2023新教材高考物理二轮专题复习专题：力学实验

专题十六力学实验

高频考点·能力突破

考点一力学基本仪器的使用与读数

注意事项：

1．游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米为单位的，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加．

2．游标卡尺读数时不需要估读．

3．螺旋测微器读数时，要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm，结果若用mm作单位，则小数点后必须保留三位数字．

4．游标卡尺在读数时注意区分游标卡尺的精度．

5．螺旋测微器在读数时，注意区别整毫米刻度线与半毫米刻度线，注意判断半毫米刻度线是否露出．

例1 某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度，如图1所示，则工件的长度为________ mm；用螺旋测微器测量工件的直径如图2所示，则工件的直径为________ mm.

[解题心得]

预测1 用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为________ cm.

预测2 如图甲所示，某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“验证力的平行四边形定则”实验．在保持弹簧伸长量及方向不变的条件下：

(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a的读数是________ N；(如图乙所示)

(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角，则弹簧测力计a的读数________、弹簧测力计b的读数________．(选填“变大”“变小”或“不变”)

预测 3 (1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为________ cm.

(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示，则厚度为________ mm.

(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731 mm，则a＝________，b＝________．

(4)该同学测定一金属杆的长度和直径，示数分别如图丁、戊所示，则该金属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm.

考点二纸带类实验综合

纸带的三大应用

(1)由纸带确定时间：要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点之间的区别与联系，若每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔Δt＝0.02×5 s＝0.10 s.

(2)求解瞬时速度：利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻

的瞬时速度求打某一点时的瞬时速度，如图甲所示，打点n时的速度v n＝x n+x n+1

2T

.

(3)用“逐差法”求加速度：如图乙所示，因为a1＝x4−x1

3T2，a2＝x5−x2

3T2

，a3＝x6−x3

3T2

，所以a

＝a1+a2+a3

3＝x4+x5+x6−x1−x2−x3

9T2

.当位置间隔数是奇数时，应舍去位置间隔小的数据．

例2 [2022·福建押题卷]某实验小组利用如图甲所示的装置，探究加速度与小车所受合外力和质量的关系．

(1)下列做法正确的是________；

A．实验前应先将木板左端适当垫高，以平衡摩擦力

B．实验时应满足砝码桶与砝码总质量远小于小车和车内砝码总质量

C．释放小车前应将小车靠近打点计时器，并使纸带尽量伸直

D．实验时为了安全应先释放小车再接通打点计时器的电源

E．在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力不变，即只需要保持砝码桶和砝码总质量不变

(2)实验时得到一条如图乙所示的纸带，打点计时器的频率为50 Hz，任意两个计数点间还有四个计时点未画出，由图中数据可计算小车的加速度为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3)在保持小车和车中砝码质量一定，探究小车的加速度与受到的合外力的关系时，甲、乙两位同学分别得到了如图丙所示的a - F图像，则甲同学的a - F图线不过原点的原因是________________________________________________________________________．

[解题心得]

预测4 [2022·辽宁押题卷](1)在下列实验中，能用图中装置完成且仅用一条纸带就可以得出实验结论的是________(单选)；

A．验证小车和重物组成的系统机械能守恒

B．探究小车速度随时间变化的规律

C．探究小车加速度与力、质量的关系

D．探究不同力做功与小车速度变化的关系

(2)某次实验中按规范操作打出了一条纸带，其部分纸带如下图．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，纸带左端接小车，请根据图中纸带判断其做的是________(填“匀速”“匀变速”或“加速度变化的变速”)运动，此次实验中打点计时器打下A点时小车的速度为________m/s；(保留两位有效数字)

(3)如下图所示，在水平气垫导轨上用光电门记录数据的方式做“验证动量守恒定律”实验，测量滑块A的质量记为m1，测量滑块B的质量记为m2，测量滑块A上的遮光条宽度如下图所示，其宽度d1＝________cm，测得滑块B上的遮光条宽度为d2.滑块A从右向左碰静止的滑块B，已知m1>m2，光电门计时器依次记录了三个遮光时间Δt1、Δt2、Δt3，验证动量守恒需要满足的关系式为____________________________(用测量的物理量符号表示)．

考点三“弹簧”“橡皮条”“碰撞”类实验

例3 [2022·浙江6月](1)①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示，长木板水平放置，细绳与长木板平行．图2是打出纸带的一部分，以计数点O为位移测量起点和计时起点，则打计数点B时小车位移大小为________ cm.由图3中小车运动的数据点，求得加速度为________ m/s2(保留两位有效数字)．

②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是________(多选)．

A．换成质量更小的车

B．调整长木板的倾斜程度

C．把钩码更换成砝码盘和砝码

D．改变连接小车的细绳与长木板的夹角

(2)“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中

①下列说法正确的是________(单选)．

A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同

B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点

C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦

D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板

②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要________(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O.

[解题心得]

例4 [2022·全国甲卷]利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究．让质量为m1的滑块A 与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞．完成下列填空：

(1)调节导轨水平．

(2)测得两滑块的质量分别为0.510 kg和0.304 kg.要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为________ kg的滑块作为A.

(3)调节B的位置．使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等．

(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2.

(5)将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤(4)．多次测量的结果如下表所示．

(6)表中的k2＝________(保留2位有效数字)．

的平均值为________(保留2位有效数字)．

(7)v1

v2

判断．若两滑块的碰撞

(8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由v1

v2

为弹性碰撞，则v1

的理论表达式为________(用m1和m2表示)，本实验中其值为________(保留

v2

2位有效数字)；若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞．

[解题心得]

预测 5 某兴趣小组同学想探究橡皮圈中的张力与橡皮圈的形变量是否符合胡克定律，若符合胡克定律，则进一步测量其劲度系数(圈中张力与整圈形变量之比)．他们设计了如图甲所示实验：橡皮圈上端固定在细绳套上，结点为O，刻度尺竖直固定在一边，0刻度与结点O水平对齐，橡皮圈下端悬挂钩码，依次增加钩码的个数，分别记录下所挂钩码的总质量m 和对应橡皮圈下端P的刻度值x，如下表所示：

(1)请在图乙中，根据表中所给数据，充分利用坐标纸，作出m - x图像；

(2)作出m - x图像后，同学们展开了讨论：

甲同学认为：这条橡皮圈中的张力和橡皮圈的形变量基本符合胡克定律；

乙同学认为：图像的斜率k即为橡皮圈的劲度系数；

丙同学认为：橡皮圈中的张力并不等于所挂钩码的重力；

……

请参与同学们的讨论，并根据图像数据确定：橡皮圈不拉伸时的总周长约为______ cm，橡皮圈的劲度系数约为________ N/m(重力加速度g取10 m/s2，结果保留三位有效数字)．

(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点O，则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)；若实验中刻度尺没有完全竖直，而读数时视线保持水平，则由实验数据得到的劲度系数将________(选填“偏小”“偏大”或“不受影响”)．

预测 6 某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，所用器材有：方木板一块、白纸、量程为5 N的弹簧测力计两个、橡皮条(带两个较长的细绳套)、小圆环、刻度尺、三角板、图钉(若干个)．主要实验步骤如下：

a．橡皮条的一端与轻质小圆环相连，另一端固定；

b．用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环运动至O点，记下两弹簧测力计的读数F1和F2及两细绳套的方向；

c．用一个弹簧测力计将小圆环拉到O点，记下弹簧测力计的读数F及细绳套的方向；

d．在白纸上做出力F、F1和F2的图示，猜想三者的关系，并加以验证．

(1)b 、c 步骤中将小圆环拉到同一位置O 的目的是________________________．

(2)某次操作后，在白纸上记录的痕迹如图丁所示，请你在图丁中完成步骤d.

预测7 [2022·北京押题卷]如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系．图1中的O 点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影．实验时，先使A 球多次从斜轨上位置P 静止释放，找到其平均落地点的位置E .然后，把半径相同的B 球静置于水平轨道的末端，再将A 球从斜轨上位置P 静止释放，与B 球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A 球与B 球相碰的过程，分别找到碰后A 球和B 球落点的平均位置D 和F .用刻度尺测量出水平射程OD 、OE 、OF .测得A 球的质量为m A ，B 球的质量为m B .

图1

(1)实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度．

①实验必须满足的条件有________．

A ．两球的质量必须相等

B ．轨道末端必须水平

C ．A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是________________．

A.运动过程中，小球的机械能保持不变

B ．平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比

(2)当满足表达式__________________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式________________时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞. (用所测物理量表示)

(3)某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为16m A 、13m A 、12m A 的B 球．将A 球三次从斜轨上位置P 静止释放，分别与三个质量不同的B 球相碰，用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O 点的距离OD 、OE 、OF ，记为x 1、x 2、x 3.将三组数据标在x 1 - x 3

图中．从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是________.

图2

考点四力学其他实验

例 5 某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”的实验，将小球用质量不计长为L的细线系于固定在铁架台上的力传感器上，小球的下端有一长度极短、宽度为d的挡光片，测得小球的直径为D，重力加速度用g表示．请回答下列问题：

(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度为________mm；如果挡光片经过光电门时的挡光时间为10 ms，则小球通过光电门时的速度大小为v＝________m/s(结果保留3位有效数字)．

(2)小球通过光电门时力传感器的示数为F0，改变小球释放点的高度，多次操作，记录多组F0、v的数据，作出F0-v2的图像，如果图线的斜率为k，则小球(含挡光片)的质量为________；向心力大小为F＝________．(用已知物理量的符号表示)

[解题心得]

预测8 用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的木板上．钢球沿斜槽PQ滑下后从Q点飞出，落在竖直挡板MN上．由于竖直挡板与竖直木板的夹角略小于90°，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．每次将竖直挡板向右平移相同的距离L，从斜槽上同一位置由静止释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．

(1)实验前需要检查斜槽末端是否水平，正确的检查方法是______________________．

(2)以平抛运动的起始点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立坐标系．将钢球放在Q点，钢球的________(选填“最右端”“球心”或“最下端”)对应白纸上的位置即为坐标原点．

(3)实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示，相邻两点的水平间距均为L，ab和ac的竖直间距分别是y1和y2，当地重力加速度为g，则钢球平抛的初速度大小为________，钢球运动到b点的速度大小为_______________________________________________________．

预测9 [2022·济南市测评]某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验，实验装置如图甲所示．

(1)摆球的直径用螺旋测微器测出，如图乙所示，其读数为________mm.

(2)正确操作测出单摆完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，螺旋测微器测得摆球直径为d.用上述测得量写出重力加速度的表达式：g＝________________________________________________________________________.

(3)某同学测得的g值比当地的重力加速度偏小，可能原因是________．

A．计算时将L当成摆长

B．测摆线长时摆线拉得过紧

C．开始计时时，秒表按下过晚

D．实验中误将30次全振动计为29次

素养培优·创新实验

1.力学创新型实验的特点

(1)以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和牛顿运动定律设计实验．

(2)将实验的基本方法——控制变量法、处理数据的基本方法——图像法、逐差法融入到实验的综合分析之中．

2．创新实验题的解法

(1)根据题目情境，提取相应的力学模型，明确实验的理论依据和实验目的，设计实验方案．

(2)进行实验，记录数据，应用原理公式或图像法处理实验数据，结合物体实际受力情况和理论受力情况对结果进行误差分析．

情境 1 [2022·山东卷]在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验．受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示．主要步骤如下：

①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；

②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；

③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块．弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00 cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；

④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示．

回答以下问题(结果均保留两位有效数字)：

(1)弹簧的劲度系数为________ N/m.

(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a-F图像如图丙中Ⅰ所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg.

(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a-F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg.

[解题心得]

情境 2 [2022·邯郸二模]如图所示的实验装置可以测量物块与长木板间的动摩擦因数．把长木板一端放在水平面上，另一端支撑起来形成一个斜面．物块沿斜面加速下滑的过程中先后经过光电门A和光电门B.如果测得物块上挡光片宽度为d，物块经过光电门A、B 时挡光片的挡光时间分别为Δt1和Δt2，已知当地重力加速度为g.

(1)要测出物块与长木板间的动摩擦因数，需要测量出斜面的倾角θ以及光电门A、B

之间的距离L.

(2)计算物块沿斜面下滑的加速度a的运动学公式是a＝________________．

(3)物块与斜面间的动摩擦因数μ＝________________．

[解题心得]

情境 3 [2022·河南焦作高一联考]某实验小组利用如图甲所示装置测定小车在斜面上

下滑时的加速度，实验开始时，小车静止在A点，光电门位于O点，AO间距离为l0.已知小

车上挡光片的宽度为d，且d≪l0.

(1)释放小车，小车由静止开始下滑，下滑过程中通过位于O点处的光电门，由数字计时

器记录挡光片通过光电门的时间Δt.可由表达式v＝________得到小车通过光电门的瞬时速

度．

(2)将光电门向下移动一小段距离x后，重新由A点释放小车，记录挡光片通过光电门时

数字计时器显示的时间Δt和此时光电门与O点间距离x.

(3)重复步骤(2)，得到若干组Δt和x的数值．

(4)在1

-x坐标系中描点连线，得到如图乙所示直线，其斜率大小为k，纵轴截距为b，(Δt)2

则小车加速度的表达式为a＝________，初始时AO间距离l0＝________．(用d、k、b表示)

[解题心得]

情境 4 [2022·全国冲刺卷]为准确测量某弹簧的劲度系数，某探究小组设计了如下实验，实验装置如图甲所示，其原理图如图乙所示．角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连．当“T”形螺杆转动时，角度传感器可测出螺杆转动的角度，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化．实验过程中，弹簧始终在弹性限度内．

(1)已知“T”形螺杆向某一方向旋转10周(10×360°)时，力传感器上移40.0 mm，则在角度传感器由0增大到270°的过程中，力传感器向上移动的距离为________ mm.(保留一位小数)

(2)该探究小组操作步骤如下：

①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长；

②记录初状态力传感器示数F0、以及角度传感器示数θ0；

③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器的示数F n，角度传感器的示数θn；

④多次旋转“T”形螺杆，重复步骤③的操作；

⑤以力传感器的示数F为纵坐标、角度传感器的示数θ为横坐标，由实验数据描绘出F - θ图像，则该图像可能为________．

(3)若图像的斜率为2.5×10－4N/°，则该弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(结果保留三位有效数字)

[解题心得]

专题十六力学实验

高频考点·能力突破

考点一

例1 解析：根据游标卡尺读数规则可知工件的长度为21 mm＋0.02 mm×36＝21.72 mm；根据螺旋测微器读数规则可知工件的直径为4 mm＋0.01 mm×30.0＝4.300 mm.

答案：21.72 4.300

预测1 解析：读数时要注意分度值是1 mm，要估读到分度值的下一位．

答案：1.50 (1.49～1.51均可)

预测2 解析：(1)由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.1 N，弹簧测力计a的读数是3.50 N；

(2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角，如图所示，则可知弹簧测力计a的示数变小，b的示数变大．

答案：(1)3.50 (3.48～3.52) (2)变小变大

预测3 解析：(1)因需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测量，根据图甲可知，游标卡尺主尺上的整毫米数为100 mm，游标尺的精确度为0.1 mm，且第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则玻璃杯的内高为100 mm＋0.1 mm×3＝100.3 mm＝10.03 cm.(2)螺旋测微器的读数规则：测量值＝固定刻度读数(注意半毫米刻度线是否露出)＋精确度(0.01 mm)×可动刻度读数(一定要估读)，由图乙可知玻璃厚度为2.5 mm ＋0.01 mm×26.0＝2.760 mm.(3)因1.731 mm＝1.5 mm＋0.01 mm×23.1，由螺旋测微器读数规则知a＝20，b＝0.(4)由图丁所示可得金属杆的长度L＝60.10 cm.由图戊知，此游标尺为50分度，游标尺上第10条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则该金属杆直径d ＝4 mm＋0.02×10 mm＝4.20 mm.

答案：(1)深度尺10.03 (2)2.760 (3)20 0 (4)60.10 4.20

考点二

例2 解析：(1)为了使小车所受的合外力等于拉力，实验前应该平衡摩擦力，故A 正确；因为有拉力传感器，小车受到的拉力的大小可以直接读出，故无需让砝码桶和砝码的质量远小于小车和车内砝码的质量，B 错误；为了使纸带上能尽可能多打点，使其得到充分的利用，故释放小车前应将小车靠近打点计时器，纸带伸直是为了尽量减小纸带与限位孔间的摩擦，故C 正确；凡是使用打点计时器的实验，都应该先接通电源，让打点计时器稳定运行后再释放纸带(小车)，故D 错误；在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力不变，即需要保持拉力传感器的示数不变，故E 错误．(2)由题意知T ＝0.1 s ，采用逐差法求加速度，可得a ＝BD −OB (2T )2

＝2.4 m/s 2；(3)由甲同学的a - F 图像可知，拉力传感器的示数F ＝0时，小车已经有了加速度，可能原因是平衡摩擦力过度，木板的倾角过大．

答案：(1)AC (2)2.4 (3)平衡摩擦力过度，木板的倾角过大

预测4 解析：(1)验证小车和重物组成的系统机械能守恒，需要测量小车和重物的质量，A 错误；探究小车速度随时间变化的规律，仅需要一条纸带即可得出实验结论，B 正确；探究小车加速度与力、质量的关系，还需知道二者的质量，C 错误；探究不同力做功与小车速度变化的关系，需要知道二者的质量，D 错误．

(2)根据Δx ＝aT 2，T 均相等，即只要满足Δx 均相等即可满足运动为匀变速运动，根据图像可知Δx 均为0.1 cm ，则该运动为匀变速运动．

小车的速度为v ＝(1.0+1.1)×10−2

2×0.02 m/s ＝0.53 m/s.

(3)游标卡尺读数为

1 cm ＋0.02×0 mm＝1 cm ＝1.000 cm

要验证动量守恒定律，即验证碰撞前的动量和碰撞后的动量相等，即m 1v 1＝m 2v 2＋m 1v 3

故有m 1d 1Δt 1＝m 2d 2Δt 2+m 1d

1Δt 3 答案：(1)B (2)匀变速 0.52～0.54 (3)1.000 cm ～1.010 cm 均可

m 1d 1Δt 1＝m 2d 2Δt 2+m 1d

1Δt 3 考点三 例3 解析：(1)①由刻度尺的读数规则可知，打下计数点B 时小车的位移大小为x 2＝6.20 cm ；连接图3中的点，由斜率可知加速度a ＝1.9 m/s 2

；②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，为减小实验误差，应使连接小车的细绳与长木板平行，D 错误；实验时应将钩码更换成砝码盘和砝码，应保证小车的质量远大于砝码以及砝码盘的总质

量，因此不能换成质量更小的小车，A错误，C正确；实验时应将长木板的右端适当垫高以平衡摩擦力，B正确．

(2)①“探究求合力的方法”时不用保证两弹簧秤的读数相同，A错误；在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择与结点相距较远的一点，B错误；实验时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响实验的结果，C错误；为了减小实验误差，实验时，应保证橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板，D正确．②如果只有一个弹簧秤，应先后两次将弹簧秤挂在不同的细绳套上，然后将结点拉到同一位置O，并保证两次两分力的方向不变；再将弹簧秤挂在一个细绳套上，将结点拉到位置O，因此为了完成实验至少需要3次把橡皮条的结点拉到O.

答案：(1)①6.20±0.05 1.9±0.2②BC

(2)①D②3

例 4 解析：(2)在一动一静的弹性碰撞中，质量小的滑块碰撞质量大的滑块才能反弹，故应选质量为0.304 kg的滑块作为A.

(6)滑块A、B碰后的速度v1＝s1

t1、v2＝s2

t2

，因s1＝s2，故有v1

v2

＝t2

t1

，则k2＝0.21

0.67

≈0.31.

(7)v1

v2的平均值k̅＝2×0.31+3×0.33

5

≈0.32.

(8)设滑块A碰前的速度为v0，若为弹性碰撞，则有：{

v1v0=−v1v1+v2v2①1

2

v1v02=1

2

v1v12+1

2

v2v22②

联立①②得：v1＝m2−m1

m1+m2v0，v2＝2m1v0

m1+m2

则v1

v2＝m2−m1

2m1

＝0.510−0.304

2×0.304

≈0.34.

答案：(2)0.304 (6)0.31 (7)0.32

(8)m2−m1

2m1

0.34

预测5 解析：(1)描点作出m - x图像如图所示

(新高考适用)2023版高考物理二轮总复习 第1部分专题1 力与运动 第1讲 力与物体的平衡

第一部分专题一第1讲 基础题——知识基础打牢 1. (2022·浙江1月高考，3分)如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为G P和G Q.用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触)，P与Q间的磁力大小为F.下列说法正确的是( D ) A．Q对P的磁力大小等于G P B．P对Q的磁力方向竖直向下 C．Q对电子秤的压力大小等于G Q＋F D．电子秤对Q的支持力大小等于G P＋G Q 【解析】由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于G P，选项A、B错误；对PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于G P＋G Q，即Q对电子秤的压力大小等于G P＋G Q，选项C错误，D正确． 2. (2022·福建龙岩一模)一台空调外机用两个三角形支架固定在竖直外墙上，如图所示，横梁AO水平，斜梁BO与横梁AO连接于O点，空调外机对横梁AO压力集中作用于O点，不计支架的重力．下列说法正确的是( D ) A．横梁对O点的作用力沿AO方向 B．斜梁对O点的作用力沿OB方向 C．若换较长的斜梁，连接点O的位置不变，斜梁对O点的作用力增大 D．若换较长的斜梁，连接点O的位置不变，斜梁对O点的作用力减小 【解析】空调对横梁O点的压力竖直向下，则横梁对O点的作用力竖直向上，选项A

2023年中考物理二轮专题复习：《力学》实验题(含答案)

2023年中考物理二轮专题复习：《力学》实验题 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度，实验步骤如下： （1）将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺左端的零刻线处，发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧，要使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母往___________（选填“左”或“右”）调； （2）将鹅卵石放在调好的天平上测质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为___________g；同时用调好的天平测出空烧杯的质量为90g；（3）如图乙所示，把鹅卵石轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M，然后放在天平左盘，如图丁所示，烧杯、水和鹅卵石的总质量为 ___________g； （4）将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，如图丙所示，用调好的天平测测出杯和水的总质量为142g，此时杯中水的体积为___________cm3； （5）根据所测数据，鹅卵石的体积为___________cm3，计算出鹅卵石的密度为 ___________kg/m3； （6）若小明在第（4）步的测量过程中，用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，此错误操作将导致所测密度偏___________。 2．小明同学游泳潜水时，感觉潜水越深，耳膜越痛。他关于“液体压强的规律”进行了一系列探究：他用如图所示的压强计研究液体内部压强的特点，将压强计的橡皮膜置于水中不同深度，调节橡皮膜在水中的方向，得到如下表中所示的数据。 压强计U形管 实验橡皮膜朝向深度 左液面右液面液面高度差 1 朝上3cm 9cm 12cm 3cm

2023年中考物理二轮专题复习：《力学》实验题

2023年中考物理二轮专题复习：《学》实验题 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．小科在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。 （1）用天平测得矿石的质量是m0=_____g； （2）因矿石体积较大，无法放进量筒，她用图示的方法，根据量筒中水位前后的变化，求得矿石的体积为_____cm3，算出矿石的密度为_____kg/m3（保留一位小数）； （3）根据以上步骤，你认为测出的密度会_____（偏大/不变/偏小），理由是__ ___； （4）小雨同学用另一种方案测出矿石的密度，步骤如下（已知水的密度为ρ水）： ①用天平测得矿石的质量是m石； ②用天平测出A中水和烧杯的总质量m A； ③用天平测出D中水和烧杯的总质量m D； 则矿石密度表达为：___ __；你认为此方案测出的密度会_____（偏大/不变/偏小）。 2．小晨同学买了一个小吊坠（如图甲所示）作为母亲节的礼物送给妈妈，他利用天平和量筒测量小吊坠的密度进行鉴定。 （1）将天平放在___________上，拨动___________至标尺左端零刻度线，此时指针偏向分度盘中线左侧，

他应该将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡； （2）将解去挂绳的小吊坠放在左盘，往右盘加减砝码，当最后放入5g的砝码时，发现指针指在分度盘中线的右侧，则他下一步的操作是( ) A．向右移动游码B．向左移动平衡螺母C．取出5g的砝码 （3）天平再次平衡后，砝码和游码的位置如图乙所示，则该小吊坠的质量为___________g； （4）先向量筒中加入30mL的水，将重新系好挂绳的小吊坠轻放入量筒中，水面如图丙所示，则小吊坠的体积为___________ cm3； （5）小晨将测得的密度和表格中数据进行对比，发现小吊坠可能是___________制作而成的，他仔细分析了自己的测量过程发现，小吊坠密度的测量值与真实值相比___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 3．在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。 (1)当物体处于静止状态或___________状态时，它受到的力是相互平衡的； (2)从实验效果的角度分析，你认为___________方案更好，理由是____ _______； (3)乙实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量___________时，小卡片静止； (4)把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在___________才能平衡； (5)在小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在 ___________才能平衡。 4．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A为木块，B为重物，甲和乙两图中的接触面相同，丙图中接触面较粗糙。

2023新教材高考物理二轮专题复习专题：力学实验

专题十六力学实验 高频考点·能力突破 考点一力学基本仪器的使用与读数 注意事项： 1．游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米为单位的，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加． 2．游标卡尺读数时不需要估读．

3．螺旋测微器读数时，要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm，结果若用mm作单位，则小数点后必须保留三位数字． 4．游标卡尺在读数时注意区分游标卡尺的精度． 5．螺旋测微器在读数时，注意区别整毫米刻度线与半毫米刻度线，注意判断半毫米刻度线是否露出． 例1 某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度，如图1所示，则工件的长度为________ mm；用螺旋测微器测量工件的直径如图2所示，则工件的直径为________ mm. [解题心得] 预测1 用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为________ cm. 预测2 如图甲所示，某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“验证力的平行四边形定则”实验．在保持弹簧伸长量及方向不变的条件下：

(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a的读数是________ N；(如图乙所示) (2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角，则弹簧测力计a的读数________、弹簧测力计b的读数________．(选填“变大”“变小”或“不变”) 预测 3 (1)某同学用游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为________ cm. (2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示，则厚度为________ mm. (3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731 mm，则a＝________，b＝________． (4)该同学测定一金属杆的长度和直径，示数分别如图丁、戊所示，则该金属杆的长度和直径分别为________ cm和________ mm.

老高考适用2023版高考物理二轮总复习第1部分题突破方略专题6物理实验第1讲力学实验及创新

第一部分专题六第1讲 基础题——知识基础打牢 1．(2021·全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面(已知sin α＝0.34，cos α＝0.94)，小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示．该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图象，获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT＝0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离s i(i＝1,2,3,4,5)，如下表所示． s1s2s3s4s5 5.87 cm7.58 cm9.31 cm11.02 cm12.74 cm 由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为__0.43__m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为__0.32__．(结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s2) 【解析】根据逐差法有a＝s5＋s4－s2＋s3 2ΔT2 代入数据可得小铜块沿斜面下滑的 加速度大小a≈0.43 m/s2．对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有mg sin α－μmg cos α＝ma代入数据解得μ≈0.32． 2．(2020·全国Ⅲ卷)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理．调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带．某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示． 已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图(b)给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小v B＝__0.36__m/s，打出P点时小车的速度大小v P＝__1.80__m/s(结果均保留2位小数)．

若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为__B 、P 之间的距离__． 【解析】 由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度v B ＝4.00－2.56×10－20.04 m/s ＝0.36 m/s ；v P ＝57.86－50.66×10－2 0.04 m/s ＝1.80 m/s ，验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功，所以还需要测量对应的B 、P 之间的距离． 3．(2020·全国Ⅱ卷)一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A 和B ，如图所示．一实验小组用此装置测量小球B 运动的加速度． 令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B 释放时的高度h 0＝0.590 m ，下降一段距离后的高度h ＝0.100 m ；由h 0下降至h 所用的时间T ＝0.730 s ．由此求得小球B 加速度的大小为a ＝__1.84__m/s 2 (保留3位有效数字)． 从实验室提供的数据得知，小球A 、B 的质量分别为100.0 g 和150.0 g ，当地重力加速度大小为g ＝9.80 m/s 2．根据牛顿第二定律计算可得小球B 加速度的大小为a ′＝__1.96__m/s 2(保留3位有效数字)． 可以看出，a ′与a 有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：__滑轮的轴不光滑，绳和滑轮之间有摩擦(或滑轮有质量)__． 【解析】 由题意可知小球下降过程中做匀加速直线运动，故根据运动学公式有h 0－h ＝12 aT 2，代入数据解得a ＝1.84 m/s 2；根据牛顿第二定律可知对小球A 有F T －m A g ＝m A a ′，对小球B 有m B g －F T ＝m B a ′，带入已知数据解得a ′＝1.96 m/s 2；在实验中绳和滑轮之间有摩擦会造成实际计算值偏小． 4．(2022·湖北恩施二模)某实验小组想利用水流在重力作用下的粗细变化估测重力加速度大小．如图甲所示，水龙头出口竖直向下，流出的水在重力作用下速度越来越大，水流的横截面积越来越小．水龙头在任意时间t 内流出水的体积都为V ．某同学用数码相机从不同方向正对水柱拍下多组照片(照片与实物的尺寸比例为1∶1)，在照片上用游标卡尺在相距h 的两处测出水流的横截面直径分别为d 1和d 2．

统考版2023高考物理二轮专题复习专题强化训练13力学实验

专题强化训练13 力学实验 1．[2022·全国乙卷]用雷达探测一高速飞行器的位置．从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝________ m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝________ m/s2(保留2位有效数字)． 2．[2022·北京押题卷]实验小组用如图所示的实验装置探究加速度与物体受力的关系，保持小车的质量M不变，通过改变槽码的个数来改变小车所受的拉力F，通过处理纸带上打出的点来测量小车的加速度a. (1)如图是某次实验时得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T＝0.10 s，由图中数据可计算出小车的加速度大小为________ m/s2. (2)小明同学根据实验数据作出了a­ F图象，如图所示，该图线斜率的物理意义是________________________；该图线不通过原点的原因可能是_______________________． (3)小芳同学实验操作规范．作出了a­ F图象，随槽码个数的增加，图线上都发生了

2023年中考物理二轮专题训练：力学实验题

2023年中考物理专题训练：力学实验题 1．如图所示，在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止滑下，研究小车在水平面上滑行的距离。 （1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小_________（选填“相等”或“不相等”）； （2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在棉布表面滑行的距离较远，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越_________（选填“快”或“慢”）； （3）推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做_________________；（4）在大量经验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律_________（选填“是”或“不是”）直接由实验得出的，但其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法； （5）牛顿第一定律告诉我们物体的运动_________（选填“需要”或“不需要”）力来维持，一切物体都有保持原来___________不变的性质。 2．如图，是测量小车在斜面上自由下滑速度的实验情景，请分析回答： （1）本实验的原理是___________；实验中需要用的测量工具有___________和___________； （2）实验过程中斜面的角度要___________（大/小）些，目的是便于测量___________； （3）小车在BC间的平均速度为___________m/s；小车在AC间的平均速度为___________cm/s； （4）请根据计算结果分析：小车在下滑的过程中，做___________运动。 3．在探究二力平衡的条件实验时，有以下甲、乙、丙三种方案。

2023届高考物理二轮复习6-1力学实验及创新学案

专题六物理实验 第1讲力学实验及创新 真题速练·明考情 1．(2022·湖南，11)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图甲所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量．主要实验步骤如下： (1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g． (2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表： (4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图丙所示，此时橡皮筋的长度为__15.35__cm．

(5)由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为__127__g(计算结果保留3位有效数字)． 【答案】如图所示： 【解析】(4)由题图丙可知，刻度尺的分度值为1mm， 读数为15cm＋3.5mm＝153.5mm＝15.35cm． (5)由(3)题答案图可知，当L＝15.35cm时，n＝21枚，则冰墩墩的质量m＝21×6.05g ＝127g． 2．(2022·湖北卷)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验．一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示．拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值T max 和最小值T min．改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程．根据测量数据在直角坐标系中绘制的T max-T min图象是一条直线，如图乙所示．

(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒．则图乙中直线斜率的理论值为__－2__． (2)由图乙得：直线的斜率为__－2.1__，小钢球的重力为__0.59__N ．(结果均保留2位有效数字) (3)该实验系统误差的主要来源是__C__(单选，填正确答案标号)． A ．小钢球摆动角度偏大 B ．小钢球初始释放位置不同 C ．小钢球摆动过程中有空气阻力 【解析】 (1)设初始位置时，细线与竖直方向夹角为θ，则细线拉力最小值为T min ＝mg cos θ 到最低点时细线拉力最大，则mgl (1－cos θ)＝1 2m v 2 T max －mg ＝m v 2 l 联立可得T max ＝3mg －2T min 即若小钢球摆动过程中机械能守恒．则图乙中直线斜率的理论值为－2． (2)由图乙得直线的斜率为k ＝－1.77－1.35 0.2＝－2.1 3mg ＝1.77 则小钢球的重力为mg ＝0.59N ． (3)该实验系统误差的主要来源是小钢球摆动过程中有空气阻力，使得机械能减小，故选C ． 3．(2022·全国乙，22)用雷达探测一高速飞行器的位置．从某时刻(t ＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s 测量一次其位置，坐标为x ，结果如下表所示：

高考物理二轮复习方案专题限时集训(新课标 浙江专用)：第11讲 力学实验 Word版含解析[ 高考]

专题限时集训(十一)[第11讲力学实验] (时间：40分钟) 1．在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是() A．时间间隔B．瞬时速度 C．加速度D．某段时间内的位移 2．关于高中物理实验，下列说法中正确的是() A．利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中，可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度 B．在“验证力的平行四边形定则”实验中，应用了等效替代的思想方法 C．在“验证牛顿第二定律”实验中，采用了控制变量的实验方法 D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先释放重物后接通电源 3．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端打好绳套，如图11－1所示，实验中用两个弹簧分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，以下步骤正确的是() 图11－1 A．两根细绳必须等长 B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计拉力方向与木板平面平行，且弹簧测力计中的弹簧不能与其外壳接触 D．同一次实验中，O点位置允许变动 E．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计的拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点 4．某同学利用如图11－2甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验． 甲 乙丙

图11－2 (1)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度L 的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长L 0＝________cm ，劲度系数k ＝________N/m. (2)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，当弹簧测力计上的示数如图丙所示时，该弹簧的长度L ＝____cm. 5．因为手边没有天平，小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k 的弹簧和长度测量 工具来粗测一小球的质量．他从资料上查得弹簧的弹性势能E p ＝12 kx 2(其中x 为弹簧形变量)后，设计了如下实验：将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧为原长时小球恰好在桌边，然后用小球压缩弹簧并测得压缩量x ，释放小球，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高h 以及小球落地点到桌面边缘的水平距离s. (1)小球质量的表达式为________． (2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，那么小球质量的测量值将________(选填“偏大”“偏小”或“准确”) 图11－3 6．借助计算机，力传感器的挂钩与其他物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出来．为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关，某同学在老师的指导下做了一系列实验：将滑块平放在长木板上，用力传感器沿长木板水平拉滑块，改变拉力直到将滑块拉动；再在长木板上铺上毛巾，并在滑块上放上砝码，重复前一个过程，得到的图线分别如图11－4甲、乙所示． 甲 乙 图11－4 (1)由图乙知：在t 1～t 2这段时间内，滑块的运动状态是________(选填“运动”或“静止”)，滑块受到的最大静摩擦力为________(选填“F 1”或“F 2”)． (2)结合甲、乙两图，________(选填“能”或“不能”)得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论． 7．在验证机械能守恒定律的实验中，两个实验小组的同学分别采用了如图11－5甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验．

2023年高考物理专题复习第16讲力学实验

专题八物理实验 第16讲力学实验 考向一力学量的测量基础考向保分点 【练基础题组】 命题角度1长度的测量 1.成成同学用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图,其读数为______mm。 【解析】固定刻度读数为2 mm,不足半毫米的从可动刻度上读,其读数为15.0×0.01 mm=0.150 mm,最后的读数为:2 mm+0.150 mm=2.150 mm。 答案:2.150

2.(游标卡尺的读数)某同学用硬币碰撞实验验证动量守恒定律,器材如下:玻璃台面,硬币(壹元1枚,伍角1枚,两枚硬币与玻璃台面的动摩擦因数视为相同),硬币发射架,天平,游标卡尺,直尺等。硬币发射架的结构如图甲所示,由底板、支架和打击杆组成。底板上开有一槽,槽宽略大于壹元硬币的直径。 用游标卡尺测量硬币的直径,其中壹元硬币的直径为25.00 mm,由图乙可读出伍角硬币的直径为__________cm。 【解析】由图乙可知,伍角硬币的直径为d=20 mm+10.0×0.05 mm= 20.50 mm=2.050 cm 答案:2.050 命题角度2弹簧测力计的使用 3.(2022·浙江6月选考节选)“探究求合力的方法”的实验装置如图所示,在该实验中, (1)下列说法正确的是__________; A.拉着细绳套的两只弹簧秤,稳定后读数应相同 B.在已记录结点位置的情况下,确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点 C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦 D.测量时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板 (2)若只有一只弹簧秤,为了完成该实验至少需要__________(选填“2”“3”或“4”)次把橡皮条结点拉到O点。 【解析】(1)在不超出弹簧秤的量程和橡皮条形变限度的条件下,使拉力适当大些,不必使两只

高考物理二轮复习专题16力学实验教学案(含解析)

专题16 力学实验 高考物理试题中，实验是必考内容，且近年来越来越受到重视．高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外，还把考查内容延伸到演示实验中，甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验．要求学生利用所学知识，对实验仪器或实验方法重组，将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的实验中去．高考物理实验题具有以下几个特点：1．重视对实验操作能力的考查．如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新等． 2．重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查，如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数． 3. 设计性实验是考查的热点．在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多，此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力． 预测2017年高考力学实验题：以打点计时器为主要实验仪器，涉及位移、速度测量的基本力学实验，分值较少，难点不大，命题形式为填空题(或选择性填空)． 一、测量读数类仪器使用 1．游标卡尺 (1)各种游标卡尺的有关参数如下表所示： 线与主尺上的某一刻度线(此某一刻度线不需读出)对齐,由游标上对齐的刻度数(即格数)乘以游标卡尺的精确度得出毫米以下的小数;③总的读数为毫米整数加上毫米以下的小数. 特别提醒：(1)游标卡尺的精确度可根据游标尺刻度格数的倒数计算，单位为mm.如50分度的游标卡尺 精确度为1 50 mm＝0.02 mm. (2)游标卡尺的读数不需要估读．

2023年二轮复习讲义(新高考版)专题7 第16讲 力学实验-练

2023年二轮复习讲义（新高考版）专题7 第16讲力 学实验-练 一、实验题 1. 某同学用如图甲所示装置研究小车在倾斜轨道上运动的加速度a与轨道倾角θ的正弦值（sinθ）之间的关系，实验步骤如下： （1）在水平实验台上，将长为l的长木板一端放在垫块上构成斜面，为得出长木板倾角θ的正弦值sinθ，则需要测出___________ A．长木板末端距实验台的高度h B．垫块的高度 （2）将打点计时器固定在轨道末端，纸带穿过打点计时器固定在小车上；接通电源，释放小车，打出一条如图乙所示的纸带，图中相邻两个计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，通过测得的数据可计算出D点的速度大小________m/s，滑块的加速度a=_________；（结果均保留三位有效数字） （3）改变垫块高度，重复实验，测出多组轨道倾角θ的正弦值（sinθ）及对应小车的加速度a，通过计算，该同学发现a与sinθ的比值小于当地的重力加速度，原因是_________ 2. 某小组利用力的传感器探究“圆周运动的向心力表达式”。如图所示，在光滑的水平面上，固定一个光滑的轨道，处安装光电门可以测量小球的速度，处安装力的传感器，可以测得小球到点时对轨道的压力。 （1）在这个实验中，利用________来探究向心力大小与小球质量、速度、轨道半径之间的关系。

A．理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法 （2）实验中，同一小球先后两次以不同的速度沿着同一轨道做匀速圆周运动，若 光电门记录的时间比为1：2，传感器记录的压力比为________，则可得到向心力 与________成正比。 （3）实验中，让同一小球先后两次沿着不同半径的轨道做匀速圆周运动。若光电 门记录的时间相同，轨道半径比为1：2，则传感器记录的压力比为________，则 可得到向心力与________成正比。 3. 用如图所示的装置，来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和 2半径相等，用天平测得质量分别为m1、m2.在水平木板上铺一张白纸，白纸上面 铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。先不放小球2 ，使小球1从斜槽上某一点 S由静止滚下，落到水平木板P点。再把小球2静置于斜槽轨道末端，重复上述操作，小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上，在白纸上留下各自落点的痕迹。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通过测量小球做平 抛运动的水平射程来解决这个问题。确定碰撞前后落点的位置P、M、N，用刻度 尺测量出水平射程OP、OM、ON ①本实验必须满足的条件是___________ A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端必须是水平的 C．小球1每次必须从同一位置由静止释放 ②实验器材准备时，为确保小球1碰后不弹回，要求m1________m2（选填“>”、“<”、“=”） ③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为：OP=________ ；（用m1、m2、OM、ON表示） （2）在上述实验中换用不同材质的小球，其它条件不变，记录下小球的落点位置。下面三幅图中，可能正确的是________。

统考版2023高考物理二轮专题复习策略二实验题快得分多得分的技巧

策略二实验题快得分、多得分的技巧 物理实验题结构上一小一大，一易一难，一熟一生，一力一电，其中第一题多为常规型实验题，侧重考查基本实验仪器的读数或教材上要求的基本实验的实验原理、实验步骤的理解和实验数据的处理．第二题基本不是规定学生实验的原始内容，注重对已学的实验原理和方法的迁移和灵活应用，多为创新设计型实验． 技巧1 “三步”法又准又快破解力学实验题 例1 某研究性学习小组从北京2022年冬奥会冰壶比赛项目中获得启发，利用冰壶碰撞来验证动量守恒定律．该小组在两个相同的奶粉罐中加水，放在户外结冰后制成两个质量不同的冰壶A和B，在户外一块平整的水平地面上泼水结冰形成冰面．小组成员用如图甲(俯视)所示的装置压缩弹簧后将冰壶弹出，此冰壶与另一个静止的冰壶发生碰撞．主要实验步骤如下： ①固定发射装置，将冰壶A压缩弹簧后由静止释放，弹簧始终在弹性限度内； ②标记冰壶A停止时的位置，在冰壶运动路径上适当位置标记一定点O，测出冰壶A停止时右端到O点的距离，如图乙所示．重复多次，计算该距离的平均值记为x1； ③将冰壶B静置于冰面，左端位于O点．重新弹射冰壶A，使两冰壶对心正碰，测出冰壶A停止时右端距O点的距离和冰壶B停止时左端距O点的距离．重复多次，分别计算距离的平均值记为x2和x3，如图丙所示． (1)实验中，应如何操作才能确保冰壶A每次到达O点时的速度均相同？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)为完成实验，还需要测出______________，验证动量守恒定律的表达式为____________________(用x1、x2、x3和测量物理量对应的字母表示)． [教你解决问题]

2023广东、浙江、海南版物理高考第二轮专题练习--专题分层突破练16 力学实验

2023广东、浙江、海南版物理高考第二轮专题 专题分层突破练16力学实验 A组 1.(2022山东省实验中学模拟预测)(1)某同学买了一辆电动自行车,骑了一段时间后发现电动车减震弹簧的减震效果不好。该同学将减震弹簧卸下,然后把弹簧平放在桌面上,用刻度尺测出弹簧的原长L0,他将刻度尺零刻度对准弹簧一端,另一端位置如图甲所示,读数为cm。 甲 (2)该同学想测量减震弹簧的劲度系数。他先把弹簧竖直放在水平桌面上,在上端压上一只10 kg的哑铃,每增加一只哑铃均记下此时哑铃的个数和对应的弹簧的长度L,如下表所示。请你在图乙坐标图中描点,作出F-L图线,并通过图线确定该弹簧劲度系数为k= N/m(g取10 m/s2)。 乙 2.(2022山西太原高三一模)在用图甲所示的装置测当地的重力加速度时,进行了如下操作,完成步骤中的填空: 甲

乙 (1)安装器材时,将长木板的右侧适度垫高,(选填“挂上”或“不挂”)砂桶,轻推小车,使小车恰能匀速运动; (2)实验中打出的一条纸带如图乙所示。已知打点计时器的频率为50 Hz,相邻两计数点间还有四个点未画出,则小车的加速度a=m/s2(保留两位有效数字); (3)不改变砂及砂桶质量,在小车上增减砝码改变小车的总质量m,重复步骤(2),测得多组 -m图像。已知图线的斜率为k、纵截距为b,则当地的重力加速度为 数据描绘出1 a (用物理量的符号表示)。 3.(2022浙江卷)(1)①“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图1所示,长木板水平放置,细绳与长木板平行。图2是打出纸带的一部分,以计数点O为位移测量起点和计时起点,则打计数点B时小车位移大小为cm。由图3中小车运动的数据点,求得加速度为m/s2(保留两位有效数字)。 图1 图2 图3

2023步步高二轮复习 专题七 第16讲 力学实验

2023步步高二轮复习专题七第16讲力学实验 一、实验题 1. 某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块A 和滑块B上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架。实验开始前，滑块A被弹射装置锁定，滑块B静置于两个光电门之间。 （1）打开控制开关，滑块A被弹出。数字计时器记录了挡光片通过光电门1的时 间△t1，挡光片先后通过光电门2的时间分别为△t2和△t3，则滑块A（含挡光片） 与滑块B（含挡光片）的质量大小关系是m A____m B（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）若滑块A和滑块B的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为 ___________________（用“m A、m B、△t1、△t2、△t3”表示）。 （3）若滑块A和滑块B的碰撞是弹性碰撞，则=___________（用“”表示）。 2. 某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，当地的重力加速度g=9.80m/s2，操作步骤如下： ①用天平测量物块a的质量m1和物块b的质量m2； ②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和 物块b； ③把固定在物块a上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块a靠近打点计时器，先_________，再_________； ④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示； ⑤更换物块重复实验。

（1）请把步骤③补充完整； （2）所用交变电源的频率为50Hz，测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为x1=6.00cm、x2=8.39cm、x3=10.81cm、x4=13.20cm、x5=15.59cm、 x6=18.01cm，相邻两个计数点间还有4个点未画出，打下计数点A时物块a和物块b运动的速度大小v A=________m/s，打下计数点E时物块a和物块b运动的速度大小v E=________m/s；（结果均保留三位有效数字） （3）用天平测出物块a和物块b的质量分别为m1、m2（m1

2023届高考物理二轮复习专题练习：验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则专题 1.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是。 （2）本实验采用的科学方法是___________。 A .理想实验法 B .等效替代法 C .控制变量法 D .建立物理模型法 （3）在此实验过程中必须注意以下几项：其中正确的是___________。（填入相应的字母） A .两根细绳必须等长 B .橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C .在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 D .在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 E .用两个弹簧秤同时拉细绳时须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置 2.用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是白纸上根据实验结果画出的图。 （1）本实验中“等效代替”的含义是_____。 A .橡皮筋可以用细绳替代 B .左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果 C .右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果 D .两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代 （2）图乙中的与两力中，方向一定沿着AO方向的是，图中是、合力的理论值。 3.做“验证力的平行四边形定则”的实验时： （1）本实验采用的科学方法是____（填正确答案标号）。 A .理想实验法 B .等效替代法 C .控制变量法 D .建立物理模型法 （2）从如图可读得弹簧秤B的示数为N。

2023届高考物理二轮复习卷：力学综合

高中物理高三二轮复习专题：力学综合 一、单选题 1．（2分）如图1所示，水平地面上有一质量为m1足够长的木板，木板的右端有一质量为m2的物块，二者处于静止状态。t=0 时刻起，用水平向右的拉力F作用在长木板上，F随时间t的变化关系为F =kt（k是常数）。木板和物块的加速度a随时间t的变化关系如图2中的部分图线所示。已知长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与长木板间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。则（） A．图2中的②线为长木板的加速度随时间的变化规律 B．图2中的②线为物块的加速度随时间的变化规律 C．t1时刻对应的拉力为μ1m1g D．t2时刻为(μ1+μ2)(m1+m2)g k 2．（2分）一足够长木板在水平地面上向右运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的小物块轻放到木板的右端，之后木板运动的v-t图象如图所示。则小物块运动的v-t图象可能是（） A．B．

C．D． 3．（2分）一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度随时间变化的图线如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力加速度g=10 m/s2。则（） A．开始时物块运动的加速度大小为2 m/s2 B．开始时物块运动的加速度大小为8 m/s2 C．木板与地面间的动摩擦因数为0.2 D．木板运动的时间为1 s 4．（2分）为节约运行时间，设想一种高铁进站不停车模式。如图（a）所示，站台内铁路正上方有一固定轨道AB，火车分为可分离的上下副、主车两部分，副车可在主车顶轨道上滑行。主车保持匀速过站，需下车的乘客提前进入副车甲中，需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待。车尾到B端瞬间，甲刚好完全滑上固定轨道AB，主副车分离，副车甲立即减速，车头到A端时刚好停下，乘客下车。当主车车头到A端时，副车乙立即从固定轨道开始加速滑上车顶轨道，当乙的车尾与主车车尾对齐时主副车刚好共速，锁死一起前进。设火车以40m/s速度匀速驶来，副车长均为20m，副车甲、乙运动的v-t图像如图（b）所示，则主车长为（） A．180m B．200m C．220m D．820m 5．（2分）如图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹示