2025年人教版高一物理寒假复习：实验综合练（学生版）

第05讲实验综合练

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♦考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢

■重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺

♦难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升

提升专练：真题感知+提升专练，全面突破

6考点聚焦---------------------------------------------

，高考考点聚焦

1.实验:探究小车速度随时间变化的规律：2024•贵州

2.探究两个互成角度的力的合成规律：2024•海南

3.探究加速度与物体受力、物体质量的关系：2024•甘肃、2024•浙江、2024•江西、2024•天津

6重点专攻---------------------------------------------

一、实验:探究小车速度随时间变化的规律

一）实验步骤

i.按图把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没

有滑轮的一端，连接好电路。

2.把细绳的一端固定在小车上，跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器的限位孔

后一端固定在小车上，用手拉住小车。

3.先接通电源，后放开小车，让小车运动，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点，取下纸带，更换

新纸带，至少重复3次。

4.选点迹清晰的纸带进行研究，舍去开头比较密集的点，确定好计数起始点，每隔4个计时点取一个计

数点，使时间间隔为T=0.1so

5.用毫米刻度尺量出相邻两计数点之间的距离Xi、X2、X3、...xn。用逐差法计算加速度的值，最后求

其平均值（或计算出各计数点对应的瞬时速度，作出v-t图像，求得小车运动的加速度）。

二）注意事项

1.细绳尽可能与木板平行，以确保细绳对小车的拉力不变。

2.开始释放小车时，小车应尽量靠近打点计时器。

3.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带长约50cm的范围内清楚地取7~8个计数点为宜。

4.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点（一般把打点计时器打出的点中每5个点取1个计数点）,

选取的计数点不少于6个。

二、探究弹簧弹力与形变量的关系

一）实验步骤

1.安装实验仪器（如图所示）。

2.测量弹簧的伸长量（或总长）及所受的拉力（或所挂钩码的质量），列表作出记录，要尽可能多测几组数据。

3.以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点。

4.按照在图中所绘点的分布与走向，作出一条平滑的曲线（包括直线），使尽可能多的点落在线上，不能落

在线上的点均匀分布在线的两侧，离线较远的点舍弃。

5.以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表

的函数。

二）数据处理

1.列表法

将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的比值在误差允许范围内是相

等的。

2.图像法

以弹簧伸长量x为横坐标、弹力F为纵坐标建立坐标系，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合

曲线是一条过坐标原点的直线。

三）注意事项

1.安装实验装置时，要保持刻度尺竖直并靠近弹簧。

2.实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免超过弹簧的弹性限度。

3.每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标纸上描的点尽可能稀，这样作出的图线更精确。

4.要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。

5.不要画折线。描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意不在直线上的点要均匀分布

在直线的两侧。

6.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。

三、探究两个互成角度的力的合成规律

一）实验步骤

1.装置安装：在方木板上用图钉固定一张白纸，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，如图甲，橡

皮条的原长为GE。

2.两力拉：如图乙，在小圆环上系上两个细绳套，用手通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环，

小圆环处于。点，橡皮条伸长的长度为EO。用铅笔描下。点位置、细绳套的方向，并记录两弹簧测

力计的读数Fi、F2O

3.一力拉：如图丙，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于。点，记下细绳套的方向和弹簧

测力计的读数F。

4.重复实验：改变拉力Fi和F2的大小和方向，重做几次实验。

二）数据处理

1.用铅笔和刻度尺从点0沿细绳套的方向画直线，按选定的标度作出Fi、Fz和F的图示。

2.以Fi和F2为邻边作平行四边形，过0点画平行四边形的对角线，此对角线代表的力记为F,如图

To

3.分析多次实验得到的多组数据，比较F与F在误差允许的范围内是否完全重合，从而总结出两个互

成角度的力的合成规律：平行四边形定则。

四、探究加速度与物体受力、物体质量的关系

一）实验步骤

1.测量:用天平测量小盘和祛码的质量m'和小车的质量m。

2.安装:按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上（即不给小车牵引力）

细绳纸带

四1Z二

小

有

&端

轮小车打点计时器

滑

K木

实验台

3.平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑。

4.操作

1）小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取下纸带并编上号码。

2）保持小车的质量m不变，改变小盘和祛码的质量m',重复步骤1）。

3）在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算出小车运动的加速度a。

4）描点作图，作a-F图像。

5）保持小盘和祛码的质量nT不变，改变小车质量m,重复步骤1）和3）,作,图像。

m

二）数据处理

1.利用逐差法求a。

2.以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成

正比。

3.以a为纵坐标，，「为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比。

m

»提升专练

，真题感知

1.（2024・甘肃•高考真题）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。

⑴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…，以，时间间隔均为兀下列加速度算式中，最优的是.（单

选，填正确答案标号）。

1,Ss、一，、/1

图2

1fS8-SS7-S56-s-ss4-s3s3-ss2-s,

A.CL——--------------------------1---------------------1--------------------1--------------------1---------------------1---------------------1----------

1T2T2T2T2T2T2T2

J_ISg§6+S]-S5+§6-§4+S5-S3+§4S?S3Si

B.CI=~\------------T

6(2T22T22T'22T22T22T?

।跖一S।邑一S3।&-邑।S

C.44

3T3T23T223TT23T22

JSf1Se-S]J1一品

D.〃=­I~~—7

4(4L4T2404T2

⑶以小车和祛码的总质量M为横坐标，加速度的倒数,为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的工图

aa

像如图3所示。

由图可知，在所受外力一定的条件下，。与M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。

2.（2024・海南•高考真题）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:

L'°

尸j

P：

(回)用图钉将白纸固定在水平木板上；

(0)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B和B的方向分别过P/和尸2点，大小分别为B=3.60N、F2=2.90N；拉力

B和生，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尸3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入、尸2和尸的图示，然后按平行四边形定则画出B、尸2的合力尸。

(2)比较歹和写出可能产生误差的两点原因—

3.(2024・浙江・高考真题)如图1所示是"探究加速度与力、质量的关系"的实验装置。

(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为坐标原点的无轴，各计数点的位置坐

标分别为0、4、…、%。已知打点计时器的打点周期为T,则打计数点5时小车速度的表达式以=

小车加速度的表达式是.

0/々/X4X5X6

0123456X

jl*喇&m■而|・巾|嘀11|11桶II*呷I向即癖・|■而|前11周而驷1内叫喻网邮*|■曲|则讪|聊近1|1脚而悯响Nl|・|响ll|l哪血聊I画唧|||而『髀|而|/11|■而哪聊而

01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950

cm

图2

4.（2024•江西•高考真题）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My320g。利用光电门系统测出不同钩码质量机时小车加速度心钩码所受重力记

为R作出a-b图像，如图（b）中图线甲所示。

2

A^（m-s-）

6.0

5

^.O

4,0

3.0

2.0

1.0

F/(9.8N)

00.100.200.30

图(b)

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

的质量增加至〃2=470g,重复步骤（2）的测量过程，作出。-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o再将小车的质量增加至

“3=720g,重复步骤（2）的测量过程，记录钩码所受重力厂与小车加速度。，如表所示（表中第9〜14

组数据未列出）。

序号12345

钩码所受重力尸/（9.8N）0.0200.0400.0600.0800.100

小车加速度a/（m-s-2）0.260.550.821.081.36

序号6789〜1415

钩码所受重力//（9.8N）0.1200.1400.160......0.300

小车加速度a/（m-s-2）1.671.952.20......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，。与尸成正比。结合所学知识对上述推

断进行解释：O

5.（2024・贵州•高考真题）智能手机内置很多传感器，磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器

结合某应用软件，利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下：

（1）在长直木条内嵌入7片小磁铁，最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图（a）所示。

（2）开启磁传感器，让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器，然后让木条从静止开始沿竖直方向自由

下落。

（3）以木条释放瞬间为计时起点，记录下各小磁铁经过传感器的时刻，数据如下表所示：

/z(m)0.000.050.150.300.500.751.05

心）0.0000.1010.1750.2470.3190.3910.462

（4）根据表中数据，在答题卡上补全图（b）中的数据点，并用平滑曲线绘制下落高度〃随时间t变化

的〃T图线0

（5）由绘制的/7V图线可知，下落高度随时间的变化是—（填"线性"或"非线性"）关系。

（6）将表中数据利用计算机拟合出下落高度〃与时间的平方〃的函数关系式为//=4.916产（SI）。据此函

数可得重力加速度大小为—m/s2o（结果保留3位有效数字）

6.（2024•天津•高考真题）某同学用图示装置探究加速度与力的关系。

小车纸带

器

计时

打点

\

带

打出纸

动，并

时运

槽码

不挂

车在

，使小

倾角

木板

，调节

阻力

其他

力及

的阻

小车

器对

计时

偿打点

（1）为补

是;

当的

力恰

偿阻

明补

能表

图中

，下

检验

进行

，

出）

未画

图中

点，

有4个

间还

数点

个计

邻两

（每相

所示

下图

点如

计数

部分

带，

条纸

到一

验得

次实

⑵某

小

z,则

50H

频率为

流电源

所接交

计时器

知打点

m。已

73c

=7.

,S4

21cm

3=7.

70cm,S

$2=6.

20cm,

4=6.

测得

字）；

效数