2027年高考物理复习-力学实验

第1页（共1页）2027年高考物理复习——力学实验一．实验题（共42小题）1．（2026•海南四模）研究物体匀变速直线运动的实验装置如图1所示。光电门（连接光电计时器）固定在斜面O点，P为长方形物体。实验步骤如下：a.调节斜面倾角，使P能沿斜面加速下滑后，将斜面固定；b.将P截断成a、b、c、d、e和f六段，每段长分别为Δx1、Δx2⋯Δx6，如图2所示；c.分别将a、b⋯f六段的前端从同一位置M由静止释放，经过光电门时，光电计时器测得光线被各段遮住的时间分别为Δt1、Δt2⋯Δt6；d.计算出对应的ΔxΔt，作出ΔxΔt-Δt回答下列问题：①由图3可求得，a段物体长Δx1＝cm（结果保留3位有效数字）；②由图3可求得，各段物体的前端从M运动到O的平均速度大小v＝cm/s，加速度大小a＝cm/s2。（结果均保留3位有效数字）2．（2026•云南一模）某同学用如图甲所示的装置，测量小车做匀变速直线运动的加速度，释放钩码后小车由静止开始运动，得到一条如图乙所示的纸带，并在纸带上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出。已知打点计时器所接交流电的频率为f。（1）实验中，下列措施必要的是。A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.保证小车的质量远大于钩码的质量D.抬高长木板不带定滑轮的一端，平衡小车与长木板间的摩擦力（2）打下D点时的速度大小为（用f和图乙中所给长度的字母表示）。（3）若图乙中相邻计数点间的时间间隔记为T，计算v1=d1T、v2=d22T、v3=d33T⋯v6=d66T。在坐标纸上，以计算出来的速度v为纵坐标、对应时间t（T、2T、3T…）为横坐标，3．（2026•辽宁模拟）某同学用图（a）装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，打点计时器的电源频率为50Hz。（1）实验过程中（填“需要”或“不需要”）平衡阻力。（2）选出了如图（b）所示的一条纸带，每两个点间还有4个点没有画出，根据纸带上的数据，计算E点时小车的瞬时速度并填入表中（结果保留2位小数）。位置ABCDEv/（m•s﹣1）0.610.811.011.19（3）该同学根据实验数据判断小车做的是匀加速直线运动，他的判断依据是，小车的加速度大小为m/s2（结果保留2位小数）。4．（2026•江门一模）实验小组为了测量图（a）中人行天桥上的斜坡倾角，设计了如图（b）所示的实验方案。（1）安装和调节“滴水计时器”将“滴水计时器”固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物。保持小车静止，从第1滴水刚离开滴水计时器开始计时，20秒末第41滴刚好离开，则相邻两滴水间的时间间隔T＝s。（2）实验过程及数据处理①在斜坡上静止释放小车，小车沿斜坡向下做直线运动。水滴在路面上留下点迹，取点迹清晰的一段路面，将第一个点迹记为0，之后的点迹依次记为1、2、3…，测出相邻两个点迹间的距离如图（c）所示。小车加速度大小a1＝（用题中所给的物理量符号表示）。②在斜坡底端给小车一定的初速度，小车沿斜坡向上做直线运动。水滴在路面上留下点迹，计算得到小车向上运动的加速度大小为a2。③已知当地重力加速度为g，则该斜坡倾角的正弦值sinθ＝（用a1、a2和g表示）。考虑小车运动过程中所受空气阻力的影响，设小车沿斜坡运动过程中所受的空气阻力大小不变，则sinθ的测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。5．（2026•渭南模拟）“探究匀变速直线运动”的实验装置如图（a）所示。（1）图（b）是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点取一个计数点，电源频率为50Hz，打下计数点2时小车速度为m/s（保留三位有效数字）。（2）下列说法正确的是（多选）；A.应将打点计时器接到输出电压为6V的交流电源上B.小车应尽量靠近打点计时器，并先接通电源，后释放小车C.调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行D.此实验需要将木板的右侧适当垫高以补偿阻力（3）若改用图（c）所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1、Δt2，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图（d）所示，其读数d＝mm，滑块加速度a＝（用题中所给物理量符号表示）。6．（2026•广州一模）某小组利用图（a）装置探究小球沿倾斜直槽运动的特点。数字计时器可分别采集小球经过光电门B、C的遮光时间t1、t2，及经过两个光电门之间的时间T。（1）实验步骤：①测量小球直径：如图（b），游标卡尺的读数d＝cm；②由倾斜直槽顶端A静止释放小球，记录对应的t1、t2、T；③保持B位置不变，改变C的位置；④重复步骤②③，得到多组数据。（2）数据处理：小球经过光电门C的瞬时速度表达式为v＝（可用d、t1、t2、T表示）；根据所记录的数据，作出v﹣T图像如图（c），可知小球沿倾斜直槽运动速度变化的特点是。（3）拓展研究：由图（c）可知，当小球经过光电门C的速度v＝1.00m/s时，光电门B、C间的距离为m。（结果保留两位小数）7．（2026•雅安模拟）物理源于生活，寻常器物亦可探微知著、揭示物理规律。某同学粗略测量当地重力加速度他用支架将手机固定放置在砖墙正前方，打开手机连拍功能，然后将一重物从砖墙上某位置由止释放，通过分析手机拍下的频闪照片可求得当地重力加速度。（1）为减小实验误差，以下物体中最适合作为重物的是。A.篮球（直径24.6cm）B.乒乓球（直径40mm）C.实心玻璃弹珠（直径约1.5cm）（2）为了完成该实验，还需用到。A.刻度尺B.家用电子秤C.手机秒表计时器（3）如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，每个频闪点相对于砖的位置相同，测得图中部分墙面高度h＝18.60cm，手机曝光时间间隔为T＝0.08s，则当地重力加速度为m/s2（结果保留3位有效数字）。8．（2026•潍坊二模）某同学利用如图所示的装置测量光栅板下落的加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带，其宽度均为d。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带和透光带分别通过光电传感器的时间。（1）该同学测得某遮光带通过光电传感器的时间为Δt0，则。A.该遮光带通过光电传感器的平均速度为2dB.该遮光带中间位置通过光电传感器的瞬时速度大于dC.该遮光带中间位置通过光电传感器的瞬时速度小于d（2）实验中测得某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间为Δt1、Δt2，甲、乙两位同学提出两种加速度计算方案：甲：加速度a=dΔt其中合理的是（选填“甲”或“乙”）同学的方案；（3）若测量遮光带（透光带）宽度d时，刻度尺与光栅板边缘不平行，导致d的值偏大，则加速度测量值（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。9．（2026•遂宁模拟）某同学利用如图（a）所示的装置（铁架台、弹簧、刻度尺、钩码）探究弹簧弹力与形变量的关系。（1）实验中，每次测量弹簧长度时均保持弹簧竖直静止，其目的是确保弹簧的（选填“伸长量”或“原长”）与所受弹力一一对应。（2）由图（b）可知，弹簧的原长为m。（3）通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。若仅利用该图线，可测得该弹簧的劲度系数为N/m。（结果保留两位有效数字）10．（2026•南宁模拟）某实验小组用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，在气垫导轨上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器连接（图中未画出），已知弹簧的弹性势能公式为Ep=12kx2（k为弹簧的劲度系数，（1）调节气垫导轨水平。（2）将光电门固定在弹簧的右侧，实验小组用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，读数如图乙所示，d＝mm。（3）接通电源，用手向左侧推动滑块，将弹簧压缩到某一长度（弹簧处于弹性限度内），测出弹簧压缩量x。（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t，此时滑块的速度v＝（用字母d、t表示）。（5）重复步骤（4）测出多组x及对应的t。（6）画出x2-1t2图像并获得图线的斜率为k′，再测出滑块质量m，则弹簧劲度系数k＝（用字母m、d11．（2026•宁德模拟）某同学用图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的轻质动滑轮两边的细线均与长木板平行。已知滑块的质量为M，重力加速度为g。（1）该同学操作如下：往砂桶中加适量的砂，接通电源、轻推滑块，直至纸带上打出的点分布均匀，由此可判定滑块在水平长木板上匀速向左滑动，用平衡法来测量滑块受到的滑动摩擦力。除此之外，还需要。A.计算纸带的速度B.读出力传感器的示数C.测量砂桶与砂的质量D.保证滑块的质量远大于砂桶与砂的质量（2）实验过程中该同学发现用（1）中的实验方案操作繁琐，并改用新方案：利用滑块做匀加速直线运动来测量μ，增大砂桶中砂的质量，接通电源、释放滑块，在纸带上打出一系列的点（每五个点取一个计数点），并截取出一段如图乙所示的纸带。已知交流电源的频率为50Hz，则滑块运动的加速度a＝m/s2（结果保留三位有效数字）。若此时力传感器的示数为F，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝（用F、M、g及a表示）。12．（2026•湖北二模）一同学设计了如图甲所示的实验装置，测量滑块A与放在水平桌面上的带有定滑轮水平木板间的动摩擦因数μ，整个过程中，木板始终没有在桌面上滑动。A为带滑轮的滑块，B为盛有砂的砂桶。（1）实验时，必须要进行的操作是。A.用天平测量出砂和砂桶的质量B.调整滑轮的位置，使绳与木板平行C.要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量D.滑块靠近打点计时器，先释放滑块，再接通电源E.在挂砂桶前需平衡摩擦力（2）该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点之间还有四个点未画出），打点计时器的交流电源频率为50Hz，根据纸带可以求出滑块的加速度a＝m/s2。（3）通过改变砂的质量，得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示，纵截距为﹣b，已知当地的重力加速度为g，则滑块和木板间的动摩擦因数μ＝（用b、g表示）。（4）实验中已测得滑块的质量为M，将其由静止释放，力传感器的示数为F，滑块运动了一段距离，砂桶刚好接触地面且不反弹，滑块继续滑行一段距离后停止运动，实验测得这两段距离刚好相等，则滑块与木板间的动摩擦因数μ的表达式为（用F、M、g表示）；μ的测量值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。13．（2026•成都二模）某同学用图（a）所示装置来测定滑块与导轨间的动摩擦因数μ，实验过程中调节导轨使其水平，测出滑块、砝码（含托盘）质量均为m，遮光条（未画出）宽度为d，滑块左端到光电门的距离为L。（1）测量遮光条宽度时游标卡尺示数如图（b）所示，则遮光条宽度d＝cm；（2）将遮光条固定在滑块上，下列三幅图中遮光条安装位置最合理的是；（3）经多次测量得出滑块加速度大小为a＝2.45m/s2，重力加速度g＝9.8m/s2，则滑块与导轨间的动摩擦因数μ＝。14．（2026•黄冈二模）某同学设计如图甲所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，在长木板下端固定一光电门，调整长木板与水平地面之间的夹角θ＝37°。（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度d＝mm；（2）若挡光片经过光电门的时间为Δt，则滑块经过光电门速度大小v＝（用测得的物理量符号表示）；（3）使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，往返过程中滑块两次经过光电门的速度大小分别记为v1、v2。其他条件不变，改变滑块的初速度，多次实验得到多组数据，作出v22-v12图像如图丙所示，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ（4）该同学发现将滑块以一定的初速度沿斜面向上运动，改变斜面倾角，滑块在斜面上运动的距离发生变化，通过反复实验，测得当斜面倾角为θ0时，滑块在斜面上滑行的距离最小，据此可得滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝。15．（2026•浙江二模）在“验证力的平行四边形定则”实验中，某小组采用三弹簧秤互拉法改进传统方案。已知每根弹簧秤的量程均为0～5N，分度值均为0.1N。如图1所示，三弹簧秤通过细绳互成一定角度连接于点O，置于正方形坐标纸上（水平和竖直方格间距相等），调整三弹簧秤的拉力方向，使弹簧秤A处于平方向，弹簧秤B和C均沿方格子的对角线方向，结点O位于方格纸交点上，并保持静止时，测得FA＝2.00N，FB＝1.52N，FC＝1.38N。试在该坐标纸上完成力的图示，作出FB与FC的合力F合，验证其是否与FA平衡。要求：（1）确定力的标度（用文字说明或在图中标出）；（2）作平行四边形；（3）计算出相对误差为，得出实验结论为；（4）指出测量过程中一个主要误差来源。16．（2026•金华模拟）在“探究合力与分力的关系”实验中，备有器材包括滑轮（带有磁铁能固定在磁吸黑板上）若干、弹簧测力计若干、橡皮筋、细线及绳套、钩码、刻度尺等，各同学根据不同的方案选择相应的器材，在竖直黑板上进行相关实验操作。（1）甲同学采用如图甲所示的方案，分别用一个测力计和两个测力计将一端固定的橡皮筋两次拉至同一结点位置，记录力的大小和方向，画出力的图示，进行合力与分力关系的探究。其中对减小实验误差有益的说法是。A.两个测力计的规格以及量程必须一致B.标记同一细线方向的两点要相距远些C.测力计外壳与黑板尽量不要发生摩擦（2）乙同学采用如图乙所示的方案，实验过程只需要一个测力计C即可完成实验，该实验（选填“需要”或“不需要”）记录O点位置。若测力计的弹簧可以视为轻质弹簧，经过正确调零后竖直向下拉，则测力计对O点拉力大小（选填“大于”、“小于”或“等于”）测力计读数减去测力计面板的重量。（3）丙同学采用如图丙所示的方案，将力传感器P、Q分别竖直固定在左右两侧杆上，与P、Q挂钩相连的两轻质细绳OA、OB连接的结点O处，用轻绳OC系上质量为m的重物，系统静止时，两个力传感器读数F1、F2以及mg满足关系（选填“矢量”或“代数”）。17．（2026•海淀区一模）（1）如图1所示为探究两个互成角度的力的合成规律实验的示意图。关于本实验，下列操作正确的是。（选填选项前的字母）A.F1、F2的夹角必须小于90°B.F单独作用时与F1、F2共同作用时都应使小圆环保持静止C.在同一次实验中，F单独作用时与F1、F2共同作用时小圆环的位置可以不同（2）在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，将电源、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关用导线连接成如图2所示的电路。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转。下列判断正确的是。（选填选项前的字母）A.拔出线圈A，电流表指针向右偏转B.断开开关，电流表指针向左偏转C.滑片P向左匀速滑动，电流表指针不发生偏转（3）做“用单摆测量重力加速度”的实验时，改变摆线长度L，测得几组L和对应的周期T，绘出L﹣T2图像，如图3所示。若未测量小球半径，仅利用图线斜率k的值（选填“能”或“不能”）计算出重力加速度g，原因是。18．（2026•广元模拟）图甲是“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验方案，图乙是改进后的实验方案，两方案中均不考虑细线的质量以及滑轮与细线间的摩擦力。（1）A组同学按照方案甲做实验，正确补偿阻力后，通过实验打出了一条如图丙所示的纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离：AB=2.70cm、AC=6.32cm、AD=10.87cm、AE=16.36cm。已知电源的频率为50Hz，则打点计时器打下D点时小车的速度大小v＝m/s，小车的加速度a＝m/s（2）B组同学按照方案乙做实验，正确补偿阻力后，保持悬挂的槽码质量m0不变，仅改变小车的质量M，测得多组加速度大小a和对应的小车的质量M，作出M-1a图像如图丁所a示，图像的纵截距为﹣b，则动滑轮的质量为（用字母b、m19．（2026•临潼区校级模拟）理论和实践表明，小球在黏性液体中下落时受到的黏滞阻力大小为f＝kDv，D是小球的直径，v是小球下落的速度，对于小球在确定的黏性液体中下落的过程，k是一个常数。利用如图所示的实验装置可以测量小钢球在油中下落过程中的k值。已知圆筒足够长，小球足够小，忽略其所受的浮力，小球能够达到收尾速度而匀速下落。主要实验步骤如下：（1）用螺旋测微器测得一枚小钢球的直径为D。（2）把小球放在精密电子秤上，记下此时精密电子秤的示数为F0。（3）把圆筒放在精密电子秤上，将小球由静止释放，小球从油的表面释放至达到收尾速度的过程中，电子秤示数的变化情况是（填选项前的字母）。A.逐渐减小直至趋于稳定B.逐渐增大直至趋于稳定C.先减小后增大直至趋于稳定D.先增大后减小直至趋于稳定（4）当精密电子秤的示数稳定后，用记号笔标出小球下落路径上的A、B两点，测出A、B两个点间的距离hAB，同时记录下小球经过A、B两点所用的时间t，则小球的收尾速度为。（5）根据测量的数据，计算出常数k＝（用测量的字母表示）。20．（2026•山西模拟）某同学用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系，力传感器可以测出轻绳对钩码的拉力，钩码的质量为m，重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为50Hz。（1）使力传感器和钩码的总质量始终大于重物的质量，接通打点计时器，由静止释放整个系统，牵引纸带打下点。（2）某次实验打出的一条纸带如图乙所示，纸带上所标的点为计数点，相邻两个计数点间还有四个计数点未标出，则本次实验钩码运动的加速度大小a＝m/s2（结果保留2位有效数字）。（3）保持钩码质量不变，改变重物质量的大小重复多次实验；记录每次实验中力传感器的示数F及根据打出的纸带求得钩码运动的加速度a，作a﹣F图像，如果图像的斜率等于，图像与纵轴的截距等于，则表明质量一定时，钩码运动的加速度与合外力成正比。21．（2026•运城二模）某物理兴趣小组做实验“探究平抛运动的特点”。实验装置如图甲所示。（1）关于该小组的实验操作，下列说法正确的是。A.调节斜槽轨道，确保其末端切线水平B.描绘同一轨迹时，每次实验都应让小球从斜槽上的同一位置无初速度释放C.释放小球的位置应尽量靠近斜槽末端，起始高度不宜过高D.木板需保持竖直，且小球下落的竖直平面应与木板平面平行（2）该小组得出如图乙所示的轨迹图，其中a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，已知重力加速度大小为g。小球从a点运动到b点的时间为，小球离开斜槽末端时的初速度大小为，小球运动到b点时的速度大小为。（均用相关物理量符号表示）22．（2026•沙河口区校级模拟）图甲是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。图乙是该装置的一次实验的数码相机连拍照片（每隔相同的时间自动拍摄一次），同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。已知重力加速度为g。（1）由图乙的数码连拍照片分析可知，做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是（选填“匀速直线运动”或“自由落体运动”）。（2）图乙中，每个小方格的边长为d，根据3号、5号和6号位置，可得平抛的初速度v0＝（用d、g表示）。（3）重新设计该实验，如图丙所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，不计空气阻力，小球的影像P在屏幕上运动是（选填“匀速直线运动”或“自由落体运动”）。23．（2026•广东模拟）（1）“探究平抛运动的特点”实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸如图1所示，从图中明显看出甲的实验错误的原因是；乙图中有两个点位于抛物线下方的原因是。（均为单选）A.斜槽轨道不光滑B.斜槽末端不水平C.小球在释放时有初速度v0D.这两次小球自由释放的位置与其他几次不同（2）丙同学遗漏记录平抛轨迹的起始点。他在实验数据基础上描出小球的轨迹后，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系，如图2所示。他在轨迹上取A、B、C、D四点，测得AB、BC和CD的竖直间距分别是y1、y2和y3。若满足y2﹣y1＝y3﹣y2，则判定AB、BC和CD的时间间隔相等（选填“能”或“不能”）。（3）丁同学记录的抛物线轨迹的一部分如图3所示。x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，由图中数据可求出小球抛出点的坐标是（cm，cm）。24．（2026•云南模拟）某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起以竖直杆为轴做匀速圆周运动，转动的角速度可以通过电动机来调节，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块中心到竖直杆的距离为L，滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过光电门的时间。实验过程中细绳水平且始终被拉直，开始时拉力传感器的示数是零，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）实验时让滑块随杆以某一角速度做匀速圆周运动时，力传感器的读数为F，光电门记录的遮光时间t，则滑块的角速度ω＝（用t、L、d表示）。（2）为探究向心力大小与角速度的关系，调整水平杆转动的角速度，得到多组实验数据后，做出F与1t2的关系图像，若滑块受到杆的摩擦力不可忽略，则图像应是（3）已知所选图像的斜率为k，当地重力加速度为g，滑块质量为m为，滑块与水平杆之间的动摩擦因数为。（均用题中和图中所给字母表示）25．（2026•开福区校级一模）某同学用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数，将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端与质量为m＝0.10kg的小球连接，压缩弹簧后释放，小球从桌面末端水平飞出并落在水平地面上，且小球离开桌面前已脱离弹簧（空气阻力及水平桌面的摩擦力忽略不计）。已知当地重力加速度g＝10m/s2，桌面离地面的高度h＝0.80m。（1）某次实验中测得小球做平抛运动的水平位移x＝1.20m，则小球离开桌面时的初速度为m/s。（2）实验中记录了不同弹簧压缩量ΔL对应的水平位移x，数据如表，根据表格数据，合理利用图2的坐标纸，并绘制x﹣ΔL图像。实验次数12345ΔL（cm）2.004.006.008.0010.00x（m）0.410.791.201.792.01（3）已知弹簧的弹性势能公式为Ep=12k(ΔL)2，则弹簧的劲度系数k＝（用m、g、h、x、ΔL表示），通过图像计算弹簧劲度系数k＝26．（2026•永川区校级模拟）某小组采用如图甲所示装置探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系，部分实验步骤如下：（1）调节气垫导轨水平，导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，用图乙游标卡尺测量滑块上遮光条宽度为d＝cm。（2）将滑块自轨道右端由静止释放，测得释放时遮光条到光电门的距离为x，释放后遮光条通过光电门的时间为Δt，拉力传感器的读数为F，计算出滑块通过光电门的速度。（3）从同一位置由静止释放滑块，改变钩码的质量，重复上述步骤。应用图像法处理数据时，为使F随横坐标变化的图像为直线，应选取（选填“1Δt”、“1(Δt)2”、“（Δt）2”）为横坐标，该图像的斜率k＝27．（2026•滨州二模）为了探究做功与动能变化的关系，设计了如图甲所示的装置。实验装置包含：带定滑轮的长木板、小车、打点计时器、纸带、细线、沙桶、沙、刻度尺。已知小车质量为M，沙和沙桶总质量为m，重力加速度为g。平衡摩擦力后，让小车从静止开始运动，打点计时器打出一条纸带。（1）纸带上的一部分数据如图乙所示，纸带上标记的点为计数点，相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s，则D点的速度大小为m/s（结果保留两位有效数字）。（2）在纸带上测量第一个点到各点的运动位移x及运动到各点的速度大小v，以12(M+m)v2为横轴，以mgx为纵轴，建立坐标系并描点连线，得到的图像为一条过原点的倾斜直线，若斜率（3）若某同学在实验过程中忘记平衡摩擦力，仍以12(M+m)v2为横轴，以mgx为纵轴，建立坐标系并描点连线，得到的图像仍为一条过原点的倾斜直线，斜率为k，忽略其它一切阻力，则小车运动过程受到水平木板的摩擦力大小为28．（2026•沧州模拟）（1）某学习小组用饮料瓶和两端开口的塑料吸管制作了如图甲所示的装置研究平抛运动，两吸管穿过瓶塞竖直插入饮料瓶中，右侧吸管下端弯成水平，为了得到平抛运动的运动轨迹，在饮料瓶中装入足量水。①为了使右侧吸管喷出的水形成稳定的抛物线状水柱，应使饮料瓶中液面在的位置时获取水滴的运动轨迹。A.a线以上B.b线以上C.a线到b线之间D.b线以下②测得喷口距离地面的高度为h，水滴落至水平地面时的速度与水平方向夹角为45°，不计空气阻力，则水从喷口喷出时的初速度大小为（用h及重力加速度g表示）。（2）某学习小组用如图乙所示的装置验证动能定理，实验步骤如下：①右侧带定滑轮的长木板水平放置，质量为M的小车（含遮光条）与砂桶用跨过定滑轮的细线相连，调节定滑轮的高度使定滑轮与小车间的细线与长木板平行；②向砂桶中加入适量细砂，直到轻推小车后，小车上的遮光条通过光电门A、B时的遮光时间相等，用天平称出此时细砂及砂桶的总质量为m0；③将小车放回原位置，再向砂桶中加入适量的细砂，释放后小车加速向右运动，小车上的遮光条通过光电门A、B的遮光时间分别为Δt1、Δt2，用天平称出此时细砂及砂桶的总质量为m；④测出两光电门间的距离L及小车上遮光条的宽度d，重力加速度为g，则小车上的遮光条通过光电门A、B的过程中，小车、细砂及砂桶组成系统的动能增加量可表示为ΔEk＝，合外力对系统所做的总功可表示为W＝；（均用题中已知量及测量物理量字母表示）⑤多次重复实验，在误差允许的范围内，若W＝ΔEk，则动能定理得以验证。29．（2026•宜春模拟）磁带、随身听是八九十年代中国人挥之不去的记忆。究其原理其实就是磁带上的磁性颗粒在录音时按音乐特点进行排列，当磁头上的线圈掠过磁带上排列不同的磁性颗粒时会产生变化的感应电流，输出美妙的音乐。某小组同学利用此项原理设计探究外力做功与物体动能变化量的关系。（1）按图甲所示组装电路，将完全相同的两个磁头分别固定在A、B两点，将已录好音的磁带拼接在一段空白磁带上，顶端与磁头A对齐，跨过滑轮连在小车末端，下端用轻质夹子（质量可忽略）悬挂一质量为m的重物。打开传感器开关，调节斜面倾角，轻轻扰动小车直至两传感器显示电流特性均为图线a，播放时长为t1，则此时小车的运动为。（2）关闭B连接的传感器，取下重物，将小车由之前同一位置静止释放，得到如图b图像，播放时长为t2，测得小车质量为M，录音部分磁带长度L，当地重力加速度为g，若小车所受合外力做功与其动能变化相等，应满足。（用题目所给的物理量写出表达式）（3）此实验中小车所受摩擦力（填“会”、“不会”）对实验结果存在影响。请简述你的理由。30．（2026•庐阳区校级模拟）某实验小组利用光电门遮光时可测速度的特性来做“验证机械能守恒定律”实验。实验装置如图所示。（1）将宽度d＝2.5cm的黑色胶带等间隔贴在透明塑料直尺上，相邻胶带中心线之间的距离Δh＝5cm。（2）将光电门连接至数据采集器并固定在铁架台上，铁架台置于桌子边缘，由静止竖直释放直尺，测得各段黑色胶带通过光电门的时间，测得第1个和第3个黑色胶带通过光电门的时间分别为t1和t3已知t1＝0.031s，则第1个胶带经过光电门时直尺的速度为m/s（保留两位有效数字）。（3）在误差允许范围内，若关系式（用Δh、d、t1、t3、g表示）成立，说明直尺下落过程中机械能守恒。（4）由于直尺上黑色胶带的宽度d不是足够小，用光电门测得的速度表示黑色胶带中心线经过光电门时的瞬时速度会有一定误差，则直尺的动能计算值比真实值（选填“偏大”或“偏小”）。31．（2026•郴州三模）某同学用如图（甲）所示的装置验证机械能守恒定律。将钢制的圆柱用细线悬挂在铁架台上，在其下方固定一个带有软笔尖的电动机。接通电源后，电动机匀速转动（转动周期为T），软笔尖每转一周就在圆柱表面画上一条痕迹。实验时，先启动电动机，稳定后再烧断细线使圆柱自由下落，圆柱表面留下一系列痕迹，如图（乙）所示。现测得痕迹O到痕迹A、B、C、D、E距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。已知当地重力加速度为g。（1）实验中选择电动机转动的周期T远小于圆柱下落时间，其目的是。A.便于在圆柱上画出清晰的痕迹B.保证圆柱下落过程中受力均匀C.使圆柱在任意相邻痕迹间的运动可近似为匀速运动D.获得足够多的测量痕迹，减小测量的偶然误差（2）为测量图乙中痕迹C的速度vC，应使用的计算式为vC＝。（用h2、h4和T表示）（3）若测得多组圆柱下落距离h和对应速度v的数据，绘制出v2﹣h图像。在实验误差允许范围内，若图线是一条倾斜直线，其斜率近似等于，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。32．（2026•沙河口区校级模拟）某兴趣小组用图（a）所示装置验证：竖直上抛运动的小球机械能守恒。实验步骤如下：a，按如图（a）安装并调节器材，使弹簧、小球、光电门1、光电门2在同一竖直线上；b.用游标卡尺测量出小球直径为d；c.用毫米刻度尺测量出光电门1、光电门2之间的竖直距离为h；d.弹簧压缩并锁定，小球放置在轻弹簧上，解除锁定，让小球竖直向上通过光电门1、2，记录通过两光电门的时间为Δt1、Δt2；e.适当竖直调节光电门2的位置，重复步骤c和d。（1）关于本实验下列说法正确的是。A.实验必须测量小球质量B.同一组实验，不能竖直调节光电门1的位置C.解除弹簧锁定后，小球做竖直上抛运动（2）该小组一同学发现光电门1出现故障，于是他每次在同一位置解除弹簧锁定，步骤不变，测得通过光电门2的时间Δt2和光电门1、2之间的竖直距离h，做出图（b）；图（b）中斜率的绝对值为k，截距为b，重力加速度取g，则可得小球通过光电门1的速度v1＝；在误差允许范围内，若k＝（用d和g表示）即可验证小球竖直上抛过程机械能守恒。33．（2026•山西模拟）某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻质细线一端固定在铁架台上P点，另一端连接一个小球（小球上固定一宽度为d的挡光片），光电门安装在P点的正下方。实验时，将小球拉至细线（始终拉紧）与竖直方向成θ角的位置由静止释放，记录小球通过光电门时挡光片的挡光时间Δt。已知细线悬点到小球中心的距离为L，当地重力加速度为g。（1）小球通过光电门时的速度大小为v＝。（用d、Δt表示）（2）若机械能守恒，需满足的表达式为gL＝（用θ、d、Δt表示）（3）某次实验中，测得θ＝30°，d＝5.00mm，L＝1.00m，Δt＝3.15ms，若g＝9.80m/s2，系统动能的增加量为ΔEk，重力势能的少量为ΔEp，则本次实验的相对误差η=|ΔEk-ΔE34．（2026•兴庆区校级模拟）通过实验验证动量守恒定律的方案有多种。（1）a．用图1所示装置进行实验。实验时，调节斜槽轨道末端水平，先不放小球2，使小球1从斜槽上S处由静止滚下，再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止滚下，与小球2碰撞。实验中除两个小球的质量外，还需要测量的物理量有（填选项前的字母）。A．小球1释放点S距桌面的高度hB．斜槽轨道末端距地面的高度HC．不发生碰撞时小球1的平抛射程OPD．碰后两个小球的平抛射程OM、ON（2）b．用图2所示装置进行实验。调整长木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥，后端连一条纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车A，使其以一定速度运动，与静止的小车B相碰并粘在一起继续运动，打点计时器打出的纸带如图3所示，打点计时器电源频率为50Hz，各计数点之间的距离如图所示。计算小车A碰撞前瞬间的速度大小应选段（填“AB”“BC”“CD”或“DE”），速度大小为m/s（结果保留三位有效数字）。35．（2026•保定二模）实验小组利用如图所示的装置来完成“验证动量守恒定律”实验。固定有相同遮光条的滑块甲、乙放置在气垫导轨上。测得滑块甲、乙（含遮光条）的质量分别为m1＝0.1400kg、m2＝0.3100kg，遮光条的宽度d＝0.0200m。实验步骤如下：A.取下滑块乙，开启气泵，反复调节导轨两侧的旋钮，使气垫导轨水平；B.将滑块乙静止地置于光电门1和光电门2之间，轻推滑块甲使其向右运动，最终与滑块乙发生碰撞；C.光电门1记录了两次时间，分别为t1和t2光电门2记录了一次时间为t3；D.多次轻推滑块甲，重复进行碰撞实验，并数据记录。回答以下问题：（1）判断气垫导轨水平的标志是。（2）写出碰撞后滑块乙的动量表达式P3＝（用题目中的字母表示）。（3）根据数据记录，计算得到滑块甲、乙的四组动量（见表）。实验次数P1P2P3相对误差10.13220.04260.17083.03%20.11690.03890.15842.22%30.12510.04160.16821.20%40.08410.02770.1095①如果碰撞前、后动量守恒，守恒的表达式为：（用表格中的物理量表示）；②对于测量结果，高中物理实验允许的相对误差η(η=|x1-x2|x1×100%)一般不超过5%，以此计算表格中第4组数据相对误差η＝36．（2026•华龙区二模）某同学利用如图甲所示装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、天平、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右端开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间t1、t2及遮光片从A到B所用时间Δt。用天平测出砝码盘和砝码的总质量为m1、滑块（含遮光片）的质量为m2，已知重力加速度为g。（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则d＝cm；（2）实验时已经科学补偿阻力，在遮光片随滑块从A到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力，则拉力冲量的大小I＝，滑块动量变化量的大小Δp＝（均用题中给定的字母表示）；（3）为尽量减小实验误差，本实验要求砝码盘和砝码的总质量m1（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）滑块（含遮光片）的质量m2。（4）该同学又用该装置来验证砝码和砝码盘以及滑块所组成的系统机械能守恒。实验中，接通气源后，将滑块由静止释放，他还测出了AB的距离L。在实验误差允许范围内，m1和m2满足的表达式（用上述测量的物理量符号表示）成立，则系统机械能守恒。37．（2026•南充模拟）利用如图的装置验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在水平的气垫导轨上做匀速运动；然后将固定有遮光条（宽度为0.9mm）的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P，Q的质量均为0.2kg。回答下列问题。（1）滑块P经过光电门1、2时，遮光条的挡光时间分别为1.5ms，3.1ms，则滑块P经过光电门1的速度为m/s；（2）碰撞后P、Q的总动量为kg•m/s（保留三位有效数字），在误差允许范围内，滑块P、Q碰撞中的总动量是否守恒？（选填“守恒”或“不守恒”）。38．（2026•孝感模拟）春节后刚返校，高二某实验小组在学校实验室用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律，装置简化为图乙。测得A、B两小球质量分别为m1，m2，半径分别为r1、r2，A球为入射小球，B球为被碰小球。实验时，先不放小球B，让小球A从斜槽上由静止释放后飞出落到垫有复写纸的白纸上，重复实验多次，记下平均落地点为P；然后，将小球B放在斜槽末端，让小球A从斜槽上由静止释放，与小球B发生碰撞，两球从斜槽末端飞出落到同一白纸上，重复实验多次，记下小球A、B的平均落地点分别为M、N：斜槽末端在白纸上的投影位置为O点。（1）关于本实验的其他操作，下列说法正确的是。A．A球需从斜槽上同一位置由静止释放B．将斜槽的末端调节至水平，并且必须测量斜槽末端距水平地面的高度C．若m1＜m2，碰后A球反弹，仍能再次从斜槽末端飞出，对实验结果无影响D．实验需测量出落点M、P、N到O点的距离sM、sP、sN（2）为减小误差需多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下许多个印迹。如果用画圆法确定小球的平均落点，丙图所画的三个圆中最合理的是圆（选填“A”“B”或“C”）。（3）实验测得三个平均落点与O点的距离OM、OP、ON分别为sM、sP、sN，为了验证A、B两小球碰撞过程中总动量守恒，应验证表达式在实验误差允许范围内是否成立（用题中测得的物理量的符号表示）；若A、B碰撞时为弹性碰撞且m1＝2m2，则应成立的表达式为（用sM、sP、sN表示）。39．（2026•雨花区校级二模）实验是物理学研究的重要方法。（1）在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，先用游标卡尺测摆球直径如图（a）所示，则d＝cm，然后测得线长为L，从经过最低点开始计时到接下来第n次经过最低点所用时间为t，则测量的重力加速度g＝（用题目中所给的字母符号表示）；（2）在“探究弹簧弹力的大小与形变量的关系”实验时，设计了如图（b）所示的实验装置。倾角为30°的斜面上固定有一深度为15cm、右端开口的圆筒，圆筒内侧左边筒底固定一原长小于筒深的轻弹簧，弹簧右端与一跨过光滑定滑轮的细线相连。实验时，通过改变细线上所挂钩码的质量m来改变弹簧伸出筒口右端的长度x，作出x﹣m的关系如图（c）所示，可得该弹簧的劲度系数k＝N/m，原长l0＝cm（重力加速度g取10m/s2）。40．（2026•南京模拟）某实验小组正在进行利用单摆测量重力加速度的实验，实验器材有：力传感器和数据线、托盘天平、铁架台、重锤、细绳。先将力传感器如题1图所示竖直固定在铁架台上，下方用细绳系住重锤。步骤如下：（1）用托盘天平称得重锤质量m＝300.0g。重锤做单摆运动的摆长为l（实验中并未测量），待测重力加速度g。如题1图所示，当重锤用细绳悬挂静止时，用刻度尺测出重锤底部到参考平面的高度，刻度y0如题2图所示，其读数为cm；（2）重锤由静止释放及摆动至最低点时细绳的状态如题4图（a）（b）所示，关于力传感器的使用下列说法中正确的是（）A．力传感器的使用不需要调零B．题4图（a）状态传感器示数等于绳子拉力C．题4图（b）状态传感器示数等于绳子拉力（3）保持细绳绷直，将重锤向一侧缓慢拉至某一高度并保持静止，用（1）中的方法读出此时重锤底部中心处对应的刻度y如题3图所示，则重锤从释放到运动至最低点过程中下降的高度h＝y﹣y0。由静止释放重锤，记录力传感器示数在重锤摆动过程中随时间的变化情况，描点作图FT﹣t，测出重锤摆动到最低点时绳子对重锤的拉力FT。使重锤由不同高度释放，多次测量记录的数据如表所示；实验次数1234567h/m0.05910.10850.15850.20510.25810.30650.3565F/N3.223.453.683.844.094.384.57小明同学根据题表中的数据做h﹣FT图并得出相应的函数表达式如5图，设图像与纵轴截距为﹣b，则重锤的摆长l＝（用题中给定的字母表示），由5图中小明的数据计算当地重力加速度g＝m/s2（保留三位有效数字）；（4）实验中利用重锤底部中心测算重锤下降的高度的测量值和实际相比偏大，有同学认为这会导致运用图像测量重力加速度的值不准确，你是否同意该同学的看法，并简述理由。41．（2026•河南模拟）某同学用如图甲所示装置“测当地的重力加速度”。不可伸长的绝缘细线一端系在O点，另一端系在质量分布不均匀的磁性小球的P点，Q是此时小球上的最低点，磁传感器能记录磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的规律。（1）小球静止时，测量悬线的长度为L，使小球在竖直面内做小角度摆动，某次实验，磁传感器感知到的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，则小球摆动的周期T＝。（用t0表示）（2）改变悬线的长度，多次实验，测量每次悬线的长度L及每次小球摆动的周期T，作出T2﹣L图像如图丙中a线所示。已知图像与纵轴的截距为b1，图像的斜率为k，则当地的重力加速度大小g＝。（用题中所给字母符号表示）（3）将悬线系在小球上的Q点，重复实验，根据测得的多组L、T，仍在图丙坐标系中作图，作出的图像与纵轴的截距为b2，且b2＜b1，则作出的图像可能是图丙中的（填“c”“d”或“e”）线，实验说明小球的重心离（填“P”或“Q”）点更近。42．（2026•贵州模拟）小张同学为了测定当地的重力加速度，利用在半径为R的光滑圆弧面上做简谐运动的匀质小球来进行实验，实验装置如图甲所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。（1）该同学利用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径d＝mm。（2）该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图丙所示，则根据已知的物理量。可得当地重力加速度g的表达式为g＝（用d、t0、R表示）。（3）另一同学将光滑圆弧球面半径R当作小球等效单摆长度，所测得的g值比真实重力加速度（选填“偏大”“偏小”或“无误差”）。二．解答题（共1小题）43．（2026•广东模拟）图1为用“位移传感器”测小车速度的示意图。计算机能自动记录与之相连的传感器发射或接收到的信号。这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，固定的B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右运动的小车上。测量时，A不断向B同时发射红外线脉冲和超声波脉冲（持续时间极短的一束波），两脉冲周期均为T。计算机自动记录下某次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是Δt1，再次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是Δt2。利用脉冲的传播时间即可定位小车的位置。已知空气中的声速为v。（1）用题中记录的物理量表示小车在某段时间内的平均速度v1；（2）若传感器改为超声反射模式，如图2所示，即固定的C盒通过发射并接收反射超声波测速（脉冲周期T不变）。①描述该传感器测速过程，并根据描述中自设的物理量表示出小车的行驶速度v2；②在超声波发射后的时间内，探头处于“监听”状态，等待着接收从小车返回的超声波信号，为防止前一返回脉冲与后一发射脉冲混淆，估算该模式下的最远测量距离d（已知小车速度远小于超声波的速度）。

2027年高考物理复习——解答一．实验题（共42小题）1．（2026•海南四模）研究物体匀变速直线运动的实验装置如图1所示。光电门（连接光电计时器）固定在斜面O点，P为长方形物体。实验步骤如下：a.调节斜面倾角，使P能沿斜面加速下滑后，将斜面固定；b.将P截断成a、b、c、d、e和f六段，每段长分别为Δx1、Δx2⋯Δx6，如图2所示；c.分别将a、b⋯f六段的前端从同一位置M由静止释放，经过光电门时，光电计时器测得光线被各段遮住的时间分别为Δt1、Δt2⋯Δt6；d.计算出对应的ΔxΔt，作出ΔxΔt-Δt回答下列问题：①由图3可求得，a段物体长Δx1＝1.14cm（结果保留3位有效数字）；②由图3可求得，各段物体的前端从M运动到O的平均速度大小v＝22.6cm/s，加速度大小a＝12.3cm/s2。（结果均保留3位有效数字）【分析】①由题图3求解a段物体通过光电门的平均速度大小，根据平均速度公式求解位移；②由图3求解各段物体前端运动到O的瞬时速度，根据匀变速直线运动的平均速度公式求解作答；g根据运动学公式求解ΔxΔt【解答】解：①由题图3知，a段物体通过光电门的平均速度大小为v根据平均速度公式Δ②由图3知，各段物体前端运动到O的瞬时速度为v0＝45.28cm/s各段物体的前端从M运动到O的平均速度大小为v=各段物体通过光电门，由运动学得Δx=得Δx图像的斜率k=加速度a＝2k＝2×6.13xm/s2≈12.3cm/s2。故答案为：①1.14；②22.6；12.3。【点评】本题主要考查研究物体匀变速运动的实验，要明确实验原理，掌握平均速度公式和位移公式的运用，理解ΔxΔt2．（2026•云南一模）某同学用如图甲所示的装置，测量小车做匀变速直线运动的加速度，释放钩码后小车由静止开始运动，得到一条如图乙所示的纸带，并在纸带上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个计时点没有画出。已知打点计时器所接交流电的频率为f。（1）实验中，下列措施必要的是AB。A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.保证小车的质量远大于钩码的质量D.抬高长木板不带定滑轮的一端，平衡小车与长木板间的摩擦力（2）打下D点时的速度大小为(d4-d2（3）若图乙中相邻计数点间的时间间隔记为T，计算v1=d1T、v2=d22T、v3=d33T⋯v6=d66T。在坐标纸上，以计算出来的速度v为纵坐标、对应时间t（T、2T、3T…）为横坐标，【分析】（1）根据实验原理、正确操作分析作答；（2）根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，求解打下D点时的速度；（3）根据v﹣t函数斜率的含义求解作答。【解答】解：（1）A.为了保证拉力方向不变，细线必须与长木板平行，故A正确；B．为了充分利用纸带，应先接通电源再释放小车，故B正确。CD．本实验中只要求小车做匀加速直线运动，不需要用钩码的总重力代替绳子拉力，也不要求绳子的拉力等于小车所受的合力，因此不需要让小车的质量远大于钩码的质量，不需要平衡摩擦力，故CD错误。故选：AB。（2）相邻计数点间的时间间隔T=根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打下D点时的速度大小v（3）因计算得到的v1、v2、v3……分别对应于各个中间时刻的瞬时速度，则得到v﹣t图像的斜率即为小车加速度的一半，即a＝2k。故答案为：（1）AB；（2）(d4-d2【点评】本题主要考查了探究小车速度随时间变化的规律的实验，要明确实验原理，掌握根据纸带求解瞬时速度的方法。3．（2026•辽宁模拟）某同学用图（a）装置进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，打点计时器的电源频率为50Hz。（1）实验过程中不需要（填“需要”或“不需要”）平衡阻力。（2）选出了如图（b）所示的一条纸带，每两个点间还有4个点没有画出，根据纸带上的数据，计算E点时小车的瞬时速度并填入表中（结果保留2位小数）。位置ABCDEv/（m•s﹣1）0.610.811.011.191.42（3）该同学根据实验数据判断小车做的是匀加速直线运动，他的判断依据是小车相邻相等时间位移差为定值，小车的加速度大小为2.02m/s2（结果保留2位小数）。【分析】（1）本实验仅探究小车速度随时间的变化规律，只需保证小车做匀变速直线运动，无需平衡阻力，故填“不需要”；（2）由打点计时器电源频率得相邻计时点时间间隔为0.02s，每两个点间有4个点未画出，故计数点时间间隔为0.1s，用DF段的平均速度表示E点的瞬时速度，代入数据计算并保留两位小数；（3）根据相邻相等时间内的位移差恒定（Δx＝aT2恒定）判断小车做匀加速直线运动，再用逐差法计算小车的加速度。【解答】解：（1）本实验目的是研究小车的运动，不需要平衡阻力；（2）相邻两点间的时间间隔为T＝0.1s，则E点的速度v（3）通过纸带可知，小车相邻相等时间位移差为定值，故小车做的是匀变速直线运动；由逐差法a=代入数据可得a≈2.02m/s2故答案为：（1）不需要；（2）1.42；（3）小车相邻相等时间位移差为定值，2.02。【点评】本题围绕“探究小车速度随时间变化的规律”实验，考查实验操作、瞬时速度计算、匀变速判断与加速度求解，是力学实验的基础经典题型，考查对实验原理与数据处理的掌握。4．（2026•江门一模）实验小组为了测量图（a）中人行天桥上的斜坡倾角，设计了如图（b）所示的实验方案。（1）安装和调节“滴水计时器”将“滴水计时器”固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物。保持小车静止，从第1滴水刚离开滴水计时器开始计时，20秒末第41滴刚好离开，则相邻两滴水间的时间间隔T＝0.5s。（2）实验过程及数据处理①在斜坡上静止释放小车，小车沿斜坡向下做直线运动。水滴在路面上留下点迹，取点迹清晰的一段路面，将第一个点迹记为0，之后的点迹依次记为1、2、3…，测出相邻两个点迹间的距离如图（c）所示。小车加速度大小a1＝s4-s②在斜坡底端给小车一定的初速度，小车沿斜坡向上做直线运动。水滴在路面上留下点迹，计算得到小车向上运动的加速度大小为a2。③已知当地重力加速度为g，则该斜坡倾角的正弦值sinθ＝a1+a22g（用a1、a2和g表示）。考虑小车运动过程中所受空气阻力的影响，设小车沿斜坡运动过程中所受的空气阻力大小不变，则sinθ【分析】（1）根据水滴数与时间求出滴水的时间间隔。（2）①应用匀变速直线运动的推论求出加速度；③应用牛顿第二定律求解，然后分析答题。【解答】解：（1）相邻两滴水间的时间间隔T=2041-1s＝（2）①根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2，由逐差法可知，小车加速度大小a1=③设斜面倾角为θ，对小车，小车下滑时，由牛顿第二定律得mgsinθ﹣f＝ma1，小车上滑时，由牛顿第二定律得mgsinθ+f＝ma2，解得sinθ=a空气阻力对sinθ的测量没有影响，测量值等于真实值，sinθ的测量值比真实值不变。故答案为：（1）0.5；（2）①s4-s1【点评】掌握基础知识，理解实验原理，认真审题理解题意，应用匀变速直线运动的推论与牛顿第二定律即可解题。5．（2026•渭南模拟）“探究匀变速直线运动”的实验装置如图（a）所示。（1）图（b）是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点取一个计数点，电源频率为50Hz，打下计数点2时小车速度为0.365m/s（保留三位有效数字）。（2）下列说法正确的是BC（多选）；A.应将打点计时器接到输出电压为6V的交流电源上B.小车应尽量靠近打点计时器，并先接通电源，后释放小车C.调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行D.此实验需要将木板的右侧适当垫高以补偿阻力（3）若改用图（c）所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1、Δt2，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图（d）所示，其读数d＝5.00mm，滑块加速度a＝d22x(【分析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度计算打2点时小车的速度；（2）根据电火花计时器的工作电压判断；根据充分利用纸带判断；根据使牵引小车的细线跟长木板保持平行判断；根据实验目的分析判断；（3）先确定游标卡尺的最小分度值再读数；利用平均速度和运动学公式计算。【解答】解：（1）相邻计数点间的时间间隔T＝5×0.02s＝0.1s打计数点2时的速度v2（2）A．电火花计时器需要接220V交流电源，故A错误；B．小车应尽量接近打点计时器，并应该先接通电源后释放小车，以充分利用纸带，故B正确；C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行，故C正确；D．“探究匀变速直线运动”的实验不需要将木板的右侧垫高以补偿阻力，故D错误。故选：BC。（3）20分度的游标卡尺精度为0.05mm，可知读数d＝5mm+0×0.05mm＝5.00mm遮光条宽度d，遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为Δt1、Δt2，可得遮光条通过光电门1、2的速度分别为dΔt1、可得滑块加速度a=故答案为：（1）0.365；（2）BC；（3）5.00，d2【点评】本题关键掌握探究小车速度随时间变化规律的实验原理、光电门的测速原理、利用匀变速直线运动规律计算小车速度和加速度的方法、游标卡尺的读数方法。6．（2026•广州一模）某小组利用图（a）装置探究小球沿倾斜直槽运动的特点。数字计时器可分别采集小球经过光电门B、C的遮光时间t1、t2，及经过两个光电门之间的时间T。（1）实验步骤：①测量小球直径：如图（b），游标卡尺的读数d＝2.00cm；②由倾斜直槽顶端A静止释放小球，记录对应的t1、t2、T；③保持B位置不变，改变C的位置；④重复步骤②③，得到多组数据。（2）数据处理：小球经过光电门C的瞬时速度表达式为v＝dt2（可用d、t1、t2、T表示）；根据所记录的数据，作出v﹣T图像如图（c），可知小球沿倾斜直槽运动速度变化的特点是速度随时间均匀增加（3）拓展研究：由图（c）可知，当小球经过光电门C的速度v＝1.00m/s时，光电门B、C间的距离为0.51m。（结果保留两位小数）【分析】（1）游标卡尺主尺与游标尺读数的和是游标卡尺读数。（2）很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度；根据图示图像分析答题。（3）求出图像的函数解析式，求出小球的速度，应用匀变速直线运动的运动学公式求解。【解答】解：（1）由图示游标卡尺可知，其精度是0.1mm，其读数为20mm+0×0.1mm＝20.0mm＝2.00cm。（2）小球经过光电门C的瞬时速度表达式为v=小球从B到C的运动时间是T，由图示v﹣T图像可知，小球的速度v随时间T均匀增加，即v﹣T图像是倾斜的直线，小球做匀加速直线运动。（3）设小球经过B时的速度为v0，小球做匀加速直线运动，小球经过C时的速度v＝v0+aT，由图示v﹣T图像可知，小球经过B时的速度v0＝0.58m/s，当小球经过光电门C的速度v＝1.00m/s，T＝0.64s光电门B、C间的距离x=v0+v故答案为：（1）2.00；（2）dt2；速度随时间均匀增加；（3）【点评】要掌握常用器材的使用方法与读数方法；理解实验原理，分析清楚小球的运动过程，根据图示图像应用运动学公式即可解题。7．（2026•雅安模拟）物理源于生活，寻常器物亦可探微知著、揭示物理规律。某同学粗略测量当地重力加速度他用支架将手机固定放置在砖墙正前方，打开手机连拍功能，然后将一重物从砖墙上某位置由止释放，通过分析手机拍下的频闪照片可求得当地重力加速度。（1）为减小实验误差，以下物体中最适合作为重物的是C。A.篮球（直径24.6cm）B.乒乓球（直径40mm）C.实心玻璃弹珠（直径约1.5cm）（2）为了完成该实验，还需用到A。A.刻度尺B.家用电子秤C.手机秒表计时器（3）如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，每个频闪点相对于砖的位置相同，测得图中部分墙面高度h＝18.60cm，手机曝光时间间隔为T＝0.08s，则当地重力加速度为9.69m/s2（结果保留3位有效数字）。【分析】（1）为减小空气阻力对实验的影响，选择密度大、体积小的实心玻璃弹珠作为重物；（2）实验已知频闪时间间隔，只需用刻度尺测量重物下落的位移即可完成实验；（3）利用匀变速直线运动的逐差法，结合Δx＝gT2公式代入数据计算当地重力加速度。【解答】解：（1）实验需让重物下落近似为自由落体运动，要尽可能减小空气阻力的影响，因此应选择密度大、体积小的重物，降低空气阻力与重力的比值，减小实验误差，故C正确，ABC错误。故选：C。（2）本实验通过手机连拍的频闪照片获取运动信息，连拍的曝光时间间隔T已知，无需额外计时工具；自由落体运动规律与物体质量无关，无需测量质量；实验核心是测量重物相邻频闪时间内的下落位移，因此必须用到刻度尺，故A正确，BC错误。故选：A。（3）相邻相等时间间隔内的位移差恒定，即Δx＝gT2已知相邻曝光时间间隔T＝0.08s，墙面高度h＝18.60cm＝0.1860m，由频闪照片的4个点可得相邻相等时间内的位移差Δx=代入数据可得g≈9.69m/s2故答案为：（1）C；（2）A；（3）9.69。【点评】本题以生活简易实验为背景，考查自由落体运动测重力加速度的实验原理，侧重器材选择、误差分析与数据处理能力的考查。8．（2026•潍坊二模）某同学利用如图所示的装置测量光栅板下落的加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带，其宽度均为d。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带和透光带分别通过光电传感器的时间。（1）该同学测得某遮光带通过光电传感器的时间为Δt0，则B。A.该遮光带通过光电传感器的平均速度为2dB.该遮光带中间位置通过光电传感器的瞬时速度大于dC.该遮光带中间位置通过光电传感器的瞬时速度小于d（2）实验中测得某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间为Δt1、Δt2，甲、乙两位同学提出两种加速度计算方案：甲：加速度a=dΔt其中合理的是甲（选填“甲”或“乙”）同学的方案；（3）若测量遮光带（透光带）宽度d时，刻度尺与光栅板边缘不平行，导致d的值偏大，则加速度测量值偏大（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。【分析】（1）先根据遮光带宽度和通过时间求平均速度，再利用匀加速直线运动中中间位置速度大于中间时刻瞬时速度的规律，判断各选项；（2）分别分析甲、乙两种加速度计算方案的物理依据，结合匀变速直线运动规律判断合理性；（3）根据加速度公式，分析d偏大时速度计算值的偏差，进而判断加速度测量值的变化。【解答】解：（1）A.遮光带通过光电传感器的平均速度由位移与时间的比值决定，遮光带宽度为d，通过时间为Δt0因此平均速度为v=dΔB.匀加速直线运动中，某段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度，即v而中间位置的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度（匀加速运动中，速度随时间增大，中间位置在中间时刻的下方，对应时刻更晚，速度更大），故B正确；C.由B选项分析可知，中间位置的瞬时速度大于dΔt0故选：B。（2）甲同学的方案：以遮光带通过的平均速度v1=dΔt1（遮光带中间时刻到透光带中间时刻的时间差）。根据加速度定义a=可得：a=d乙同学的方案：错误地将两个中间时刻的瞬时速度代入匀变速直线运动的速度—位移公式v实际上，v1和v2对应的是不同时刻的速度，并非初末位置的速度，且位移Δx的计算也存在偏差，故该方案不合理。因此合理的是甲同学的方案。（3）以甲方案为例，v1=速度变化量Δv=d(1Δt2-1Δt1)，时间间隔Δt由实际运动决定（与故答案为：（1）B；（2）甲；（3）偏大。【点评】本题考查利用光电门测量加速度的实验，涉及平均速度、瞬时速度的关系及实验误差分析，重在理解实验原理与匀变速直线运动规律的结合应用。9．（2026•遂宁模拟）某同学利用如图（a）所示的装置（铁架台、弹簧、刻度尺、钩码）探究弹簧弹力与形变量的关系。（1）实验中，每次测量弹簧长度时均保持弹簧竖直静止，其目的是确保弹簧的伸长量（选填“伸长量”或“原长”）与所受弹力一一对应。（2）由图（b）可知，弹簧的原长为0.04m。（3）通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。若仅利用该图线，可测得该弹簧的劲度系数为50N/m。（结果保留两位有效数字）【分析】（1）根据实验原理分析作答；（2）根据胡克定律求解F﹣x函数，结合图像横截距的含义分析作答；（3）根据F﹣x函数的斜率求解弹簧的劲度系数。【解答】解：（1）实验中，每次测量弹簧长度时均保持弹簧竖直静止，其目的是确保弹簧的伸长量与所受弹力一一对应；（2）根据胡克定律F＝k（x﹣x0）＝kx﹣kx0当F＝0时，图像的横截距表示弹簧的原长，弹簧的原长x＝x0＝4cm＝0.04m（3）F﹣x函数的斜率表示弹簧的劲度系数，弹簧的劲度系数k=k'故答案为：（1）伸长量；（2）0.04；（3）50。【点评】本题主要考查了探究弹簧弹力与形变量的关系的实验，要明确实验原理，掌握胡克定律的运用。10．（2026•南宁模拟）某实验小组用如图甲所示的装置测量弹簧的劲度系数，在气垫导轨上固定好轻质弹簧和光电门，将光电门与数字计时器连接（图中未画出），已知弹簧的弹性势能公式为Ep=12kx2（k为弹簧的劲度系数，（1）调节气垫导轨水平。（2）将光电门固定在弹簧的右侧，实验小组用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d，读数如图乙所示，d＝7.25mm。（3）接通电源，用手向左侧推动滑块，将弹簧压缩到某一长度（弹簧处于弹性限度内），测出弹簧压缩量x。（4）将滑块由静止释放，读出滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t，此时滑块的速度v＝dt（用字母d、t（5）重复步骤（4）测出多组x及对应的t。（6）画出x2-1t2图像并获得图线的斜率为k′，再测出滑块质量m，则弹簧劲度系数k＝md2k'