力学实验（1年汇编）-2027年高考物理好题分类汇编（含解析）

力学实验

考点01“纸带”类实轴

1.（2026.山西陕西.高考真题）某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。

（1）下述操作正确的是（填正确答案标号）。

A先拉动纸带，再开始打点B.先开始打点，再拉动纸带

（2）该同学用电源频率为50Hz的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点

间的平均速度代表该点的瞬时速度，则尸点的瞬时速度为mA（保留三位有效数字）。

7nzs十保留三位有效数

字）。

2.（2026・河南・高考真题）某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有:气制导轨、滑块、

光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题：

图1

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度示数如图2所示，则mm.

02cm

IIIIIIIIIJIJJJJJj,II,IIHIIU1

JIIIIIIIII|IIII|IIIIJ

01020

图2

⑵调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为A,=10.20。7侬,则滑块

通过光电门1的速度大小幼=7M（保留2位有效数字）。

（3）记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小功,测出两光电门间距为s,则

滑块下滑的加速度Q=（用。i、5、s表示）。测得气挚导轨两支脚间距为乙，垫高为拉，理论上Q

=（用心、九、重力加速度大小g表示），若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。

3.（2026.山东.高考真题）某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示，将橡胶板平整固定

在水平桌面上，把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端，用细线与小车连接，调整细线与橡胶板平行。

图甲

智能小车启动，缓慢拉动物块，使物块由静止逐渐变为匀速直线运动，小车每隔0.2s采集一组拉力R与

时间t的数据，实验数据如图乙所示。回答以下问题：

⑴在2.6s范围内，物块处于（填“静止”或“匀速直线运动”）状态。

（2）为得到物块运动过程中的滑动摩擦力，应选用时间段s。（填“2.8~6.0”或“4.0~6.0"）内

的数据。

（3）当地重力加速度大小为9.8m/s2,此物块与橡胶板间动摩擦因数为（保苗两位有效数字）。

（4）若桌面不水平，右端略高于左端，则会导致动摩擦因数的测量值比实际值（填“偏大”或“偏

小”）。

4.（2026.湖北.高考真题）某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有:直导轨、小车、光电

门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、

2分别固定在导轨A、6处,遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10

个质量均为伏）的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为g。实验步骤如下：

...........»

i.用天平测量小车和遮光条的总质量m，用刻度尺测量49间的距离s,用游标卡尺测量遮光条的

宽度do

ii.调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。

iii.从左侧细绳取下几个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车,用数字亳秒计测量遮光条经

过光电门1、2的遮光时间外〃

回答下列问题：

（1）步骤ii操作的主要目的是o

（2）由牛顿第二定律，小车的加速度大小a=（用mo、7n、g和九表示）。

⑶步骤iii中测得的小车加速度大小Q=（用d、s、曲和益表示）。

（4）该同学根据测出的多组。、72值，作出Q—九图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验

记:质量一定时，物体的加速度与所受合外力成o

（5）若Q—九图像明显不过原点，原因可能是（单选，填标号）。

A.步骤迨中小车没有从静止释放

B.步骤ii中导轨的倾斜程度调节不恰当

C.钩码质量没杓远小于小车和遮光条的总质量

考点02“弹簧、橡皮条”类实验

5.（2026・云南・高考真题）某同学做力的合成实验，实验装置如图（a）甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、

N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空：

⑴该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内对有液体和气泡，当水平仪底面水平时，气

泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图3）乙所示。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置

俯视图如图（Q）丙所示，下列操作能将台面调成水平的是或（填正确答案标号）；

A.保持M和N高度不变，调高LB.保持M和N高度不变，调低L

C.保持L高度不变，同时调高M和ND.保持L高度不变，同时调低M和N

（2）如图（b）甲所示，将橡皮筋一端固定在。点，另一端通过画环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,

拉伸橡皮筋调整圆环圆心至O,点并保持静止，记录两细线的夹角，由弹簧测力计读出拉力E和£的大

小，其中E的读数为N：

图(b)

（3）根据测量结果在方格纸上画出片和£的图示，如图（b）乙所示。已知方格纸上每小格边长代表

0.5N,用作图法可得用和屿的合力大小为N（结果保留2位有效数字）。

考点03“小球”类实验

6.（2026・浙江・高考真题）”在探究平抛运动实验中”

电磁铁

囹1囹z

⑴为探究水平方向分运动特点，应选用图1中的（选填“甲”或“乙”）装置

（2）采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，钢球落到倾斜的挡板后挤

压复写纸,在白纸上留下印迹。下列说法正确的是

A.调节装置使其背板竖直

B.调节斜槽使其末端切线水平

C.以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点

D.钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降

⑶如图3所示，将实验中记录的印迹用平滑曲线连接，其中抛出点为坐标原点，4点(11.0cm,15.8cm)

是记录的印迹，0点(11.8cm,19.6cm)是曲线上的一个点，为得到小球的水平速度，应取(选填

“A”或“歹)点进行计算,可得水平速度为=m/s。(g取9.8rn/s2,所得结果保留两位有效数字)

图3

7.(2026・湖南•高考真题)某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤如下:

(1)准备好单摆，用支架将手机竖直放置。

(2)打开于机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。

⑶将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的。一力图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的周期T为

(4)如图2,用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺。刻度线与单摆悬点对齐，读出

,______(填或\”)位置的读数，该读数即为摆长2。

；⑸重力加速度g=(用题中给出的字母“T”和"Z”表示)。

：(6)该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度,可能的原因是刻度尺0刻度线(填“高于”或

：“低于”)悬点。

a…一.…一.….….....

8.（2026・贵州・高考真题）如图，某同学居家设计简易单摆测量重力加速度。主要器材有:细线、金属球、卷

尺、手机4、挂衣架。

2

挂

衣

架

请完成卜列步骤：

⑴用卷尺测量金属球直径三次后得平均值d=1.82。emo

（2）用卷尺测量摆线长度三次后得平均值L。将金属球从平衡位置拉至一个偏角小于5°的位置并由静

止释放，用手机秒表测量金属球20次全振动的时间儿重复测量三次，得周期的平均值7。

（3）改变摆线长度，重复步骤（2）。得L、地。2、t:i）和T的数据如下表：

L/cmt/stjst,JsT/s

110.1042.4342.2542.382.12

100.3740.4340.5040.38

90.2338.6238.3838.501.93

计算上表中L=100.37cm时的T=s。（保留三位有效数字）

（4）根据重力加速度表达式9=（用八7、乙和d表示），计算实验值。

（5）杳询当地重力加速度，发现的实验值偏小。为减小空气阻力引起的误差，应尽量选择质量

（填“大”或“小”）、体积（填“大”或“小”）的摆球。

考点04力学创新实验

9.（2026・广东・高考真题）某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验，图1（a）为装置示意图。

（I）实验原理。

某种薄膜受到小球冲击时会发光,通过测量发光光谱的相对光强峰值/,，可得最大冲击力R，结合动量定

是可估测薄膜压缩时间I。

_________B

图】

⑵实验操作及数据处理。

①称量小球质量，记录质量mo

②断开电磁铁电源，使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。

③图1（b）为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距

离&和s.2,可得a为cm,s,?为6.66cm。相邻两个位置的时间间隔为T,则小球在B位置处的速

度上=（用当、§2和7表示）：与薄膜接触前瞬间，小球在。位置处的速度5=（用多、§2

和T表示）。

④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的7P为158a•叱。图2为己知的厂一，“关系图像，可读得R为

⑤m=30.0。g,T=0.02。s,由动量定理可估测薄膜压缩时间£=之誉，将数据代入可得t=

r

S（结果保留3位有效数字）。

力学实验

考点01“纸带”类实轴

1.（2026.山西陕西.高考真题）某同学使用打点计时器进行“测量速度和加速度”的实验。

（1）下述操作正确的是（填正确答案标号）。

A先拉动纸带，再开始打点B.先开始打点，再拉动纸带

（2）该同学用电源频率为50Hz的打点计时器从左至右打出如图所示的一条纸带。可用某点左右相邻点

间的平均速度代表该点的瞬时速度，则尸点的瞬时速度为mA（保留三位有效数字）。

7nzs十保留三位有效数

字）。

【答案】⑴8（2）0.305;（3）1.28

【小问1详解】

使用打点计时器时，为了使打点稳定并有效利用纸带，应先接通电源开始打点，待打点稳定后再释放纸

带拉动其运动。若先拉动纸带再打点，可能导致纸带上打出的点很少甚至没有点，且初始阶段打点不稳

定。

故选6。

【小问2详解】

由图可知，P点左侧相邻点对应的刻度为叫=2.40cm,右侧相邻点对应的刻度为g=3.62cm1,

F点左右相邻两点间的距离△工=x2-x{

打点计时器电源频率为50Hz,打点周期T=0.02s,根据用某点左右相邻点间的平均速度代表该点的瞬

时速度,可得尸点的瞬时速度。力=等=0.305m/s

4J.

【小问3详解】

S一如_0.560-0.305

根据加速度定义式，P、Q两点间的平均加速度rri/s2^1.28m/s2

10T0.2

2.（2026・河南・高考真题）某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有:气垫导轨、滑块、

光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题：

遮光条

光电门1

滑块光电门2

接气源

图1

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度示数如图2所示,则X=mm。

02cm

IIIIIIIIIJJLIIJJJ.IIIII.llib1

111111111111111111111

01020

图2

⑵调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为"=10.20。7侬,则滑块

通过光电门1的速度大小5=7M(保留2位有效数字)。

(3)记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小的，测出两光电门间距为s,则

滑块下滑的加速度a=(用仍、内、$表示)。测得气整导轨两支脚间距为乙，垫高为。，理论上Q

=(用乙、九、重力加速度大小g表示)，若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。

【答案】⑴5.10(2)0.50(3)①.七至②.半

【小问1详解】

游标卡尺的读数，即遮光条的宽度为Ac=5mm+2x0.05mm=5.10mm

【小问2详解】

滑块经过光电门的时间极短，用滑块经过光电门的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电1的速度大

小幼=g=510X103nVs=().5()nVs

At10.20x10-3。

【小问3详解】

口］根据速度位移关系有第一H=2as

『旗v'2-vi

［2］根据几何关系可得导轨与水平方向央角的正弦值为sin0=。

若不考虑阻力，即理论上，根据牛顿第二定律有mgsmO=ma.

可得。=半

3.(2026.山东.高考真题)某同学利用智能小车测量物体间动摩擦因数。如图甲所示，将橡胶板平整固定

在水平桌面上，把质量为200g的物块放置在橡胶板的右端，用细线与小车连接，调整细线与橡胶板平行。

智能小车物块

O橡胶板

图甲

智能小车启动，缓慢拉动物块，使物块由静止逐渐变为匀速直线运动，小车每隔0.2s采集一组拉力厂与

...........»

时间£的数据，实验数据如图乙所示。回答以下问题:

⑴在t<2.6s范围内，物块处于(填“静止”或“匀速直线运动”)状态。

⑵为得到物块运动过程中的滑动摩擦力,应选用时间段so(填“2.8〜6.0”或“4.0〜6.0")内

的数据。

⑶当地重力加速度大小为9.8m/s2,此物块与橡胶板间动摩擦因数为(保留两位有效数字)。

(4)若桌面不水平，右端略高于左端，则会导致动摩擦因数的测量值比实际值(填“偏大”或“偏

小”)。

【答案】(1)静止(2)4.0-6.0(3)0.56(4)偏小

【小问1详解】

由于智能小车缓慢拉动物块使其由静止逐渐变为匀速直线运动，因此在初始一段时间内，物块处于静止

投态。

【小问2详解】

只有当物块匀速运动时，细线上拉力R才与物块受到的滑动摩擦力大小相等，因此需要选用物块匀速运

动阶段的数据，即题图乙中时间段4.0〜6.0s内的数据。

【小问3详解】

根据题图乙可知，物块受到的滑动摩擦力/=斤=1.10N

根据/=〃不，

结合0=n】g

解得〃=上、0.56

mg

【小问4详解】

若桌面右端略高于左端，橡胶板形成一个左低右高的斜面。物块初始放在右端，被小车向左缓慢拉动，

属于沿斜面向下运动。此时物块受到重力沿斜面向下的分力mgsinH与拉力P同向，共同克服滑动摩

擦力/zmgcos。，即+ingsinO=f/ingcosO

得F'=umgcosB—m^sin。

若仍按水平面的公式〃测=-^―计算，则〃测="cos。—sin。

mg

由亍倾角0>0,cos0〈1,sin^)0,故〃测V〃，即测量值偏小。

4.（2026・湖北・高考真题）某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有:直导轨、小车、光电

门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示,光电门1、

2分别固定在导轨4、Z?处,遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10

个质量均为研）的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为g。实验步骤如下：

i.用天平测量小车和遮光条的总质量m，用刻度尺测量48间的距离s,用游标卡尺测量遮光条的

宽度d。

ii.调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。

iii.从左侧细绳取下几个钩码拄到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字亳秒计测量遮光条经

过光电门1、2的遮光时间。、益。

回答下列问题：

（1）步骤ii操作的主要目的是o

⑵由牛顿第二定律，小车的加速度大小Q=（用端、小、9和几表示）。

（3）步骤适中测得的小车加速度大小a=（用d、6、打和益表示）。

（4）该同学根据测出的多组Q、TI值，作出Q—九图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验

记:质量一定时，物体的加速度与所受合外力成o

（5）若。一九图像明显不过原点，原因可能是（单选，填标号）。

A.步骤iii中小车没有从静止释放

B.步骤ii中导轨的倾斜程度调节不恰当

C.钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量

【答案】（1）平衡摩擦力

2nmM

“m+20mt）

⑷正比（5）6

【小问1详解】

通过两个光电门的遮光时间近以相等，可知速度相等，小车做匀速运动，故步骤ii的主要目的是平衡摩

擦力;

【小问2详解】

根据牛顿第二定律，对整体［104-n—（10—n）］rrz＜）＜7=（m+20771（））a

2nm（）g

解得小车的加速度大小为Q=

m4-20777＜）

【小问3详解】

根据运动学公式有（£）—（牛）=2as

解得。噂信若）

【小问4详解】

根据前面分析有a=——­n

m+207710

可知当a—九图像为一条过原点的直线，当质量一定时，物体的加速度与所受到的合外力成正比;

【小问5详解】

力.小车没有从静止释放，不影响测量的加速度大小，故不会使a—九图像不过原点，故4错误；

B.导轨的倾斜程度调节不恰当时，可知平衡摩擦力不足或者过大，根据牛顿第二定律，对整体

[10+n-（10—n）]mx）<7+f=（m+20m^）Q

得。=2：%+<,图像不过原点，故3正确;

TTL+20/71（）771+2017?.）

C.根据前面分析，对整体分析得出加速度表达式，当钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量，对本

实脸没有影响，故。错误。

故选R。

考点02“弹簧、橡皮条”类实验

5.（2026・云南・高考真题）某同学做力的合成实验，实验装置如图（a）甲所示，该装置中三根支撑脚L、M、

N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空：

⑴该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内药有液体和气泡,当水平仪底面水平时，气

泡会静止在水平仪中心处，俯视图如图（Q）乙所示。将水平仪放到台面上，气泡静止在水平仪中的位置

俯视图如图（a）丙所示，下列操作能将台面调成水平的是或（填正确答案标号）；

A.保持”和N高度不变，调高LB.保持M和N高度不变，调低L

C.保持L高度不变，同时调高M和ND.保持力高度不变，同时调低M和N

⑵如图（»甲所示，将橡皮筋•端固定在。点，另一•端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,

拉伸橡皮筋调整圆环圆心至O'点并保持静止，记录两细线的夹角，由弹簧测力计读出拉力E和E的大

小，其中E的读数为N；

图(b)

（3）根据测量结果在方格纸上画出E和E的图示，如图（b）乙所示。已知方格纸上每小格边长代表

0.5N,用作图法可得后和£的合力大小为N（结果保留2位有效数字）。

【答案】（1）©.A②.。（2）3.00（3）4.0

【小问1详解】

[1][2]水平仪气泡会向较高的一端移动，根据图丙可知是M和N端高了的原因，所以要招台面调成水

平，需要保持M和N高度不变，调高乙或者保持乙高度不变，同时调低M和N,故选人或。。

【小问2详解】

由图可知E的读数为3.00N

【小问3详解】

根据平行四边形法则做出合力图像如图所示

由于每小格边长代表0.5N,故可得R和£的合力大小为F=8x0.5N=4.0N

考点03“小球”类实轴

6.（2026・浙江・高考真题）”在探究平抛运动实验中”；

.............6

电磁铁

囹I闵z

⑴为探究水平方向分运动特点，应选用图1中的（选填“甲”或“乙”）装置

⑵采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，钢球落到倾斜的挡板后挤

压复写纸,在白纸上留下印迹。下列说法正确的是。

A.调节装置使其背板竖直

B.调节斜槽使其末端切线水平

C.以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点

D.钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降

⑶如图3所示，将实验中记录的印迹用平滑曲线连接，其中抛出点为坐标原点，4点⑴.Ocm,15.8cm）

是记录的印迹，3点（11.8cin,19.6cm）是曲线上的一个点，为得到小球的水平速度，应取（选填

“A”或“歹）点进行计算,可得水平速度比=mJs。（g取9.8m/s'2,所得结果保留两位有效数字）

为研究水平方向分运动特点，需要将平抛运动与匀速直线运动进行对比。故应该选装置乙。

【小问2详解】

A.调节装矍使其背板竖直，才能保证小球落在背板上的痕迹准确反映平抛轨迹，力正确,

B.调节斜槽末端切线水平，才能保证小球抛出时初速度水平，6正确。

C.坐标原点应选小球在斜槽末端时球心的位竟，不是斜槽末端的投影点，。错误。

D.每次释放小球的高度应相同，保证初速度一致，不需要等间距下降，。错误。

故选

【小问3详解】

”］由图可知因为6点更接近曲线轨迹上，所以为得到小球的水平速度应该选Z?点进行计算；

［2］从原点到B点，小球竖直方向上做自由落体运动，时间为£=、庐口=/2XnQ96=0.2s

VgAvy.o

所以g0=等==0.59ni/s

vU•N

7.（2026・湖南・高考真题）某同学借助视频分析软件进行“用单:宅测量重力加速度”的实验，步骤如下:

⑴准备好单摆，用支架将手机竖直放置。

（2）打开手机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。

⑶将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的。-力图像，拟合后如图1所示，可知此单摆的周期T为

（4）如图2,用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，读出

（填或，”）位置的读数，该读数即为摆长Z。

（5）重力加速度g=（用题中给出的字母“T”和"Z”表示）。

⑹该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原囚是刻度尺。刻度线（填“高于”或

“低于”）悬点。

【答案】①.0.6冗（2）.b③.耳④.低于

T2

【详解】（3）［1］根据题意，由图1可知，单摆的周期T为0.6。

（4）［2］如图2,用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，应

读出球心所在位置的读数，即b位置的读数，该读数即为摆长Z。

（5）［3］由单摆周期公式7=2兀痣

可得重力加速度9=挈

（6）［4］若该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可知摆长测量值偏小，即刻度尺。刻度线低于

悬点

8.（2026・贵州・高考真题）如图，某同学居家设计简易单摆测量重力加速度。主要器材有:细线、金属球、卷

尺、手机、挂衣架。

...........»

请完成下列步骤：

⑴用卷尺测量金属球直径三次后得平均值d=1.82。emo

(2)用卷尺测量摆线长度三次后得平均值乙。将金属球从平衡位置拉至一个偏角小于5°的位置并由静

止释放，用手机秒表测量金属球20次全振动的时间重复测量三次，得周期的平均值

(3)改变摆线长度，重复步骤(2)。得L、侬协±3)和T的数据如下表:

L/cmtjstjst,JsT/s

110.1042.4342.2542.382.12

100.3740.4340.5040.38

90.2338.6238.3838.501.93

计算上表中L=100.37cm时的T=s。(保留三位有效数字)

⑷根据重力加速度表达式g=(用兀、7、乙和d表示)，计算实验值。

(5)查询当地重力加速度，发现g的实验值偏小。为减小空气阻力引起的误差，应尽量选择质量

(填“大”或“小”)、体积______(填“大”或“小”)的摆球。

【答案】①.2.02②.2”)+“)③.X④.小

【详解】(3)[1]金属球做20次全振动的时间为，则周期T=靖苧=冲*

2UXobU

当L=100.37。cm时，代入数据可得T=昌+叱。+"38$=.02s