五年（2018-2022）高考物理真題分類匯編37-力學實驗

五年2018-2022高考物理真題按知識點分類匯編37-力學實

驗（含解析）

一、實驗題

1.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質(zhì)量為

的滑塊A與質(zhì)量為的靜止滑塊B在水平氣墊導軌上發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，

比較碰撞后A和B的速度大小和，進而分析碰撞過程是否為彈性碰撞。完成下列

填空：

（1）調(diào)節(jié)導軌水平；

（2）測得兩滑塊的質(zhì)量分別為和。要使碰撞后兩滑塊運動方向相

反，應選取質(zhì)量為kg的滑塊作為A；

（3）調(diào)節(jié)B的位置，使得A與B接觸時，A的左端到左邊擋板的距離與B的右端到

右邊擋板的距離相等；

（4）使A以一定的初速度沿氣墊導軌運動，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B

從碰撞時刻開始到各自撞到擋板所用的時間和；

（5）將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復步驟（4）。多次測量的

結(jié)果如下表所示；

12345

0.490.671.011.221.39

0.150.210.330.400.46

0.310.330.330.33

（6）表中的（保留2位有效數(shù)字）；

（7）的平均值為：（保留2位有效數(shù)字）

（8）理論研究表明，對本實驗的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由判斷。若兩滑塊

的碰撞為彈性碰撞，則的理論表達式為（用和表示），本實驗中其值

為（保留2位有效數(shù)字），若該值與（7）中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可

認為滑塊A與滑塊B在導軌上的碰撞為彈性碰撞。

2.（2022?山東?統(tǒng)考高考真題）在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓第二定律

測量物體質(zhì)量的實驗。受此啟發(fā)。某同學利用氣墊導軌、力傳感器、無線加速度傳感

器、輕彈簧和待測物體等器材設(shè)計了測量物體質(zhì)量的實驗，如圖甲所示。主要步驟如

下：

①將力傳感器固定在氣墊導軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；

②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導軌；

③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長時滑塊左端位于。點。A

點到。點的距離為5.00cm,拉動滑塊使其左端處于力點，由靜止釋放并開始計時；

④計算機采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力R加速度。隨時間，變化的圖像，部分

圖像如圖乙所示。

回答以下問題（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：

（1）彈簧的勁度系數(shù)為N/mo

（2）該同學從圖乙中提取某些時刻尸與。的數(shù)據(jù)，畫出。一戶圖像如圖內(nèi)中I所示,

由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為kgo

（3）該同學在滑塊上增加待測物體，重復上述實驗步驟，在圖丙中畫出新的。一尸圖

像H,則待測物體的質(zhì)量為kgo

3.（2022?廣東?高考真題）某實驗小組為測量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料

碰撞導致的機械能損失，設(shè)計了如圖（。）所示的裝置，實驗過程如下：

（1）讓小球從某高度由靜止釋放，與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光

電門位置，使小球從光電門正上方釋放后，在下落和反彈過程中均可通過光電門。

（2）用螺旋測微器測量小球的直徑，示數(shù)如圖（6）所示，小球直徑

（3）測量時，應（選填"A"或"B",其中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字計

時器〃，B為“先接通數(shù)字計時器，后釋放小球”）。記錄小球第一次和第二次通過光電

門的遮光時間和。

（4）計算小球通過光電門的速度，已知小球的質(zhì)量為小，可得小球與橡膠材料碰撞導

致的機械能損失（用字母加、d、和表示）。

（5）若適當調(diào)高光電門的高度，將會（選填"增大"或"減小”）因空氣阻力

引起的測量誤差。

4.（2022?浙江?高考真題）（1）在“研究平拋運動”實驗中，以小鋼球離開軟道末端時

球心位置為坐標原點0,建立水平與豎直坐標軸。讓小球從斜槽上啕水平桌面高為力

處靜止釋放，使其水平拋出，通過多次描點可繪出小球做平拋運動時球心的軌跡，如

圖所示。在軌跡上取一點兒讀取其坐標（xo,則）。

①下列說法正確的是0

A.實驗所用斜槽應盡量光滑

B.畫軌跡時應把所有描出的點用平滑的曲線連接起來

C.求平拋運動初速度時應讀取軌跡上離原點較遠的點的數(shù)據(jù)

②根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運動的初速度大小。

A.B.C.D.

③在本實驗中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是o

5.（2022?浙江?高考真題）（1）①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如

圖1所示，長木板水平放置，組繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計數(shù)

點O為位移測量起點和計時起點，則打計數(shù)點B時小車位移大小為emo由圖3

中小車運動的數(shù)據(jù)點，求得加速度為m/s?（保留兩位有效數(shù)字）。

②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，需調(diào)整的是

A.換成質(zhì)量更小的小車B.調(diào)整長木板的傾斜程度

C.把鉤碼更換成祛碼盤和硅碼D.改變連接小車的細繩與長木板的夾角

（2）"探究求合力的方法”的實驗裝置如圖4所不，在該實驗中，

①下列說法正確的是:

A.拉著細繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應相同

B.在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠的兩點

C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦

D.測量時，橡皮條、細繩和彈簧秤應貼近并平行于木板

②若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要（選填“2〃、”3〃或"4”）次把橡

皮條結(jié)點拉到。點。

6.（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料

袋、支架等，設(shè)計了如圖（a）圻示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步

驟如下：

橡

刻

支

皮

度

架

筋

6尺

塑

料袋

圖(a)

（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.05g；

（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度/,記錄數(shù)

據(jù)如下表：

序號12345

硬幣數(shù)量〃/枚510152025

長度〃cm10.5112.0213.5415.0516.56

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點，繪制圖線；

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101520::::2530〃/枚

圖(b)

（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖

（c）所示，此時橡皮筋的長度為cm：

（5）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為g（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)

字）。

7.（2022?浙江?高考真題）“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置如圖所示，阻力很小的

滑軌上有兩輛小車A、B,給小車A一定速度去碰撞靜止的小車B,小車A、B碰撞前

后的速度大小可由速度傳感器測得。

BA

n

U&

①實驗應進行的操作有O

A.測量滑軌的長度

B.測量小車的長度和高度

C.碰撞前將滑軌調(diào)成水平

②下表是某次實驗時測得的數(shù)據(jù)：

碰撞前的速度大碰撞后的速度

AA碰撞后B的速

A的質(zhì)量/kgB的質(zhì)量/kg

小/（m-s-1）大小/（ms-1）度大小/

（17）

0.2000.3001.0100.2000.800

由表中數(shù)據(jù)可知，碰撞后小車A、B所構(gòu)成系統(tǒng)的總動量大小是kgm/So（結(jié)

果保留3位有效數(shù)字）

8.（2022?河北?高考真題）某實驗小組利用鐵架臺、彈簧、鉤碼、打點計時器、刻度

尺等器材驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，實驗裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為％,原

長為乙，鉤碼的質(zhì)量為機。已知彈簧的彈性勢能表達式為七=3底，其中攵為彈簧的

勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間o

簧

彈

碼

鉤

打點

計時器

圖1

（1）在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置，測得此時彈簧的長度為心。接通打點

計時器電源。從靜止釋放鉤碼，彈簧收縮，得到了一條點跡清晰的紙帶。鉤碼加速上

升階段的部分紙帶如圖2所示，紙帶上相鄰兩點之間的時間間隔均為T（在誤差允許

范圍內(nèi)，認為釋放鉤碼的同時打出/點）。從打出4點到打出尸點時間內(nèi)，彈簧的彈

性勢能減少量為,鉤碼的動能增加量為,鉤碼的重力勢能增加量為

BC

（2）利用計算機軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理，得到彈簧彈性勢能減少量、鉤碼的機械能

增加量分別與鉤碼上升高度力的關(guān)系，如圖3所示。由圖3可知，隨著力增加，兩條

曲線在縱向的間隔逐漸變大，主要原因是。

AA^/J

ClOAIFm物PittM-拉砧

9.（2022?湖北?高考真題）某同學設(shè)計了一個用拉力傳感器驗證機械能守恒定律的實

驗。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示。拉起小

鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動，記錄鋼球擺動過程中拉力

傳感器示數(shù)的最大值乙X和最小值Cn。改變小鋼球的初始釋放位置，重復上述過程。

根據(jù)測量數(shù)據(jù)在直角坐標系中繪制的圖像是一條直線，如圖乙所示。

（1）若小鋼球擺動過程中機械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為。

（2）由圖乙得:直線的斜率為，小鋼球的重力為No（結(jié)果均保留2位

有效數(shù)字）

（3）該實驗系統(tǒng)誤差的主要來源是（單選，填正確答案標號）。

A.小鋼球擺動角度偏大

B.小鋼球初始釋放位置不同

C.小鋼球擺動過程中有空氣阻力

10.（2022?重慶?高考真題）如圖為某小組探究兩滑塊碰撞前后的動量變化規(guī)律所用的

實驗裝置示意圖。帶刻度尺的氣墊導軌右支點固定，左支點高度可調(diào)，裝置上方固定

一具有計時功能的攝像機。

（1）要測量滑塊的動量，除了前述實驗器材外，還必需的實驗器材是。

（2）為減小重力對實驗的影響，開動氣泵后，調(diào)節(jié)氣墊導軌的左支點，使輕推后的滑

塊能在氣墊導軌上近似做運動。

（3）測得滑塊B的質(zhì)量為，兩滑塊碰撞前后位置x隨時間，的變化圖像如圖所

示，其中①為滑塊B碰前的圖線。取滑塊A碰前的運動方向為正方向，由圖中數(shù)據(jù)可

得滑塊B碰前的動量為（保留2位有效數(shù)字），滑塊A碰后的

圖線為（選填"②③"“④"）O

11.（2021?全國?高考真題〉為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)，一同學將貼有

標尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為的斜面（已知sin=0.34,

cos=0.94）,小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學用手機拍攝小銅塊的下

滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個連續(xù)相等時間間隔（每個時間間隔

△r=0.20s）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離Sj（HL,2,3,4,5）,如下表所示。

SIS2S3S4S5

5.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm

由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為rr/sZ,小銅塊與瓷磚

表面間的動摩擦因數(shù)為o（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取

9.80m/s2）

12.（2021?廣東?高考真題）某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置

如圖所示，固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30。，彈簧固定在有機玻璃

管底端。實驗過程如下：先沿管軸線方向固定毫米刻度尺，再將單個質(zhì)量為200g的

鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，記

錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)〃和彈簧上端對應的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈

簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。

n123456

8.0410.0312.0514.0716.1118.09

（1）利用計算彈簧的壓縮量：，，

cm,壓縮量的平均值cm：

（2）上述是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；

（3）忽略摩擦，重力加速度g取，該彈簧的勁度系數(shù)為N/mo（結(jié)果

保留3位有效數(shù)字）

13.（2021?全國?高考真題）某同學利用圖（a）所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗

時該同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一

次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影

像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平

行，其上每個方格的邊長為。該同學在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖

（b）中標出。

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運動到圖（b）中位置/時，其速度的水平分量大小為,豎

直分量大小為:

（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閛

14.（2021?浙江?高考真題）在"驗證機械能守恒定律”實驗中，小王用如圖1所示的裝

置，讓重物從靜止開始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖2所示。。點

是打下的第一個點，/、B、。和。為另外4個連續(xù)打下的點。

①為了減小實驗誤差，對體積河形狀相同的重物，實驗時選擇密度大的理由是

__________________________O

②已知交流電頻率為,重物質(zhì)量為,當?shù)刂亓铀俣龋瑒t從O

點到。點，重物的重力勢能變化量的絕對值J、。點的動能

J（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。比較與的大小，出現(xiàn)

這一結(jié)果的原因可能是O

A.工作電壓偏高B.存在空氣阻力和摩擦力C.接通電源前釋放了紙帶

15.（2021?湖南?高考真題）某實驗小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受

合外力的關(guān)系。主要實驗步驟如下：

（1）用游標卡尺測量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，；

（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導軌上，調(diào)節(jié)導軌至水平；

（3）在右支點下放一墊塊，改變氣墊導軌的傾斜角度；

（4）在氣墊導軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù)〃和滑塊對應的加速度；

（5）在右支點下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同），重復步驟（4）,記錄數(shù)據(jù)如下

表：

n123456

0.0870.1800.2600.4250.519

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（C）上描點，繪制圖線

如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應該是（保留三位有效數(shù)

字）。

16.（2021?北京?高考真題）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實

驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：

（1）實驗儀器。用游標卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑

為mm。

（2）數(shù)據(jù)分析。打點計時器在隨物體做勻變速直線運動的紙帶上打點，其中一部分如

圖2所示，B、C、0為紙帶上標出的連續(xù)3個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個計時

點沒有標出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點時，紙帶運動的

速度vC=m/s（結(jié)果俁留小數(shù)點后兩位）。

（3）實驗原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系〃的實驗裝置示意圖。認為桶和砂所受

的重力等于使小車做勻加速直線運動的合力。實驗中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的

總質(zhì)量機比小車質(zhì)量加小得多。請分析說明這個要求的理由。（）

17.（2021?天津?高考真題）某實驗小組利用手機的錄像功能拍下小球在斜面上做勻加

速直線運動的過程。為便于記錄小球各個時刻在斜面上的位置，將錄像中時間間隔為

T的連續(xù)7幅畫面合成到同一張圖中，示意如圖。依次測得小球各相鄰位置間的距離

7^/、、、、、O

①寫出小球在位置1的速度表達式O

②要求充分利用測量數(shù)據(jù)，寫出小球運動過程中的加速度表達式O

③在測量小球相鄰位置間距時由于實驗者讀數(shù)產(chǎn)生的誤差是誤差。（填

"偶然"或"系統(tǒng)"）

18.（2021?浙江?統(tǒng)考高考真題）用如圖所示裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實

驗。裝有祛碼的盤用繞過滑輪的細線牽引小車，盤和磅碼的重力可當作牽引力。小車

運動的位移和速度可以由打點紙帶測出，以小車為研究對象，改變祛碼質(zhì)量，便可探

究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。

①關(guān)于這個實驗，下列說法正魂的是;

A.需要補償小車受到阻力的影響

B.該煲驗裝置可以“驗證機械能守恒定律”

C.需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細線與長木板平行

D.需要滿足盤和祛碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

②如圖2所示是兩條紙帶，實驗時打出的應是第條（填寫用或"II"）紙帶;

③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標紙上畫出的仍/圖象是一條過原點的宜線，據(jù)此圖象

（填"能"或"不能"）求出小車的質(zhì)量。

19.（2021?海南?高考真題）為了驗證物體沿光滑斜面下滑的過程中機械能守恒，某學

習小組用如圖所示的氣墊導軌裝置（包括導軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字

亳秒計）進行實驗。此外可使用的實驗器材還有：天平、游標卡尺、刻度尺。

（1）某同學設(shè)計了如下的實驗步驟，其中不必睪的步驟是;

①在導軌上選擇兩個適當?shù)奈恢肁、B安裝光電門I、1【，并連接數(shù)字亳秒計；

②用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量/?:

③用游標卡尺測量遮光條的寬度小

④通過導軌上的標尺測出A、B之間的距離/;

⑤調(diào)整好氣墊導軌的傾斜狀態(tài)；

⑥將滑塊從光電門【左側(cè)某處，由靜止開始釋放，從數(shù)字亳秒計讀出滑塊通過光電門

I、H的時間、；

⑦用刻度尺分別測量A、B點到水平桌面的高度、；

⑧改變氣墊導軌傾斜程度，重復步驟⑤⑥⑦，完成多次測量。

（2）用游標卡尺測量遮光條的寬度d時，游標卡尺的示數(shù)如圖所示，則

;某次實驗中，測得,則滑塊通過光電門I的瞬時速

度（保留3位有效數(shù)字）；

（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若（用上述必要的實驗步驟直接測量的

物理量符號表示，已知重力加速度為g）,則認為滑塊下滑過程中機械能守恒；

（4）寫出兩點產(chǎn)生誤差的主要原因：。

20.（2021?河北?高考真題）某同學利用圖1中的實驗裝置探窕機械能變化量與力做功

的關(guān)系，所用器材有：一端帶滑輪的長木板、輕細繩、的鉤碼若干、光電門2

個、數(shù)字計時器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為，其上可放鉤碼）、刻度尺，當?shù)刂?/p>

力加速度為，實驗操作步驟如下：

①安裝器材，調(diào)整兩個光電門距離為，輕細繩下端懸掛4個鉤碼，如圖1所

示；

②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過兩個光電門的時間，并計算出滑塊通過

兩個光電門的速度；

③保持最下端懸掛4個鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼

的質(zhì)量，重復上述步驟；

④完成5次測量后，計算出每次實驗中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)（包含滑

塊、滑塊所教鉤碼和輕細繩懸掛鉤碼）總動能的增加量及系統(tǒng)總機械能的減少量

,結(jié)果如下表所示：

0.2000.2500.3000.3500.400

0.5820.49003920.2940.195

0.3930.4900.6860.785

回答下列問題：

（1）實驗中輕細繩所懸掛鉤碼重力勢能的減少量為J（保留三位有效數(shù)字）；

（2）步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)捱為;

（3）若〃為橫軸，為縱軸，選擇合適的標度，在圖2中繪出圖像

若系統(tǒng)總機械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為

（保留兩位有效數(shù)字）

21.（2020?浙江?高考真題）做"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，圖甲是教材中

的實驗方案；圖乙是拓展方案，其實驗操作步驟如下：

（i）掛上托盤和磋碼，改變木板的傾角，使質(zhì)量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下

滑；

（ii）取下托盤和祛碼，測出其總質(zhì)量為讓小車沿木板下滑，測出加速度〃；

（iii）改變祛碼質(zhì)量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得到的關(guān)系。

①實驗獲得如圖所示的紙帶，計數(shù)點〃、b、c、d、e、/間均有四個點未畫出，則在打

d點時小車的速度大?。ūＡ魞晌挥行?shù)字）；

②需要滿足條件的方案是（選填“甲"、"乙"或"甲和乙”）;在作圖

象時，把作為尸值的是（選填“甲"、"乙〃或"甲和乙”）。

22.（2020?全國?統(tǒng)考高考真題）一細繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球4和

8,如圖所示。一實驗小組用此裝置測量小球8運動的加速度。

令兩小球靜止，細繩拉緊，然后釋放小球，測得小球8釋放時的高度〃產(chǎn)0.590m,下

降一段距離后的高度6=0.100m；由的下降至〃所用的時間7=0.730s。由此求得小球

8加速度的大小為用m；s2（保留3位有效數(shù)字）。

從實驗室提供的數(shù)據(jù)得知，小球/、8的質(zhì)量分別為100.0g和150.0g,當?shù)刂亓铀?/p>

度大小為g=9.80m/s2o根據(jù)牛頓第二定律計算可得小球B加速度的大小為

。'=m/s2（保留3位有效數(shù)字）。

可以看出，/與。有明顯差異，除實驗中的偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果

的原因：o

23.（2020?北京?高考真題）在"探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，做

如下探究：

（1）為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，可利用圖1所示裝置進行對比實驗。兩小車放在水

平板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細線，用板擦把兩條細線按在桌上，使小

車靜止。抬起板擦，小車同時運動，一段時間后按下板擦，小車同時停下。對比兩小

車的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實驗條件，下列正確的是：

（選填選項前的字母）。

A.小車質(zhì)量相同，鉤碼質(zhì)量不同

B.小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同

C.小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同

（2）某同學為了定量驗證⑴中得到的初步關(guān)系，設(shè)計實驗并得到八車加速度與質(zhì)量

的7組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示。在圖2所示的坐標紙上己經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點，請

將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標紙上，并作出圖像。

次數(shù)1234567

0.620.560.480.400.320.240.15

0.250.290.330.400.500.711.00

（3）在探究加速度與力的關(guān)系實驗之前，需要思考如何測“力〃。請在圖3中畫出小車

受力的示意圖。為了他化“力”的測量，下列說法正確的是：（選填選項前

的字母）。

A.使小車沿傾角合適的斜面運動，小車受力可等效為只受繩的拉力

B.若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力

C.無論小車運動的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力

D.讓小車的運動趨近與勻速運動，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力

24.（2020?浙江?高考真題）某同學用單擺測量重力加速度,

①為了減少測量誤差，下列做法正確的是（多選）；

A.擺的振幅越大越好

B.擺球質(zhì)量大些、體積小些

C.擺線盡量細些、長些、伸縮性小些

D.計時的起、止位置選在擺球達到的最高點處

②改變擺長，多次測量，得到周期平方與擺長的關(guān)系圖象如圖所示，所得結(jié)果與當?shù)?/p>

重力加速度值相符，但發(fā)現(xiàn)其延長線沒有過原點，其原因可能是。

A.測周期時多數(shù)了一個周期

B.測周期時少數(shù)了一個周期

C.測擺長時直接將擺線的長度作為擺長

D.測擺長時將擺線的長度加上擺球的直徑作為擺長

25.（2020?浙江?高考真題）在"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"和用橡皮筋“探究做功

與物體速度變化的關(guān)系"實驗中

（1）都是通過分析紙帶上的點來測量物理量，下列說法正確的是

A.都需要分析打點計時器打下的第一個點B.都不需要分析打點計時器打下的第一

個點

C.一條紙帶都只能獲得一組數(shù)據(jù)D.一條紙帶都能獲得多組數(shù)據(jù)

（2）如圖是兩條紙帶的一部分，A,B、C、…、G是紙帶上標出的計數(shù)點，每兩個相

鄰的計數(shù)點之間還有4個打出的點未畫出。其中圖（填“甲〃或"乙”）所示的是用

橡皮筋”探究做功與物體速度變化的關(guān)系〃的實驗紙帶?！疤骄考铀俣扰c力、質(zhì)量的關(guān)系"

實驗中，小車的加速度大小用m/s2（保留2位有效數(shù)字）。

（3）在用橡皮筋”探究做功與物體速度變化的關(guān)系"實驗中，平衡隹力后，小車與橡皮

筋組成的系統(tǒng)在橡皮筋恢復形變前機械能（填〃守恒”或"不守恒。

26.（2020?全國?統(tǒng)考高考真題）某同學利用圖（a）所示裝置驗證動能定理。調(diào)整木

板的傾角平衡摩擦阻力后，掛上鉤碼，鉤碼下落，帶動小車運動并打出紙帶。某次實

驗得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖1b）所示。

已知打出圖（b）中相鄰兩點的時間間隔為0.02s,從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中可以得

到，打出B點時小車的速度大小歸m/s,打出P點時小車的速度大小

vP=m/s（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。

若要驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外，還需要從圖（b）給出的

數(shù)據(jù)中求得的物理量為。

27.（2020?天津?統(tǒng)考高考真題）某實驗小組利用圖1所示裝置測定平拋運動的初速

度。把白紙和復寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個斜面，斜面的底

邊裙與桌子邊緣及木板均平行，每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端

同一位置滾下，通過碰撞復寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點。

①為了正確完成實驗，以下做法必要的是O

A.實驗時應保持桌面水平

B.每次應使鋼球從靜止開始釋放

C.使斜面的底邊"與桌邊重合

D.選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面

②實驗小組每次將木板向遠離桌了的方向移動，在白紙上記錄了鋼球的4個落

點，相鄰兩點之間的距離依次為、、，示意如圖2。重力加速度

,鋼球平拋的初速度為m/s。

③圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是。

28.（2019?全國?高考真題）某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時

的運動進行研究.物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示.已知打點計時器

所用交流電的頻率為50Hz,紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫

出.在48C0E五個點中，打點計時器最先打出的是點，在打出C點時物塊的

速度大小為m/s（保留3位有效數(shù)字）；物塊下滑的加速度大小為m/s2

（保留2位有效數(shù)字）.

29.（2019?全國?高考真題）如圖（a）,某同學設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)

的實驗.所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的

交流電源，紙帶等.回答下列問題：

（1）鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)度（用木板與水平面的夾角以重力加速度g和

鐵塊下滑的加速度a表示）

（2）某次實驗時，調(diào)整木板與水平面的夾角。=30。.接通電源.開啟打點計時器，釋

放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下.多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖

（b）所示.圖中的點為計數(shù)點（每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出）.重力加

速度為9.8m/s2.可以計算出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為（結(jié)果保留

2位小數(shù)）.

30.（2018?全國?高考真題）如圖⑶，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤;

一標尺由游標和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標刻

度線準確對齊的裝置.，簡化為圖中的指針.

現(xiàn)要測量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù).當托盤內(nèi)沒有祛碼時，移動游標，使其零刻度線對

準指針，此時標尺讀數(shù)為1.950cm；當托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100kg的硅碼時，移動游

標，再次使其零刻度線對準指釬，標尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為cm.當?shù)氐?/p>

重力加速度大小為9.80m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為N/m（保留3位有效數(shù)字）.

31.（2018?北京?高考真題）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度能時間變化的規(guī)律.

主要實驗步驟如下：

a,安裝好實驗器材.接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運溝，重復幾次.

b.選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點。（六0）,然后每隔相

同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中4、B、C、D、E、F......所示.

c.通過測量、計算可以得到在打小B、C、D、E......點時小車的速度，分別記作也、

也、V4>Vs.....

d.以速度v為縱軸、時間，為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示.

結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務：

(1)在下列儀器和器材中，還需要使用的有和(填選項前的

字母).

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含祛碼)

(2)在圖3中已標出計數(shù)點4、B、。、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C

對應的坐標點，并畫出門，圖像.

(3)觀察修圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是.丫“圖

像斜率的物理意義是.

(4)描繪M圖像前，還不知道小車是否做勻變速直線運動.用平均速度表示各計

數(shù)點的瞬時速度，從理論上講，對~的要求是(選填"越小越好”或"與大小無

關(guān)”卜從實驗的角度看，選取的大小與速度測量的誤差(選填"有關(guān)”或“無

關(guān)”).

(5)早在16世紀末，伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的.當時只能靠

滴水計時，為此他設(shè)計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復做了上百次，驗證了他的猜

想.請你結(jié)合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略"斜面實驗"檢驗小球

的速度是隨時間均勻變化的?

32.（2018?天津?高考真題）某研究小組做“驗證力的平行四邊形定則〃實驗，所用器材

有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計兩個，橡皮條（帶兩個較長的細繩

套），刻度尺，圖釘（若干個）.

①具體操作前，同學們提出了如下關(guān)于實驗操作的建議，其中正確的有.

A.橡皮條應和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上

B.重復實驗再次進行驗證時，結(jié)點。的位置可以與前一次不同

C.使用測力計時，施力方向應沿測力計軸線；讀數(shù)時視線應正對測力計刻度

D.用兩個測力計互成角度拉橡皮條時的拉力必須都小于只用一個測力計時的拉力

②該小組的同學用同一套器材做了四次實驗，白紙上留下的標注信息有結(jié)點位置0,

力的標度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點，如下圖所示.其中對于提高實

驗精度最有利的是.

A.B.C.

D.

33.（2019?江蘇?高考真題）某興趣小組用如題1圖所示的裝置驗證動能定理.

（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用：

A.電磁打點計時器

B.電火花打點計時器

為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選擇（選填"A"或"B"）.

（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔.實驗

中，為消除摩擦力的影響，在后碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動.同學甲認

為此時摩擦力的影響已得到消除.同學乙認為還應從盤中取出適量沙子，直至輕推小

車觀察到小車做勻速運動.看法正確的同學是（選填“甲”或"乙”）.

（3）消除摩擦力的影響后，在磋碼盤中加入祛碼.接通打點計時器電源，松開小車，

小車運動.紙帶被打出一系列點，其中的一段如題2圖所示.圖中紙帶按實際尺寸畫

出，紙帶上/點的速度以=m/s.

（4）測出小車的質(zhì)量為再測出紙帶上起點到4點的距離為二小車動能的變化量

可用A&=算出.祛碼盤中詼碼的質(zhì)量為加，重力加速度為g:實驗中，小車的質(zhì)

量應（選填“遠大于""遠小于〃或"接近"）祛碼、詼碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所

受合力做的功可用力=，叩上算出.多次測量，若力與AEA均基本相等則驗證了動能定

理.

34.（2019?海南?高考真題）某同學利用圖（a）的裝置測量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖

中，光滑的細桿和直尺水平固定在鐵架臺上，一輕彈簧穿在細桿上，其左端固定，右

端與細繩連接；細繩跨過光滑定滑輪，其下端可以懸掛祛碼（實驗中，每個祛碼的質(zhì)

量均為），彈簧右端連有一豎直指針，其位置可在直尺上讀出，實驗步驟如

下:

①在繩下端掛上一個硅碼，調(diào)整滑輪，使彈簧與滑輪間的細線水平且彈簧與細桿沒有

接觸；

②系統(tǒng)靜止后，記錄祛碼的個數(shù)及指針的位置；

③逐次增加祛碼個數(shù)，并重復步驟②（保持彈簧在彈性限度內(nèi)）；

④用〃表示祛碼的個數(shù)，I表示相應的指針位置，將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。

回答下列問題：

⑴根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)在圖（b）中補齊數(shù)據(jù)點并做出圖像；

112345

10.4810.9611.4511.9512.40

⑵彈簧的勁度系數(shù)Z可用祛碼質(zhì)量〃?、重力加速度大小g及圖線的斜率表示，

表達式為;若g取，則本實驗中一（結(jié)果保留3位有效

數(shù)字）。

35.（2019?浙江?高考真題）采用如圖所示的實驗裝置做“研究平拋運動〃的實驗

（1）實驗時需要下列哪個器材—

A.彈簧秤B.重錘線C.打點計時器

（2）做實驗時，讓小球多次沿同--軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡.

下列的一些操作要求，正確的是—

A.每次必須由同一位置靜止釋放小球

B.每次必須嚴格地等距離下降記錄小球位置

C.小球運動時不應與木板上的白紙相接觸

D.記錄的點應適當多些

（3）若用頻閃攝影方法來驗證小球在平拋過程中水平方向是勻速運動，記錄下如圖所

示的頻閃照片.在測得XI，X2,X3,X4后，需要驗證的關(guān)系是.已知

頻閃周期為T,用下列計算式求得的水平速度，誤差較小的是—

A.B.C.D.

36.（2019?浙江?高考真題）小明做“探究碰撞中的不變量”實驗的裝置如圖1所示，懸

掛在O點的單擺由長為/的細線和直徑為d的小球A組成，小球A與放置在光滑支撐

桿上的直徑相同的小球8發(fā)生對心碰撞，碰后小球4繼續(xù)擺動，小球8做平拋運動.

（1）小明用游標卡尺測小球/直徑如圖2所示，貝mm.又測得了小球力

質(zhì)量植,細線長度I,碰撞前小球A拉起的角度a和碰撞后小球B做平拋運動的水平

位移X、豎直下落高度力.為完成實驗，還需要測量的物理量有：

（2）若4、8兩球碰后粘在一起形成新單擺，其周期（選填“小于”、"等于〃

或“大于〃）粘合前單擺的周期（擺角小于5。）.

37.（2019?浙江?高考真題）（1）在“探究求合力的方法”的實驗中，下列操作正確的

是（）

A.在使用彈簧秤時，使彈簧秤與木板平面平行

B.每次拉伸橡皮筋時，只要使橡皮筋伸長量相同即可

C.橡皮筋應與兩繩夾角的平分線在同一直線上

D.描點確定拉力方向時，兩點之間的距離應盡可能大一些

（2）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〃的實驗中，兩個相同的小車放在光滑水平板

上，前段各系一條細繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中可放重物.小車

的停和動通過用黑板擦按住小車后的細線和抬起來控制，如圖1所示.實驗要求小盤

和重物所受的重力近似等于使小車做勻加速直線運動的力.

請指出圖2中錯送之處：.

調(diào)整好裝置后，在某次實驗中測得兩小車的位移分別是制和刈，則兩車的加速度之比

為.

38.（2018?浙江?高考真題）用圖所示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系〃實驗時，除了

圖中已給出的實驗器材外，還需要的測量工具有（填字母）

A.秒表B.天平C.刻度尺D.彈簧測力計

（2）用圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗時，釋放重物前有下列操作，其中正

確的兩項是（填字母）

A,將打點計時器的兩個限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上

B.手提紙帶任意位置

C.使重物靠近打點計時器

（3）如圖是小球做平拋運動的頻閃照片，其上覆蓋了一張透明方格紙.已知方格紙每

小格邊長均為0.8cm,由圖中可知小球的初速度大小為m/s（g?10m/s2,結(jié)果

保留兩位有效數(shù)字）。

39.（2018?浙江?高考真題）在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〃實驗中

（1）下列儀器需要用到的是

（2）下列說法正確的是

A、先釋放紙帶再接通電源

B、拉小車的細線應盡可能與長木板平行

C、紙帶與小車相連端的點跡較疏

D、輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡

（3）如圖所示是實驗時打擊的一條紙帶，ABCD……為每隔4個點取計數(shù)點，據(jù)此紙帶

可知小車在D點速度大小為m/s（小數(shù)點后保留兩位）

二、解答題

40.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機對運動的小

球進行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光。某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰

好閃光，拍攝的照片編輯后如圖所示。圖中的第一個小球為拋出瞬訶的影像，每相鄰

兩個球之間被刪去了3個影像，所標出的兩個線段的長度和之比為3：7。重力加

速度大小取，忽略空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。

參考答案：

1.03040.310.320.34

【詳解」（2）⑴應該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊，碰后運動方向相反，故選

0.304kg的滑塊作為A。

（6）［2］由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得

（7）［3］平均值為

（8）⑷⑸彈性碰撞時滿足動量守恒和機械能守恒，可得

聯(lián)立解得

代入數(shù)據(jù)可得

2.120.200.13

【詳解】（1）口］由題知，彈簧處于原長時滑塊左端位于。點，4點到。點的距離為

5.00cmo拉動滑塊使其左端處于［點，由靜止釋放并開始計時。結(jié)合圖乙的廠一/圖有

Ax=5.00cm,F=0.610N

根據(jù)胡克定律

計算出

^-12N/m

（2）⑵根據(jù)牛頓第二定律有

F=ma

則。一戶圖像的斜率為滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)圖丙中I,則有

則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為

m=0.20kg

(3)［3］滑塊上增加待測物體，同理，根據(jù)圖丙中II,則有

則滑塊、待測物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為

m'=0.33kg

則待測物體的質(zhì)量為

△w=m*-m=0.13kg

3.7.884##7.882##7.883##7.885##7.886B增大

【詳解】(2)⑴依題意，小球的直徑為

(3)⑵在測量時，因小球下落時間很短，如果先釋放小球，有可能會出現(xiàn)時間記錄不完

整，所以應先接通數(shù)字計時器，再釋放小球，故選B。

(4)［3］依題意，小球向下、向上先后通過光電門時的速度分別為刃、口，則有

則小球與硅膠材料碰撞過程中機械能的損失量為