2026年高考物理复习新题速递之力学实验

第66页（共66页）2026年高考物理复习新题速递之力学实验一．选择题（共5小题）1．小明利用如图1所示的装置和频闪摄影来探究平抛运动的特点，他通过击打弹簧片使A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图2为某次实验得到的频闪照片，根据该频闪照片分析，下列说法正确的是（）A．仅可判断A球沿竖直方向做自由落体运动 B．仅可判断A球沿水平方向做匀速直线运动 C．可判断A球沿竖直方向做自由落体运动，沿水平方向做匀速直线运动 D．借助刻度尺仅在照片上测量小球的位置即可求出A球抛出时的初速度大小2．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，关于此实验，下列说法正确的是（）A．拉力方向应与木板平面平行，只需记录拉力的大小 B．实验中把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90° C．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两绳的夹角越大越好 D．图中的力F′方向和细绳AO方向相同3．下列说法正确的是（）A．“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中实际测量Δx越短计算瞬时速度v=ΔxB．“探究小车速度随时间变化的规律”实验中需要进行补偿阻力操作 C．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中弹簧秤外壳与木板间的摩擦对实验结果有影响 D．“探究平抛运动的特点”实验中斜槽与钢球间的摩擦力对实验结果没有影响4．在实验“探究两个互成角度的力的合成规律中”，选用的器材为弹簧秤、白纸、木板、图钉、橡皮条、铅笔、细绳套，下列说法正确的是（）A．用两个弹簧秤拉橡皮条和用一个弹簧秤拉橡皮条时，只需要橡皮条伸长长度相同即可 B．两细绳套应适当长一些 C．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，两测力计的读数越大越好5．频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。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，在胶片上记录物体沿直线运动时在几个连续闪光时刻的位置，如图所示，物体可视为质点。若想验证该运动是否为匀变速直线运动，则需测量（）A．物体开始运动时的位置 B．频闪仪的频闪频率 C．物体相邻位置间的距离 D．照相底片的长度和宽度二．多选题（共3小题）（多选）6．我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。则关于这个实验，下列说法中正确的是（）A．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处 B．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处 C．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处 D．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处（多选）7．有关如图四幅图的描述，正确的是（）A．甲图是用微元法探究匀变速直线运动的位移，v﹣t图像中所有小矩形“面积”之和近似等于物体的位移大小，时间段分得越多则越接近 B．乙图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间，随着斜面倾角的增大，伽利略观察到铜球的运动规律相同，合理外推得到自由落体运动规律 C．丙图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变 D．丁图是物体由静止状态被拉动，直到物体匀速运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（多选）8．研究滑动摩擦力大小的实验装置如图所示，木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计的一端水平固定，另一端通过水平细绳与木块相连，用缓慢增大的力拉动木板，使之在桌面上滑动（木块始终未脱离木板）。弹簧测力计示数稳定后（）A．木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态有关 B．木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态无关 C．木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数有关 D．木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数无关三．实验题（共12小题）9．小宇利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。（1）下列操作正确的是（填选项序号）。A.实验中所用钩码的数量越多越好B.释放小车时，应使小车靠近定滑轮C.实验时应使细绳与长木板平行D.实验时应先接通电源再释放小车（2）经过多次操作，从其中选择了一条比较清晰的纸带，如图2所示。已知相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，且打点计时器的打点频率为f＝50Hz，通过测量相邻两计数点之间的距离依次为x1＝0.75cm、x2＝1.37cm、x3＝2.00cm、x4＝2.62cm、x5＝3.25cm、x6＝3.86cm，打点计时器打下B点时小车的速度vB＝m/s，小车的加速度大小为a＝m/s2（以上结果均保留2位小数）。（3）如果实验时，所用交流电源的实际频率为51Hz，则小车加速度的测量值（填“大于”“等于”或“小于”）实际值。10．某实验小组用如图1所示的装置来测量物块甲与水平桌面间的动摩擦因数，物块甲、乙通过跨过定滑轮的轻质细线连接，在乙的下面固定一光电门，乙与光电门间的高度差为h，已知甲、乙的质量之比为2：1，乙的上下表面高度为d（远小于h），由静止释放甲，乙向下运动通过光电门的时间为Δt，多次改变甲释放时乙与光电门间的高度差h，重复实验。用测得的数据描绘出h与1(Δt)2的关系图像如图（1）桌面上方细线与桌面（填“需要”或“不需要”）平行，乙通过光电门的速度为（用所给字母表示）。（2）若乙图的斜率为k，则甲与桌面间的动摩擦因数为（用所给字母表示）。11．“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。学习小组同学用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。（1）关于实验，下列做法正确的是（双选，填选项前的字母）。A.选择体积小、质量大的小球B.借助重垂线确定竖直方向C.先抛出小球，再打开频闪仪（2）用如图甲所示装置，使小球从桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动。测得小球连续3个位置的水平和竖直距离如图乙所示，已知物体的实际大小与照片上物体影像大小的比值为k，重力加速度为g。则A球平抛的初速度表达式v0＝。（3）若小组同学测得如图丙所示的频闪照片，但实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测出小球两个位置的实际坐标值（8.82，11.76）、（23.52，31.36）。已知频闪频率为20Hz，根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为，重力加速度为m/s2。（结果均保留两位有效数字）12．某学习小组“探究加速度与力之间关系”的实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后两辆小车同时停下来。（1）选择两个质量相同的小车，安装实验器材，调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿轨道做（填“匀速”或“匀加速”）直线运动。（2）小车甲悬挂小盘及重物总质量为m1，小车乙悬挂小盘及重物总质量为m2，如果认为m1g、m2g为小车所受的合外力，（选填“需要”或“不需要”）m1、m2均远小于小车的质量。（3）操作控制系统，让两小车同时开始运动，再同时停下来。用刻度尺测出甲、乙小车移动的位移x1、x2，则甲、乙小车的加速度之比为（用x1、x2表示）。（4）若m1、m2、x1、x2满足，则可说明小车的加速度与其所受的合外力成正比。13．某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。（1）若小球A的质量为m1，小球B的质量为m2，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求m1m2（填“＞”“＝”或“＜”）；（2）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图乙中画的三个圆最合理的是圆（填“a”“b”或“c”）；（3）本实验中（填“必须”或“没必要”）测量小球做平抛运动的高度；（4）若测得OP＝s1，OM＝s2，ON＝s3，在误差允许的范围内，满足关系式成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式成立，则说明碰撞为弹性碰撞。（均选用m1、m2、s1、s2、s3表示）14．小明在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验。如图1，他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球，设计的实验步骤是：A．将小石块用不可伸长的细线系好，结点为N，细线的上端固定于O点；B．用刻度尺测量ON间细线的长度l作为摆长；C．将石块拉开一个大约α＝5°的角度，然后由静止释放；D．从石块摆至某一位置处开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=tE．改变ON间细线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F．根据公式g=4π2T2l，分别计算出每组l（1）小石块摆动的过程中，充当回复力的是。A．重力B．拉力C．拉力沿水平方向的分力D．重力沿圆弧切线方向的分力（2）为使测量更加准确，步骤D中，小明应从（选填“最大位移”或“平衡位置”）处开始计时。（3）小明用ON的长l作为摆长，g的测量值比真实值（选填“偏大”或“偏小”）。（4）小红利用小明测出的多组摆长l和周期T的值，作出T2﹣l图线如图2所示，并计算出图线的斜率为k，由斜率k求出重力加速度g＝m/s2（计算结果保留2位小数）。15．某同学利用电火花计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，如图（甲）所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。所使用的交流电的频率为50Hz。（1）为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图（乙）所示。若各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接后为一条直线，则可以判断此小车（选填：“是”或“不是”）做匀变速直线运动。（2）在图中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.31cm、x4＝8.94cm、x5＝9.57cm、x6＝10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是m/s，小车运动的加速度大小是m/s2（本小题计算结果均保留两位有效数字）。（3）如果当时电网中交流电的频率是f＝51Hz而电压不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值实际值（填“大于”，“等于”或“小于”）。（4）如果当时电网中交流电的电压变为210V而频率不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值实际值（填“大于”，“等于”或“小于”）。16．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，图中砝码和小桶的质量为m，打点计时器所接电源的频率为50Hz。某小组同学保持木块质量M不变，探究加速度a与合力F的关系。某次实验的纸带如图乙所示，每5个点取一个计数点，则木块的加速度a＝m/s2。但该组同学由于疏忽没有平衡摩擦力f（带滑轮的长木板水平），得到a﹣F图像如图丙所示。则木块与木板间的动摩擦因数μ＝，图像后段出现弯曲的原因是。（g＝10m/s2，计算结果均保留2位小数）17．一电火花打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲所示：（1）该打点计时器使用的是V交流电源。（2）A点对应刻度尺的读数为cm。（3）若工作电源频率为50Hz，纸带打点情况如图乙所示，图中相邻两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器在打下E点时小车的瞬时速度为cm/s，若小车做匀变速直线运动，小车加速度为cm/s2。（本小题两个结果均保留3位有效数字）（4）若因电网原因，在实验中该同学使用的交流电频率略大于50Hz，且该同学未发现这一事实，这样计算出的C点速度与真实值相比（“偏大”“偏小”或“不变”）。18．某实验小组用如图甲所示的单摆装置测量当地的重力加速度，进行了如下操作：①测出悬点O到水平地面的距离H＝124.00cm；②打开光源，测出小球静止时在竖直墙面上的投影中心到地面的高度h0＝25.80cm；③将细线从竖直方向拉开较小角度后释放，打开手机的连拍功能，将连拍间隔设为0.1s，记录小球在不同时刻投影中心的位置并测出其离地面的高度h；④将测出的高度和对应的时刻输入计算机，得到小球球心的离地高度h随时间t变化的图像如图乙所示。请回答下列问题：（1）单摆的摆长l＝cm；（2）单摆的周期T＝s；（3）当地的重力加速度大小g＝m/s2（取π2＝10，结果保留3位有效数字）。19．如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置，主要实验步骤如下：A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；B．测出挡光条的宽度d；C．将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离l；D．释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间t；E．用天平称出托盘和砝码的总质量m；F.……回答下列问题：（1）在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了。（2）为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是。（3）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系为。20．某同学用如图甲所示的装置，利用重物自由下落来验证机械能守恒定律。（1）该实验中，为减小重物下落时所受空气阻力，重物应选用质量和密度（选填“较大”或“较小”）的金属锤。（2）实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记做O，另选连续的三个点A、B、C作为测量点，测得A、B、C到O的距离分别为lA、lB、lC。所用重物的质量为m。打点计时器打点的周期为T，已知重力加速度为g。①乙图中，纸带的（填“左”或“右”）端与重物相连；②根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量为，动能的增加量为（用题目中所给字母表示）。

2026年高考物理复习新题速递之力学实验（2025年10月）参考答案与试题解析一．选择题（共5小题）题号12345答案CDDBC二．多选题（共3小题）题号678答案BDABCBD一．选择题（共5小题）1．小明利用如图1所示的装置和频闪摄影来探究平抛运动的特点，他通过击打弹簧片使A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图2为某次实验得到的频闪照片，根据该频闪照片分析，下列说法正确的是（）A．仅可判断A球沿竖直方向做自由落体运动 B．仅可判断A球沿水平方向做匀速直线运动 C．可判断A球沿竖直方向做自由落体运动，沿水平方向做匀速直线运动 D．借助刻度尺仅在照片上测量小球的位置即可求出A球抛出时的初速度大小【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；实验分析法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】C【分析】根据匀速直线运动的特点分析判断，根据竖直方向A球的运动和B球相同判断；根据平抛运动规律推导表达式判断。【解答】解：ABC．由图可知，A球在相等时间内的水平位移相等，则可判断A球水平方向做匀速直线运动；竖直方向A球的运动和B球相同，则可判断A球沿竖直方向做自由落体运动；故AB错误，C正确；D．根据平抛运动规律x＝vtΔy＝gt2可得v=可知要计算A球抛出时的初速度，必须要借助刻度尺测出每个小方格的边长，借助重力加速度的值才能求解A球抛出时的初速度大小，故D错误。故选：C。【点评】本题关键掌握用频闪摄影来探究平抛运动特点的实验原理。2．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，关于此实验，下列说法正确的是（）A．拉力方向应与木板平面平行，只需记录拉力的大小 B．实验中把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90° C．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两绳的夹角越大越好 D．图中的力F′方向和细绳AO方向相同【考点】探究两个互成角度的力的合成规律．【专题】实验题；定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．【答案】D【分析】根据拉力方向应与木板平面平行，两个弹簧测力计之间的夹角大小适当即可，结合图中的力F′是两个分力合力的实验值，其方向和细绳AO方向相同分析求解。【解答】解：A．拉力方向应与木板平面平行，需要记录拉力的大小和方向，故A错误；BC．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角大小适当即可，不一定要取90°，不宜过大或过小，故BC错误；D．图中的力F′是两个分力合力的实验值，其方向和细绳AO方向相同，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了探究两个互成角度的力的合成规律的实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。3．下列说法正确的是（）A．“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中实际测量Δx越短计算瞬时速度v=ΔxB．“探究小车速度随时间变化的规律”实验中需要进行补偿阻力操作 C．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中弹簧秤外壳与木板间的摩擦对实验结果有影响 D．“探究平抛运动的特点”实验中斜槽与钢球间的摩擦力对实验结果没有影响【考点】探究平抛运动的特点；探究小车速度随时间变化的规律；探究两个互成角度的力的合成规律．【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．【答案】D【分析】根据各个实验的实验原理和注意事项以及误差情况进行分析解答。【解答】解：A.“测量纸带的平均速度和瞬时速度”实验中实际测量Δx越短，满足时间Δt越小，但测量Δx的误差又越大，故计算瞬时速度v=ΔxΔtB.根据“探究小车速度随时间变化的规律”实验的使用原理可知，不需要进行补偿阻力操作，小车只要做匀变速运动即可，故B错误；C.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中弹簧秤外壳与木板间的摩擦对测力计示数没有影响，对实验结果没有影响，故C错误；D.“探究平抛运动的特点”实验中斜槽与钢球间的摩擦力对实验结果没有影响，只要每次保证钢球从同一位置静止释放即可，故D正确。故选：D。【点评】考查各个实验的实验原理和注意事项以及误差情况，会根据题意进行准确分析解答。4．在实验“探究两个互成角度的力的合成规律中”，选用的器材为弹簧秤、白纸、木板、图钉、橡皮条、铅笔、细绳套，下列说法正确的是（）A．用两个弹簧秤拉橡皮条和用一个弹簧秤拉橡皮条时，只需要橡皮条伸长长度相同即可 B．两细绳套应适当长一些 C．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，两测力计的读数越大越好【考点】探究两个互成角度的力的合成规律．【专题】定性思想；实验分析法；平行四边形法则图解法专题；实验探究能力．【答案】B【分析】根据保证效果相同分析判断；根据减小误差分析判断；根据合力不超过测力计的量程分析判断。【解答】解：A．用两个弹簧秤拉橡皮条和用一个弹簧秤拉橡皮条时，为了保证效果相同，需要橡皮条伸长长度相同，且方向相同，故A错误；B．两细绳套应适当长一些，可以减小拉力方向标记的误差，故B正确；C．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，两测力计的读数应适当大一些，同时需要保证两个拉力的合力不超过测力计的量程，所以并不是越大越好，故C错误。故选：B。【点评】本题关键掌握探究两个互成角度的力的合成规律的实验原理和减小误差的方法。5．频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。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，在胶片上记录物体沿直线运动时在几个连续闪光时刻的位置，如图所示，物体可视为质点。若想验证该运动是否为匀变速直线运动，则需测量（）A．物体开始运动时的位置 B．频闪仪的频闪频率 C．物体相邻位置间的距离 D．照相底片的长度和宽度【考点】频闪相机测量物体速度．【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．【答案】C【分析】根据匀变速直线运动的位移特点进行分析解答。【解答】解：根据匀变速直线运动规律可知，若物体在连续相等的时间内位移差不变，则物体做匀变速直线运动，需要测量物体相邻位置间的距离，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题考查匀变速直线运动的规律，目的是考查学生的创新能力。二．多选题（共3小题）（多选）6．我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。则关于这个实验，下列说法中正确的是（）A．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处 B．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处 C．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处 D．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处【考点】探究圆周运动的相关参数问题．【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题；实验探究能力．【答案】BD【分析】长槽横臂的挡板B到转轴距离是挡板A的2倍，挡板A和挡板C到各自转轴距离相等，探究向心力与质量、角速度、半径关系是可根据控制变量法分析各选项。【解答】解：A、探究向心力和半径的关系时，应控制质量、角速度相同，改变半径，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上保证角速度相同，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故A错误；B、探究向心力和质量的关系时，应控制半径、角速度相同，改变质量，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上保证角速度相同，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故B正确；CD、探究向心力和角速度的关系时，需控制质量、半径相同，改变角速度，应将传动皮带套在两塔轮半径不相同的轮盘上保证角速度不相同，且将将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故C错误，D正确；故选：BD。【点评】本题考查探究影响向心力大小因素的实验装置，解题关键是控制变量法的使用。（多选）7．有关如图四幅图的描述，正确的是（）A．甲图是用微元法探究匀变速直线运动的位移，v﹣t图像中所有小矩形“面积”之和近似等于物体的位移大小，时间段分得越多则越接近 B．乙图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力，方便测时间，随着斜面倾角的增大，伽利略观察到铜球的运动规律相同，合理外推得到自由落体运动规律 C．丙图桌面上的装置可以放大桌面的微小形变 D．丁图是物体由静止状态被拉动，直到物体匀速运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力【考点】探究影响滑动摩擦力的因素；微小量放大法；伽利略对自由落体运动的探究．【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．【答案】ABC【分析】理解每个选项中描述的实验原理和结果，尤其是它们如何与物理学的基本概念和定律对应。通过对每个选项的分析，找出符合物理学原理或实验事实的描述。【解答】解：A．甲图是用微元法探究匀变速直线运动的位移，所有小矩形面积之和近似等于物体的位移大小，分得越多则越接近，故A正确；B．乙图是伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，伽利略利用斜面“冲淡”重力作用，方便测时间，随着斜面倾角的增大，伽利略观察到铜球的运动规律相同，合理外推得到自由落体运动规律，故B正确；C．丙图桌面上的装置利用光的反射可以放大桌面的微小形变，故C正确；D．丁图是物体由静止状态被拉动，直到物体匀速运动起来，用力的传感器测得拉力的变化过程，说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力，故D错误。故选：ABC。【点评】本题主要考查是物理中研究问题的方法，不同的问题可以用不同的方法解决。（多选）8．研究滑动摩擦力大小的实验装置如图所示，木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计的一端水平固定，另一端通过水平细绳与木块相连，用缓慢增大的力拉动木板，使之在桌面上滑动（木块始终未脱离木板）。弹簧测力计示数稳定后（）A．木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态有关 B．木块相对桌面静止，弹簧测力计示数与木板的运动状态无关 C．木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数有关 D．木板相对桌面运动，弹簧测力计示数与木板和桌面间的动摩擦因数无关【考点】探究影响滑动摩擦力的因素．【专题】定性思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力．【答案】BD【分析】分别对两物体受力分析，根据平衡条件明确弹簧秤拉力与摩擦力间的关系。【解答】解：AB．木块相对桌面静止，当木板相对桌面运动时，弹簧测力计示数与木板的运动状态无关，弹簧弹力等于木块与木板间的滑动摩擦力，故A错误，B正确；CD．当木板相对桌面运动时，弹簧弹力等于木块与木板间的滑动摩擦力，所以弹簧测力计示数与木板和木块间的动摩擦因数有关，与木板和桌面间的动摩擦因数无关，故C错误，D正确；故选：BD。【点评】本题要注意掌握平衡条件以及滑动摩擦力的性质，知道滑动摩擦力大小跟压力大小、接触面粗糙程度有关。三．实验题（共12小题）9．小宇利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。（1）下列操作正确的是CD（填选项序号）。A.实验中所用钩码的数量越多越好B.释放小车时，应使小车靠近定滑轮C.实验时应使细绳与长木板平行D.实验时应先接通电源再释放小车（2）经过多次操作，从其中选择了一条比较清晰的纸带，如图2所示。已知相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，且打点计时器的打点频率为f＝50Hz，通过测量相邻两计数点之间的距离依次为x1＝0.75cm、x2＝1.37cm、x3＝2.00cm、x4＝2.62cm、x5＝3.25cm、x6＝3.86cm，打点计时器打下B点时小车的速度vB＝0.17m/s，小车的加速度大小为a＝0.62m/s2（以上结果均保留2位小数）。（3）如果实验时，所用交流电源的实际频率为51Hz，则小车加速度的测量值小于（填“大于”“等于”或“小于”）实际值。【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．【答案】（1）CD。（2）0.17，0.62。（3）小于。【分析】（1）根据探究小车速度随时间变化的规律的实验原理和注意事项进行分析解答。（2）根据匀变速直线运动平均速度和瞬时速度的公式结合逐差法求解加速度的公式进行分析解答。（3）根据实际的周期变化情况结合加速度表达式进行分析解答。【解答】解：（1）A.所挂钩码的数量越多，小车的加速度越大，打出的点迹可能较少，不利于实验数据的分析，故A错误；B.释放小车时，小车应靠近打点计时器，以便打出更多的点迹，便于实验数据分析，故B错误；C.实验时应使细绳与长木板平行，使小车受到的合外力等于钩码的重力，故C正确；D.实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故D正确。故选：CD。（2）由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为T＝5×0.02s由匀变速直线运动规律可得，打点计时器打下B点时小车的速度vB=x2+x32T（3）如果实验时使用交流电的频率为51Hz，实际打点时间小于0.02s，而计算时仍按0.02s代入计算，导致测量值偏小。故答案为：（1）CD。（2）0.17，0.62。（3）小于。【点评】考查纸带的数据处理，明确相应的实验原理和注意事项，属于基础题。10．某实验小组用如图1所示的装置来测量物块甲与水平桌面间的动摩擦因数，物块甲、乙通过跨过定滑轮的轻质细线连接，在乙的下面固定一光电门，乙与光电门间的高度差为h，已知甲、乙的质量之比为2：1，乙的上下表面高度为d（远小于h），由静止释放甲，乙向下运动通过光电门的时间为Δt，多次改变甲释放时乙与光电门间的高度差h，重复实验。用测得的数据描绘出h与1(Δt)2的关系图像如图（1）桌面上方细线与桌面需要（填“需要”或“不需要”）平行，乙通过光电门的速度为dΔt（2）若乙图的斜率为k，则甲与桌面间的动摩擦因数为12-3【考点】探究影响滑动摩擦力的因素．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】（1）需要，dΔt；（2）1【分析】（1）根据甲所受合力恒定分析，根据平均速度计算；（2）根据速度—位移公式写出图像的函数表达式，结合牛顿第二定律计算。【解答】解；（1）桌面上方细线与桌面如果不平行，需要把细线的拉力沿着水平方向和竖直方向分解来表达甲的合力，因为细线与水平方向的夹角未知，合力无法表达，且在甲运动过程中，细线和水平方向是夹角不断的变化，则甲所受合力会不断的变化，所以桌面上方细线与桌面一定要平行；短时间内平均速度可替代瞬时速度，则乙通过光电门的速度为v＝d（2）根据速度—位移公式对乙有2ah=(dΔt)2，整理可得h=d22a⋅1Δt2，即h＝k1Δt2，对甲、乙整体故答案为：（1）需要，dΔt；（2）1【点评】能够根据速度—位移公式写出图像的函数表达式是解题的关键，能够根据牛顿第二定律写出对应的方程是解题的基础。11．“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。学习小组同学用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。（1）关于实验，下列做法正确的是AB（双选，填选项前的字母）。A.选择体积小、质量大的小球B.借助重垂线确定竖直方向C.先抛出小球，再打开频闪仪（2）用如图甲所示装置，使小球从桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动。测得小球连续3个位置的水平和竖直距离如图乙所示，已知物体的实际大小与照片上物体影像大小的比值为k，重力加速度为g。则A球平抛的初速度表达式v0＝x0kgy（3）若小组同学测得如图丙所示的频闪照片，但实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测出小球两个位置的实际坐标值（8.82，11.76）、（23.52，31.36）。已知频闪频率为20Hz，根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为0.75，重力加速度为9.80m/s2。（结果均保留两位有效数字）【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；分析综合能力．【答案】（1）AB；（2）x0（3）0.75，9.80。【分析】（1）由平抛运动规律及实验原理判断即可；（2）根据平抛运动水平匀速、竖直自由落体的规律，结合图中位移信息求解初速度；（3）将重力加速度分别沿x、y轴方向分解，再根据匀变速运动的推论分析作答。【解答】解：（1）A、为了减小空气阻力的影响，需要选择体积小、质量大的金属球，故A正确；B、本实验需要借助重垂线确定竖直方向，故B正确；C、要先打开频闪仪，再释放小球，这样才可以尽可能的多记录一些点迹，故C错误。故选：AB。（2）设频闪的时间间隔为T，则在竖直方向上，有k在水平方向上，有kx0＝v0T联立解得：v0=（3）如图，x0、y0分别表示水平和竖直，设中垂线方向y0与y轴间的夹角为θ，如图所示：当建立的坐标系为x1、y1时，则x轴方向做匀加速运动，根据逐差法计算加速度，有：x2y2联立解得：tanθ＝0.75，g＝9.80m/s2故答案为：（1）AB；（2）x0（3）0.75，9.80。【点评】本题考查了探究平抛运动的特点的实验，基础题目。掌握此实验的目的，应用对比的实验研究方法。12．某学习小组“探究加速度与力之间关系”的实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后两辆小车同时停下来。（1）选择两个质量相同的小车，安装实验器材，调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿轨道做匀速（填“匀速”或“匀加速”）直线运动。（2）小车甲悬挂小盘及重物总质量为m1，小车乙悬挂小盘及重物总质量为m2，如果认为m1g、m2g为小车所受的合外力，需要（选填“需要”或“不需要”）m1、m2均远小于小车的质量。（3）操作控制系统，让两小车同时开始运动，再同时停下来。用刻度尺测出甲、乙小车移动的位移x1、x2，则甲、乙小车的加速度之比为x1x2（用x1、（4）若m1、m2、x1、x2满足x1x2【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】实验题；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；推理论证能力．【答案】（1）匀速；（2）需要；（3）x1x2；（4【分析】（1）根据安装实验器材时，需要平衡摩擦力，故应调节轨道的倾斜度分析求解；（2）根据牛顿第二定律，对小车、小盘及重物受力分析求解；（3）根据匀变速直线运动规律分析求解；（4）根据牛顿第二定律，结合小车的加速度分析求解。【解答】解：（1）安装实验器材时，需要平衡摩擦力，故应调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板做匀速直线运动。（2）对小车受力分析，根据牛顿第二定律可得T＝Ma对小盘及重物受力分析则有mg﹣T＝ma联立解得T故只有小车的总质量M远远大于小盘及重物的质量时，小车受到的外力才等于小盘及重物的重力，即需要满足M≫m（3）两小车做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律则有x则两小车的加速度之比为a（4）对小车而言，根据牛顿第二定律可得mg＝Ma结合题意可得a结合上述结论即有x故答案为：（1）匀速；（2）需要；（3）x1x2；（4【点评】本题考查了机械能守恒定律的实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。13．某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再将半径相同的B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，O、M、P、N位于同一水平直线上。（1）若小球A的质量为m1，小球B的质量为m2，为保证两球碰撞后沿同一方向运动，则要求m1＞m2（填“＞”“＝”或“＜”）；（2）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图乙中画的三个圆最合理的是圆c（填“a”“b”或“c”）；（3）本实验中没必要（填“必须”或“没必要”）测量小球做平抛运动的高度；（4）若测得OP＝s1，OM＝s2，ON＝s3，在误差允许的范围内，满足关系式m1s1＝m1s2+m2s3成立，则验证了动量守恒定律；若满足关系式s1+s2＝s3成立，则说明碰撞为弹性碰撞。（均选用m1、m2、s1、s2、s3表示）【考点】验证动量守恒定律．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；动量定理应用专题；实验探究能力．【答案】（1）＞；（2）c；（3）没必要；（4）m1s1＝m1s2+m2s3；s1+s2＝s3。【分析】（1）从防止入射小球发生反弹的角度分析作答；（2）根据确定小球的平均落点位置的正确方法分析作答；（3）小球离开斜槽后做平抛运动，根据需要验证的动量守恒定律的表达式分析作答；（4）根据平抛运动的规律求解入射小球和被碰小球碰撞前后的瞬时速度，根据动量守恒定律求解需要满足的表达式；根据能量守恒定律（机械能守恒定律）求解需要满足的表达式，然后作答。【解答】解：（1）为了防止入射小球发生反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，即m1＞m2（2）如果采用画圆法确定小球的平均落点位置，应该让所画的圆尽可能地把大多数落点包进去，且圆的半径最小，这样所画圆的圆心即为小球落点的平均位置，故圆c画的最合理。（3）平抛运动在竖直方向做自由落体运动h小球在空中的运动时间t由于小球碰撞前后做自由落体运动的高度都相同，因此小球做平抛运动的时间相同；需要验证的表达式为m等式两边的时间消去，所以没必要测量小球做平抛运动的高度。（4）设平抛运动的时间为t，则碰前A球的速度v碰后的速度为v被碰小球的速度为v取水平向右为正方向，若碰撞过程中系统的动量守恒，则满足m1v0＝m1v1+m2v2即验证m1s1＝m1s2+m2s3成立；若碰撞为弹性碰撞，满足机械能守恒定律，需要验证1联立m1s1＝m1s2+m2s3，化简可得s1+s2＝s3。故答案为：（1）＞；（2）c；（3）没必要；（4）m1s1＝m1s2+m2s3；s1+s2＝s3。【点评】本题考查了成“验证动量守恒定律”的实验，要明确实验原理，掌握动量守恒定律和机械能守恒定律的运用。14．小明在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验。如图1，他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球，设计的实验步骤是：A．将小石块用不可伸长的细线系好，结点为N，细线的上端固定于O点；B．用刻度尺测量ON间细线的长度l作为摆长；C．将石块拉开一个大约α＝5°的角度，然后由静止释放；D．从石块摆至某一位置处开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=tE．改变ON间细线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F．根据公式g=4π2T2l，分别计算出每组l（1）小石块摆动的过程中，充当回复力的是D。A．重力B．拉力C．拉力沿水平方向的分力D．重力沿圆弧切线方向的分力（2）为使测量更加准确，步骤D中，小明应从平衡位置（选填“最大位移”或“平衡位置”）处开始计时。（3）小明用ON的长l作为摆长，g的测量值比真实值偏小（选填“偏大”或“偏小”）。（4）小红利用小明测出的多组摆长l和周期T的值，作出T2﹣l图线如图2所示，并计算出图线的斜率为k，由斜率k求出重力加速度g＝9.74m/s2（计算结果保留2位小数）。【考点】用单摆测定重力加速度．【专题】实验题；实验分析法；单摆问题；实验探究能力．【答案】（1）D；（2）平衡位置；（3）偏小；（4）9.74。【分析】（1）重力沿切线方向的分力提供单摆做简谐运动的回复力。（2）为减小实验误差应从石块经过平衡位置时开始计时。（3）摆线悬点到石块重心的距离是单摆摆长，根据单摆周期公式分析实验误差。（4）应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，根据图示图象求出重力加速度。【解答】解：（1）小石块摆动过程中，指向平衡位置的力为重力沿圆弧切线方向的分力，所以重力沿圆弧切线方向的分力充当回复力。故D正确，ABC错误；故选：D。（2）石块经过平衡位置时速度最大，在石块经过平衡位置时开始计时可以减小周期测量的实验误差；（3）摆线悬点到石块重心的距离是单摆摆长，摆线长度l小于单摆摆长L，由单摆周期公式T＝2πlg得：g=4π2（4）设N到石块重心的距离为r，单摆摆长L＝l+r，由单摆周期公式：T＝2πlg，可得：T2=4π2gl+4π2rg，由图示T2﹣l图象可知，故答案为：（1）D；（2）平衡位置；（3）偏小；（4）9.74。【点评】本题考查了用单摆测重力加速度实验，理解实验原理是解题的前提与关键，应用单摆周期公式即可解题，平时要注意基础知识的学习。15．某同学利用电火花计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况，如图（甲）所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点（后面计数点未画出），相邻计数点间有4个点迹未画出。所使用的交流电的频率为50Hz。（1）为研究小车的运动，此同学用剪刀沿虚线方向把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下，将剪下的纸带一端对齐，按顺序贴好，如图（乙）所示。若各段纸带上方的左上角、中点或各段纸带的中点连接后为一条直线，则可以判断此小车是（选填：“是”或“不是”）做匀变速直线运动。（2）在图中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.31cm、x4＝8.94cm、x5＝9.57cm、x6＝10.20cm，则打下点迹A时，小车运动的速度大小是0.74m/s，小车运动的加速度大小是0.63m/s2（本小题计算结果均保留两位有效数字）。（3）如果当时电网中交流电的频率是f＝51Hz而电压不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值小于实际值（填“大于”，“等于”或“小于”）。（4）如果当时电网中交流电的电压变为210V而频率不变，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值等于实际值（填“大于”，“等于”或“小于”）。【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．【答案】（1）是；（2）0.74；0.63；（3）小于；（4）等于【分析】（1）纸带的长度分别等于x＝v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t＝0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比。（2）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可求出A点的速度，根据逐差法求出加速度；（3）若交变电流的频率是f＝51Hz，则打点周期T真实值小于0.02s；（4）打点计时器的打点周期与交流电的周期有关，与电压无关即可判断.【解答】解：（1）它们的长度分别等于x＝v平均t，因为剪下的每条纸带所用时间都是t＝0.2s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此条纸带的平均速度之比；而此条纸带的平均速度等于这条纸带中间时刻的速度，因此得出结论，纸带的长度之比等于此条纸带的平均速度之比，还等于各条纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，因此图乙中的B、D、F、H、J、L各点连起来为一直线，说明每相邻两个纸带相差的长度相等，即连续相等时间内的位移差相等，所以说明小车做匀变速直线运动。（2）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该时间内的平均速度，由此可得打A点时小车速度大小vA由逐差法可得小车加速度大小a=（3）若交流电的频率是51Hz，则打点周期T小于0.02s，即使用公式a=ΔxT2计算时所用（4）若交流电的电压是210V而频率不变，则打点周期T不变，计算出的加速度a值不变，其测量值等于实际值。故答案为：（1）是；（2）0.74；0.63；（3）小于；（4）等于【点评】本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力16．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，图中砝码和小桶的质量为m，打点计时器所接电源的频率为50Hz。某小组同学保持木块质量M不变，探究加速度a与合力F的关系。某次实验的纸带如图乙所示，每5个点取一个计数点，则木块的加速度a＝0.42m/s2。但该组同学由于疏忽没有平衡摩擦力f（带滑轮的长木板水平），得到a﹣F图像如图丙所示。则木块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1，图像后段出现弯曲的原因是不再满足砝码桶和砝码总质量m≪M。（g＝10m/s2，计算结果均保留2位小数）【考点】探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定量思想；实验分析法；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】0.42，0.1，不再满足砝码桶和砝码总质量m≪M。【分析】通过纸带数据，用逐差法算出木块加速度；因未平衡摩擦力，结合a﹣F图像，算出木块与木板间动摩擦因数；图像后段弯曲是因为不再满足砝码桶和砝码总质量m≪M，此时不能近似认为砝码和小桶的重力等于木块的合力。【解答】解：木块的加速度a=该组同学由于疏忽没有平衡摩擦力f（带滑轮的长木板水平），则F﹣μmg＝ma，可得a由a﹣F图像可得μg＝1，解得木块与木板间的动摩擦因数μ＝0.1。当满足砝码桶和砝码总质量远小于木块的质量时可认为砝码桶和砝码总重力近似等于木块的牵引力，则当砝码和小桶的质量不断增加，不再满足砝码桶和砝码总质量m≪M时，木块的牵引力与砝码和小桶的总重力出现偏差，则使得图像后段出现弯曲。故答案为：0.42，0.1，不再满足砝码桶和砝码总质量m≪M。【点评】本题考查实验数据处理方法：利用纸带数据，通过逐差法计算物体加速度；实验误差与问题分析：针对未平衡摩擦力的情况，结合a﹣F图像推导动摩擦因数；实验条件的理解：分析a﹣F图像后段弯曲的原因，即对砝码和小桶总质量m≪M这一近似条件的应用与偏差判断；牛顿第二定律F＝ma的实验验证与实际应用。17．一电火花打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲所示：（1）该打点计时器使用的是220V交流电源。（2）A点对应刻度尺的读数为0.60cm。（3）若工作电源频率为50Hz，纸带打点情况如图乙所示，图中相邻两个计数点间还有4个点未画出，打点计时器在打下E点时小车的瞬时速度为24.0cm/s，若小车做匀变速直线运动，小车加速度为40.0cm/s2。（本小题两个结果均保留3位有效数字）（4）若因电网原因，在实验中该同学使用的交流电频率略大于50Hz，且该同学未发现这一事实，这样计算出的C点速度与真实值相比偏小（“偏大”“偏小”或“不变”）。【考点】打点计时器打出纸带的数据处理．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．【答案】（1）220；（2）0.60；（3）24.0；40.0；（4）偏小【分析】（1）电火花打点计时器使用的是220V交流电；（2）刻度尺的读数要估读到最小刻度后一位；（3）求出相邻点的时间间隔，根据由中间时刻的瞬时速度等于平均速度求解打下计数点E时小车的速度大小；根据逐差法计算加速度；（4）若实验时电源频率略大于50Hz，真实时间间隔变小，根据速度计算式分析。【解答】解：（1）电火花打点计时器使用的是220V交流电源；（2）A点对应刻度尺的读数为0.60cm；（3）两个计数点间的时间T=5×打点计时器在打下E点时小车的瞬时速度为vE小车加速度为a=（4）若使用的交流电频率略大于50Hz，则打点的周期变小，而实际计算时仍用0.02s计算，C点速度的测量值与真实值相比偏小。故答案为：（1）220；（2）0.60；（3）24.0；40.0；（4）偏小【点评】掌握“探究小车速度随时间变化的规律”的实验原理，实验器材以及实验数据的处理方法是解题的基础。18．某实验小组用如图甲所示的单摆装置测量当地的重力加速度，进行了如下操作：①测出悬点O到水平地面的距离H＝124.00cm；②打开光源，测出小球静止时在竖直墙面上的投影中心到地面的高度h0＝25.80cm；③将细线从竖直方向拉开较小角度后释放，打开手机的连拍功能，将连拍间隔设为0.1s，记录小球在不同时刻投影中心的位置并测出其离地面的高度h；④将测出的高度和对应的时刻输入计算机，得到小球球心的离地高度h随时间t变化的图像如图乙所示。请回答下列问题：（1）单摆的摆长l＝98.20cm；（2）单摆的周期T＝2.0s；（3）当地的重力加速度大小g＝9.82m/s2（取π2＝10，结果保留3位有效数字）。【考点】用单摆测定重力加速度．【专题】定量思想；实验分析法；单摆问题；实验探究能力．【答案】（1）98.20；（2）2.0；（3）9.82。【分析】（1）单摆的摆长为悬点到小球中心的距离，据此计算；（2）根据图像得到周期；（3）根据单摆周期公式计算。【解答】解：（1）单摆的摆长为悬点到小球中心的距离，则该单摆的摆长为l＝H﹣h0＝124.00cm﹣25.80cm＝98.20cm（2）由图乙可知，单摆的周期为T＝2.0s（3）由单摆的周期公式T=2g=故答案为：（1）98.20；（2）2.0；（3）9.82。【点评】知道单摆摆长的定义，熟练掌握单摆周期公式的应用是解题的基础。19．如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置，主要实验步骤如下：A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平；B．测出挡光条的宽度d；C．将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离l；D．释放滑块，读出挡光条通过光电门的挡光时间t；E．用天平称出托盘和砝码的总质量m；F.……回答下列问题：（1）在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了mgl。（2）为验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是滑块和挡光条的总质量M。（3）若要符合机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系为mgl=12【考点】验证机械能守恒定律．【专题】定量思想；推理法；机械能守恒定律应用专题；分析综合能力．【答案】（1）mgl；（2）滑块和挡光条的总质量M；（3）mgl=【分析】分析物体下降的高度，根据ΔEP＝mgΔh分析系统的重力势能的减少量，由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。根据机械能守恒定律确定要验证的表达式，以及确定所需测量的物理量【解答】解：（1）根据题意可知，系统减少重力势能即为托盘和砝码减小的重力势能，即ΔEP＝mgl；（2）（3）根据瞬时速度的定义式可知，挡光条通过光电门的速率为v=令滑块和挡光条的总质量为M，托盘和砝码下落过程中，系统增加的动能为：ΔE则为了验证机械能守恒，需满足的关系式为：ΔEp＝ΔEk整理可得：mgl=12故答案为：（1）mgl；（2）滑块和挡光条的总质量M；（3）mgl=【点评】解决该题的关键是掌握实验的实验目的和实验原理，熟记瞬时速度的求解方法，知道机械能守恒定律的一般表达式；20．某同学用如图甲所示的装置，利用重物自由下落来验证机械能守恒定律。（1）该实验中，为减小重物下落时所受空气阻力，重物应选用质量和密度较大（选填“较大”或“较小”）的金属锤。（2）实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记做O，另选连续的三个点A、B、C作为测量点，测得A、B、C到O的距离分别为lA、lB、lC。所用重物的质量为m。打点计时器打点的周期为T，已知重力加速度为g。①乙图中，纸带的左（填“左”或“右”）端与重物相连；②根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量为mglB，动能的增加量为m(lC【考点】验证机械能守恒定律．【专题】定量思想；归纳法；机械能守恒定律应用专题；实验探究能力．【答案】（1）较大；（2）①左；②mglB，m(【分析】（1）根据实验要求分析；（2）①根据重物加速下落分析；②根据重力势能的公式计算；先计算出打下B点时的速度，然后根据动能表达式分析。【解答】解：（1）该实验中，为减小重物下落时所受空气阻力，重物应选用质量和密度较大的金属锤。（2）①因为重物做的是加速运动，在连线相等的时间内速度越来越大，点迹之间的距离越来越大，所以是纸带的左端和重物相连；②重力势能的减少量为mglB，打下B点时的速度为vB=故答案为：（1）较大；（2）①左；②mglB，m(【点评】掌握“验证机械能守恒定律”的实验原理和实验注意事项是解题的基础。

考点卡片1．伽利略对自由落体运动的探究【知识点的认识】1．伽利略对自由落体运动的研究（1）历史的回顾：亚里士多德通过对大量的物体下落的观察，直接得出结论：物体越重，下落越快；所用的方法：观察+直觉．（2）逻辑的力量．（3）猜想与假设伽利略相信：a．自然界是简单的，自然界的规律也是简单的；b．落体运动一定是一种最简单的变速运动．它的速度应该是均匀变化的．假设：v∝t，v∝x．（4）实验验证伽利略用铜球从阻力很小的斜面的不同位置由静止下落，铜球在斜面上运动加速度要比它竖直落下时小得多，所以时间容易测出．实验结果表明，光滑斜面倾角不变时，从不同位置让小球滚下，小球的位置与时间的平方比不变，即由此证明了小球沿光滑斜面下滑的运动是匀变速直线运动；换用不同质量的小球重复实验，结论不变．（5）合理外推如果斜面倾角增大到90°，小球仍然保持匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都是一样的！伽利略成功验证了自己的猜想，不仅彻底否定了亚里士多德关于落体运动的错误论断，而且得到了自由落体运动的规律．（6）伽利略科学方法伽利略科学思想方法的核心：把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来．【命题方向】例1：伽俐略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反映自然规律，伽俐略的斜面实验程序如下：（1）减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度．（2）两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面．（3）如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．（4）继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持续的匀速运动．请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（数字表示上述程序的号码）（）A．事实2→事实1→推论3→推论4B．事实2→推论1→推论3→推论4C．事实2→推论3→推论1→推论4D．事实2→推论1→推论4→推论3分析：按实验先后次序排列如下：2→3→1→4．其中，2是事实．实际中，小球由于摩擦，在第二个斜面上上升的高度减小，若摩擦力减小，上升的高度增大，设想没有摩擦力，小球将上升到释放时的高度，如将第二斜面放平，小球没有减速的原因，不会停下来，3，1，4均是在没有摩擦的情况作出的推论．解答：实验先后次序排列如下：2→3→1→4．实验中，如果摩擦力越小，小球在第二个斜面上上升的高度越高，设想没有摩擦，小球将上升到释放时的高度．所以3、1是推论．步骤4中，将第二个斜面放平，实际中小球因摩擦而减速，最后停下来，摩擦力越小，运动的距离越长，设想没有摩擦力，小球没有减速的原因，永远以原来的速度运动下去，所以4也是推论．故选：C．点评：本题是伽利略理想斜面实验，考查对本实验的理解能力，由此实验，伽利略得出了结论：物体的运动不需要力维持．例2：伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关分析：伽利略通过实验观察和逻辑推理发现，小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，换用不同的质量的小球，从不同高度开始滚动，只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的；不断增大斜面的倾角，重复上述实验，得知小球的加速度随斜面倾角的增大而增大．解答：A、B、伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，并证明了速度随时间均匀变化，故A错误，B正确；C、不论斜面光滑与不光滑，当斜面的长度一定时，小球滑到斜面地的速度都与斜面的倾角有关，且倾角越大，小球滑到斜面底端的速度就越大；故C错误；D、斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小，故D错误．故选：B．点评：本题关键要明确伽利略对自由落体运动的研究的实验过程，可以通过阅读课本了解，同时实验事实与理论应该是一致的，故可结合匀变速运动的知识求解．2．打点计时器打出纸带的数据处理【知识点的认识】本考点旨在考查对已经打出的纸带进行数据处理的问题。【命题方向】电磁打点计时器是一种计时仪器．当使用低压交流电源的频率是50Hz时，进行某次实验．如图所示为打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选定的计数点，根据图中标出的数据，可以得到实验物体运动的加速度的大小为m/s2，打出“3”计数点时物体的速度大小为m/s．分析：根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小．解答：由图知时间间隔是0.1s，由匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2解得：a＝6m/s23点的瞬时速度可以用中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，即：v3=x故答案为：6，0.63．点评：利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．【解题方法点拨】在进行纸带数据的计算时，应注意以下几点：（1）弄清纸带中已知的是计时点还是计数点，若是计数点，则相邻计数点间的时间间隔是多少；（2）弄清题中已知的距离是相邻计数点间的距离还是每个计数点到第一个计数点间的距离，若是后者应换算成相邻计数点间的距离再代入原理公式计算；（3）计算时注意将单位化为国际单位制；（4）注意题中要求保留几位有效数字．3．频闪相机测量物体速度【知识点的认识】频闪相机可以通过测量物体在两次频闪间隔时间内走过的位移大小，除以频闪的周期，从而得到物体的运动速度。‌频闪相机的工作原理基于频闪照片，这些照片记录了物体在特定时间间隔内的位置。通过比较物体在不同时间点的位置，可以确定物体在两次频闪间隔内移动的距离。已知频闪的周期（通常是已知的），将这段距离除以周期时间，即可得到物体的平均速度。这种方法不仅适用于测量物体的直线运动速度，还可以用于测量旋转物体的转速，通过观察物体在一个闪频间隔内可能转过的角度，进而计算出转速。在实际应用中，频闪相机技术被广泛应用于测量运动体的运动速度，例如测量家用吊扇的转速和用频闪照相研究“自由落体运动”。通过全息照相技术，频闪法能够提高拍摄效率，并且所产生的加密稳定图样将进一步加强全息图的保密性，具有广阔的应用前景。此外，频闪摄影技术还可以用于测量重力加速度等物理量的研究，通过分析频闪照片上的数据，可以计算出物体的加速度或其他运动参数。总之，频闪相机通过捕捉物体在特定时间间隔内的位置变化，结合已知的频闪周期，为测量物体的运动速度提供了一种准确且有效的方法，同时在科学研究和技术应用中发挥着重要作用‌。【命题方向】小球做直线运动时的频闪照片如图所示。已知频闪周期T＝0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为OA＝6.51cm，AB＝5.59cm，BC＝4.70cm，CD＝3.80cm，DE＝2.89cm，EF＝2.00cm。小球在位置A时速度大小vA＝m/s，小球运动的加速度大小a＝m/s2．（保留三位有效数字）分析：频闪照片每隔一定时间拍一个小球的位置，小球A位置时速度近似等于OB间的平均速度。用推论Δx＝aT2求解加速度。解答：设OA＝x1，AB＝x2，BC＝x3，CD＝x4，DE＝x5，EF＝x6。则小球在A位置的速度vA=x由x4﹣x1＝3a1T2，x5﹣x2＝3a2T2，x6﹣x3＝3a3T2，得到a=13(a1故答案是：0.605m/s，0.901m/s2。点评：频闪照片与打点计时器类型相似，常常根据匀变速运动的推论：由vn=xn+x【解题思路点拨】要了解频闪相机的工作原理，了解频闪相机测速度和加速度的实验步骤以及数据的处理方法。4．探究小车速度随时间变化的规律【知识点的认识】一、实验目的用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律．二、实验原理1．打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置．2．求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替．3．用描点法画出小车的vt图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果vt图象是一条倾斜的直线，说明物体的速度是均匀变化的．三、实验器材打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．四、实验步骤1．如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点．4．更换纸带，重复操作两次．5．增减钩码个数，再做两次实验．五、数据处理1．表格法（1）从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中．位置编号012345时间t/sx/mv/（m•s﹣1）（2）分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离△x1、△x2、△x3…．（3）利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格中．2．图象法（1）在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．（2）画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计．（3）观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．六、误差分析产生原因减小方法偶然误差根据纸带测量的位移有误差，从而使根据位移计算的瞬时速度有误差测量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间距离系统误差木板的粗糙程度不完全相同尽量选用各处粗糙程度均匀的木板七、注意事项1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．3．取下纸带前，先断开电源．4．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它．5．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜．6．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．要舍掉开头过于密集的点，这样误差小．7．在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内．5．探究影响滑动摩擦力的因素【知识点的认识】一、实验目的：找出影响滑动摩擦力大小的因素二、实验原理：使物体静止在做匀速直线运动水平面上，根据二力平衡，得出摩擦力＝拉力三、实验类型：探究型四、实验流程：假设⇒设计⇒实验⇒结论．五、实验器材：弹簧秤、带钩的盒子、一个50克的砝码、一块表面光滑的玻璃、表面粗糙的木板．六、实验步骤：1、通过日常生活中碰到的情况加以分析，假设问题的结论与物体对接触面的压力有关，然后设计实验：（1）用弹簧秤钩住盒子分别放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板缓慢的做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数．（2）盒子上再放上砝码，再用弹簧秤钩住盒子分别放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板和前面同样的速度缓慢的做匀速直线运动，记下弹簧秤上的读数．（3）把记下的读数填入下表：试验次数接触面材料压力（N）摩擦力（N）1玻璃0.50.112玻璃1.230.363木材0.490.24木材1.470.6（4）