2026年2026年高考物理三轮冲刺：力学实验 题型讲义+练习题（含答案解析）新版

力学实验中用到打点计时器的实验主要有4个，分别是研究匀变速直线运动，验证牛顿运动处理思路纸带的处理纸带的处理求解基本从纸带上确定计数点和相邻两计数点问隔的时间，量出相邻计数点问的距离开注意对应的单位根据匀受速直或运动位步公式和速度公式，知道相邻计数点间的题离之差满足的规律和平均速度等于中间时刻的瞬时速度利用“逐解平均加利用平均速度利用速度一时间图像求加速度剪下相邻计数点的抵带紧密排列在一起，求解加速度测量相邻计数点的距离，计算相邻计数点问的距离之差，看具是否为一个常量来确定运动性质验证牛顿运动定律和探究动能定理两个实验均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是垫高有打①区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”时，绳上的力才近似等于悬挂物的重力。如果绳上连接着力传感器或测力器，则可直接读出绳上的拉力，不要求M》m方法说明、应用举例交流电源、打点计时器、刻度尺测出计数点间距，由打出某点前、后两点时间内的平均速度替代打出该点时的速度光电门、螺旋测微器或游标卡尺示滑块上挡光片的宽度，△t表示挡光片的挡光时间)竖直平面内末端水平的倾斜或弧形轨道、刻度尺(1)测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度与射程，由平抛运动规律计算初速度(2)验证动量守恒定律、探究弹性势能等弹簧、刻度尺、天平牵引的圆周运动)、力传感器、天平等(1)由机械能守恒定律或动能定理计算最低点的速度(2)力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨道的压力，由牛顿运动定律计算物体经过最低点时的速度(3)验证机械能守恒定律、探究向心力等利用落体测重力加速度(忽略阻力)物体系统打点打点学生电源一光电门i打点计时器计时，利用逐差法利用图象法求g光电门计时，原(也可以利用频闪照片)为,可以利匀速圆周运动计时，△x=gT²(也可以测量转速)再创新：可以验证牛顿运动定律、实验装置图实验操作速度随时间变化的纸带接电源纸带接电源1.细绳与长木板平行2.释放前小车应靠近打点计时器3.先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带4.钩码质量适当1.判断物体是否做匀变速直线运动2.利用一段时间内的平均速度求中间时刻的瞬时速度3.利用逐差法求平均加速度通过图像的斜率求加速度受力、物体质量的关系口定滑轮实验台槽师的长本板1.平衡摩擦力，垫高长木板一端使小车能匀速下滑2.在平衡摩擦力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，实验过程中不用重复平衡摩擦力3.实验必须保证的条件：小车质量m》槽码打点计时器，应先接通电源，后释放小车的关系能守恒定律打点1.竖直安装打点计时器，以减少摩擦阻力2.选用质量大、体积小、密度大的重物3.选取第1、2两点间距离接近2mm的纸带，用进行1.应用度2.判断mghA与vả是否在误差允许的范围内相等3.作图像，求g的大小守恒定律1.开始前调节导轨水平2.用天平测出两滑块的质量3.用光电门测量碰前和碰后的速度1.滑块速度的测量：v2.验证的表达式：m71十mv2=mzi'+mvz'常见的测速方法：纸带打点计时器测速，光电门测速，传感器测速，动能定理计算法，平抛运动计算法等。A.释放小车B.接通打点计时器的电源C.调整滑轮位置，使细线与木板平行(2)实验中打出的一条纸带如图2所示，A、B、C为依次选取的三个计数点(相邻计数点间有(3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T,则打B点时小车的速度v=.(4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10s,大小为m/s²;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为m/s²。(结果均保留两位有效数字)第6页共66页情境1:如图，滑块上安装了宽度d=1.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下通过光电门的时亭情境2:某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距a.当第一个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离数字毫秒计数字毫秒计遮光片光电门2长直导软托盘及砝码图甲(1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽(2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度v₁=0.40m/s、V₂=0.81m/s,以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=1,00s,计算小车的加速度a=m/s²(结果保留2位有效数字)。(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量，小车纸带槽码槽码图乙2图丙据实验数据拟合得到的a-F、图像为图丁中的图线a、②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其a-F₃图像为图丁中的图线。(选填5.新考法(2026-河南省郑州市宇华实验学校一模)某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M,重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D,C和D的距离为h。固定重物A在标记C处，现将重物B上面的一个槽码放在重物A上面。(1)由静止释放重物A,用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t,则重物A到达标记D的速度为V=(2)再将重物B上面的槽码移n=2个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A,保持每次重物下落的位置不变，重复(1)实验多次，测得多个A由标记C运动到D的时间1,己知当地重力加速度为g,以²为纵轴，以(填或 为横轴，如果图像是斜率等于且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。有：交流电源(频率50Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。重锤(1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：(填步骤前面的序号)①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点③用电子天平称量重锤的质量④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据⑥关闭电源，取下纸带(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下DEBACDEBA(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图3原点且斜率为(用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率k=(保留3位有效数字)。h/m能增加量，则实验相对误差为η=×100%(用字母k和g表示);当地重力加速度大小取g=9.80m/s²,则η=.%(保留2位有效数字),若η<5%,可认为在实验误7.(2026·广东汕头市一模)学校科创小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律，实验过(1)用游标卡尺测出挡光片的宽度为d,如图2所示，则d=.cm;(2)将挡光片固定在重物A上，用天平分别测出重物A(含挡光片)、B质量，用m、m₂(3)安装实验器材后，先固定B以保持A、B静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为h(h》d),启动光电门，再静止释放B,测出A经过光电门的挡光时间t;(4)通过网上查询得到当地重力加速度为g,当满足关系式：(用题目中的符号表示)时，可认为A、B组成的系统机械能守恒；题型二弹簧类和橡皮条类实验实验装置图操作要点力与形变量的关系钩码钩码1.作出弹力F随弹簧伸长弹簧的劲度系数2.超过弹簧的弹性限度，图像会发生弯曲实验装置图操作要点成角度的力的合成规律1.正确使用弹簧测力计位置一定要相同适当形2.求合力大小钩码质量分别为200g、250g、团、500g,平衡时橡皮筋底端在坐标纸上对应的位置如图(a)中圆点所示(钩码的质量在图中用数字标出)。悬挂的钩码质量分别为200g和300g时，橡皮 留2位有效数字，重力加速度取9.8m/s²)。(3)悬挂的钩码质量为m时，在橡皮筋底端施以水平向右的力F,平衡时橡皮筋方向如图(b)中虚线所示，图(b)中测力计的示数给出了力F的大小，则F=N,m=甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，0为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结(1)本实验主要采用的科学方法是()A.控制变量法B.等效替代法C.理想实验法D.建立物理模型法作用，两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点，且小圆环、橡皮条和细绳的重F₃,关于这三个力的大小关系，正确的是A.F>F₂>F₃B.F₃>F₁>F₂C.F₂>F₃>F₁D.F₃>F₂>F细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使根据测得数据作出x-m关系图线，如g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直，由A.水杯质量过小B.绳套长度过大C.橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比◎力的合成规律，量角器竖直固定，0刻度线水平。三根细绳结于0点，其中一根细绳悬挂重物c,另外两根细绳与弹簧测力计a、b挂钩相连，互成角度同时拉两测力计，使结点0与量角(1)某次测量时测力计的示数如图(b)所示，读数为N(结果保留1位小数)。(2)关于该实验，下列说法正确的是A.连接测力计的细绳之间夹角越大越好B.实验前必须对测力计进行校准和调零C.实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行(3)初始时，与两测力计相连的细绳所成夹角如图(a)所示，保持夹角不变，顺时针缓慢转动两测力计直至测力计b水平，在此过程中，测力计b的示数A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大律。在水平圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮P固定在桌面接触)静止。(1)实验中，结点0.(填“必须”或“不必”)与桌面的圆心重合；若一根绳挂的钩码质量为3m,另一根绳挂的钩码质量为4m,则第三根绳挂的钩码质量一定不大于 0(2)若滑轮P下所挂的钩码质量为5m、滑轮P、B下所挂的钩码质量分别为3m、4m,则结点O静止时，OP₂、OP₃之间轻绳的夹角(填“一定”或“不一定”)为90°,实验中若桌面不水平，实验的结论(填“受”或“不受”)影响。实验装置图操作要点抛运动的特点1.保证斜槽末端水平2.每次让小球从倾斜轨道的同一3.坐标原点应是小球出槽口时球心在纸板上的投影点1.用代入法或图像法判断运动轨迹是不是抛物线2.由公式x=ut和求初速度心力大小与半的关系1.横臂对小球的弹力大小关系可以通过标尺上刻度读出，该读数显示了向心力大小关系2.采用了控制变量法，探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系作出Fw²、Fr、Fm的图像，分析向心力与角速度、半径、质量之间的关系用单摆测量重力加速度的大小标记标记i审1.保证悬点固定i审2.单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°3.摆长1=悬线长I'+小球的半径r4.用计算单摆的周期从单摆平衡位置开始计时，计时一个周期后开始计数“1”1.利用公式求重力加速度2.可作出I-产的图像，利用斜率求重力加速度甲乙A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.斜槽轨道必须光滑C.应选择质量较大，体积较小的小球D.每次小球应从同一高度由静止释放(2)若某次实验时，小球抛出点距底板的高度为h,水平位移为x,重力加速度为g,则小球的(3)如图乙所示，用一张印有小方格的纸记录轨迹，当地重力加速度g取10m/s²,小方格的边竖直挡板正对槽口放置。小球从斜槽上某处由静止释放，抛出后撞击挡板留下痕迹A;现将挡板向后依次平移x距离，再将小球从斜槽上同一位置由静止释放，撞击挡板时分别留下痕A.斜槽末端必须水平B.斜槽必须光滑C.选密度大、体积小的球,,①竖直挡板正对斜槽末端一定距离处固定，球a在斜槽末端时球心在水平方向的投影点作为坐标原点0;②将球a从某点处由静止释放，撞到竖直挡板上得到痕迹B;③把球b静止放在斜槽末端，再让小球a从同一点静止释放，与球b相碰后，撞到竖直挡板上得到痕迹A和C。在实验误差允许的范围内，若满足关系式,则验证了碰撞过程动量守恒。(用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，如甲乙(1)下列实验条件必须满足的有:(多选，填写正确答案标号)A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球D.图中挡板MN每次必须等间距下移(2)如图乙所示，在描出的轨迹上取A,B,C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x,竖直间距分别是y₁和y₂,若A点是抛出点，x₀=40cm,y=20cm,y₂=60cm,8取10m/s²,则钢球平抛的初速度大小为m/s(结果保留2位有效数字)(3)如图乙所示，若A点不是抛出点，以A点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x₀=20cm,竖直间距y₁=10cm和y₂=20cm,8取10m/s²。则抛出点的坐标为(已知x轴、y轴坐标手柄乙大小与圆周运动半径的关系时，将两个相同质量的小球，分别放在C挡板处与(选填端悬挂质量为m的小球(视为质点),将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。现给小球一初速度，使其恰沿纸面上半径为R的圆做匀速圆周运动，此时小球对纸面恰好无压力，用秒表记录小球转动n圈所用的总时间为t。不计空气阻g、L、R等表示),该同学在最后几圈如果做了在同一个平面的小角度的来回运动，则所测得且不可伸长的绝缘细线与转台平行，一端连接磁性滑块内侧，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，力传感器与计算机连接可以显示细线上拉力F的大小。磁性滑块静止时，力传感甲B(微特斯拉)。(1)用细棉线穿过手机壳上的挂孔，把手机悬挂于固定点，制成一个单摆。悬挂时使手机摄(2)打开手机中的物理实验软件，使手机在竖直平面内小角度摆动(摆角小于5°),记录摆(3)用卷尺测量出悬线的长度l和手机的长度d;(5)该同学分析发现，手机的质量分布不均匀，重心实际偏向摄像头一侧，则以上重力加速(6)不改变现有器材，为消除上述系统误差，请写出一条改进实验的措施：误差。某实验小组利用数字化设备改进该实验，按如图所示材有：摆球、不易伸长的细线、刻度尺、游乙(ii)用刻度尺测量摆线长度I,再用游标卡尺测量摆球直径d,计算摆长；A.水平放置且拉直B.挂上摆球后在竖直面内自然悬垂C.竖直悬挂且用竖直外力拉紧(2)某次测量得到的拉力传感器的示数F随时间1变化的图像如图乙所示，则该次摆动的周期T=s(保留两位有效数字),重力加速度可表示为(用1、d、T木板Q叠放于水平桌面上，轻绳绕定滑轮一端与力传感器竖直相连，另一端与木块P水平相力传感器的示数F随时间的变化关系如图乙所示。t=0时轻绳恰好伸直但无拉力，重力加速度为8。甲乙(1)木板Q在0<t<时间内受到的静摩擦力大小,木块P在r<t<t时间内受到的静摩A.将木块P换成体积相同但材质不同的物块B.在木块P的上方放置不同数量的砝码一质量为m、直径为d的小球连接在长为I的细绳一端，细绳另一端固定在0点，调整光电门的中心位置与小球通过最低点时球心对齐。将细绳拉直，由静止释放小球，记录小球从不同高度释放通过光电门的挡光时间，小球运动中不接触弧面，重力加速度为8。00图甲图乙(1)用游标卡尺测量小球直径，如图乙所示，小球直径d=.mm。(2)若测得光电门的中心与释放点的竖直距离为h,小球通过光电门的挡光时间为1,则小球从释放点下落至光电门中心的过程，满足关系式(用字母8、h、d、t表示),即可(3)经过多次重复实验，发现小球经过光电门时，动能增加量△E总是大于重力势能减小量A.h的测量值偏大B.在最低点时光电门的中心在小球球心的下方C.小球下落过程中受到了空气阻力 该装置放在纸巾盒底部，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科实验次数12345(1)依据测量数据画出m-A图像如图所示，观察图像可发现，其中第次数据误差(2)根据图像可得劲度系数k=N/m(结果保留两位有效数字，g取10N/kg);甲所示，房梁下悬吊着一个“十字摇架”,纱布悬挂于摇架下方，用来过滤豆渣。若保持摇架的其中一根杆不动，使另一根杆在竖直面内绕悬点(即悬绳的下端)转动，可将其简化为如图乙所示的模型并进行研究。如图乙所示，长为d的杆在外力作用下绕中点0在竖直面内转动，杆两端系有长为L(L>d)的不可伸长的轻绳，绳上挂着光滑的轻质滑轮，滑轮下方吊着重力为G的重物，绳两端各连接一个拉力传感器。缓慢的转动杆，并记录杆的左半段(中点O到拉力传感器1的端头)与过中点0的水平线之间的夹角θ(介于+45°到-45之间)及甲乙(1)在缓慢转动杆的过程中，下列说法正确的是()(填正确答案标号)。A.两拉力传感器的示数始终相等B.夹角θ在水平线上方(取正值)时，示数T<T₂C.夹角θ在水平线下方(取负值)时，示数T<T₂(2)当θ=0时，拉力传感器1的示数T为(用d、LG表示)。(3)以拉力传感器1的示数T₁为纵轴、角度θ为横轴，作出的T-θ图像可能正确的是() 的DIS系统对物体在斜面上的运动进行研究，如图甲所示，让物止释放，物体经A点到达斜面底端B,A、B两处安装的传感器可以将测出的A、B间距x和物体在A、B间运动的时间1输入计算机。实验时，多次改变A传感器的位置，重复实验，甲(1)实验时，A传感器位置越低，图像上的坐标点的位置越偏(填“上”或“下”)。(2)根据实验图像，物体到达B传感器的速度大小为m/s,物体在斜面上运动的加速 器，且能测量x轴、y轴和z轴加速度(如图甲)。现手环做平抛运动掉落在地面上，图乙表示手环y轴方向的加速度随时间的变化情况。已知g=10m/s²。下列说法正确的是()20.020.00.00乙A.大约1.40s末手环第一次接触地面B.手环加速度最大值处重力的功率最大D.落地时手环速度大小为4m/s力学实验中用到打点计时器的实验主要有4个，分别是研究匀变速直线运动，验证牛顿运动处理恩路纸带的处理纸带的处理求解基本从纸带上确定计数点和相邻两计数点间隔的时间，量出相邻计数点间的距离开注意对应的单位根据匀受速直线运动位步公式和速度公式，知道相邻计数点间的题离之差满足的规律和平均速度等于中间时刻的瞬时速度a利用“逐差法”求a利用速度一时间图像求加速度剪下相邻计数点的纸带紧密排列在一起，求解加速度测量相邻计数点的距离，计算相邻计数点问的距禹之差，验证牛顿运动定律和探究动能定理两个实验均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是垫高有打①区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”②涉及打点计时器的实验均是先接通电源，打点稳定后，再释放纸带。③实验数据处理可借助图像，充分利用图像斜率、截距等的物理意义。④小车在长木板上做匀加速直线运动时，绳上的拉力并不等于悬挂物的重力，只有当Mm时，绳上的力才近似等于悬挂物的重力。如果绳上连接着力传感器或测力器，则可直接读出绳上的拉力，不要求M》m方法说明、应用举例交流电源、打点计时器、刻度尺测出计数点间距，由打出某点前、后两点时间内的平均速度替代打出该点时的速度光电门、螺旋测微器或游标卡尺表由于挡光片的宽度很小，瞬时速度表示滑块上挡光片的宽度，△t表示挡光片的挡光时间)竖直平面内末端水平的倾斜或弧形轨道、刻度尺(1)测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度与射程，由平抛运动规律计算初速度(2)验证动量守恒定律、探究弹性势能等弹簧、刻度尺、天平牵引的圆周运动)、力传感器、天平等(1)由机械能守恒定律或动能定理计算最低点的速度(2)力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨道的压力，由牛顿运动定律计算物体经过最低点时的速度(3)验证机械能守恒定律、探究向心力等利用落体测重力加速度(忽略阻力)物体系统打点打点学生电源光电门i光电门2时，利用逐差法利用图象法求g光电门计时，原理为v²-6=2gx(也可以利用频闪照片)为,可以利匀速圆周运动计时，△x=gT²(也可以测量转速)再创新：可以验证牛顿运动定律、实验装置图实验操作速度随时间变化的纸带接电源纸带接电源1.细绳与长木板平行2.释放前小车应靠近打点计时器3.先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带4.钩码质量适当1.判断物体是否做匀变速直线运动2.利用一段时间内的平均速度求中间时刻的瞬时速度3.利用逐差法求平均加速度通过图像的斜率求加速度受力、物体质量的关系实验台1.平衡摩擦力，垫高长木板一端使小车能匀速下滑2.在平衡摩擦力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，实验过程中不用重复平衡摩擦力3.实验必须保证的条件：小车质量m》槽码打点计时器，应先接通电源，后释放小车1.利用逐差法或v-1图2.作出a-F图像和a一图像，确定a与F、m的关系能守恒定律打点打点计时器纸带1.竖直安装打点计时器，以减少摩擦阻力2.选用质量大、体积小、密度大的重物3.选取第1、2两点间距离接近2mm的纸1.应用度2.判断vẢ是否在误差允许的范围内相等3.作出图像，求g的大小守恒定律1.开始前调节导轨水平2.用天平测出两滑块的质量3.用光电门测量碰前和碰后的速度1.滑块速度的测量：v2.验证的表达式：mID1常见的测速方法：纸带打点计时器测速，光电门测速，传感器测速，动能定理计算法，平抛运动计算法等。A.释放小车B.接通打点计时器的电源C.调整滑轮位置，使细线与木板平行(2)实验中打出的一条纸带如图2所示，A、B、C为依次选取的三个计数点(相邻计数点间有(3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T,则打B点时小车的速度v=(4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径R=0.10果均保留两位有效数字)【详解】(1)实验步骤中，首先调整滑轮位置使细线与木板平行，确保力的方向正确；接着接通打点计时器电源，让计时器先工作；最后释放小车。故顺序为CBA;(2)小车做匀加速直线运动时，速度越来越大，纸带上点间距逐渐增大。图2中纸带左端间(3)根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。B点为A、C的中间时刻，AC间位移为x₂,时间间隔为2T;则[2]B点是AC的中间时刻点，则有情境1:如图，滑块上安装了宽度d=1.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下通过光电门的时情境2:某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距已知光速为c。则：1乙1乙甲b.从第一个脉冲遇到汽车的瞬间到第二个脉冲遇到汽车的瞬间，所经历的时间为0数字毫秒计数字毫秒计托盘及砝码(2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度v=0.40m/s、V₂=0.81m/s,以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=1.00s,计算小车的加速度a.m/s²(结果保留2位有效数字)。【详解】(1)实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时速度，遮光片宽度越小，代替时的误差越小，故为较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度，选择宽度较小的d=1.00cm的遮光片；(2)根据加速度的定义式可得(4)图乙中直线斜率为根据F=ma可知直线斜率的单位为kg¹。c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速第39页共66页①图丙是根据某次实验采集的数据生成的F和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方据实验数据拟合得到的a-F、图像为图丁中的图线a、②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其a-F图像为图丁中的图线。(选填【详解】(1)平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动。故选c。(2)[1]根据图像可知t=4s时，加速度方向竖直向下，故处于失重状态；[2]对物体根据牛顿第二定律Fɴ-mg=ma,整理得,可知图像的斜率为,故将物体质量增大一倍，图像斜率变小，纵轴截距不变，其a-F、图像为图丁中的图线d。30.新考法(2026·河南省郑州市宇华实验学校一模)某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M,重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D,C和D的距离为h。固定重物A在标记C处，现将重物B上面的一个槽码放在重物A上面。(1)由静止释放重物A,用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t,则重物A到达标记D的速度为V=;(2)再将重物B上面的槽码移n=2个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A,保持每次重物下落的位置不变，重复(1)实验多次，测得多个A由标记C运动到D的时间t,已知当地重力加速度为g,以r²为纵轴，以(填或 【解析】(1)[1]A由标记C运动到D过程中做初速度为0的匀加速直线运动，则有B刚好平衡且保持静止，则有Mg=6mg+Mg,根据牛顿第二定律以为横轴，图像是斜率等于,且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体有：交流电源(频率50Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。第42页共66页(1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：(填步骤前面的序号)①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点③用电子天平称量重锤的质量④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据⑥关闭电源，取下纸带(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点落的速度大小为m/s(保留3位有效数字ABC●DE●(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h,计算相应的重锤下落速度v,并绘制图3原点且斜率为(用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率k=(保留3位有效数字)。能增加量，则实验相对误差为η=.×100%(用字母k和g表示);当地重力加速度大小取g=9.80m/s²,则η=.%(保留2位有效数字),若η<5%,可认为在实验误【详解】(1)实验步骤为：将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端，先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带，关闭电源，取下纸带，在(2)根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得代入数据(1)用游标卡尺测出挡光片的宽度为d,如图2所示，则d=.cm:(2)将挡光片固定在重物A上，用天平分别测出重物A(含挡光片)、B质量，用m、m₂(3)安装实验器材后，先固定B以保持A、B静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为h(h》d),启动光电门，再静止释放B,测出A经过光电门的挡光时间t;(4)通过网上查询得到当地重力加速度为g,当满足关系式：(用题目中的符号表示)时，可认为A、B组成的系统机械能守恒；【答案】①.0.515③..见解析【解析】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图可知挡光片的宽度为(4)[2]挡光片经过光电门时的速度为系统减少的重力系统增加的动能为,当满足关系式(5)[3]有小组成员担心网络信息有误，提出可以用计算当地重力加速度，再代入(4)中关系式进行验证，该方案的错误是：验证机械能守恒的对象是A、B组成的系统，该系统的加速度明显小于重力加速度8。题型二弹簧类和橡皮条类实验实验装置图操作要点力与形变量的关系长量，使图像横轴截距不为零1.作出弹力F随弹簧伸长弹簧的劲度系数图像会发生弯曲实验装置图操作要点成角度的力的合成规律1.正确使用弹簧测力计位置一定要相同适当1.按力的图示作平行四边形2.求合力大小钩码质量分别为200g、250g、图、500g,平衡时橡皮筋底端在坐标纸上对应的位置如图(a)中圆点所示(钩码的质量在图中用数字标出)。悬挂的钩码质量分别为200g和300g时，橡皮(2)根据图(a)中各点的位置可知，在所测范围内橡皮筋长度的增加量与所挂钩码的留2位有效数字，重力加速度取9.8m/s²)。【详解】(1)根据图(a)可知悬挂的钩码质量分别为200g和300g时，橡皮筋底端位置间的距离为1.90cm;[2]设橡皮筋原长为Lo,劲度系数为k,根据胡克定律F=kx;其中F=mg,x为橡皮筋m₂g=kx₂,两式相减得(m₂-m₁)g=k(x₂-x₁),取m₁=200g=0.2kg,mz=300g=0.3kg,(3)[1][2]根据图(b)可知F=1.00N;设橡皮筋与竖直方向夹角为0,对橡皮筋下端点进行甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图，其中A为固定橡皮条的图钉，0为标记出的小圆环的位置，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结(1)本实验主要采用的科学方法是()A.控制变量法B.等效替代法C.理想实验法D.建立物理模型法(3)图乙中的力F和力F,一定沿橡皮条AO方向的是(选填"F"或“F")作用，两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点，且小圆环、橡皮条和细绳的重F₃,关于这三个力的大小关系，正确的是4A.F>F₂>F₃B.F₃>F>F₂【详解】(1)本实验的原理是用一个力产生的作用效果与两个力产生的作用相同来进行等效(2)图甲中OC方向的拉力大小为1.90N(1.88~1.93均可)。(3)用一个弹簧秤拉橡皮筋时，力一定沿橡皮条AO方向，图表示的是用平行四边形定则作出的两个力的合力，所以一定沿橡皮条AO方向的是F。(4)对0点进行受力分析，F₂与F₃的合力与F₁等大反向，如图Foc根据几何关系可知F>F₂>F₃,故选A。p细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使根据测得数据作出x-m关系图线，如图(b)所示。x/x/cmA.水杯质量过小B.绳套长度过大C.橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比皮条的拉力变大，导致橡皮筋的长度偏大，若仍然根据图像读出芒果的质量与m相比偏大。(2)另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，可能是所测物体的质量过大，导致橡皮筋所受的弹力过大超过了弹簧的弹性限度，从而使橡皮筋弹力与其伸长量不成正比。故选C。(3)根据共点力平衡条件可知，当减小绳子与竖直方向的夹角时，相同的物体质量对应橡皮36.(2025·吉林省长春市高三二模)某同学用图(a)所示的实验装置探究两个互成角度的力的合成规律，量角器竖直固定，0刻度线水平。三根细绳结于0点，其中一根细绳悬挂重物c,另外两根细绳与弹簧测力计a、b挂钩相连，互成角度同时拉两测力计，使结点0与量角(1)某次测量时测力计的示数如图(b)所示，读数为N(结果保留1位小数)。(2)关于该实验，下列说法正确的是A.连接测力计的细绳之间夹角越大越好B.实验前必须对测力计进行校准和调零C.实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行(3)初始时，与两测力计相连的细绳所成夹角如图(a)所示，保持夹角不变，顺时针缓慢转动两测力计直至测力计b水平，在此过程中，测力计b的示数A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大实验前必须对测力计进行校准和调零。故B正确；为了减小误差，实验过程中应保持测力计与量角器所在平面平行。不然得到的只是该方向上的分力，误差较大。故C正确。测力计a的示数变大，测力计b的示数变小。,故选B。律。在水平圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮P固定在桌子边，滑轮P₂、P可沿桌边移动。在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，并使结点0(不与桌面接触)静止。(1)实验中，结点O(填“必须”或“不必”)与桌面的圆心重合；若一根绳挂的钩码质量为3m,另一根绳挂的钩码质量为4m,则第三根绳挂的钩码质量一定不大于 a(2)若滑轮P下所挂的钩码质量为5m、滑轮P、P下所挂的钩码质量分别为3m、4m,则结点O静止时，OP₂、OP₃之间轻绳的夹角.(填“一定”或“不一定”)为90°,实验中若桌面不水平，实验的结论(填“受”或“不受”)影响。【解析】(1)实验只要保证三力平衡即可，结点不必与桌面的圆心重合；若一根绳挂的质量为3m,另一根绳挂的质量为4m,则两绳子的拉力分别为：3mg、4mg,三力的合力为零，则第三根绳挂的质量一定不大于7m;好构成首位相连的直角三角形，则OP₂和OP₃之间轻绳的夹角一定为90°;题型三力学其他实验实验装置图操作要点抛运动的特点1.保证斜槽末端水平2.每次让小球从倾斜轨道的同一3.坐标原点应是小球出槽口时球心在纸板上的投影点1.用代入法或图像法判断运动轨迹是不是抛物线2.由公式x=vt和求初速度心力大小与半的关系1.横臂对小球的弹力大小关系可以通过标尺上刻度读出，该读数显示了向心力大小关系2.采用了控制变量法，探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系作出Fw²、F-r、Fm的图像，分析向心力与角速度、半径、质量之间的关系用单摆测量重力加速度的大小游游1.保证悬点固定2.单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°3.摆长1=悬线长I'+小球的半径r从单摆平衡位置开始计时，计时一个周期后开始计数“1”度2.可作出I-7的图像，利用斜率求重力加速度在水平桌面上，底板上的标尺可以测得水平位移x。甲乙A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.斜槽轨道必须光滑C.应选择质量较大，体积较小的小球D.每次小球应从同一高度由静止释放(2)若某次实验时，小球抛出点距底板的高度为h,水平位移为x,重力加速度为g,则小球的(3)如图乙所示，用一张印有小方格的纸记录轨初速度=m/s,小球抛出点的坐标为_【详解】(1)A.保证斜槽轨道末端应水平，以便于小球初速度沿水平方向，故A正确；B.小球在轨道上运动时摩擦力不会影响其速度方向，不必光滑，故B错误；C.应选择质量较大，体积较小的小球，减少空气阻力影响，故C正确；D.小球应从同一高度释放，释放位置不能太高或太低，故D正确故选ACD。(3)由逐差法，有L=gT²,解得T=0.1s,又v₀=-=2m/s,,b点竖直方向的速度为Vby=竖直挡板正对槽口放置。小球从斜槽上某处由静止释放，抛出后撞击挡板留下痕迹A;现将挡板向后依次平移x距离，再将小球从斜槽上同一位置由静止释放，撞击挡板时分别留下痕A.斜槽末端必须水平B.斜槽必须光滑C.选密度大、体积小的球①竖直挡板正对斜槽末端一定距离处固定，球a在斜槽末端时球心在水平方向的投影点作为坐标原点0;②将球a从某点处由静止释放，撞到竖直挡板上得到痕迹B;③把球b静止放在斜槽末端，再让小球a从同一点静止释放，与球b相碰后，撞到竖直挡板上得到痕迹A和C。在实验误差允许的范围内，若满足关系式,则验证了碰撞过程动量守恒。(用 【详解】(1)A.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端切线必须水平，故AB.小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放，但斜槽不需要光滑，故B错误：C.选密度大、体积小的球，有利于减小阻力的影响，故C正确。故选AC。(2)小球从斜槽上某处由静止释放，抛出后撞击挡板留下痕迹A,将挡板向后依次平移x距据逐差公式可得(y₂-x)-y₁=gT²,水平方向(3)根据平抛运动规律有x=vt,,可得,B为碰前入射小球落点的位置，射小球的速度为碰撞后入射小球的速度为碰撞后被碰小球的速度为,根据动量守恒可得mo=mV₁+mV₂,联立可得40.(2026·河南省信阳市一模)在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图甲所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，如甲(1)下列实验条件必须满足的有;(多选，填写正确答案标号)A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球D.图中挡板MN每次必须等间距下移(2)如图乙所示，在描出的轨迹上取A,B,C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x₀,竖直间距分别是y₁和y₂,若A点是抛出点，x₀=40cm,y=20cm,y₂=60cm,8取10m/s²,则钢球平抛的初速度大小为m/s(结果保留2位有效数字)(3)如图乙所示，若A点不是抛出点，以A点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角直间距y=10cm和y₂=20cm,8取10m/s²。则抛出点的坐标为(已知x轴、y轴坐标【解析】【小问1详解】第54页共66页【小问2详解】钢球做平抛运动，在竖直方向有△y=y₂-y₁=gt²,代入数据解得t=0.2s,在水平方向有,代入数据解得₀=2.0m/s【小问3详解】代入数据解得v。=2.0m/s,根据匀变速直线运动一段时间内的平速度，B点在竖直方向的分速度为,所以钢球从抛出点到B点的运动时间为,钢球从抛出点到B点的水平距离为x=V₁=0.3m,钢球从抛出点到B点的竖直距离为,所以抛出点的坐标为y'=y-x'=x-x=-10cm,抛出点的坐标为(-10,-1.25)。大小与圆周运动半径的关系时，将两个相同质量的小球，分别放在C挡板处与(选填端悬挂质量为m的小球(视为质点),将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。现给小球一初速度，使其恰沿纸面上半径为R的圆做匀速圆周运动，此时小球对纸面恰好无压力，用秒表记录小球转动n圈所用的总时间为t。不计空气阻g、L、R等表示),该同学在最后几圈如果做了在同一个平面的小角度的来回运动，则所测得【详解】(1)[1]本实验采用的主要实验方法为控制变量法。应将两个相同质量的小球，分别放在C挡板处与B挡板处，同时将传动皮带套在半径相同的(2)[1]小球做圆周运动的周期为小球受重力和细线拉力的合力提供向心力，设细线与竖直方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律有根据几何关系可得,整理可得根据单摆周期公式可知，单摆的周期大于小球做圆周运动的周期，所以所测得周期且不可伸长的绝缘细线与转台平行，一端连接磁性滑块内侧，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，力传感器与计算机连接可以显示细线上拉力F的大小。磁性滑块静止时，力传感甲B(微特斯拉)11乙丙(1)由图乙可得滑块做匀速圆周运动的角速度大小◎(用π、t表示)。(2)经多次实验后，以力传感器的示数F为纵轴，对应的角速度平方²为横轴，建立直角坐标【详解】(1)由图乙可知，滑块做匀速圆周运动的周期为,根据匀速圆周运动角速度与周期的关系,解得滑块做匀速圆周运动的角速度大小(2)若滑块和转台之间存在摩擦力，则有F+μimg=mo²r,解得F=mro²-μmg,不考虑摩擦力时，F-a²图像应恰好过原点，不过原点，可能是由于滑块与转台间存在摩擦力。(3)由上述分析以及图丙可知，F-²图像的斜率为,因为滑块做圆周运动的半径(1)用细棉线穿过手机壳上的挂孔，把手机悬挂于固定点，制成一个单摆。悬挂时使手机摄(2)打开手机中的物理实验软件，使手机在竖直平面内小角度摆动(摆角小于5°),记录摆(3)用卷尺测量出悬线的长度l和手机的长度d;(5)该同学分析发现，手机的质量分布不均匀，重心实际偏向摄像头一侧，则以上重力加速(6)不改变现有器材，为消除上述系统误差，请写出一条改进实验的措施：【答案】率求重力加速度(或其他合理方案)可以由图像的斜率求出重力加速度，不需要考误差。某实验小组利用数字化设备改进该实验，按如图所示材有：摆球、不易伸长的细线、刻度尺、游%%B甲(ii)用刻度尺测量摆线长度I,再用游标卡尺测量摆球直径d,计算摆长；(iv)改变摆长，重复以上步骤三次。A.水平放置且拉直B.挂上摆球后在竖直面内自然悬垂C.竖直悬挂且用竖直外力拉紧(2)某次测量得到的拉力传感器的示数F随时间1变化的图像如图乙所示，则该次测量中摆球摆动的周期T=s(保留两位有效数字),重力加速度可表示为(用1、d、T【详解】(1)测量摆长时，必须使单摆挂上摆球后在竖直面内自然悬垂状态下测量，这样测(2)[1]由图可知，相邻两次拉力最小的时间间隔为1.0s,所以摆球摆动的周期为T=2.0s木板Q叠放于水平桌面上，轻绳绕定滑轮一端与力传感器竖直相连，另一端与木块P水平相力传感器的示数F随时间的变化关系如图乙所示。t=0时轻绳恰好伸直但无拉力，重力加速度为8。甲乙(1)木板Q在0<1<t时间内受到的静摩擦力大(2)木板Q与木块P之间的滑动摩擦因数μ=;A.将木块P换成体积相同但材质不同的物块B.在木块P的上方放置不同数量的砝码【详解】(1)[1]由题意可知，木板Q在0<r<t,时间内静止不动，受力平衡，外力不断增大，则木板Q受到的摩擦力不断增大；[2]木块P在T<1<t₂时间内受力平衡，由图乙可知，木块P受到的向左的拉力不断增大，块P受到的向右的摩擦力不断增大。(2)由图乙可知，木块P和木板Q