专项突破：力学实验（原卷版）-2026年高考物理二轮复习

高考物理复习：专题突破一一力学实验

实验1:用打点计时器测量物体的速度

1.（2025广东深圳•模拟，6分）（6分）某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征。把接在50Hz

的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰

部。人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。

jjn«?QE

±1II;;[]_____/

’8.80*11.00312.00311.00”"9.70”

单位：

（1）选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续6个计数点A、B、C、。、E、/如图甲所

示。纸带中8c段的平均速度为*c=m/so（结果保留两位有效数字）

（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号。按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出

的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度。把每段纸带上边中点连接成线，如图乙所示。若用图中

曲线描述人运动的速度一时间关系，纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的宽度d对应横坐标

中的时间长度为So请根据图乙估算该同学的步幅为m。（结果保留两位有效数字）

2.（2025陕西武功县普集高级中学•模拟，6分）某同学利用如图所示的装置测量木块的加速度。首先将木

板倾斜固定在水平面上，木板与水平面间的夹角为37。，木板底湍固定一打点计时器，将纸带--端固定在

木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，打出的纸带如下图，测得相

邻两计数点之间的距离分别为西=28.40cm、x2=20.20cm.x3=12.10cm,x4=4.00cme已知纸带上相

邻两个计数点间还有四个点未画;I；，打点计时器使用交流电的撅率为50Hz,sin37°=0.6,重力加速度

g=10/n/.v2q

（1）通过计算纸带数据可得木块运动的加速度大小为m/s2（计算结果保留2位有效数字）：

（2）该同学按课本“练习与应用”中提到的方法，将图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，发现这些纸带的左

上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做运动。若此图中直线斜率为k（其中左=半，k无单位），

纸带宽为"，则加速度”的表达式为。

实验2:探究小车速度随时间变化的规律

3.（2025西藏拉萨•一模，6分）某实验小组要测量匀变速直线运动的加速度，实验装置如图甲所示，请回

答下列问题：

（1）若本实验选择的是电火花计时器，则应选择的电源是（选填或"B”）。

A.220V的交流电源B.4~6V的交流电源

（2）实验操作时，顺序正确的是（选填"A”或"B”）。

A.先释放小车，再接通电源B.先接通电源，再释放小车）

（3）打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,图乙为得到的一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每

相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），则打点计时器在打。点时小车的速度/=m/s,小

车的加速度a=m/s2,（结果均保留2位小数）

（4）若打点计时器所接交流电源的实际频率略高于50Hz,则第（3）问中加速度的测量值与真实值相比_

（选填“偏大”或“偏小.

4.（2025北京•月考，6分）用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

（1）除图中标明的实验器材外，在下列仪器或器材中，还需要的两项是

A.电压合适的50Hz交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.螺旋测微器

E.天平（含法码）

F.停表

（2）甲同学安装并调整好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次，打出若

干条纸带。从中选出了如图所示的一条纸带并确定出4、C…计数点（相邻计数点间还有4个计时

点没有标出），图中标出了相邻计数点之间的距离。

C5ABCDE'F

^5.00^7.10^9.10^^10.81^12.7015.10^

他根据纸带上的数据，尽可能精确地算出打下以C、。、石计数点时小车的瞬时速度，记录在表中，请你

在表中补上A点的数据（结果保留3位有效数字）o

计数点ABCDE

瞬时速度v/dns1）0.8100.9961.1761.390

（3）乙同学也正确地完成了上述实验，得到了小车速度I，随时间/变化的图线，如图所示，他判断该小车

做匀变速直线运动，依据是。

A.该图线表示小车通过的位移随时间均匀变化

B.该图线表示小车的瞬时速度随时间均匀变化

C.该图线表示小车的加速度随时间均匀变化

（4）落体运动是特殊的匀加速直线运动。在研究落体运动时，加利略认为最简单的猜想就是速度u正比于

通过的位移工或者所用的时间八他运用逻辑推理的方法，论证了速度V正比于位移x的运动过程是不可能

的，论证过程如下：若速度正比于位移，设物体通过位移x时的速度为v，所用时间通过2倍位移

V

2x时的速度应为2〃所用时间与二竽二二，这样一来，通过第1段位移x的时间A与通过全程2x的时间段

2vv

相同，进而得出通过第2段位移工不需要时间的荒谬结论。因此，落体运动中速度v不能正比于位移北你

是否同意上述伽利略的论证过程，请说明理由o

实验3:测定匀变速直线运动的加速度

5.（2025湖北襄阳四中.模拟，6分）图甲是某研究性学习小组探究木块加速度与合外力关系的实验装置，

长木板置于水平桌面上。细线一端与木块相连，另一端通过一个定滑轮和一个动滑轮与固定的弹簧测力计

相连，动滑轮下悬挂一个沙桶。改变桶中沙的质量进行多次实验，并记录相关数据。

（1）利用该装置实验时，下列说法正确的是。

A.实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力

B.每次在增加沙的质量后，需要重新平衡摩擦力

C.应将木块靠近打点计时器，先释放木块，再接通电源

D.实验中一定要保证沙和沙桶的总质量m远小于木块的质量M

（2）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两个计数点间

还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距高如图所示，已知交流电频率为50Hz。根据图中数据得

出打计数点3时木块的瞬时速度大小为v=m/s,木块的加速度大小为em/s2（结果保

留.三位有效数字）。

)>21)(

■11

-------------------------------------------------------J

———

单位：cm

L401.892.402.883.393.884.37"

乙

（3）两同学在实验室各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究木块

的加速度〃与拉力尸的关系，他们分别得到图丙中甲、乙两条直线。设两木块质量分别为，〃-、小乙，两

木块与木板间的动摩擦因数分别为"甲、〃乙，由图可知，小甲

m乙，"wft乙。（选填或"="）

实验4：测量做直线运动物体的瞬时速度

6.（2025河北唐县第一中学•一模，6分）如图乙所示，某实验小组利用位移传感器（发射器）和与之相连

的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律。小车开始运动后每隔0.1s记录下小车到H发点的距离,

数据如表所示。

序号012345

t/s00.10.20.30.40.5

x/cm06.6014.6024.0034.9047.30

——66.073.087.394.6

①完成表格中第3组数据，填在表中。

②计算机记录第2组位移时小车的瞬时速度大小是（结果保留三位有效数字）。

③根据表中数据，实验小组绘制出图像如图丙所示。

t

④从实验结果可知，小车运动的三一图线可视为一条直线，由图线得小车运动的加速度大小e

/

m依（结果保留三位有效数字）。

7.（2025辽宁葫芦岛•模拟，6分）“兴华”学习小组用如图所示的实验装置研究滑块在斜面上的运动。滑块

刚被释放的同时，打开水箱的阀门，让水流入量筒，滑块与挡板碰撞时关闭阀门。调整并记录滑块与挡板

之间的距离r、流入量筒中的水的体积V,然后研判滑块的运利状况.

（1）阀门打开后水箱中的水可以认为是稳定均匀地流入量筒，且水箱中水面下降高度可忽略不计，则滑

块下滑过程所用的时间，与量筒中的水的体积丫的变化关系是（填“线性”或“非线性”）的。

（2）通过图像来研究滑块的运动时，若以工为横轴，则应以（填“V”或“丫2，，）为纵轴，可以得到过

坐标原点的正比例图像。

（3）改变斜面的倾角，继续上面的实验，当斜面的倾角增大时，上述图像的斜率（填“增大”“减小”

或“不变”）。

实验5:自由落体相关实验

8.（2025吉林吉林•模拟，6分）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A/为

,Ls）•

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）；

③用加内的平均速度近似等于小球下落高度时的瞬时速度，进而计算出重力加速度g;

④重复步骤②③，读出数据如下表所示，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

“cm2.502.803.20

H/cni31.339.5051.70

（1）根据上表数据，小球在第三张图中曝光时间加内的平均速度大小I』nVs（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△/,H,d表示）。

（3）本实验测得的重力加速度（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-

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

9.（2022重庆求精中学•开学摸底，6分）某研究性学习小组用图甲装置来测定当地重力加速度，主要操作

如下：

（1）安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；

（2）打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间h并用刻度尺

（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度人，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度4

（3）保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作，测出多组（/?,，），计算出对应的平

均速度v；

（4）画出口，图象；

小铁球

光电门1

光电门2

1I口I

,中纸杯

光电计时号•

甲

请根据实验，回答如卜.问题:

①设小铁球到达光电门1时的速度为3，当地的重力加速度为g，则小铁球通过两光电门间平均速度v的表

达式为—O（用心g和/表示）

②实验测得的数据如下表：

民秋次£123456

A10.002000300040.0050006000

r<»)0.0690.1190.1590.19502260255

i版）1.451.681.89205221236

请在乙坐标纸上画出门/图象；___

③根据修图象，可以求得当地重力加速度g=—m/s2,根据测出重力加速度数据，计算小球初始位置到光

电门1的距离约为一cm。（以上结果均保留两位有效数字）

④如改用直径相等的木球做实验，从理论上分析，测量值与真实值相比，测量值—真实值。（填“大

于”、“等于"、“小于”）O

实验6:探究弹簧弹力和形变量的关系

10.（2022北京海淀•一模，6分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验

操作、数据分析等。例如：

（1）实验仪器。现有一个阻值约为1000Q的定值电阻，用多用电表测其电阻，应选用欧姆表挡

（选填“X10”或“X100”）；图I为正在测量中的多用电表表盘，该电阻的阻值为C“

图1图2

（2）实验操作。某同学用如图2所示的装置探究弹簧弹力与形变量的关系。为完成实验，设计的实验步骤

如下（实验中保证弹簧始终在弹性限度内）：

A.将铁架台放在水平桌面上，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上；

B.将弹簧弹力大小F（其数值等于弹簧下端所挂钩码的重刀大小）以及对应的弹簧伸长最

工（工=乙-4）的数据点，描在〃-尤的坐标系中，画出弹力大小F随弹簧伸长量x变化的图线；

C.观察弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置，并记录下端在刻度尺上的刻度4；

D.依次在弹簧下端挂上质量均为，入

的1个、2个、3个、4个……钩码，待钩码静止后，分别记录弹簧下端所对应的刻度L,然后取下钩码；

E.依据图像，写出弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的关系式，并解释该关系式中常数的物理意义；

上述步骤按正确操作的先后顺序应为A、、E（填写步骤的序号）。

（3）数据分析。在双缝干涉实验中，用红色激光照射双缝，在屏幕上形成双缝干涉图样。若已知双缝之

间的距离为0.30mm,测得双缝到屏幕的距离为1.0m,第1条到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm,则红

光的波长为m（保留2位有效数字）。实验中并未直接测量相邻两个亮条纹间的距离，而是测量

第I条到第6条亮条纹中心的距离，请分析说明这样做的理由“

11.（2019四川遂宁•模拟，6分）如图甲所示，同学A用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，

探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.

（1）实验中还需要的测量工具有：.

（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是弹簧的形变量工，横轴是钩码质量相，由图可知弹簧的劲度系

数』—N/m（计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取9.8m/s2）.

（3）同学B在做该实验时，他先把弹簧平放在水平桌面上使其自然伸长，测出弹簧的原长Lo,再把弹簧竖直

悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L把L—4作为弹簧的形变量x,这样操作，由于弹簧自身

重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的.

实验7:探究影响摩擦力大小的因素

12.（2025河南开封・月考，6分）某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数〃的实验，所用

器材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为250g的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速

电机以及祛码若干。实验装置如图甲所示。

钉有橡胶皮的长木板仃有橡胶皮的长木板

图甲图乙

实验步骤如K：

①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上：

②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）：

③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数厂;

④在滑块上分别放置50g、100g和150g的祛码，重复步骤③：

⑤处理实验数据（重力加速度K取9.8（加历2）。

实验数据如表所示：

滑块和祛码的总质量M/g弹簧测力计示数〃/N动摩擦因数〃

2501.120.45

3001.35a

3501.570.45

4001.790.45

完成下列填空：

（1）表格中［处的数据为（保留3位有效数字）：

（2）其它条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小，4

与接触面上压力的大小（以上两空填“成正比“成反比”或“无关''）：

（3）若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则〃的测量结果将

（填“偏大"偏小''或“不变”）。

13.（2024湖北等地•月考，6分）某同学利用如图甲所示装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。所用器材

有：铁架台、长木板、滑块、米尺、游标卡尺、光电门等。回答下列问题：

（1）用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度为d,固定在靠近木板底端的光电门自动记录下了挡光片挡光的

时间，用4近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度-为使幺更接近心正确的措施是（）

tt

A.换用宽度更窄的挡光片B.提高测量挡光片宽度的精确度

C使滑块的释放点更靠近光电门D.减小木板与水平面的夹角

（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角为6=30',释放滑块，滑块从静止开始沿木板下滑，开始下

滑时挡光片到光电门的距离记为S,测得滑块通过光电门的速度＞改变距离S,多次进行实验，得到多

组数据，以S为横轴，以「为纵轴，作S图像，测出图像斜率为左，已知重力加速度为g.则滑块与

木板间的动摩擦因数〃=o（用女，g表示）

实验8:探究两个互成角度的力的合成规律

14.（2021辽宁鞍山一中♦模拟，6分）做“验证力的平行四边形定则”实验，在圆形透明桌面上平铺一张白

纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，如图所示，其中滑轮片固定在桌子边，滑轮鸟、△可沿桌边移动，

第一次实验中，步骤如下：

A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点O静止；

B.在白纸上描下。点的位置和三根绳子的方向，以。点为起点，作出三个拉力的图示；

C.以绕过外、8绳的两个拉力为邻边作平行四边形，作出以。点为起点的平行四边形的对角线，量出对

角线的长度；

D.检验对角线的长度和绕过R绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上。

（1）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为小，另一根绳挂的钩码质量为2,“，则第三根绳挂的钩码质量M

大小的范围是（用含的不等式表示）；

（2）第二次实验时，改变滑轮鸟、尸,的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点（填“必

须”或“不必”）与第一次实验中白纸上描下的。点重合；

（3）实验中，若桌面不水平，（选填"会”或“不会”）影响实验的结论；绳与滑轮的摩擦对实验结果_

（选填“有”或“没有”）影响。

15.（2026新疆克拉玛依•期末，6分）在验证力的平行四边形定则的实验中，某同学进行的实验步骤是：

如图1所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的4点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧

测力计：

b.沿平行于木板的两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为。点，读

取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力臼、尸2的大小，用笔在两绳的拉力方向上分别标记B、C两

点，并分别将其与。点连接，表示两力的方向；

c.再用一个平行木板的弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至。点，记录其拉力尸的大小并用上述方法记录

其方向。

图1

（1）木实验采用的科学思想是。

A.微小形变放大法B.控制变量法C.等效替代法D.理想化模型法

（2）图2是在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中方向一定与橡皮筋AO在同一直线上的是。（选

填“产或"F”）

（3）另一同学在做该实验时，所用弹簧测力计的量程为0〜5.0N,他把橡皮筋的一端固定在木板上的4点,

橡皮筋的另一端通过绳套连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的。点，此

时细绳都与木板平行，用Q和尸2表示拉力的大小，记录实验数据：为和同方向及两力间的夹角为

60。，Fi=3.00N、尸2=4.00N；该同学的操作是否合适?原因是?

实验9:伽利略的理想斜面实验

16.（2025湖北黄石•临考冲刺，6分）某同学利用手机连拍功能测量自由落体加速度，为拍出清晰的照片，

他效仿伽利略利用斜面“冲淡”重力的方法，让物块沿带标尺的斜面运动。具体操作步骤如下：

①用支架固定好手机开始连拍，让物块从斜面底端滑上斜面直至物块重新滑回底端；

②在物块上滑过程和下滑过程中各选取连续拍摄的3张照片如图所示，手机每隔时间T拍摄张照片：

③物块在上滑1、2、3和下滑1、2、3的位置对应的刻度值分别记为七、9、/、勺、/、・%；

④改变斜面倾角，重复上述步骤，获得多组实验数据。

（1）在步骤③中，物块从上滑I到上滑2的位移s=。（住七、/表示）

（2）若规定沿斜面向上为正方向，则物块上滑过程加速度4=—,下滑过程加速度生二一。（用演、

”...此及T表示）

（3）令W=（0-生）2，〃=（4+生/，多次实验后，根据多组实验数据，以〃?为纵坐标、〃为横坐标作出

〃・〃图像，得到一条直线，若图像斜率为火,纵轴截距为小贝!自由落体加速度为一；若最大静摩擦力

等于滑动摩擦力，在重复实验中，斜面倾角正切值应大于一0（用我和人表示）

17.（2024上海南模中学•期中，6分）如图所示，大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过

程，他成功的核心是把包括数学推演在内的逻辑推理与实验检验有机结合。

（I）关于该过程（）

A.其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论

B.其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论

C.运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显

D.运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显

（2）伽利略探究物体下落规律的过程是（）

A.猜想一问题一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论

B.问题一猜想一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论

C.问题一猜想一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论

D.猜想一问题一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论

（3）乙同学为了测量自己的反应时间，进行了如下实验。如图所示，请甲同学用手捏住直尺，自己用一

只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，在看到乙同学松开手让直尺下落时，自

己立刻捏住直尺，再读出捏住直尺的刻度，即可算出自己的反应时间。后期甲乙同学又合作设计了一种测

量反应时间的“反应时间测量尺”。

单位::

AB

①由实脸原理可知，该同学捏住直尺处的刻度值越小，其反应归间越;（选填“长”或“短”）;

②经过多次实验，该同学捏住处刻度值的平均值为19.60cm,取重力加速度9.8m/s2,则该同学的反应时间

约为s（计算结果保留2位有效数字）；

③图中反应测量尺的标度合理的是（选填"A”或"B”）。

实验10:探究加速度与力、质量的关系

18.（2023山东济南•一模，6分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律。质量为例

的滑块左右两端各有•个挡光宽度为"的遮光板，两遮光板中心的距离为L，如图乙所示。主要实验步骤

如下:

遮光板1遮光板2

乙

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，遮光板1、2经过光电传感器

的挡光时间分别为4，由此可知，遮光板1经过光电传感器时的速度为（用题中已知字母表

示），当满足______时，说明气垫导轨已经水平；

（2）挂上质量为，〃的钩码，将滑块由光电传感器右侧某处释放，记录遮光板1、2的挡光时叵；

（3）更换不同数量的钩码，多次记录遮光板1,2的挡光时间；

（4）将钩码的总重力记为滑块受到的合力尸，作出滑块的合力厂与的图像，该图像为过坐标原

点的一条直线，如图丙所示，若该图像的斜率为（用题中已知字母表示），即可验证牛顿第二定律

成立;

丙

（5）由于本实验中钩码的总重力并不等于滑块的合力产，要想合力的相对误差

合力的测量值（钩码的总重力）-合力的真实值

xlOO%小于5%,实验中所挂钩码总质量的最大值为

合力的真实值

A.0.025MB.0.05MC.0.075MD.0.10/W

19.（2025浙江・月考，6分）I.（6分）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。

甲

乙

第14~1J9图

（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叫，小车乙悬挂小盘及重物总质量为〃?2，如果认为〃“g、〃72g为小

车所受的合外力，A（选填“需要”或“不需要”）如、机2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、乙小车移动的位移修，冷，则甲、乙小车的加速度之比为上一（用小、X2表示）。

（4）若〃?］、冶2、X］、不满足▲,则可说明小车的加速废与其所受的合外力成止比。

II.（6分）某兴趣小组要测量--个未知电阻凡的阻值，实验室提供的器材如下：

A.多用电表

B.恒压电源（输出电压为3P）

C.电压表（量程0口3匕内阻约为IkC）

D.电流表（量程0口3〃源，内阻约为40。）

E.滑动变阻器（最大阻值20C）

F.定值电阻&2、电阻箱及、灵敏电流表G

G.开关及导线若干

（1）该小组先用多用电表的电阻挡粗测尺的阻值。选用xlO措试测时，指针如图。所示，于是决定换用

▲_（选填'或”X100”）倍率。换用另一倍率后，重新进行欧姆调零，方可再次进行测量指针如图b所

示，测量值为▲

卬“第i&n题图

（2）接下来该小组采用伏安法继续测量。

①为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大，应选择以下哪个电

路进行测量？▲。

②下列关于伏安法测电阻实验误差的说法正确的是_A_

A.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

B.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除偶然误差

C.用U-/图像处理数据求电阻&可以减小偶然误差

D.该小组选用合理电路进行测量，仆的测量值小r真实值

（3）该小组又采用了实验电路如图C测量，连接好电路，先将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，调

节滑动变阻器滑片位置，再调节电阻箱的阻值，直到灵敏电流表G的示数为零，读出此时电阻箱阻值R,Rf

和&均为阻值已知的定值电阻，由以上数据可得凡的阻值为▲（用题中给的物理量的字母表示）。

第14＞口题图

III.（2分）下列实验操作，正确的有▲（多选）

A.用单摆测重力加速度”时，在最高点释放摆球并同时开始计时

B.探究变压器原、副线图电压与匝数的关系”时，使用多用电表的交流电压挡测电压

C.用油膜法估测油酸分子直径的大小”是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法

D.双缝干涉测波长”实验中，单缝与光源之间不放滤光片，观察不到干涉条纹

实验11:探究平抛运动的特点

20.（2023湖北•模拟，6分）物理兴趣小组在进行“探究平抛运动的特点”研究时进行了如下实验。如图（a）

所示，小球从。点水平抛出，在该处有一点光源，在抛出点的正前方竖直放置一块毛玻璃，。点与毛玻璃

水平距离乙=1.00m,小球初速度与毛玻璃平面垂直；小球抛出后在毛玻璃上有小球运动的投影点，利用闪

光频率为30Hz的频闪相机记录投影点的位置。当小球以4.0m/s的速度水平抛出时，各投影点实际间距如图

（b）所示。

L

o

4.07cm

4.06cm

4.08cm

图（a）图（b）

（1）小强同学分析频闪照片，他认为在误差范围内，投影点做匀速直线运动，并计算出投影点的速度大

小为。（计算结果保留三位有效数字）。

（2）小芳同学利用实验数据和小强的计算结果计算出本地的重力加速度，请根据两人的观点计算出重力

加速度g=m/s2（计算结果保留三位有效数字）。

21.（2023全国•专题模块，6分）用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖

直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MNJ由于挡板靠近硬板•侧较低，

钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸

上将留下一系列痕迹点。

图1

（1）下列实验条件必须满足的有。

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的（填“最上端”“最下端”或“球心”）对应

白纸上的位置即为原点；在确定y轴时（填“需要”或“不需要”）y轴与铅垂线平行。

C

图2

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三

点，AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是山和yz，则填“大于””等

于，或，小于，，）。可求得钢球平抛的初速度大小为（已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示）。

（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是。

A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平摘运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下

笔尖的平抛运动轨迹

（4）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多

远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体<

A.在水平方向上做匀速直线运动

B.在竖直方向上做自由落体运动

C.在下落过程中机械能守恒

⑸牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，

物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物

体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因。

实验12:探究向心力的大小

22.（2025广东省实•模拟，6分）某兴趣小组用图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质晟、线速

度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转

动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连接。水平直杆的另一端到竖直

转轴的距离为R的边缘处安装了宽度为d的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门所用的时间。

（1）为了探究滑块向心力的大小与运动半径的关系，需要控制—保持不变（选填“质量和线速度”“质量

和半径”或“线速度和半径。

（2）由图甲可知，滑块的角速度一遮光片的角速度（选填“大于""小于''或"等于"）。若某次实验中滑块

到竖直转轴的距离为「，测得遮光片的挡光时间为△，，则遮光片的角速度表达式“二一，滑块的线速度

表达式了=（用△八d、R、r表示）。

1

（3）兴趣小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力/与线速度的关系时，以“为纵坐标，以

为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度d=0.01m,遮光片到竖直转

轴的距离R=0.3m,滑块的质量加=0.15kg,则滑块到竖直转轴的距离，=—mo

23.（2025黑龙江鹤岗•期中，6分）某同学利用如图所示的实验装置进行了向心力来源分析并探究向心力

表达式的实验。固定在竖直面内的轨道由竖直轨道48和四分之一圆弧轨道组成，C处固定有压力传感器和

光电门（检测光线与球心等高）。实验中用小球压缩弹簧到某一位置，后由静止释放，小球沿轨道运动经

过C点时，数字计时器显示遮光时间，压力传感器显示压力数值。已知圆弧轨道半径为R,小球直径为

实验过程如下：

压力传感器

（1）调节小球释放位置，使小球经过C点时，压力传感器的示数恰好为零，此时数字计时器显示遮光时间

为小则经过。点时的速度大小v=,实验所在地的重力加速度大小安；

（2）逐渐压低小球释放点的位置，多次操作，记录每次对应的乐力数值R遮光时间作出F-2的图像，

分析可知图线的斜率为则小球的质量〃尸,尸与，之间的表达式可表示为。（以上均用已知物

理量符号表示）

24.（2025广西来宾•模拟，6分）某实验小组利用手机物理工坊（Phyphox）探究圆周运动向心加速度的影

响因索该小组先探究向心加速度与角速度的关系，实验装置如图（a）所示，步骤如下：

图⑶

①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上：

②打开手机物理工坊，选择向心加速度测量功能，转动后轮；

③改变手机在自行车后轮上固定的位置，重复上述实验；

④利用手机物理工坊得到向心加速度与角速度的关系如图（b）和图（c）所示。

（1）探究向心加速度与角速度的关系，利用的科学思想方法是:

A.等效替代B.控制变量C.微小量放大

（2）作。图像，得到图（b）,可以初步得到结论：转动半径一定时,

图(b)

（3）改变自变量，作a-#图像，得到图（c）,图中4、8两次实验中，转动半径心/«（选填

或"V”）。

图⑹

实验13:探究做功与物体动能变化的关系

25.（2020内蒙古自治区通辽•模拟，6分）某同学为探究小车动能变化与合外力做功的关系，设计了如图

1所示的实验装置。•端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，用细绳绕过定滑轮及轻质动滑轮将小车与测

力传感器连起来。实验时，改变悬挂的钩码个数进行多次测量，记录测力传感器的示数F，并利用纸带计

算出小车对应的速度。

（1）实验中为使细绳对小车的拉力为小车受到的合外力，下列的做法正确的是

A.钩码的质量要远小于小车质量

B.实验过程中，小车和长木板右端定滑轮间的细绳与长木板始终保持平行

C.小车不连细绳时，反复调整木板倾角，直到纸带上打下的点分布均匀

•a••••b••••••c••••d•

<一$3A|

图2

（2）实验小组按照规范操作打出的纸带如图2所示，已知相邻计数点。、b、c、d间的时间间隔为7,间距分

别为S1、52、$3,测力传感器的示数为打小车质量为M，以小车为研究对象，那么从8到C过程中细绳拉

力对小车做的功w=，小车动能的变化量AEK二o

（3）按正确操作，使细绳对小车的拉力为小车的合外力，保证小车的质量M不变，在钩码个数不同的情况下,

计算出不同纸带上打任意两点时小车的速度VA、VB，算出Av2（A/=I，B2WA2）,根据实验数据绘出

与外力对小车在AB两点间运动所做的功W（W二®AB）的关系图像，卜.列图像中最符合本实验实际情况的

是：若图像的斜率为亿则小车的质量o

实验14：验证机械能守恒定律

26.（2025北京北大附中•模拟，6分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、

实验操作、数据分析等。例如：

（2）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。纸

带的其中一部分如图所示，人、&C为纸带上标出的3个连续计数点，通过测量得到0、4间距离为

瓜,。、8间距离为尼，0、C间距离为力3,相邻计数点间的时间间隔为兀则打下8点时，重锤下落的速

度'用=r

（3）如图所示，是探究向心力的大小厂与小球质量相、角速度。和半径，•之间的关系的实验装置图，下

列说法中正确的是

A.转动手柄的快慢会影响露出标尺的多少

B.转动手柄的快慢会影响两个球所受向心力的比值

C.如果保证两小球角速度相同，两小球应该同时放在长槽A、8处

D.为了探究向心力大小和角速度的关系，皮带应套在左右变速塔轮的不同半径圆盘上

（4）某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，另

一端连在力传感器上的。点。将小球拉至细线呈水平且与。点等高处无初速度释放。若力传感器显示拉力

的最大值为八小球质量为叫重力加速度为g，当a约为时，可说明小球下摆过程中机械能守恒。

力传感器々。小球

实验15:验证动量守恒定律

27.（2023河北邯郸•二模，6分）如图所示是验证动量守恒定律、动量定理的实验装置，气垫导轨上安装

了I、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。

（1）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从导轨左端向右运动，发现

说明导轨已调平。

（2）测出滑块A和遮光条的总质量为滑块B和遮光条的总质量为〃?B,遮光条的宽度用"表示。将滑

块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B,使其获得水平向左的速度，经过光电

门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2.光电门2先后记录的挡光时间为△/小△〃，光电门I记录

的挡光时间为加3,若两滑块碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为。

（3）若滑块A、B之间的碰撞为弹性碰撞，则关系式成立___________。

A.