文档内容
专题 17 力学实验
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
考点1 探究 2025·安徽卷、2025·山东卷
加速度与物体 2024·广东卷、江西卷、甘肃卷
受力、物体质 2022·新课标卷、山东卷
量的关系 2021·河北卷
基础实验仍是考查重点，如游标卡尺、螺
2025·河南卷、甘肃卷
旋测微器的读数，纸带类实验数据处理
考点2 验证机 2023·天津卷
等，常以选择题或填空题形式出现。命题
械能守恒定律 2022·河北卷
注重实验创新与开放，可能会改变实验条
2021·浙江卷、海南卷
件或增加条件限制，要求学生设计实验原
理和步骤，反思实验结果并提出改进措
2024·河南卷、北京卷
施。同时，会加强对实验原理理解、实验
考点3 验证动 2023·辽宁卷
数据处理及综合能力考查，要求学生具备
量守恒定律 2022·天津卷
良好实验素养和创新能力，能将所学知识
2025·北京卷 灵活应用于新情境中。
2024·河北卷
考点4 其他力
2023·全国乙卷
学实验
2022·重庆卷
考点01 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1．（2025·广西·高考真题）在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
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学科网（北京）股份有限公司(1)探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种
实验方法是____。
(2)实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持_____。
(3)由该装置分别探究M、N两车加速度a和所受拉力F的关系，获得 图像如图乙，通过图乙分析
实验是否需要补偿阻力（即平衡阻力）。如果需要，说明如何操作；如果不需要，说明理由。
(4)悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速
度之比 _____。
2．（2025·安徽·高考真题）某实验小组通过实验探究加速度与力、质量的关系。
(1)利用图甲装置进行实验，要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车
___________。（选填正确答案标号）
a.能在轨道上保持静止
b.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
c.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
(2)利用图乙装置进行实验，箱体的水平底板上安装有力传感器和加速度传感器，将物体置于力传感器
上，箱体沿竖直方向运动。利用传感器测得物体受到的支持力 和物体的加速度a，并将数据实时传
送到计算机。
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学科网（北京）股份有限公司①图丙是根据某次实验采集的数据生成的 和a随时间t变化的散点图，以竖直向上为正方向。
时，物体处于___________（选填“超重”或“失重”）状态；以 为横轴、a为纵轴，根据实验数据
拟合得到的 图像为图丁中的图线a、
②若将物体质量增大一倍，重新进行实验，其 图像为图丁中的图线___________。（选填“b”“c”
或“d”）
3．（2025·山东·高考真题）某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下：
(1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑
轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用 ________ （填“5.00”或“1.00”）的遮光片，可以较准
确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
(2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度
、 ，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间 ，计
算小车的加速度 ________ （结果保留2位有效数字）。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F，改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟合出
图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应________（填“增大”或“减小”）轨道
的倾角。
(4)图乙中直线斜率的单位为________（填“ ”或“ ”）。
4．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
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学科网（北京）股份有限公司(1)实验中应将木板__________________（填“保持水平”或“一端垫高”）。
(2)为探究加速度a与质量m的关系，某小组依据实验数据绘制的 图像如图所示，很难直观看出图
线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系，以下选项可以直观判断的有_________。
（多选，填正确答案标号）
0.2 50.618
0.33 0.482
0.40 0.403
0.50 0.317
1.00 0.152
A． 图像 B． 图像 C． 图像 D． 图像
(3)为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；
乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上，在其他实验操作相同的情况下，_________（填
“甲”或“乙”）同学的方法可以更好地减小误差。
5．（2025·浙江·高考真题）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。
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学科网（北京）股份有限公司(1)如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点，电源频率为 ，打
下计数点3时小车速度为_____ （保留三位有效数字）。
(2)下列说法正确的是_____（多选）
A．改变小车总质量，需要重新补偿阻力
B．将打点计时器接到输出电压为 的交流电源上
C．调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D．小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车
(3)改用如图1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 ，
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2所示，其读数 _____mm，则滑
块加速度 _____（用题中所给物理量符号表示）。
6．（2024·天津·高考真题）某同学用图示装置探究加速度与力的关系。
(1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，调节木板倾角，使小车在不挂槽码时运动，并打出纸
带进行检验，下图中能表明补偿阻力恰当的是_________；
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学科网（北京）股份有限公司A． B．
C． D．
(2)某次实验得到一条纸带，部分计数点如下图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），
测得 。已知打点计时器所接交流电源频率为 ，则小
车的加速度 _________ （要求充分利用测量数据，结果保留两位有效数字）；
(3)该同学将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上，小车和传感器总质量为 。按要求
补偿阻力后，该同学共进行了四次实验，悬挂的槽码质量依次为 处理数据时，用两种
方式得到小车（含传感器）受到的合力，一种将槽码所受重力当作合力、另一种将传感器示数当作合
力，则这两种方式得到的合力差异最大时，槽码质量为_________g。
7．（2024·甘肃·高考真题）用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是______（单选，填正确答案标号）。
A．使小车质量远小于槽码质量 B．调整垫块位置以补偿阻力
C．补偿阻力时移去打点计时器和纸带 D．释放小车后立即打开打点计时器
(2)保持槽码质量不变，改变小车上砝码的质量，得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2
所示，相邻两点之间的距离分别为 ，时间间隔均为T。下列加速度算式中，最优的是______
（单选，填正确答案标号）。
A．
B．
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学科网（北京）股份有限公司C．
D．
(3)以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数 为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的
图像如图3所示。
由图可知，在所受外力一定的条件下，a与M成______（填“正比”或“反比”）；甲组所用的
______（填“小车”、“砝码”或“槽码”）质量比乙组的更大。
8．（2024·江西·高考真题）某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图（a）所示，水
平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
（1）实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行，再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。
（2）小车的质量为 。利用光电门系统测出不同钩码质量m时小车加速度a。钩码所受重力
记为F，作出 图像，如图（b）中图线甲所示。
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学科网（北京）股份有限公司（3）由图线甲可知，F较小时，a与F成正比；F较大时，a与F不成正比。为了进一步探究，将小车
的质量增加至 ，重复步骤（2）的测量过程，作出 图像，如图（b）中图线乙所示。
（4）与图线甲相比，图线乙的线性区间____________，非线性区间____________。再将小车的质量增
加至 ，重复步骤（2）的测量过程，记录钩码所受重力F与小车加速度a，如表所示（表中
第 组数据未列出）。
序号 1 2 3 4 5
钩码所受重力
0.020 0.040 0.060 0.080 0.100
小车加速度
0.26 0.55 0.82 1.08 1.36
序号 6 7 8 15
钩码所受重力
0.120 0.140 0.160 …… 0.300
小车加速度
1.67 1.95 2.20 …… 3.92
（5）请在图（b）中补充描出第6至8三个数据点，并补充完成图线丙_________。
（6）根据以上实验结果猜想和推断：小车的质量____________时，a与F成正比。结合所学知识对上
述推断进行解释：______________________。
9．（2024·浙江·高考真题）如图1所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。
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学科网（北京）股份有限公司（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____；
A．放大法 B．控制变量法 C．补偿法
（2）该实验过程中操作正确的是____；
A．补偿阻力时小车未连接纸带
B．先接通打点计时器电源，后释放小车
C．调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
（3）在小车质量___（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码
的重力。上述做法引起的误差为___（选填“偶然误差”或“系统误差”）。为减小此误差，下列可行
的方案是___；
A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车
B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器
C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小
（4）经正确操作后获得一条如图2所示的纸带，建立以计数点0为坐标原点的x轴，各计数点的位置
坐标分别为0、 、 、 。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5时小车速度的表达式
___；小车加速度的表达式是___。
A． B． C．
10．（2022·浙江·高考真题）（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）。
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学科网（北京）股份有限公司②利用图1装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是______。
A．换成质量更小的小车 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______；
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。
11．（2022·山东·高考真题）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；
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学科网（北京）股份有限公司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5.00cm，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。
12．（2021·北京·高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、
数据分析等。例如：
（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为
_______mm。
（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、
C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在
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学科网（北京）股份有限公司频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度v = ________m/s（结果保留小数点后两
C
位）。
（3）实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于
使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得
多。请分析说明这个要求的理由。( )
13．（2021·湖南·高考真题）某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要
实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量垫块厚度 ，示数如图（b）所示， ___________ ；
（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；
（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；
（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数 和滑块对应的加速度 ；
（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：
1 2 3 4 5 6
0.087 0.180 0.260 0.425 0.519
根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线___________。
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学科网（北京）股份有限公司如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是___________ （保留三位有效数字）。
考点02 验证机械能守恒定律
14．（2025·湖北·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨过固
定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d。
②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M（M>m）。
③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离地面足够高。用刻度尺
测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。
④启动光电门，释放重锤1，用毫秒计测出遮光片经过光电门所用时间t。
⑤根据上述数据求出重力加速度g。
⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g的平均值。
回答下列问题：
(1)测量d时，游标卡尺的示数如图（b）所示，可知______cm。
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学科网（北京）股份有限公司(2)重锤1通过光电门时的速度大小为 ______（用遮光片d、t表示）。若不计摩擦，g与m、M、
d、t、H的关系式为______。
(3)实验发现，当M和m之比接近于1时，g的测量值明显小于真实值。主要原因是圆柱体表面不光滑，
导致跨过圆柱体的绳两端拉力不相等。理论分析表明，圆柱体与绳之间的动摩擦因数很小时，跨过圆
柱体的绳两端拉力差 ，其中 是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数。保持
不变，其中 ， 。 足够小时，重锤运动的加速度大小可近似
表示为 。调整两重锤的质量，测得不同β时重锤的加速度大小a，结果如下表。根据表格
数据，采用逐差法得到重力加速度大小 ______ （保留三位有效数字）。
β 0.04 0.06 0.08 0.10
a/（m/s2） 0.084 0.281 0.477 0.673
15．（2025·河北·高考真题）(1)某学习小组把热敏电阻置于带有温控的加热装置中，利用图1所示电路研
究热敏电阻的温度特性。
①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值R随温度t变化的
规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻 两端测量其阻值，这时开关S应________（填“断
开”或“闭合”）。
②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻 与温度t的关系分别对应图2中曲线
。设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，
可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻________（填“
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学科网（北京）股份有限公司”或“ ”）具有相同温度特性。
(2)某学习小组在倾斜的气垫导轨上验证机械能守恒定律，实验装置如图3所示，当地重力加速度为
g。
①方案设计阶段，该小组同学对需要测量哪些物理量产生了不同意见。
甲同学：需测量滑块和遮光条的总质量、滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。
乙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的竖直高度差。
丙同学：只需测量滑块通过两个光电门的速度、两个光电门间的距离。
你认为________（填“甲”“乙”或“丙”）同学的方案不可行。
②如图3，光电门中光源与光敏管相对，光源发出的光使光敏管感光。当滑块经过时，遮光条把光遮
住，计时器记录遮光时间，可计算出滑块的速度。实验中使用的遮光条宽度 ，光电门宽度
。某次测量时，记录通过光电门A的遮光时间为 ，则滑块经过光电门A的速度大
小为________ 。
16．（2025·河南·高考真题）实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电
源（频率 ）、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。
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学科网（北京）股份有限公司(1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：
________（填步骤前面的序号）
①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带
②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点
③用电子天平称量重锤的质量
④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据
⑥关闭电源，取下纸带
(2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速
度大小为________ （保留3位有效数字）。
(3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的
关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________（填“通过”或“不通过”）原点且
斜率为________（用重力加速度大小g表示）。由图3得直线的斜率 ________（保留3位有效数
字）。
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学科网（北京）股份有限公司(4)定义单次测量的相对误差 ，其中 是重锤重力势能的减小量， 是其动能增加
量，则实验相对误差为 ________ （用字母k和g表示）；当地重力加速度大小取
，则 ________ （保留2位有效数字），若 ，可认为在实验误差允许的范围
内机械能守恒。
17．（2025·江苏·高考真题）小明同学探究机械能守恒定律，实验装置如图。实验时，将小钢球在斜槽上
某位置A由静止释放，钢球沿斜槽通过末端O处的光电门，光电门记录下钢球的遮光时间t。用游标
卡尺测出钢球的直径d，由 得出其通过光电门的速度v，再计算出动能增加量 。用刻
度尺测得钢球下降的高度h，计算出重力势能减少量 。
(1)安装实验装置的操作有：
①在斜槽末端安装光电门 ②调节斜槽在竖直平面内
③调节斜槽末端水平 ④将斜槽安装到底座上
其合理的顺序是__________（选填“A”“B”或“C”）。
A．①②③④ B．④②③① C．④①②③
(2)测量钢球直径的正确操作是图中__________（选填“甲”或“乙”）所示的方式。
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学科网（北京）股份有限公司(3)在斜槽上5个不同的位置由静止释放钢球。测量得出的实验数据见表1。已知钢球的质量
，重力加速度 。请将下表的数据补充完整。
表1
4.00 5.00 6.00 7.00 8.00
4.90 6.25 7.45 8.78 10.0
7.84 9.80 11.8 13.7 _______
(4)实验数据表明， 明显小于 ，钢球在下降过程中发生机械能的损失。小明认为，机械能的损
失主要是由于钢球受到的摩擦力做功造成的。
为验证此猜想，小明另取一个完全相同的斜槽按下图平滑对接。若钢球从左侧斜槽上A点由静止释放，
运动到右侧斜槽上，最高能到达B点，A、B两点高度差为H．则该过程中，摩擦力做功大小的理论值
__________（用m、g、H表示）。
(5)用上图的装置，按表1中所列部分高度h进行实验，测得摩擦力做功大小 。由于观察到H值较
小，小明认为，AO过程摩擦力做功近似等于AB过程的一半，即 。然后通过表1的实验数据，
计算出AO过程损失的机械能 。整理相关数据，见表2。
表2
4.00 5.00 6.00 7.00
2.94 3.55 4.35 4.92
0.98 1.08 1.18 1.27
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学科网（北京）股份有限公司上表中 与 相差明显。小明认为这是由于用 近似计算 不合理。你是否同意他的观点？
______________请根据表2数据简要说明理由。______________
18．（2024·浙江·高考真题）在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)下列操作正确的是_。
A． B． C．
(2)实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示已知打点的频率为 50Hz，则打点
“13”时，重锤下落的速度大小为___________m/s（保留三位有效数字）。
(3)某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的
重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量）则该结果______（选填
“能”或“不能”验证机械能守恒定律，理由是( )
A．在误差允许范围内
B．没有用当地的重力加速度g
19．（2023·天津·高考真题）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如
下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t
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学科网（北京）股份有限公司E．秤出托盘和砝码总质量 ，滑块（含遮光条）的质量
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）
（1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑
块、托盘和砝码的总动能为_________；
（3）通过改变滑块的释放位置，测出多组 、 数据﹐利用实验数据绘制 图像如图。若图中
直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。
20．（2022·湖北·高考真题）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 和最小值 。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 图像是一条直线，
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）由图乙得:直线的斜率为______，小钢球的重力为_______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______（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
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学科网（北京）股份有限公司21．（2022·广东·高考真题）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能
损失，设计了如图（a）所示的装置，实验过程如下：
（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使
小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。
（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径 __________ 。
（3）测量时，应__________（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为
“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间 和 。
（4）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损
失 __________（用字母m、d、 和 表示）。
（5）若适当调高光电门的高度，将会__________（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测
量误差。
22．（2022·河北·高考真题）某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统
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学科网（北京）股份有限公司机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L，钩码的质量为m。已知弹
0
簧的弹性势能表达式为 ，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度
大小为g。
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从
静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，
纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打
出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为______，钩码的动能增加量为______，钩码的重
力势能增加量为______。
（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与
钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，
主要原因是______。
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学科网（北京）股份有限公司23．（2021·海南·高考真题）为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示
的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的
实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。
（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是___________；
①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；
③用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；
⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；
⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间
、 ；
⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度 、 ；
⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。
（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则 ___________ ；某次实
验中，测得 ，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度 ___________ （保留3位有效数
字）；
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学科网（北京）股份有限公司（3）在误差允许范围内，若 ___________（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表
示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒；
（4）写出两点产生误差的主要原因：___________。
24．（2021·浙江·高考真题）在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静
止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和
D为另外4个连续打下的点。
①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是___________。
②已知交流电频率为 ，重物质量为 ，当地重力加速度 ，则从O点到C点，重
物的重力势能变化量的绝对值 ___________J、C点的动能 ___________J（计算结果均保留
3位有效数字）。比较 与 的大小，出现这一结果的原因可能是___________。
A．工作电压偏高 B．存在空气阻力和摩擦力 C．接通电源前释放了纸带
考点03 验证动量守恒定律
25．（2024·福建·高考真题）某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小，实验装置如
图（a）所示。所用器材有：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、
十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下：
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学科网（北京）股份有限公司（1）用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m；
（2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示，宽度d=_______ cm；
（3）平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B，让装有挡光片的小车以一定初
速度由右向左运动，若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms，则应适当调高轨
道的_______（填“左”或“右”）端。经过多次调整，直至挡光时间相等；
（4）让小车处于A的右侧，枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上，小车
向左运动经过光电门A，测得挡光片经过A的挡光时间 ；
（5）根据上述测量数据，利用公式v=________（用d、m、M、 表示）即可得到子弹离开枪口的速
度大小v；
（6）重复步骤（4）五次，并计算出每次的v值，填入下表；
次数 1 2 3 4 5
速度v（ ） 59.1 60.9 60.3 58.7 59.5
（7）根据表中数据，可得子弹速度大小v的平均值为________m/s。（结果保留3位有效数字）
26．（2024·北京·高考真题）如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验，下列做法正确的是_____（填选项前的字母）。
A．实验前，调节装置，使斜槽末端水平
B．选用两个半径不同的小球进行实验
C．用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m 的小球从斜槽上的S位置由静
1
止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m 的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为
2
m 的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为m
1 1
单独滑落时的平均落点）。
25 / 44
学科网（北京）股份有限公司a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点_____；
b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式_____成立，
即可验证碰撞前后动量守恒。
(3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可
伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球
的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正
碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1，2的质量分别为m和
M，弦长AB = l 、A′B = l 、CD = l 。
1 2 3
推导说明，m、M、l、l、l 满足_____关系即可验证碰撞前后动量守恒。
1 2 3
27．（2024·新疆河南·高考真题）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌
面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时
先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落
点的平均位置P与O点的距离 ，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由
静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点
的距离 、 。
完成下列填空：
(1)记a、b两球的质量分别为 、 ，实验中须满足条件 ______ （填“>”或“<”）；
(2)如果测得的 、 、 、 和 在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞
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学科网（北京）股份有限公司中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是
______。
28．（2023·辽宁·高考真题）某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板
搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的
一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为 和 ( )。将硬币甲放置在斜面一某一
位置，标记此位置为B。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距
离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞
后，分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得
到OP、OM、ON的平均值分别为 、 、 。
（1）在本实验中，甲选用的是____（填“一元”或“一角”）硬币；
（2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为_____（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速
度为g）；
（3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则 _____（用 和 表示），然后通过测得的具体
数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒；
（4）由于存在某种系统或偶然误差，计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比
值不是1，写出一条产生这种误差可能的原因____。
29．（2022·天津·高考真题）某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、
B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一
个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又
得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
（1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测
量的结果如下图所示，其读数为__________ 。
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学科网（北京）股份有限公司（2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。
A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的
C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同
（3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为
__________、__________。（填落点位置的标记字母）
30．（2022·浙江·高考真题）“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小
车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测
得。
①实验应进行的操作有_______。
A．测量滑轨的长度
B．测量小车的长度和高度
C．碰撞前将滑轨调成水平
②下表是某次实验时测得的数据：
碰撞后B的速
碰撞前A的速度大 碰撞后A的速度
A的质量/kg B的质量/kg 度大小/（
小/（ ） 大小/（ ）
）
0.200 0.300 1.010 0.200 0.800
由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是_______kg·m/s。（结果保留3位有效
数字）
31．（2024·山东·高考真题）在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学
使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A
与它的距离x ，b测量滑块B与它的距离x 。部分实验步骤如下：
A B
①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g；
②接通气源，调整气垫导轨水平；
③拨动两滑块，使A、B均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制x 、x 随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。
A B
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学科网（北京）股份有限公司回答以下问题：
(1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞；
(2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）；
(3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。
32．（2011·北京·高考真题）如图1，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水
平部分碰撞前后的动量关系。
①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______（填选项前的序
号），间接地解决这个问题
A．小球开始释放高度
B．小球抛出点距地面的高度
C．小球做平抛运动的射程
②图1中 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 多次从斜轨上 位置静止释
放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程 ，然后，把被碰小球 静止于轨道的水平部分，
再将入射小球 从斜轨上 位置静止释放，与小球 相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是
_____（填选项的符号）
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学科网（北京）股份有限公司A．用天平测量两个小球的质量 、
B．测量小球 开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到 相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM，ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____________（用②中测量的量表示）；若碰撞
是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为___________（用②中测量的量表示）。
④经测定， ， ，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。
碰撞前，后m 动量分别为p 与p′，则p∶p′=____；若碰撞结束时m 的动量为p，则p′∶ p′=11∶___
1 1 1 1 1 2 2 1 2
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值 为_________
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的
射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计算出被撞小球m 平抛运动射程ON的最大值为
2
________cm
考点04 其他力学实验
33．（2025·北京·高考真题）利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。
(1)按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为________（填各实验步骤前的字母）。
A．释放小车 B．接通打点计时器的电源 C．调整滑轮位置，使细线与木板平行
(2)实验中打出的一条纸带如图2所示， 为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未
30 / 44
学科网（北京）股份有限公司画出），可以判断纸带的________（填“左端”或“右端”）与小车相连。
(3)图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度 ________。
(4)某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一
端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间
隔为 ，圆盘半径 。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________ ；打点
计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________ 。（结果均保留两位有效数字）
34．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a），细绳1、2
和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。
为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次
与竖直方向夹角均为 且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据
作出 关系图线，如图（b）所示。
回答下列问题：
(1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得 ，由图（b）可知，该芒果的质量
_________g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为 但与橡皮筋不垂直，
由图像读出的芒果质量与 相比_________（填“偏大”或“偏小”）。
(2)另一组同学利用同样方法得到的 图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是_________。
A．水杯质量过小 B．绳套长度过大
C．橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比
31 / 44
学科网（北京）股份有限公司(3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_________。
35．（2025·云南·高考真题）某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数 的实验，所用器材
如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为 的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速
电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。
实验步骤如下：
①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上；
②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）；
③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F；
④在滑块上分别放置 和 的砝码，重复步骤③；
⑤处理实验数据（重力加速度g取 ）。
实验数据如下表所示：
滑块和砝码的总质量 弹簧测力计示数 动摩擦因数
250 1.12 0.457
300 1.35 a
350 1.57 0.458
400 1.79 0.457
完成下列填空：
(1)表格中a处的数据为________（保留3位有效数字）；
(2)其它条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小________，
与接触面上压力的大小________（以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”）；
(3)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则 的测量结果将
________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
36．（2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。
(1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读
数_________mm。
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学科网（北京）股份有限公司(2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接
而成，且轨道乙倾角较大。
①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。
②轨道调节。
调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的
_________。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。
③碰撞测试
先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时
间为t，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t。若t_________t，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。
2 1 2 1
④吸能材料性能测试。
将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰
撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计
算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为_________（结果保留2位有效数字）。
37．（2025·四川·高考真题）某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。
已知水的密度为1.0×103kg/m3，当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下：
（1）将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度尺
零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长为________cm。
（2）将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个空的
小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图2所示。
（3）用带有刻度的杯子量取50mL水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧长
度并记录数据。按此步骤操作6次。
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学科网（北京）股份有限公司（4）以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所示直线，
其斜率为200m−2。由此可得该弹簧的劲度系数为________N/m（结果保留2位有效数字）。
（5）图3中直线的截距为0.0056m，可得所用小桶质量为________kg（结果保留2位有效数字）。
38．（2025·湖南·高考真题）某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示， __________ 。
（2）在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪
每隔 闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位
是 ）。
（3）根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小 __________ （保留2位有
效数字）。
（4）小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力 （k为与液体有关的常量），已知小球密度为
，液体密度为 ，重力加速度大小为g，则k的表达式为 __________（用题中给出的物理量表
示）。
（5）为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速
度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
39．（2024·海南·高考真题）为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、
轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验：
（Ⅰ）用图钉将白纸固定在水平木板上；
（Ⅱ）如图（d）（e）所示，橡皮条的一端固定在木板上的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线
系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记
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学科网（北京）股份有限公司圆环的圆心位置为O点，拉力F 和F 的方向分别过P 和P 点，大小分别为F = 3.60N、F =
1 2 1 2 1 2
2.90N；拉力F 和F，改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到O点，在拉力F的方向上标记P
1 2 3
点，拉力的大小为F = 5.60N请完成下列问题：
(1)在图（e）中按照给定的标度画出F、F 和F的图示，然后按平行四边形定则画出F、F 的合力
1 2 1 2
F′。______
(2)比较F和F′，写出可能产生误差的两点原因_____
40．（2024·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完
成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是
_____。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在
图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为_____ （结果保留3位有效数
字）。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，
示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为_____cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光
筒不可调节。打开并调节_____。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和
测量头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到_____。
41．（2024·河北·高考真题）图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸
的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，
在坐标纸上留下印迹．某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y
轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点．
35 / 44
学科网（北京）股份有限公司①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度____________（填“相同”或“不同”）。
②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。____________
③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为____________ （当地重力加速度g为 ,保
留2位有效数字）。
42．（2023·上海·高考真题）如图所示，是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置，实验
过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力。先测出钩码所受的重力为G，之后改变绳
端的钩码个数，小车每次从同一位置释放，测出挡光片通过光电门的时间Δt。
(1)实验中___________（选填“必须”或“不必”）测出小车质量m 。
车
(2)为完成实验还需要测量___________和___________。
(3)实际小车受到的拉力小于钩码的总重力，原因是___________。
(4)若导轨保持水平，滑轮偏低导致细线与轨道不平行，则细线平行时加速度a，与不平行时加速度a
1 2
相比，a___________（选填“大于”“小于”或“等于”）a。
1 2
43．（2023·河北·高考真题）某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在 点，下端悬挂一
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学科网（北京）股份有限公司小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。
（1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。（多选）
A．小钢球摆动平面应与光电门 形平面垂直 B．应在小钢球自然下垂时测量摆线长度
C．小钢球可以换成较轻的橡胶球 D．应无初速度、小摆角释放小钢球
（2）组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度 ，用螺旋测微器测量小钢球直径 。螺旋测微器示数
如图，小钢球直径 _______________ ，记摆长 。
（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长 对应的小钢球摆动周期 ，并作出 图像，
如图。
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学科网（北京）股份有限公司根据图线斜率可计算重力加速度 _______________ （保留3位有效数字， 取9.87）。
（4）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_______________
（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
44．（2023·重庆·高考真题）某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质
摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。
（1）用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡
尺示数如图甲所示，则摆球的直径d为________mm。
（2）用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度l＝990.1mm时，记录并分析单摆的振动视频，
得到单摆的振动周期T＝2.00 s，由此算得重力加速度g为_____m/s2（保留3位有效数字）。
（3）改变摆线长度l，记录并分析单摆的振动视频，得到相应的振动周期。他们发现，分别用l和
作为摆长，这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图
所示。由图可知，该实验中，随着摆线长度l的增加，Δg的变化特点是____________，原因是
____________。
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学科网（北京）股份有限公司45．（2023·北京·高考真题）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。
（1）关于实验，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。
A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向
C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球
（2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。
图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A
球竖直方向做___________运动；根据___________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。
（3）某同学使小球从高度为 的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25
次），最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。
（4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，
沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系 ，并测量出另外两个位置的
坐标值 、 ，如图3所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重
垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。
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学科网（北京）股份有限公司46．（2023·浙江·高考真题）在“探究平抛运动的特点”实验中
（1）用图1装置进行探究，下列说法正确的是________。
A．只能探究平抛运动水平分运动的特点
B．需改变小锤击打的力度，多次重复实验
C． 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
（2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是________。
A．斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B．上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C． 小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
（3）用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验
时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次
水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标
轴y，各点迹坐标值分别为y、y、y、y。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v 为________。
1 2 3 4 0
A． B． C． D．
47．（2023·湖北·高考真题）某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数
的实验。
如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电子秤上的
重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。
在木块A上放置n（ ）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量 为 ），向左拉动木板
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学科网（北京）股份有限公司的同时，记录电子秤的对应示数m。
（1）实验中，拉动木板时__________（填“必须”或“不必”）保持匀速。
（2）用 和 分别表示木块A和重物B的质量，则m和 所满足的关系式为
__________。
（3）根据测量数据在坐标纸上绘制出 图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因
数 _________（保留2位有效数字）。
48．（2023·新课标卷·高考真题）一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆
和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为
___________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为___________mm，则摆球
的直径为___________mm。
（2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度
盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，
实际摆角___________5°（填“大于”或“小于”）。
（3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为___________cm。实验中观测到从摆球第1
次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为___________s，该小组测得
的重力加速度大小为___________m/s2.（结果均保留3位有效数字，π2取9.870）
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学科网（北京）股份有限公司49．（2023·全国乙卷·高考真题）在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、
两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一
端均挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时
由两个测力计的示数得到两拉力 和 的大小，并___________。（多选，填正确答案标号）
A．用刻度尺量出橡皮条的长度
B．用刻度尺量出两细线的长度
C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_________，由测力计的示数得到拉力 的大小，
沿细线标记此时 的方向。
④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作 和 的合成图，得出合力
的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力 的图示。
⑤比较 和 的________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
50．（2023·全国甲卷·高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与
时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，
打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。
（1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，
将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移 填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为 和 ，
表中 ________cm， ________ 。
位移区间 AB AC AD AE AF
6.60 14.60 34.90 47.30
66.0 73.0 87.3 94.6
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学科网（北京）股份有限公司（2）根据表中数据得到小车平均速度 随时间 的变化关系，如图（c）所示。在答题卡上的图中补
全实验点_____。
（3）从实验结果可知，小车运动的 图线可视为一条直线，此直线用方程 表示，其中
________ ， ________cm/s。（结果均保留3位有效数字）
（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小
________，小车的加速度大小 ________。（结果用字母k、b表示）
51．（2022·重庆·高考真题）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。
带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。
（1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。
（2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导
轨上近似做___________运动。
（3）测得滑块B的质量为 ，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑
块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为
___________ （保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”
“④”）。
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