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13讲 力学实验
一、单选题
1．（2022秋·江苏淮安·高二阶段练习）下列仪器可以直接测量时间的是（ ）
A． B．
C． D．
2．在探究小车速度随时间变化的规律实验中，得到纸带如图所示，图中的点为计数点，在每两个相邻的
计数点间还有4个点没有画出，则小车运动的加速度为（单位：m/s2）（ ）
A．0.2 B．2.0 C．20.0 D．200.0
3．（2022秋·江苏淮安·高一江苏省洪泽中学期中）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”、“验证力的平行四
边形定则”的实验中，经常采用如图的甲、乙实验装置．关于这两个实验的说法，正确的是（ ）
A．实验甲中，弹簧的弹力可由所挂钩码的重力求出
B．实验甲中，应将弹簧放置在水平桌面上测量原长
C．实验乙中，求合力过程体现了“控制变量”的物理思想
D．实验乙中，用平行四边形定则作出的合力一定沿着AO方向
二、实验题4．（2022秋·江苏淮安·高二阶段练习）“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。
5.（重庆市九龙坡区2022-2023学年高二上学期期末教育质量全面监测考试物理试题）某学生在实验室练
习常见物理实验仪器的读数如下：
（1）如题图甲，用游标卡尺测量木板的厚度d=___________mm；
（2）如题图乙，用螺旋测微器测量金属棒的直径D=___________mm；
（3）如题图丙，用多用电表的0~50mA挡测量电流I=___________mA。6．（2023春·安徽合肥·高一合肥市第八中学校联考开学考试）有一内壁光滑的细圆筒竖直倒置，筒内底部
固定一轻质弹簧，弹簧下端套有一细绳套，弹簧的原长小于筒的深度。小聪同学想测量弹簧的劲度系数和
弹簧的原长。他进行了如下操作：
①将圆筒倒置挂于天花板上，测出圆筒的长度为20.00cm；
②用弹簧测力计钩住细绳套，将弹簧向下拉。当弹簧露出筒外的长度l1=3.00cm时，其弹簧秤示数如图；
③改变拉力，当弹簧露出筒外的长度l2=7.00cm时，弹簧秤的读数为40.0N。
设整个实验过程中弹簧都在弹性限度范围内，不计一切摩擦。
（1）第②步中弹簧秤读数为________N；
（2）弹簧的劲度系数k=________N/m；
（3）弹簧的原长为________cm。
7．（2023秋·北京西城·高二北京四中校考期末）用10分度的游标卡尺测量小球的直径，测量的示数如图
所示，读出小球直径d的值为__________mm。
8．（2023·全国·高三专题练习）用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为___________cm。9．（2022秋·广西来宾·高二忻城县高级中学校考期末）请分别写出螺旋测微器和游标卡尺对应的读数
甲读数为：___________mm；乙读数为_____________cm。
10．（2023秋·陕西榆林·高二校考期末）物理兴趣小组欲测量铅笔芯的电阻率。
用游标卡尺测得铅笔芯接入电路的有效长度如图甲所示，其示数 ______cm，用螺旋测微器测得铅笔芯
的直径如图乙所示，其示数 ______ mm。
11．（2023秋·北京丰台·高二北京市第十二中学校考期末）某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电
阻率 时：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为___________cm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为___________mm。
12．（2021秋·广东江门·高二江门市第一中学校考阶段练习）请写出以下读数
____________________
13．（2022秋·辽宁大连·高三校联考期中）如图a所示的螺旋测微仪的示数为______mm，如图b所示的游
标卡尺的示数为______cm。
14．（2022秋·福建泉州·高二福建省德化第一中学校联考阶段练习）甲图读数为__________cm，乙图读数
为__________cm。
15．（2022秋·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第三高级中学校考期中）（1）图甲是___________打点计时器，
工作时使用___________（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50Hz时，每隔___________ s
打一次点。
（2）如图乙所示的纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹
的分布情况可以断定纸带运动得___________（选填“越来越快”或“越来越慢”）。16．（2019秋·海南海口·高一期中）(1)打点计时器是一种使用__________电源的仪器，若电源频率为
50Hz，则每隔____________打一个计时点；
(2)如图所示的三条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带已知纸带的左端先通过打点计时器从点
迹的分布情况可以断定：
①纸带______是匀速通过打点计时器的；
②纸带______是越走越快的。
17．（2022秋·重庆江津·高一期中）电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用_____________（选
填 “交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔_______s打一次点。
18．（2020秋·广西玉林·高一阶段练习）如图所示，是某人练习使用打点计时器得到的纸带，纸带的右端
后通过打点计时器。从点痕的分布情况可以断定纸带的运动情况是_____选填“加速”、“减速”或“匀
速”）。若所用电源频率为50Hz，从打下A点到打下D点，共13点，历时_______s，位移为7.68×10-
2m，这段时间内纸带运动的平均速度是_______m/s。
19．（2022秋·河北沧州·高一阶段练习）学校实验室用来记录时间和位移的仪器如图所示，计时器甲是
___________，计时器乙的工作电源为___________V的交流电源；纸带上打的点越来越密，可以断定纸带
运动得___________（选填“越来越快”或“越来越慢”）。20．（2020秋·甘肃庆阳·高一期末）在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器相邻两个打印点的
时间间隔为0.02s，记录小车运动的纸带如图所示，依次在纸带上每隔5个打印点分别取计数点A、B、C，
计数点A、B间距离为s1，B、C间距离为s2。
(1)打点计时器应使用________ 电源（选填“A”或“B”）；
A．直流 B．交流
(2)相邻两计数点间的时间间隔T为________s（选填“A”或“B”）；
A．0.02 B．0.10
(3)计数点B对应的纸带速度为________（选填“A”或“B”）。
A． B．
21．（2018秋·福建莆田·高一期中）在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，某同学得到一条点迹清晰
的纸带，他取好计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有四个点未画出，测得B、C、D、E距A的
距离如图所示，则打C点的瞬时速度为________m/s，物体的加速度为________m/s2.
22．（2016·山东德州·高一期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到一条纸带如图所
示，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，若相邻两计数点的时间间隔为0.1s，则粗测小车的加速度为
_____m/s2，B点的瞬时速度为_____m/s．
23．（2022春·山西太原·高二阶段练习）在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图
所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，由图可知
纸带的加速度等于__________，在打D点时纸带的速度为___________（保留两位有效数字），F到G的距
离为_____________cm．24．（2022秋·广西·高二学业考试）（1）电磁打点计时器使用的电源应是___________（填“交流8V”或
“交流220V”），实验室使用我国民用电（频率50Hz）时，如果每相邻的两计数点间还有4个点未标出，
则相邻两个计数点的时间间隔为___________秒。
（2）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的七个点进行研究，
这七个点和刻度尺标度的对应如图所示。图可得出A点到D点的距离是___________cm，（保留到小数点
后两位）
25．（2022秋·安徽亳州·高一亳州二中校考期中）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）下列操作中正确的有______；
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先释放小车，后接通电源 D．电火花计时器应使用低压交流电源
（2）某同学用如图（a）所示的装置测定匀加速直线运动的加速度，打出的一条纸带如图（b）所示，A、
B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为 ：
①打点计时器打下C点时小车的速度大小为______ ；
②由纸带所示数据可算出小车的加速度大小为______ 。
26．（1）电火花计时器是使用___________ 电源（直流，交流）的计时仪器，工作的电压是___________V， 当电源频率是50Hz时，它每隔___________s打一个点。
（2）关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是( )
A．打点计时器是一种可以使用直流电源的仪器
B．在释放小车前，小车应远离打点计时器放置
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
（3）如图所示是用电磁打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带， 测量出 AB=1.2cm，
AC=3.6cm， AD=7.2cm， 计数点A、B、C、D中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，则打 B点时物
体运动的速度vB=___________m/s
27．（2022秋·广东惠州·高一阶段练习）用图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律，采用电火花计
时器进行实验。
（1）除图中所给实验器材中，选出本实验中还需要的器材填在横线上（填编号）___________。（①天平
②刻度尺③秒表）
（2）搭建好实验装置后，电火花计时器应连接___________（填编号“①交流”、“②直流”），然后
___________（填编号：①先打开电源再释放小车、②先释放小车再打开电源），纸带被打出一系列点。
其中一段如图所示，可知纸带的___________（填“左”或“右”）端与小车相连。
28．（2022秋·北京怀柔·高三校考阶段练习）在用打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中，得
到一条纸带如图所示。A、B、C、D、E、F、G为计数点（相邻两计数点间有四个点未画出），相邻计数点
间时间间隔为0.10s，x1=1.20cm，x2=1.60cm，x3=1.98cm，x4=2.38cm，x5=2.79cm，x6=3.18cm。
（1）根据图上数据，则打B点时小车的速度是___________m/s，小车的加速度是___________m/s2（结果
保留2位有效数字）（2）某同学用以下办法绘制了小车运动的v-t图像：先把纸带每隔T=0.1s剪断，得到若干段纸条，长度分
别为x1、x2、x3、x4、x5、x6再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条的下端对齐，作为时间轴，标
出时间。最后根据纸条上端中心位置做一条直线，于是得到v-t图像（如下图所示）。
t1处应标为___________s；v1处应标为___________（此空用第（2）问中的字母表示）；
29．（2021秋·山东菏泽·高一校考期中）（1）电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用_____（填
“直流”或“交流”）电源的计时仪器，电磁打点计时器工作的电压是______V以下，电火花打点计时器
工作的电压是________V，当电源频率是50Hz时，它每隔_______s打一个点。
（2）在释放小车前，小车要______（填“靠近”或“远离”）打点计时器，应先________后_______（填
“接通电源”或“释放小车”），用________（实验器材）测量两个点之间的距离。
（3）某同学在用电火花打点计时器研究匀变速直线运动规棒的实验中，在低带上确定出 A、B、C、D、
E、P、G共7个计数点，其计数点之间的距离如图所示，每相相两个计数点之间有四个点未画出，则每两
个相邻的计数点之间的时间间隔为________s，计算出打下 C、D 两点时小车的瞬时速度：
________m/s， ________m/s，用逐差法求出加速度 ________m/s2（速度和加速度的结果保留两位
有效数字）。
30．（2022秋·黑龙江鸡西·高一校考期中）在做“研究匀变速直线运动”的实验中。
（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、
导线、交流电源、复写纸、秒表。其中在本实验中不需要的器材是_______。
（2）如图甲所示是某同学由打点计时器得到的记录小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点
间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔为 ，其中 ， ，， ， ， 。
①由纸带可以判定小车做匀变速直线运动，因为：________；（文字描述）
②根据纸带可以计算C点的瞬时速度 ＝________ m/s；加速度a=_______m/s2（要求保留两位有效数
字）
31．（2022秋·海南海口·高一期中）如图是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从 O
点开始每5个点取一个计数点（打点计时器的电源频率是 ），依照打点的先后依次编为1、2、3、
4、5、6，量得 ， ， ， ， ， 。
（1）相邻两计数点间的时间间隔为T=_______s。
（2）打点计时器打计数点3时，小车的速度大小 _______ （计算结果保留两位有效数字）。
32．（2022秋·上海静安·高一上海市市西中学校考期末）某实验小组用如图所示的装置做“探究弹簧弹力
与形变量的关系”实验。实验中，在竖直轻弹簧下端悬挂若干个质量相等的钩码，记录悬挂的钩码个数
n，测量对应的弹簧伸长量x，实验时弹簧始终在弹性限度内，记录的数据如下表：钩码个数n（个） 1 2 3 4
形变量x（cm） 1.00 2.00 x3 4.00
通过对实验数据的分析与计算，完成下列问题：
（1）数据表中x3的数值为______cm；
（2）在弹性限度内，该弹簧的弹力大小与伸长量成______（选填“正比”或“反比”）。
（3）结合表格和图像可知：每个钩码的质量 ______kg；弹簧的劲度系数 ______N/m。
34．（2022秋·湖北恩施·高一阶段练习）在验证弹簧所受弹力与弹簧形变量关系的实验中。
（1）出现如图甲导致图像不过O点的原因为________________。装置如图乙，导致图像末端弯曲的原因
为_____________。
（2）实验中如在弹簧下端悬挂一个砝码盘。盘中放一质量未知的重物。弹簧长度为 16厘米。再在盘中加
一个400克的砝码。弹簧长度变为18厘米。则弹簧劲度系数为__________N/m。
35．（2022秋·广东惠州·高一校考阶段练习）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧；弹簧轴线和刻度尺都应在______（填“水平”
或“竖直”）方向。
（2）实验得到如图乙所示弹力F与弹簧长度l关系图线（不计弹簧重力），该弹簧原长 ______cm。（3）实验得出弹簧弹力与形变量成正比，该弹簧的劲度系数k＝______N/m。
36．（2023秋·内蒙古乌兰察布·高一校考期末）利用图示装置探究弹簧弹力与形变量的关系。把弹簧上端
固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自由下垂时下端在刻度尺的位置。在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，记
录弹簧在不同弹力下伸长的长度（弹簧弹力等于钩码的重力）。我们以弹簧的弹力 F为纵轴，弹簧伸长的
长度x为横轴建立直角坐标系，绘制的F-x图像如图所示。
(1)观察图像，可以得出结论：在弹性限度内，弹簧弹力F与弹簧伸长的长度x成________（选填“正比”
或“反比”），弹簧的劲度系数为___________ N/m。
(2)实验中钩码静止时记录弹簧的长度。数据处理时认为弹簧弹力大小等于钩码的重力大小，这样做的依据
是_________。
37．（2018秋·福建厦门·高一期末）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，某实验小组采用DS传感
器进行实验测量弹簧的劲度系数．实验装置如图甲所示，力传感器固定在桌面上，弹簧水平放置，两端分
别与传感器和小车连接．实验过程中将小车向右移至不同位置，位移传感器记录弹簧长度 L，力传感器记
录弹力 根据所采集数据拟合出 图象如图乙所示，回答下列问题：弹簧的原长______cm；
弹簧的劲度系数______ ．
38．（2022·全国·高二假期作业）如图所示为验证动量守恒定律的实验装置示意图。
(1)两小球的质量关系为ma______mb（填>、=或<）；
(2)如图所示，其中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系
是______。
A．ma·ON=ma·OP+mb·OM
B．ma·OP=ma·ON+mb·OM
C．ma·OP=ma·OM+mb·ON
D．ma·OM=ma·OP+mb·ON
39．（2022·全国·高二假期作业）如图甲所示，在光滑的水平轨道上有甲、乙两辆实验小车，甲车系着一
条穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的冲量的同时，立即启动打点计时器．甲车运动一段距离
后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，打出纸带如图所示。（1）实验测得滑块甲的质量m1＝0.10kg，滑块乙的质量m2＝0.30kg；打点计时器所用交变电流的频率f＝
50.0Hz。则碰撞前后甲、乙两物体的总动量分别为______kg·m/s、______kg·m/s（保留三位有效数字）；
（2）实验结论：______。
40．（2022春·甘肃白银·高二期中）某同学利用两个半径相同的小球及斜槽“探究碰撞中的不变量”，把
被碰小球M1置于斜槽末端处，如图所示．所测得数据如图表。
小球质量/g 小球水平射程/cm
M1 M2
20.9 32.6 56.0 12.5 67.8
（1）若把平抛时间设为单位时间1s，则碰前M 与其做平抛运动的水平初速度v 的乘积M v ＝_kg·m/s，碰
2 2 2 2
后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M v ′＋M v ′＝________kg·m/s。(结果均保留3位有效
2 2 1 1
数字)
（2）实验结论是_____________________________________。
41．（2019春·河南南阳·高一南阳中学阶段练习）如图甲所示，用半径相同的1、2两球的碰撞可以验证
“动量守恒定律”．实验时先让质量为m1的1球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，进入水平轨
道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹．重复上述操作10
次，得到10个落点痕迹，再把质量为m2的2球放在水平轨道末端，让1球仍从位置S由静止滚下，1球
和2球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次．M、P、N为三个落点的平均位置，
未放2球时，1球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示．（1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m ___m （选填“＞”、“<”或
1 2
“=”）；
（2）关于本实验的实验操作，下列说法中正确的是________．（填选项前的字母）
A．如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的
B．重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误
C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D．仅调节斜槽上固定位置S，它的位置越低，线段OP的长度越大
（3）本实验中除了要测量OP、OM、ON的值以外，其他必须要测量的物理量，以下正确的有_________．
（填选项前的字母）
A．必须测量小球1的质量m 和小球2的质量m
1 2
B必须测量小球1开始释放的高度h
C必须测量抛出点距地面的高度H
D必须测量小球平抛运动的飞行时间
（4）当所测物理量满足表达式_____________，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．
A．m ⋅OP=m ⋅OM+m ⋅ON B．m ⋅OM=m ⋅OP+m ⋅ON
1 1 2 1 1 2
C．m ⋅ON=m ⋅OM+m ⋅OP D．m ⋅OP=m ⋅ON+m ⋅OM
1 1 2 1 1 2
42．（2019春·天津·高二天津一中期中）如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置：
（1）关于实验叙述正确的是__________A．入射球 A 每次必须从同一高度静止下滑
B．轨道有摩擦，对实验有影响，必须选择光滑轨道
C．入射球 A 的质量一定大于被碰球 B 的质量
D．入射球 A 的半径一定大于被碰球 B 的半径
（2）用半径相同的两小球 A、B 的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接．
实验时先不放 B 球，使 A 球从斜槽上某一固定点 C 由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕
迹．再把 B 球置于水平槽前端边缘处静止，让 A 球仍从 C 处 由静止滚下，A 球和 B 球碰撞后分别落
在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的 O 点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到 O 点的距离：
OM=2.68 cm , OP = 8.62 cm , ON= 11.50 cm，并已知 A、B 两球的质量比为 2 : 1，则未放 B 球时 A 球落地
点是记录纸上的__________点；验证碰撞前后动量守恒的表达式为__________（距离用字母表示），系统
碰撞前总动量 P ，撞后总动量 P＇的百分误差=______% （结果保留一位有效数字）．
43．（2017·山西运城·高一期末）在验证碰撞中动量守恒的实验中，实验要证明的是动量守恒定律的成立，
即
（1）按这一公式的要求，需测量两小球的质量和它们碰撞前后的水平速度，但实验中我们只需测量两小
球的质量和飞行的水平距离，这是因为__________；
（2）用图中的符号来表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是_____；
（3）两球质量应满足m1_____ m2。
44．（2020·高二课时练习）在用如图所示的装置验证动量守恒的试验中
（1）在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是：______A、轨道是光滑的．
B、轨道末端的切线是水平的．
C、ｍ1和ｍ2的球心在碰撞的瞬间在同一高度．
D、碰撞的瞬间ｍ1和ｍ2球心连线与轨道末端的切线平行．
E、每次ｍ1都要从同一高度静止滚下．
（2）在验证动量守恒定律的实验中，必须测量的量有：______
A、小球的质量ｍ1和ｍ2． B、小球的半径r．
C、桌面到地面的高度Ｈ． D、小球ｍ1的起始高度ｈ．
E、小球从抛出到落地的时间ｔ． F、小球ｍ1未碰撞飞出的水平距离．
G、小球ｍ1和ｍ2碰撞后飞出的水平距离．
（3）实验时，小球的落点分别如右图的Ｍ、Ｎ、Ｐ点，应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等，从
而验证动量守恒定律：_______
A、ｍ1· ． B、ｍ1· ．
C、ｍ1· ． D、ｍ1· ＋ｍ2· ．
E、ｍ1· +ｍ2·( -2r)． F、ｍ1· ＋ｍ2·( -2r)．
