

B.64

E

X2

瓢

WO

M2

-0.4

-0.6

0.51.01.52.02.5

时间〃s()

乙

（1）在智能手机上显示的加速度。一/图像如图乙所示。由图像知，在误差允许的范围内，木块在1.20〜

1.90s内可认为做运动（选填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”）；数出0.3〜2.1s内图像

与坐标轴围成的区域约有48格，则可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为m/so（计

算结果保留两位有效数字）

（2）根据手机记录的木块运动加速度a,要计算出木块与木板间的动摩擦因数，利用以上实验的现有仪器,

还需要测量的物理量是（填物理量及相应的符号），计算动摩擦因数的表达式为〃=（用

所测物理量的字母表示）。

5.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。

光电门2光电门1

连

气

源

（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装

上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择（填“甲”或“乙”）组的实验装置。

甲乙

（2）用螺旋测微器测量遮光条宽度d,如图5所示，并将两块宽度均为d的遮光条安装到两滑块上，可知

遮光条的宽度d=mm。

（3）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端

向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使导轨水平，可调节尸使轨道左

端（填“升高”或“降低”）一些。

（4）用天平测得滑块4B的质量（均包括遮光条）分别为，小、调整好气垫导轨后，将滑块/向左弹出，

与静止的滑块2发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为A3与

光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为加2和加3。从实验结果可知两滑块的质量满足

mA（填，，“<”或"=，，）物；滑块/、2碰撞过程中满足表达式（用所测物理量的符号表

示），则说明碰撞过程中动量守恒。

【考向二：弹簧、橡皮条类实验】

实验装置图实验操作数据处理

1.作出弹力F随弹簧

___1_______1____□_

_11.应在弹簧自然下垂

探究弹簧刻伸长量X变化的图

饯时，测量弹簧原长，0

弹力与形尺线，斜率表示弹簧的

2.水平放置时测原长，

变量的关钩劲度系数

码图线不过原点的原因

系2.超过弹簧的弹性限

"〃//〃〃〃〃///〃///是弹簧自身有重力

度，图线会发生弯曲

1.正确使用弹簧测力

\计

探究两个1

/5F2.同一次实验中，橡皮1.按力的图示作平行

互成角度

)O条结点的位置一定要四边形

的力的合O

EE相同2.求合力大小

成规律

3.细绳套应适当长一

GG

些，互成角度地拉橡皮

条时，夹角合适，并标

记力的方向

6.(2024广东省人大附中深圳学校月考改编)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，实验装置及实

验过程如图甲、乙、丙所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，。为实验时小圆环被拉至的位置。

一

、

、

、\

2\

三-\

/二

三-

z23-

二-

二

二

、3

三/

/

/

、

T戊

(1)图丁中弹簧测力计的示数为N；

(2)在实验过程中，不必记录的有；

A.甲图中£的位置

B.乙图中。的位置

C.OB、OC的方向

D.弹簧测力计的示数

(3)下列选项中，与本实验要求相符的是；

A.两细绳。2、OC夹角越大越好

B.读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度

C.实验时，只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可

(4)某次实验记录纸如图戊所示，拉力尸1和尸2的方向分别过尸1和22点，拉力厂的方向过尸点；三个力

的大小分别为：尸i=2.70N、尸2=2.30N和歹=4.00N,得出正确实验结论后，请根据实验结论和图中给

出的标度：①在图中作出行和尸2的合力；②根据作图求出该合力大小为N„

7.(2024广东省江门一中月考)甲、乙两实验小组分别利用力传感器、弹簧测力计来探究力的合成规律，装

置如图所示。

(1)甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是，实验中须保持。点位置不变的是。

(均选填“甲”或“乙”)

(2)甲实验中测得两传感器的拉力分别为尸1、尸2,钩码总重力为G,下列数据不能完成实验的是o

A.尸尸尸2=LOON,G=3.00N

B.FI=F2=3.00N,G=4.00N

C.Fi=p2=G=4.00N

D.Fi=3.00N,尸2=4.00N,G=5.00N

(3)乙实验中保持。点的位置不变，初始时a+£>90。，现使a角不变，£角缓慢增大至90。。则此过程中,

有关两弹簧测力计示数PA、&的变化，下列说法正确的是o

A.尸A减小、FB减小

B.尸A增大、&增大

C.斤A减小、FB先减小后增大

D.尸A增大、心先减小后增大

8.(2023广东潮州二模)某实验小组用橡皮筋探究影响其伸长量的有关因素，探究方案如下：

⑴取4根材料、粗细相同的橡皮筋，其中3根等长，另一根的长度只有前三根长度的一半，将它们按图

7所示方式悬挂(其中第1组是两根并用);

(ii)在每组下端扎线的地方各拴一个红色塑料签，并在支架衬贴的白纸上标出签的原始位置。(即橡皮筋

的原长)；

(iii)先分别悬挂100克钩码，然后在橡皮筋“2”下加挂100克钩码，记下各次标签的位置，测量结果如下

表：

橡皮筋编号1234

原长£(cm)10.0010.005.0010.00

外力F(克力)100100100200

橡皮筋横截面积s2111

伸长量AZ,(cm)

回答下列问题：

(1)以上探究过程使用了的实验方法；

(2)伸长量KL在记录数据中出现错误的是(填具体数据)；

(3)根据上述探究过程，橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系为;

(4)将一原长为工的橡皮筋，两端施加大小为尸的拉力时，橡皮筋伸长了M；把它从中央剪断，取其中

的一段，给两端施加2尸的拉力，此时这段橡皮筋的长度为(不超过弹性限度)。

9.(2024广东省四校联考)用铁架台、下端带挂钩的不同弹簧、50g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的大小与形变量x之间的关系。

廿0

1020x/cm

乙

(1)弹簧竖直放置，刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，未挂钩码时，A、B弹簧原长放大如图甲所示，

可读得原长Lo=cm»

(2)取A、B弹簧分别做实验，把得到的数据描绘成如图乙的尸一x图像，由此得到的结论是：o

(3)由图乙可知劲度系数较大的是(填"A”或"B”)弹簧；其中B弹簧的劲度系数为N/mo

(4)若B弹簧竖直放置，在其挂钩上挂4个钩码，此时B弹簧的长度为cm。(^g=10m/s2)

10.(2024广东省模拟)某同学为了“验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则”，设计了如图(a)所示的

实验装置。

角度圆

(1)实验装置介绍与实验操作如下：

①该装置固定在竖直平面内，橡皮筋一端用夹子固定在该实验装置上，橡皮筋另一端套在汇力圆环上,

用弹簧测力计通过套在汇力圆环的细绳拉橡皮筋时，使汇力圆环每次都与定位圆重合，定位圆在夹子

的正下方。

②记录每次弹簧测力计的读数和细绳的方向，选定标度作图。

③多次实验重复以上步骤。

(2)回答下列问题：

①本实验使汇力圆环每次都与定位圆重合的作用是;

②作出两个分力的图示和合力的图示如图(b)所示，尸与尸中，方向一定沿竖直方向的是(选填

“尸，或"F，，，)。

(3)在保证汇力圆环与定位圆重合的前提下，其中一个分力对应的细绳方向不变，弹簧测力计示数变大,

则另一个分力对应的大小和方向可能的情况是。

A.方向不变，大小不变

B.方向改变，大小不变

C.方向改变，大小变大

D.方向改变，大小变小

【考向三：力学其他实验】

实验装置图实验操作数据处理