2021-2025年福建省高考物理试题分类汇编：力学实验（解析版）

五年真题（202L2025）

与兼17力号实险

（五年考情•探规律）

考点五年考情（202L2025）命题趋势

力学实验命题持续聚焦基础性与实用性，核心考点

考点1验证动围绕验证动能守恒定律、测量动摩擦因数及探究平抛运

2024

能守恒定律动特点三大经典实验展开。历年考查显示，这些实验作

为主干知识，轮流或组合出现，体现了命题的稳定性与

轮动性。命题情境设计紧密联系实际，倾向于融入福建

本土科技发展元素、工程实践案例或学生F1常可感的物

考点2测量动理现象，如地方特色器械、海工装备、体育运动场景等，

2023

摩擦因数旨在增强试题的亲和力和应用价值。侧重考查实验原理

的理解、关键操作步骤的规范、仪器读数的准确性、数

据处理方法以及误差来源的辨析。未来趋势在于，在保

持核心实验框架稳定的前提下，情境设计将更加多元化

与地域化,可能在同一题目中交叉渗透多个实验思想.

考点3探究平并强化对实验方案设计合理性、误差控制物理思想以及

2022

抛运动的特点科学探究能力的隐性考查，引导教学回归实验本源，注

重过程体验与科学思维培养。

（五年真题•分点精准练）

考点（）1验证动能守恒定律

1.（2024・福建•高考）某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹啕开枪口的速度大小，实验装置如图（a）

所示。所用器材有：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡

尺、电子秤等。实验步骤如下：

ffl（a）图（b）

（1）用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量机；

（2）用游标卡尺测量挡光片宽度4,示数如图（b）所示，宽度4cm；

（3）平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度

由右向左运动，若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,则应适当调高轨道的（填

“左”或“右”）端。经过多次调整，直至挡光时间相等；

（4）让小车处于A的右侧，枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上，小车向左运

动经过光电门A,测得挡光片经过A的挡光时间△£；

（5）根据上述测量数据，利用公式值（用"、〃?、M、址表示）即可得到子弹离开枪口的速度大小

（6）重复步骤（4）五次，并计算出每次的u值，填入下表;

次数12345

速度v(m/s)59.160.960.358.759.5

（7）根据表中数据，可得子弹速度大小-的平均值为m/so（结果保留3位有效数字）

【答案】0.99右业等59.7

【详解】（2）[1]游标卡尺的分度值为0.1mm,则挡光片的宽度为

d=0.9cm4-9x0.1mm=0.99cm

（3）[2]小车经过光电门的速度为u车

测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,可知小车经过光电门A的速度大于经过光电

门B的速度，故应适当调高轨道的右端；

（5）[3]小车经过光电门的速度为u车

子弹粘上小车的过程，根据动量守恒定律有mu=（M+车

解得廿=吗产

mAt

（7）[4]根据表格数据，可得子弹速度大小丫的平均值为

-%。+6+%+%

v=-------------------------=59.7m/s

考点02测量动摩擦因数

2.（2022・福建・高考）某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定

在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽

口时球心在木板上的水平投影点。，建立%0y坐标系.然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上

并在白纸上留下印迹.上下调节挡板进行多次实验.实验结束后，测量各印迹中心点。1、2、4…的坐标，

并填入表格中，计算对应的产值。

°2

。1。30405。6

y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90

x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28

x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5

（1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上O4数据点，并绘制）-/，，图线.

（2）由y-/图线可知，小球下落的高度"与水平距离的平方/成（填“线性”或“非线性”）关

系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。

（3）由y-/图线求得斜率上小球平抛运动的初速度表达式为q=（用斜率左和重力加速度g

表示）。

（4）该实验得到的、-工2图线常不经过原点,可能的原因是.

【答案】见解析线性患水平射出点未与O点重合

【详解】（1）[1]根据上表数据在坐标纸上描出。4数据点，并绘制“y--，，图线如图所示

门A和B的挡光时间A£A和MB，求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小和%。某次测得4A=5.25x

10-3s,则以=m/s（结果保留3位有效数字）

（4）推导滑块与绒布间动摩擦因数〃的表达式，可得〃=（用L、w、%、。和重力加速度大小g表

示），利用所得实验数据计算出〃值；

（5）改变。进行多次实验，获得与。对应的〃，并在坐标纸上作出〃-。关系图像，如图（c）所示：

0.35

0.30二二二二二二二二二二二比二二二：二二二二二二二二二"二二二二二二二堂二二二二二二二二：二二二

0.25；：：：；：：：；；：；；；：；：：：：：：：；；；；：：：；；；：：：；；：：：；；；；：；：；：；；：：；

0.20四川山II山111山川川山川川川

20253035404550556065700。

图（c）

（6）根据上述实验，在误差允许范围内，可以得到的结论为。

【答案】5.251.00tan6-J2斜面倾角对动摩擦因数没有影响

2gLeosd

【详解】（2）［1］该挡光片宽度

d=5mm+5x（）.05mm=5.25mm

）［］根据时间极短的平均速度近似等于瞬时速度，挡光片经过光电门的速度%=白=

（32A△1八5:.f25X*100m/s=

1.00m/s

（4）［3］挡光片依次经过光电门A和B,由动能定理可得，?n诏=mgLsinO-fimgLcosO

解得〃=tanJ—普岂

「2gLeos6

（5）［4］根据图像可知，动摩擦因数并不随角度的变化而发生变叱，所以可以得到的结论为斜面倾角对动摩

擦因数没有影响。

1年模拟•精选模考题

1.（2025•福建漳州•四检）某兴趣小组利用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力大小与角速度、运动半径、

质量的关系。

丙

（1）标尺上露出的红白相间等分格子数，可以粗略显示小球的（填“向心力''或"角速度”）大小。

（2）另一兴趣小组用如图乙所示的装置探究向心力与角速度的关系。用手拨动旋臂使它做圆周运动，力传感

器和光电门固定在实验器匕实时测量向心力和角速度的大小。

图内中①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知曲线①对应的金属

块质量_______（填“大于''或“小于”）曲线②对应的金属块质量；

b.为了进一步明确向心力与角速度的关系，作出尸-32图线为过原点的倾斜直线，由此可得出的结论

是0

【答案】（1）向心力

（2）小于质量和半径一定时，向心力和角速度的平方成正比

【详解】（1）标尺上露出的红白村间等分格子数，可以粗略显示小球的向心力大小。

（2）①[1]根据巴=7加32,由于半径相同，由图可知，在角速度相同的条件下，曲线①对应的向心力小于

曲线②对应的向心力，则曲线①对应的金属块质量小于曲线②对应的金属块质量。

②[2]尸-/图线为过原点的倾斜直线，由此可得出的结论是质量和半径一定时，向心力和角速度的平方成

正比。

2.（2025•福建宇德•三模）某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。

纸带夹

打点

计时器

-------二限位孔

甲

(1)以下四种测量方案中，合理的是

A.直接测量下落高度h和下落时间3通过u=g£算出瞬时速度u

B.直.接测量下落高度人通过后-2g九算出瞬时速度I，

C.根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度〃，再由苏=2gh算出高度九

D.直接测量下落高度心根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度u

(2)实验中得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点4、8、C,测得它们到起始点。(速

度为0)的距离分别为心、九八生。已知重物质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为了。

从打下。点到打下8点的过程中，重物的重力势能减少量为，动能增加量为o

(3)实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是

A.属于偶然误差

B.属于系统误差

C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小

D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小

【答案】(1)D

mScfA)2

(2)rnghB8产

(3)BD

【详解】(I)物体下落的高度〃用刻度尺测出，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点

前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度y；而不能用u=或/=2g八计算出瞬时速度v,因为这样

就默认了机械能守恒，失去了验证的意义了。

故选D。

(2)[1]从打下。点到打下8点的过程中，重物的重力势能减少量为△昂=mg/iB

⑵打下8点时重物的速度为珈=纥普

则从打下。点到打下8点的过程中，重物的动能增加量为=\mvl-0=叱”

(3)实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，是因为重物下落过程有一定的空气阻力和

摩擦阻力，使得由于一部分重力势能的减少量转化为内能；这个误差属于系统误差，不能通过多次测量取

平均值的方法来减小，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小。

故选BDO

3.(2025•福建南安•中・最后・模)(1)某学生用螺旋测微器测定均匀圆柱体的直径，测得的结果如图甲所示，

则该金属丝的直径。=mmo紧接着用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测圆柱体的长度，测得

的结果如图乙所示，则该圆柱体的长度L=cm。

-25

■20llllll111111111111111

llllll(llllllllllllll

-15101520

乙

(2)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，需要用秒表测出单摆振动〃次所需要的时间。在某次实验

中，秒表记录的时间如图丙所示，由图可读出时间为s0

(3)学生利用多用电表粗略测量电压表的内阻，把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列：

A.将红、黑表笔短接

B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆

C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“x10”位置

再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的(填“正极、负极”或“负极、正极“)相连，欧姆表

的指针位置如图中虚线I所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡(填“xI”“x]()0”

或“xlk”)位置，重新调节后，测量得到指针位置如图中实线II所示，则组测得到的该电压表内阻为

kC(结果保留2位有效数字)。

【答案】(1)3.7055.020

(2)101.3

(3)CAB负极、正极xlOO1.6

【详解】(1)［1］根据图甲可知，该金属丝的直径。=3.5mm+0.01mmx20.5=3.705mm

⑵艰据图乙可知，圆柱体的长度］=5cm+0.05mmx4=5.020cm

(2)秒表读出时间为90s+ll.3s=101.3s

(3)［1］利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项：将多用电表选择开关置于欧

姆挡“xlO”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指

向零欧姆。

故正确操作顺序是CAB。

⑵多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑

表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连：

13］读数时欧姆表的指针位置如图(a)中虚线【所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，

应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“x1k”倍率乂过大，故应选择欧姆挡

“X100”的位置：

⑷测量得到指针位置如图(a)中实线n所示,则组测得到的该电压表内阻为即=16.0X100。=1.6kQ

4.(2025•福建福州•福建师大附中二模)小艺同学利用双线摆和手机光传感器测量当地的重力加速度，如图

甲所示，A为激光笔，B为手机光传感器。实验过程如下：

34(cm)

州I川田吊的州代

05101520

乙

a.用游标卡尺测量小球的直径d,如图乙所示;

b.测出位于同一水平高度的两悬点间的距离s和两根等长悬线的长度£；

c.拉动摆球使两根悬线所在平面偏离竖直方向一个较小角度，将摆球由静止释放，同时后动光传感器，得到

光照强度随时间变化的图像如图丙所示，图中S和位为已知量。

两

(1)小球的直径d=cm：

（2）艰据上述数据可得当地重力加速度；g=（用△£、"、s、L和常量表示）。

【答案】（1）2.125

（2品（jY+g）

【详解】（I）根据游标K尺的读数规律，该读数为21mm+0.05x5mm=21.25mm=2.125cm

（2）双线摆的摆长/=后五

根据周期公式有7=2兀£

根据图丙可知£o+At-t0=7

解得9=系（心-*9

5.（2025・福建鹿门•二模）小厦同学在探究加速度与质量关系的实验中，做如下操作:

⑴选用了电磁打点计时器、对应电源连接方式是图甲中的（选填"A”或“B”），纸带穿过限位孔,

且位于复写纸下方;

（2）用如图乙所示装置完成实验，实验过程中保持木板水平；

（3）保持砂和砂桶的总质量tn不变，改变小车和车内跌码的总质量进行实验，打出纸带，算

出相应的加速度a,根据数据作出口-白图像如图丙所示，已知当地的重力加速度为g,忽略纸带所受的摩擦

阻力，则砂和砂桶的总质量m=（用字母b、c、g表示）：

（4）若减小砂和砂桶的总质量，重复此实验，将所得数据绘制在原坐标纸上，则两次实验的图线可能

为_________。

【答案】AfD

bg

【详解】［“电磁打点计时器使用的是交流电流，故对应电源连接方式是图甲中的A；

［2］由题知，则可认为小车所受的拉力尸二mg

由乙图可知，长木板水平放置，小车受拉力和摩擦力作用，对小车受力分析，根据牛顿第二定律有尸-f=Ma

联立解得a=mgx卷_£

对比丙图可知，。一！图像的斜率为攵=巾0=2

M0

解得m=F

bg

[3]限据a=mgx七一£

可知Q-烹图像的斜率为k=mg

若减小砂和砂桶的总质量，则图像斜率减小；

纵截距为-《,，可知纵截距保持大变。

故选Do

6.（2025•福建福州三中•模拟预测）某实验小组用如图甲所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心

力的大小户与质量根、角速度3和半径7•之间的关系。

（1）在探究向心力F与角速度3的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为

1：9,则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为（填选项前的字母）。

A.1:3B.3:1C.1:9D.9:1

（2）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，某同学设计了如图乙所示的实验装置电动机带动转

轴00'匀速转动；4端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为d。的挡光片，光电

门可测量挡光片每一次的挡光时间。

实验步骤：

①测出挡光片与转轴的距离为L;

②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r；

③启动电动机，使凹槽AB绕转轴0。匀速转动；

④记录下此时压力传感器示数尸和挡光时间At。

（a）小钢球转动的角速度3=（用L、d、△1表示）；

（卜）该同学为了探究向心力大小/与角速度公的关系,多次改变转速后,记录了一系列力与对应角速度的

数据，作出F-/图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为厂=0.30m,则小

钢球的质量m=kgo（结果保留2位有效数字）

【答案】⑴B

⑵高。3。

【详解】（1）根据F=

可知小球的角速度之比为3i：他二1：3

装置靠皮带传动，变速塔轮的线速度相同，根据u=3r

可得皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为T「2=32：%=3:1

故选Be

（2）（a）[1]小钢球转动的角速度3=

（b）[2]根据F=血丁口?并结合图像可得加==k=*0.09

己知小钢球球心与转轴的距离为r=0.30m

则小钢球的质量m=U.30kg

7.（2025・福建・适应性练习）一种新的短途代步工具——电动平衡车，被称为站着骑的电动车。某同学为了

探究该车在平直水泥路面上的运动情况，设计了如卜.实验：将输液用的塑料瓶装适量水后，连同输液管一

起绑在平衡车的扶手上，调节输液管的滴水速度，使其每隔相同时间滴下一滴水。从某滴水刚落地开始计

时，以后每一滴水落地依次计数为1、2、3、…，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s。该

同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行。图示是某次实验中在水

泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m）,当地重力加速度g=10m/s2,根据该同学

的测量结果可得出：

（1）平衡车加速运动时的加速度大小a=m/s2,运动到”点时的速度大小u=m/so（结果均保留三

位有效数字）

（2）若该同学把题中的50滴计成了51滴，测出的加速度将如何变化？请简要分析。

VABCDE）丫GH771

I,jl/jl1,I一J

!0.99!1.51!2.02!2.55!!2.36!2.24:2.11!2.00!

【答案】（1）2.074.35

（2）计算时时间间隔变小，加速度变大

【详解】（1）[1]滴水时间间隔为7=等s=0.5s

2

平衡车加速运动时的加速度大小为Q=（2.55+2.02）-零1+0.99）巾小?=2.07m/S

（2X0.5）

⑵运动到”点时的速度大小为u=卓芸Um/s=4.35m/s

（2）若该同学把题中的50滴计成了51滴，则滴水时间间隔为T=^s

OJL

可知计算时7偏小，加速度大小为Q=q—一

（2T）

可得测出的加速度变大。

8.（24-25高三卜・・福建・二模）某实验小组的同学用如图所示的装置做“验证碰撞过程中的动量守恒”实验。

曲面轨道与水平桌面平滑连接于。点，小物块A从曲面轨道上的某一点由静止释放，测得小物块A在水平

桌面上滑行的距离为必。将另一个材质相同、质量不同的小物块B放置在。点，再次将小物块A从曲面轨

道上由静止释放，最终小物块A、B在水平桌面上滑行的距离分别为内、心。

（1）下列操作或要求必需的是（）

A.小物块A两次释放的位置相同

B.曲面轨道必须是光滑的

C.测量小物块A、B的质量第4、"切

D.小物块A、B的质量满足〃?八>〃3

（2）若该同学验证了动量守恒后，当必、局、应满足时（仅用x。、x/、也表示），可以认为小物块A、B

发生的是弹性碰撞；

（3）某次实验时选择两个质量相等的小物块A、C进行实验，A由静止释放的位置不变，在0点碰撞后它们

粘在一起在水平桌面上滑行，滑行的距离为刈。若小物块A、C碰撞的过程中动量守恒，则关系式成

立.（用初、X/、戈2、X3中合适的物理量表示）。

【答案】（l）ACD

⑵.+后=

（3）%o=4X3

【详解】（1）A.根据实验原理可知，实验中需要小物块A两次均从曲面轨道上的同一位置由静止释放，

以保证它经过。点时的速度相同，故A正确；

B.根据动能定理可知，实验中不需要保证曲面轨道光滑，故B错误；

C.动量守恒定律的关系式涉及物体的质量，所以需要测量小物块A、B的质量机八、故C正确：

D.为了防止碰撞后小物块A反强，因此小物块A、B的质量需要满足故D正确。

故选ACD<,

（2）由于小物块的材质相同，则小物块与水平桌面之间的动摩擦因数相同，对小物块，根据牛顿第二定律

可得〃zng=ma

解得小物块做匀减速直线运动的加速度均为Q=阂

单独释放小物块A时，设其经过。点时的速度为加根据匀变速直线运动的规律有0-诏=-2。勺

设小物块A、B在。点碰撞后瞬间的速度分别为由、也，则有0-说=-2axr0-域=-2。肛

碰撞过程中由动量守恒定律，可得叫孙=+mBv2

整理可得THA+0圾

若小物块A、B发生弹性碰撞，贴由机械能守恒定律可得［小八评=:血八谱谚

整理可得叫60=mAxx+mBx2

联立解得/^十匹=V^2

(3)设小物块A、C在。点碰撞后瞬间的速度为叩则有0-域=-2。心

碰撞过程中动量守恒，则有mA%=(^A+mc)“3

联立解得&=4X3

9.(2025•福建多地市•二模)小明同学用如图甲所示的向心力演示仪来探究向心力的大小与质量、角速度和

半径之间的关系，装置中长槽的4、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1,变速塔轮自上

而下有三种组合方式，每层中左右塔轮的半径之比不同。

(1)下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是

A.探究两个互成角度的力的合成规律

B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系

C.探究弹簧弹力与形变量的关系

D.验证机械能守恒定律

(2)小明同学将皮带套在第二层塔轮匕调整长槽、短槽共线，位置如图乙所示，缓慢转动手柄使短槽转动

一圈，此时长槽和短槽再次共线且位置如图内所示，则第二层左右塔轮的半径之比为(填选项

标号)

A.4:1B.3:2C.2:1D.1:2

(3)在探究向心力的大小与角速度关系之前，小明同学选择两个相同的小球，将装置调整为如图丁所示，靖

指出其中的至少两处错误：

①___________

②___________

T

【答案】⑴B

⑵C

(3)实验开始前，标尺没有调零皮带没有套在同一层塔轮上

【详解】(1)探究向心力的大小与小球质量〃7、角速度3和半径「之间的关系，采用的实验方法是控制变量

法。

A.探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误；

B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故B正确；

CD.探究弹簧弹力与形变量的关系、验证机械能守恒定律没有用到控制变量法，故CD错误。

故选B。

(2)皮带传动中，两塔轮的线速度相同，即qx27nli=r2x2nn2

当短槽转一圈时，此时长槽转过的圈数为n1=言

题目要求短槽转一圈后，长槽与短槽再次共线，即长槽转过半圈。

因此：

rl/

选项中满足整数比的为2：1。

故选C。

(3)实验开始前，标尺没有调零；皮带没有套在同一层塔轮上。

10.(2025•福建福州•四检)实验小组利用图1装置验证机械能守恒定律。摆线上端固定在。点，下端悬挂

一小钢球，摆线长度可调节：在。点正下方固定一个光电门，可测出小球经过光电门的挡光时间。

(1)利用游标卡尺测量小球的直径力示数如图2所示，d=mm。

(2)组装好装置，测出摆长L将小球拉至摆线与竖直方向成0隹处并由静止释放，使其在竖直面内自由下

摆，记录小球挡光时间上要验证小球下摆过程机械能守恒，(选填“需要”或“不需要”)测量小球质

量。

(3)保持〃角不变，改变摆长L,重复上述过程。根据测量数据，在直角坐标系中绘制」幻像，若该图线是一

条过原点的直线，则小球下摆过程中机械能守怛。

A.L-(1)2B.C.L-tD.L-t2

【答案】(1)22.6

(2)不需要

(3)A

【详解】(1)游标卡尺读数分为主尺读数加副尺读数，所以d=2.2cm+0.1mmx6=22.6mm

(2)要验证小球下摆过程中机械能守恒，即mgL(l-cos。)=^mv2

根据公式可知，无需测量小球的质量也可验证机械能守恒。

（3）若小球下摆过程机械能守恒mgL（l-cos。）==|m（y）2

解得L=

2p(l-cos0)t

当图像为时，为过原点的倾斜直线，故A选项符合题意。

故选Ao

11.（2025•福建南平•质检）某物理小组利用图（a）中的装置验证机械能守恒定律。实验步骤如下:

（1）将轻绳一端固定于。点，另一端连接一泡沫小球，。点正下方放置光电门；调节光电门位置，使小球

摆动时能够通过光电门。

（2）测出轻绳长3用游标卡尺测出泡沫小球的直径d,示数如图（b）所示，其读数d=mm；

（3）将轻绳拉直至水平位置，由静止释放泡沫小球，记录小球经过光电门时的挡光时间为口，可求得小球

经过最低点时速度大小%=（用题目中所给的符号表示），此过程中小球动能的增加量Aa1

（选填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减少量A01；

（4）依次更换与泡沫小球体积相同的塑料小球和小钢球，保持轻绳KL不变，重复（3）中步骤，分析发现：

AEp-AEk的差值越来越小。推理得出：在不计阻力时，AFp=AEk,即机械能守恒。下列实验的思想方法

与本实验推理过程一致的是。

A.观测桌面的微小形变实验

B.伽利略理想斜面实验

C.验证平行四边形定则实验

D.探究加速度与力和质量的关系实验

【答案】14.7g小于B

【详解】［1］游标卡尺是10分度的，游标尺上零刻线在1.4cm后,第7条线和主尺上刻度对齐，因此其读数

应为d=1.4cm+0.1x7mm=14.7mm；

⑵光电门是将通过光电门的平均速度近似等「球心经过光电门的瞬时速度，所以小球经过最低点时速度大

小为u=白

⑶由于实验中存在空气阻力，且泡沫小球较轻，空气阻力造成的影响较大，下落过程中空气阻力做负功，

动能增加量小于重力势能的减少量；

⑷本实验的核心思想是合理外推法：依次更换相同体枳、质量更大的小球，让下落过程中空气阻力造成的

影响越来越小，则下落过程中动能的增加量越来越接近于重力势能的减少量。然后合理外推到在不计阻力

时，动能增加量和重力势能减少量相等，即机械能守恒。该方法和伽利略理想实验的推理过程是一致的，

故选Bo

12.（2025•福建•百校联考押题）团队成功与否很大程度取决于各部门合作。A小组做“利用单摆测屋实验,

B小组做“验证机械能守恒”实验，于是两个小组合作共同完成实验。装置如甲图，首先用游标卡尺测量小球

直径，乙图为所测直径的示数4=cm,悬挂单摆于尸点，测出摆线长为98.90cm,让单摆在同

一竖直面内摆动，测得50次全振动的时间如丙图，则单摆周期7=s（保留2位有效数字），由此A

小组利用公式得到g=m/s2（保留3位有效数字）；接着，把摆球拉开至A点测出A到竖直线OP的

垂直距离X、悬点P至球心的距离/、小球经过最低点。处光电门的时间b若机械能守恒则应满足关系

式：o（用己测得量/、x、d、，表示，TT2«9.86）

【答案】1.172.09.81^=g(l-V/2-x21

［详解】［1］乙图为所测直径的示数d=11mm+7x0.1mm=11.7mm=1.17cm

⑵由丙图可知50次全振动的时间£=100.2s

则周期T2.0s

⑶摆长/="+m=99.5cm

由7=解得g=*=9.81m/s2

⑷小球经过最低点O处的速度大小为u=

摆球从4点最低点O处的高度差M=I-VZ2-x2

由1九讲=mgA/i,可得枭=g（l—V/2—%2）

13.（2025•福建泉州•安溪一中&惠安一中&养正中学&泉州实中•模拟预测）如图（a）,一弹簧上端固定在

支架顶端，卜.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。某同学要测量图（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，此时标尺读数为勺=1.950cm：当托盘内放有质最为机的

祛码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图"）所示，其读数为必=cm。当地

的重力加速度为g,则计算弹簧劲度系数的表达式为（用上述所给的物理量符号表示）。实验期间，

该同学发现游标卡尺的两个测最爪闭合时，游标尺的零刻度线与主尺的零刻度线并没有对齐（即存在“零误

差”）。你认为存在零误差的卡尺对实验结果（选填“会”或者"不会”）产生影响。

【答案】3.7753不会

X2-X1

【详解】［1］读数为小=37mm4-15x0.05mm=37.75mm=3.775cm

⑵当托盘内放有质量为m的砧码时，弹簧的形变量为Ax=&

根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为k=工

X2-X1

⑶游标卡尺的两个测量爪闭合时，游标尺的零刻度线与主尺的零刻度线并没有对齐，虽然两次的读数都不

准确，但是两次读数的差值才是弹簧的形变量，所以存在零误差的卡尺对实验结果不会产生影响。

14.（2025・福建厦门•中•四测）某研究性学习小组想利用如图甲所示的实验装置来验证动能定理。在•端

带滑轮的长木板上固定一个光电门，光电门在滑轮附近，与光电门相连的数字亳秒计可以显示出小车上的

遮光片经过光电门的时间。在远离滑轮的另一端附近固定一标杆A,小车初始位置如图甲所示。小车可用

跨过滑轮的细线与重物相连，力传感器可显示细线拉力尸的大小。正确平衡摩擦力后进行实验。

（1）7列说法正确的是;

A.平衡摩擦力时不能将重物通过细线挂在小车上

B.实验前应调节滑轮高度使细线和长木板平行

C.实验中选择的重物应该重而且小

D.本实验选用的重物质量应该远小于小车的质量

（2）如图