力学实验（解析版）-2026年高考物理二轮专项复习

二轮专题一一力学实验

题型一、纸带类和光电门类实验

⑴打点计时器系列四个实验

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

定律，探究动能定理，验证机械能守恒定律。

⑵纸带数据的处理方法

从氯帝上党定计数点、和相锌而计数点间隔的时间,量土相好计数点间的跄禹弁注

意对应的多位

一处理•思路'

根据匀变速直戊运动位”公式和速度公式,知道相邻计数点间的妲禹之爱满足的

机律和平用迷度等于中间时刻的瞬时速度

二q-M

利用•一3尸

£法・二卬应_①+①+的(/+Ks+x,)-(Xa+.r,+Xi)

：

解平均加-3尸“=-3~=9?~~-

速度

求辟4■本利用平均速度乂,+凡“_

福力求瞬时速度2T2T

利用速度一时间由「作出速度一时间由像，通过留像的斜奉求解加侬的加速度

像求加连.反剪下相邻计数点的取件生堡排列在一起.求脾加速度

1—分析物体的运动性质一测量相锦计数点的跑离，计算相钟计效点间的龙禹之

看其是否为一个用量东厢定运动性炭

⑶需要平衡摩擦力的两个实验及方法

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

点计时器的一端，给小车一个初速度，使小车能匀速下滑。

(4)四个关键点

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”

的取点方法是一样的。

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M车》机

拄时，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节》m

-测量速度的工具、方法

方法仪器器材方法说明、应用举例

交流电源、打点计时器、刻度测出计数点间距，由打出某点前、后两点时

纸带法

尺间内的平均速度替代打出该点时的速度

由于挡光片的宽度很小，瞬时速度▼-%表

光电门、螺旋测微器或游标卡

光电门法

尺示滑块上挡光片的宽度，。表示挡光片的挡

光时间)

竖直平面内末端水平的倾斜或(1)测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度

利用平抛运

弧形轨道、刻度尺与射程，由平抛运动规律计算初速度

动法

弹簧、刻度尺、天平(2)验证动量守恒定律、探窕弹性势能等

(1)由机械能守恒定律或动能定理计算最低点

的速度

竖直平面内的圆弧轨道(或细线

利用圆周运(2)力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨

牵引的圆周运动)、力传感器、

动法道的压力，由牛顿运动定律计算物体经过最

天平等

低点时的速度

(3)验证机械能守恒定律、探究向心力等

二、测定重力加速度的几种常见方案

利用落体测重力加速度(忽略阻力)运动组合物体系统

M磁式吸球器

打《＞光电门1

计时—立柱111口〃〃

国4

]一小钢球

＞光电H2、

・丁・・

，，，，，，上-一捕球据h卜纸带

・

学生电源〜底座2

匀速圆周运动计

1(/ni4-/n2)v2=

打点计时器计光电门计时，原滴水法计时，原理

时，Ax=gA也可

2

时，利用逐差法理为V—记=2gx为h—吟,可以利

以测量转速)(mi-mi)gh

测定g,也可以(也可以利用频

再创新：可以验证牛顿运动定律、

利用图象法求g闪照片)用图象求g

机械能守恒定律

【知识链接】

实验装置图实验操作数据处理

1.判断物体是否做匀变

速直线运动

1.细绳与长木板平行

2.利用一段时间内的平

2.释放前小车应靠近

探究小车均速度求中间时刻的

纸状接।也打点计时器

速度随时1瞬时速度

!

]3.先接通电源，再释放

间变化的3.利用逐差法求平均加

小车，打点结束先切断

规律速度

电源，再取下纸带

4.作速度一时间图像，

4.钩码质量适当

通过图像的斜率求加

速度

L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

探究加速1.利用逐差法或。一，图

系在小车上，实验过程

度与物体J««___像法求a

中不用重复平衡摩擦

受力、物一埼有小街祥计时出2.作出4一b图像和。一

。定拊兜

实验台

Mi西的长木板力

体质量的A图像，确定a与F、m

3.实验必须保证的条

关系的关系

件：小车质量/«»槽碣

质量in,

4.释放前小车要靠近

打点计时器，应先接通

电源，后释放小车

1.应用皿齐

1.竖直安装打点计时

器，以减少摩擦阻力计算某时刻的瞬时速

口

打点“■地度

计时器.纸带2.选用质量大、体积

验证机械例夹子2.判断mghAB与%式分一

1小、密度人的重物

能守恒定

柞重物3.选取第1、2两点间

房是否在误差允许

律

距离接近2mm的纸

的范围内相等

带，用ingh=^nv2进行

3作.出/2—/?图像，求

验证

g的大小

1.开始前调节导轨水

平1.滑块速度的测量：。

4

验证动量2.用天平测出两滑块

-Ar

守恒定律的质量2.验证的表达式：mm

3.用光电门测量碰前+=加1。1'+〃72。2'

和碰后的速度

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。

1.（2025•北京・高考真题）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所

⑴按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为（填各实验步骤前的字母）。

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

⑵实验中打出的一条纸带如图2所示，4、B、C为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有

4个点未画出），可以判断纸带的（填“左端”或“右端”）与小车相连。

⑶图2中相邻计数点间的时间间隔为T,则打3点时小车的速度u=o

⑷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=0.10m。则这部分纸带通过打点计时器的加速度

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/s2o（结

8.00单位:cm

------13.22----------

----------------19.24

图4

【答案】⑴CBA(2)左端(3端

(4)0.811.6

【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E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

距小，右端间距大，说明纸带左端与小车相连。

(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。3点为4、

C的中间时刻，AC间位移为必时间间隔为27；则

(4)[1]根据逐差法可知a=气潸=°弋[黑oox2=08im/s2

[2]B点是4：的中间时刻点，则有加=爷=黑手m/s=0.4m/s

此时向心加速度a=^=7Ym/s2=1.6m/s2

nR0.1

2.(2025・河南信阳.三模)测速在生活中很常见，不同的情境中往往采用不同的测速方法。

情境L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

I'njAt=0.05s,则可估算出滑块经过光电门的速度大小巧=。

数字计时器

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％当雷•达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接

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

离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示（图乙中标的数据0、12、，为已知量），

已知光速为C。贝IJ：

甲£

a.当第一个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离为

b.从第一个脉冲遇到汽车的瞬间到第二个脉冲遇到汽左的瞬间，所经历的时间为o

C.若考虑到£>>t>>匕，则可写出汽车的速度为o

【答案】0.2m/sgcQt—t:2）J"

【详解】⑴由题意巧=£="蠢包=0.2m/s

⑵当第一个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离即为脉冲电磁波单向传播距离，则为=

沁

⑶由题意，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

△t=t-=t-j（fi-t2）

⑷当第二个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离为d?=5。以

则车速为U=用=乎一>x巫也

△£t-式亡］-。）2£

3.（2025•山东•高考真题）某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤

如下:

M耶

⑴将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用

跨过定滑轮的细线将小车与托盘及硅码相连。选用d=cm（填〃5.00〃或的遮光

片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。

⑵将小车自轨道右端由静止释放，从数字亳秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时

的速度H=0-4（）m/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

|nJr=1.00s,计算小车的加速度〃=m/s2（结果保留2位有效数字）。

⑶将托盘及秩码的重力视为小车受到的合力F,改变祛码质量，重复上述步骤，根据数据拟

合出r图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应（填“二曾大〃或“减

⑷图乙中直线斜率的单位为（填“kg〃或〃kg」〃）。

【答案】（1）1.00⑵0.41⑶增大⑷kg」

【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。=—=0.41m/s2

（3）根据图像可知当有一定大小的外力尸时此时小车的加速度仍为零，可知平衡摩擦力不足,

若要得到一条过原点的直线，需要平衡摩擦力，故实验中应增大轨道的倾角；

（4）图乙中直线斜率为4=与，根据/=〃?〃可知直线斜率的单位为kg“。

4.（2025•安徽・高考真题）某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。

⑴利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度,

使小车。（选填正确答案标号）

a.能在轨道上保持静止

b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动

c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动

⑵利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于

力传感器上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力5和物体的加速度小

并将数据实时传送到计算机。

①图丙是根据某次实验采集的数据生成的人和〃随时间，变化的散点图，以竖直向上为正方

向。，=4s时，物体处于（选填〃超重〃或〃失重〃）状态；以即为横轴、。为纵轴，根

据实验数据拟合得到的图像为图丁中的图线。、

②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其。图像为图丁中的图线。（选填

纱〃C〃或"）

【答案】（l）c（2）失重d

【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"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”「〃吆=〃心，整理得〃=’.几一且，可知图像的斜率为工，故将物

m

体质量增大一倍，图像斜率变小，纵轴截距不变，其图像为图丁中的图线4

5.恢幽（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〃与物体所受合外力产的关系。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。和。，。和。的距离为人固定重物A在标记。处，现将重物B上面的一

个槽码放在重物A上面。

{X

A1

标-

槽

尺-

-码

?-

（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。的时间/,则重物A到达标

记。的速度为□=;

（2）再将重物8上面的槽码移〃=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

。的时间己知当地重力加速度为g,以广为纵轴，以（填或

n

“4”）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

n

量一定时，物体的加速度与合外力成正比。

【答案】0.-②.工—

tnmg

【解析】（1）口］A由标记C运动到。过程中做初速度为0的匀加速直线运动，则有〃二会

整理得u

（2）⑵⑶物体下落的加速度为。=上="，在B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时A、

/r

B刚好平衡且保持静止，则有Mg=6〃K+M*,根据牛顿第二定律

（A7+/〃77）g-（6-〃+联立整理得产=T?一，故以广为纵轴，

以L为横轴，图像是斜率等于幽，且过原点的直线，则可以得出当物体质量一定时，物体

nmg

的加速度与合外力成正比。

6.（2025・河南・高考真题）实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材

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。

图1

⑴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

⑵图2所示是纸带上连续打出的五个点4、8、C、D、E到起点的距离。则打出8点时重锤下

落的速度大小为m/s（保留3位有效数字）。

<~~1飞C7

|13.2。166020.34243029.00单位:cm\

图2

⑶纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度力，计算相应的重锤下落速度V,并绘制图3

所示的病―九关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应（填〃通过〃或〃不通过9

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）。

00.050.100.150.200.250.30

图3

⑷定义单次测量的相对误差T=|^|X100%,其中Ep是重锤重力势能的减小量，凡是其动

能增加量，则实验相对误差为叩=x100%（用字母k和g表示）；当地重力加速度

大小取g=9.80m/s2,则〃=%（保留2位有效数字），若〃<5%,可认为在实验误

差允许的范围内机械能守恒。

【答案】⑴④①⑥⑤⑵1.79⑶通过2g19.1（4）智3.1

【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

纸带上选取•段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据，根据原理=]

机/可知质量可以约掉，不需要用电子天平称量重锤的质量。故选择正确且正确排序为④①

⑥⑤。

（2）根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔T=：=0.02s,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%=竽，代入数据可得%《1.79m/s

（3）[1]⑵根据=整理可得〃2=2g.九，可知理论上，若机械能守恒，图中直线

应通过原点，且斜率k=2g

⑶由图3得直线的斜率k=x19.1

0.295-0.08

（4）⑴根据题意有〃=吧鬻丫乂100%,可得4=等乂100%

[2]当地重力加速度大小取g=9.80m/s2,代入数据可得〃«3.1%。

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

程如下:

挡光片

（1）用游标卡尺测出挡光片的宽度为人如图2所示，则〃=cm；

（2）将挡光片固定在重物A_L,用天平分别测出重物A（含挡光片）、B质量，用S、，〃2

表示（小〉网）；

（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〃（〃.J）,启动光电门，再静止释放B,测出A经过光电门的挡光时间，；

（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；

（5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用j=2g〃计算当地重力加速度，再代入（4）

中关系式进行验证，请你指出该方案的错误：o

【答案】①.0.515②.（町-〃马必〃=5（g+〃％）（—『③.见解析

【解析】（1）口]2（）分度游标卡尺的粕确值为0.05mm,由图可知挡光片的宽度为

J=5mm+3x0.05mm=5.15nim=0.515cm

（4）⑵挡光片经过光电门时的速度为u系统减少的重力势能为△£「二（町-阳2）g"

系统增加的动能为△&；=5（町+吗）口2=~（fn]+机2）（—Y»当满足关系式

（叫-色）城=；（班+㈣）（乡2时，可认为A、B组成的系统机械能守恒。

（5）[3]有小组成员担心网络信息有误，提出可以用（4丫=2"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g。

题型二弹簧类和橡皮条类实验

1.探究弹簧弹力与形变量的关系

实验装置图操作要点数据处理

1.应在弹簧自然下垂时，测量弹簧原长1.作出弹力厂随弹簧伸长

[B

探窕弹簧弹刻/o量x变化的图像斜率表示

改

尺

力与形变量2.水平放置弹簧，测量其原长，由于弹簧弹簧的劲度系数

的关系有自重，将其悬挂起来后会有一定的伸2.超过弹簧的弹性限度,

长量，使图像横轴截距不为零图像会发生弯曲

2.探究两个互成角度的力的合成规律

实验装置图操作要点数据处理

1.正确使用弹簧测力计

.A2.同一次实验中,橡皮条结点的

>

探究两个互1.按力的图示作平行四边

位置一定要相同

成角度的力■0形

J

3.细绳套应适当长一些,互成角

的合成规律2求.合力大小

s度地拉橡皮条时，夹角大小应

适当

8.（2025♦全国卷•高考真题）某探究小组利用橡皮筋完成下面实验。

⑴将粘贴有坐标纸的木板竖直放置。橡皮筋的一端用图钉固定在木板上，另一端悬挂钩码。

钩码质量分别为200g、250g、回、500g,平衡时橡皮筋底端在坐标纸上对应的位置如图（〃）

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

筋底端位置间的距离为cm。

（2）根据图（〃）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

（选填“质量〃或〃质量的增加量〃）成正比，由此可求出橡皮筋的劲度系数为N/m（保

留2位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。

⑶悬挂的钩码质量为小时，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（万）

中虚线所示，图（b）中测力计的示数给出了力F的大小，则尸=N,m=g

（选填"200〃"300〃或“400〃）。

【答案】（1）1.90（2）质量的增加量52⑶1.00300

【详解】（1）根据图（〃）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）[1]根据图像可知钩码每增加相同的质量橡皮筋增加相同的长度，故在所测范围内橡皮筋

长度的增加量与所挂钩码的质量的增加量成正比。

⑵设橡皮筋原长为劲度系数为k,根据胡克定律F=kx：其中F=mg，x为橡皮筋长度

的增加量。设悬挂质量为/、〃22的钩码时，橡皮筋长度的增加量分别为也、*，则=%,

m2g=kx2»两式相减得（巾2-叫）9=kg—/），取叫=200g=0.2kg,m2=300g=0.3kg,

-x=-2

△x=x2i19cm=1.9x10m

根据（巾2-巾1）0=kGz-/），可得儿="二；；）,=（0；；：票;8N/m«52N/m

（3）[1]口根据图（b）可知41.00N；设橡皮筋与竖直方向夹角为0,对橡皮筋下端点进行

受力分析有tan。=焉：从图中可知tan。右结合F=1.0N可得m右0.31kg,所以取/n=300go

9.（2025•安徽合肥•模拟预测）某同学做〃探究两个互成角度的力的合成规律〃的实验。如图

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'，O为标记出的小圆环的位置，。8和OC为细绳。图乙是在白纸上根据该次实验结

甲乙内

⑴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

⑵图甲中0C方向的拉力大小为N；

⑶图乙中的力F和力/，一定沿橡皮条八0方向的是（选填〃F〃或〃k〃）

⑷在另一次实验中，该同学用两个弹簧测力计，通过细绳对小圆环施加平行木板平面的拉力

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

力可忽略不计，小圆环平衡时，橡皮条40、细绳0B和。（:对小圆环的拉力的分别为石、鸟和

（关于这三个力的大小关系，正确的是o

A.F、＞F,＞F、B.鸟＞耳＞鸟C.鸟D.F、＞羯＞F\

【错因分析】此题（3）中一定沿橡皮条40方向，错选犷的较多，错都认为通过平行四边行

作出来一定是验证的合力方向，所以错选一,这实际上是不尊重实验事实，用理论代理实验。

【答案】（1）B（2）1.88N/1.89N/1.90N/1.91N/1.92N/1.93N（3）F（4）A

【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

替代。故选B。

（2）图甲中0C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，力一定沿橡皮条八。方向，图中可以看出，F表示一个力，尸，

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40方向的是F。

（4）对。点进行受力分析，6与E的合力与月等大反向，如图

尸：/2e根据几何关系可知匕＞人＞居，故选人。

B/%

10.（2025•黑吉辽蒙卷•高考真题）某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a）,

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

端与绳套相连。

为确定杯中物体质量〃7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

绳1每次与竖直方向夹角均为30。且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。

根据测得数据作出X-机关系图线，如图（b）所示。

x/cm

十■x;

，1l

十

工

r工

+f

，

，

一

+・

:--»

工

+：

t

工

十

回答下列问题:

（1）将一芒果放入此空杯，按上述操作测得％=11.60cm,由图（b）可知，该芒果的质量m0=

g1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

图像读出的芒果质量与m。相比（填〃偏大〃或〃偏小〃

⑵另一组同学利用同样方法得到的x-巾图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是

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

⑶写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施。

【答案】（1）106偏大（2）C⑶减小细线与竖直方向的夹角

【详解】（［）［1］操作测得X=11.60cm,由图（b）的图像坐标可知，该芒果的质量为106g；

⑵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，根据共点力平衡可知橡

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粗。相比偏大。

%

（2）另一组同学利用同样方法得到的％-瓶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

筋的拉力较小，故相同的橡皮筋，可减小细线与竖直方向的夹角可增大质量测量范围。

11.（2025•吉林省长春市高三二模）某同学用图（。）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。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。与量角

器的中心点始终在同一位置。

图（6）

（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（。）所示，保持夹角不变，顺时针缓慢

转动两测力计直至测力计人水平，在此过程中，测力计6的示数o

A.一直变大B,一直变小

C.先变大后变小D.先变小后变大

【答案】（1）2.6（2）BC（3）B

【解析】（1）如图所示，弹簧测力计读数2N+0.2x3N=2.6N

（2）连接测力计的细绳之间夹角不宜过大，也不宜过小。故A错误；为了保证实验的准确性，

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。

故选BCo

（3）如图所示，0八和08之间的夹角不变，由几何关系可知

测力计Q的示数变大，测力干〃的示数变小。，故选B“

12.（2025•湖北省百校大联考）某物理兴趣小组用图示器材探究两个互成角度的力的合成规

律。在水平圆形桌面上平铺一张臼纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中滑轮R固定在

桌子边，滑轮打、A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。（不与

桌面接触）静止。

（1）实验中，结点。（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

（2）若滑轮匕下所挂的钩码质量为5m、滑轮6、A下所挂的钩码质量分别为3m、4m,则结

点O静止时，。优、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。

【答案】（1）①不必②.7m（2）①.一定（2）.不受

【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,

两绳子拉力的合力F的范围是：|4mg-3mgi团用4mg+3mg

三力的合力为零，则第三根绳挂的质量一定不大于7m；

⑵三力合力为零，则三力必然为首位相连的矢量三角形，根据勾股定理，三根绳的拉力刚

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。；

桌面不水平只要保证能使结点平衡即可，所以桌面不水平也不会影响实验的结论。

题型三力学其他实验

L力学其他实验

实验装置图操作要点数据处理

纸板

—1.保证斜槽末端水平1.用代入法或图像法判断运动

步木F住；；:二

探究平wq吃2.每次让小球从倾斜轨道的同一轨迹是不是抛物线

斜槽

抛运动：：：：位置由静止释放

2.由公式x=v^t和产洪；求初

13.坐标原点应是小球出槽口时球

的特点

速度％=*的

心在纸板上的投影点

探究向1.横臂对小球的弹力大小关系可

心力大以通过标尺上刻度读出，该读数

作出A—六八户/〃的图像，

小与半阑槽显示了向心力大小关系

塔4

-塔轮分析向心力与角速度、半径、

径、角速)2.采用了控制变量法，探究向心

质量之间的关系

度、质量力大小与半径、角速度、质量的

的关系关系

1.保证悬点固定

2.单摆必须在同一平面内振动，

用单摆

且摆角小于5。2

1.利用公式求重力加速

测量重

3.摆长，谒线长/'为、球的半径

度

力加速

史.r

2.可作出/-7的图像，利用斜

度的大;记\人眼

4.用月”算单摆的周期；率求重力加速度

小n

从单摆平衡位置开始计时,计时

一个周期后开始计数“1”

13.(2026・重庆••模)某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律，实验装置放置

在水平桌面上，底板上的标尺可以测得水平位移人

O

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有

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

⑵若某次实验时，小球抛出点距底板的高度为小水平位移为x,重力加速度为g,则小球的

平抛初速度为（用〃、小g表示）。

⑶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

长L=10.0cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的〃、b、c、d所示，则小球平抛的

初速度=m/s,小球抛出点的坐标为o

【答案】（l）ACD（2）x揉3）2（10cm,18.75cm）

【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。

（2）竖直方向，有力=水平方向有％=为如联立解得%=xj焉

（3）由逐差法，有L=g72,解得7=0.1s,又见=票=2m/s,8点竖直方向的速度为%,=

=1.5m/s,〃点的高度为/ib=得=H.25cm,b点的水平位移为&=皆见，联立解得出=

30cm,故抛出点坐标为（10cm,18.75cm）。

14.（2026•安徽黄山•一模）如图所示，某同学在研究平抛运动时，挡板上附有复写纸和白纸，

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小现将

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

迹8、Co测得44间距离为y,A、C间距离为为。

⑴下列说法中正确的是（填选项前的字母）;

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

⑵小球平抛初速度%=（用工、m、％、川表示）;

⑶如图所示，利用上述装置也能验证动量守恒定律，使用两个等大的小球〃、"见＞〃%）,实

验步骤如下：

①竖直挡板正对斜槽末端一定距离处固定，球。在斜槽末端时球心在水平方向的投影点作为

坐标原点。；

②将球〃从某点处由静止释放，撞到竖直