2026年高考物理二轮复习：力学实验（专项训练）解析版

2026年高考物理二轮复习第15讲力学实验专项训练

一、非选择题

L（1）某次研究弹簧弹力F与弹簧长度x关系实验时，得到如图甲所示的尸-x图像。由图像可知：弹簧原

长孙=cm,由此求得弹簧的劲度系数女=N/m；

（2）如图乙毫米刻度尺水平放置，"O''刻度线上方固定一个有孔挡板，一条不可伸长的轻质细线一端下面

悬挂一个钩码，另一端跨过光滑定滑轮并穿过光滑小孔与（1）中研究的轻弹簧右端相连接，使其压缩，稳

定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数为cm,由此可得钩码重为No

【答案】8；25：1.00：1.75

【解析】【解答】（1）弹力F=0时对应的长度为弹簧的原长，由图甲可知原长为劭=8cm

布F-x图像中斜率表示弹簧的劲度系数，则

AF6

k=^=024N/m=2SN/m

（2）根据亳米刻度尺读数规则，要估读到0.1mm,如图乙所示指针所指刻度尺示数为LOOcn】。

弹簧被压缩了=8.00cm-1.00c?n=7.00cm

根据胡克定律尸=kAL

解得手=1.75/V

【分析】（1）笫一问

已知：F-图像（甲），横轴是弹簧长度，纵轴是弹力。

考点：弹簧原长：弹力时对应的长度。

劲度系数：利用，等于图线斜率。

易错点：误将图中当成伸长量：题中横轴是弹簧长度，不是形变量，要用。

单位换算错误：图中单位cm,计算时要换成m。斜率计算不带单位或弄错分母分子。

（2）第二问

装置：图乙，刻度尺水平放置，0刻度线.上方有挡板，细线穿过小孔连弹簧右端，左端挂钩码，弹簧被压缩

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（注意是压缩，不是拉伸）。

考点：刻度尺读数规则（亳米刻度尺估读到0.1mm,即0.01cm）。弹簧压缩量计算：原长减去现在长

度。胡克定律求钩码重力。

易错点：读数不估读：写成1.0cm会扣分，毫米刻度尺必须估读到毫米下一位（0.01cm）。

压缩量算反：压缩时，若弄反则得到负值或错误数值。

单位忘记换算：用3cm直接代入得到300N的错误。

混淆拉伸与压缩：本题是压缩，但胡克定律形式相同，，取绝对值大小，方向由弹簧受拉/受压决定，但求钩

码重力时只需大小。

2.为了探究并验证两个互成角度的力的合成规律，两位同学分别设计了如下方案。

（1）李红同学找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，还有刻度尺、三角板、铅笔、细

绳、白纸、钉子等。

实验方案：先将三条橡皮筋的一端连接成结点O,将其中两条橡皮筋的另一端分别挂在竖直墙上的两个钉

子a、b上，然后将第三条橡皮筋的另一端通过细绳悬挂小重物，如图甲所示。

甲

①本实验中，下列说法正确的是。

A.Oa与Ob的夹角必须为30。、60。或90。，不能为其他角

B.测量每条橡皮筋的原长

C.测量悬挂小重物后每条橡皮筋的长度

D.记录悬挂小重物后每条橡皮筋的方向

②探究结论：两个互成角度的力的合成遵循平行四边形定则。

（2）王华同学为了验证李红同学的实验结论，设计了如下实验方案：

a.用天平测得一个小物块的质量。

h.如图乙所示，两根固定的竖直杆间距为d,用长为L的不可伸长的轻绳穿过光滑轻质滑轮，滑轮下端连

接小物块，轻绳两端分别固定在杆上M、N两点，在轻绳的左端连接力传感器，力传感器的重力忽略不计。

c.改变并记录小物块的质量m,记录力传感器对应的示数F,得到多组数据，已知重力加速度为g。

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回」

乙丙

①力传感器的示数F与小物块的质量m满足F=________（月题中给出的L、d、g、m等表示），就可以验

证力的平行四边形定则。

②王华同学作出F-m图像如图丙所示，则图线的斜率k=。

【答案】（I）BCD

gL一gL

⑵①

2“-a2”—a.

【解析】【解答】（1）探究两个互成角度的力的合成规律，要利用同一个作用点，分别作出三个力的图示，以

挂在两个钉子a、b上的两条橡皮筋的拉力的图示作出平行四边形，用两个力所夹对角线的长度和方向与第

三条橡皮筋的拉力的图示对比分析，找出其规律。故完成本实验必需的操作有：不挂小重物时测量每条橡皮

筋的原长，悬挂小重物后记录结点。的位置，因为三条相同的橡皮筋都遵循胡克定律，故不需要测量每条橡

皮筋的弹力大小，而是测量悬挂小电物后每条橡皮筋的长度，并且记录每条橡皮筋的方向，本实验要验证的

是一个普遍规律，因此Oa与Ob的角度不必为30。、60。或90。，可以是其他角度，故A错误，BCD正确。

故答案为：BCDo

⑵设绳与竖直方向的夹角为。，艰据几何关系有加力则皿蚱年

根据平衡条件有2Fcos0=mg,解得尸=£27n

2>jL-d

,可知/一/n图像中图线的斜率,=卷2

2JL-d

gL…gL

故答案为：（2）①

【分析】（1）实验操作：利用橡皮筋的胡克定律，通过测长度、记方向来确定力的大小与方向，无需特定夹

角。

（2）力的平衡与图像分析：通过几何关系得轻绳夹角的余弦值，结合平衡条件推导F与m的线性关系，进

而得图像斜率。

3.某同学用图（a）装置做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。

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FN

指针

图（c）

图（b）

图⑶

弹簧的

度应与

的零刻

刻度尺

度，

的长

弹簧

读出

直接

便于

，为了

竖直

保持

度尺

中，刻

（b）

在图

（1）

=_

度为

的长

时弹簧

则此

示，

）所

图（b

置如

的位

度尺

指刻

针所

时指

钩码

，不挂

对齐

端“）

..下

''或

•‘上端

（选填

cm；

7ig求

=7

根据F

度3

的长

弹簧

量m及

的质

钩码

所挂

每次

，记录

实验

多次

进行

数，

的个

钩码

所挂

改变

（2）

图

像，如

-x图

值作尸

、％的

多组F

，得到

长量

的伸

弹簧

求

=L-

根据无

2）,

m/s

取10

速度g

力加

力（重

得弹

；

=N/m

忆