文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题04 力学实验大题综合
一、实验题
1．（2023 春·湖北·高三校联考阶段练习）某同学用冲击摆验证动量守恒定律和机械能
守恒定律，实验装置如图甲所示。在水平桌面上固定一玻璃试管，试管底部固定一根
劲度系数为k 的轻弹簧，将弹簧压缩
后锁定，紧贴弹簧自由端放一质量为m 的小球，
试管右侧用长为L 的细线悬挂一内部填满海绵的摆块，摆块下部固定有挡光片，总质
量为M，摆块静止时其中心与试管口等高。紧贴挡光片处安装有光电门（图中未画
出），摆块右侧固定一长直玻璃管，管中插一根长细金属丝，金属丝的左端与摆块接
触，右端在
处。弹簧的弹性势能
，重力加速度为g。
用螺旋测微器测量挡光片的宽度如图乙所示，挡光片的宽度
mm。
解除弹簧的锁定，小球射入摆块并留在其中，光电门记录的时间为
，摆块向右摆起，
金属丝右端位于
处，测得
和
的距离为s。
若小球与摆块碰撞前后动量守恒，需要验证的关系式为 。
若小球射入摆块后机械能守恒，需要验证的关系式为 。
【答案】 6.870
【详解】[1]螺旋测微器的读数为
6.5mm+37.0×0.01mm=6.870mm
[2][3]根据
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
若动量守恒，有
，
即
摆块上升的高度
若机械能守恒，有
即
2．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考三模）为了测定某种材料和斜面间的动摩擦
因数
，实验室提供了如下器材：长方体的待测材料、固定斜面、光滑金属小球、拉
力传感器、量角器、天平、秒表、刻度尺等。
某同学设计了如图所示的装置，实验步骤如下：
①将拉力传感器固定在待测材料的一端，整体放置在斜面顶端，并保持静止，此时将
拉力传感器调零；
②将金属小球挂在拉力传感器上，此时拉力传感器的示数为
；
③释放待测材料，当待测材料匀加速运动时，拉力传感器的示数为
。
（1）实验中至少还需要测量的物理量有
A．材料的质量M B．斜面的倾角 C．下滑的时间
（2）结合（1）中测量数据，斜面和待测材料间的动摩擦因数为 （用题中所给
和所选物理量表示）
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】 B
【详解】（1）[1] 将金属小球挂在拉力传感器上，此时拉力传感器的示数为
，设小
球质量为m，斜面的倾角
，则
释放待测材料，当待测材料匀加速运动时，拉力传感器的示数为
，整体分析
隔离m，有
整理得
所以至少还需要测量的物理量有斜面的倾角
。
故选B。
（2）[2] 斜面和待测材料间的动摩擦因数为
。
3．（2023·湖北·模拟预测）如图所示的实验装置，可用来探究物体在粗糙水平面上的
运动规律。实验主要器材有：带有定滑轮的粗糙平板滑块与平板间的动摩擦因数不变
、带有遮光片的滑块总质量为
、钩码若干总质量为
、光电门、数字计时器、
游标卡尺、刻度尺。
实验步骤如下：
a.测量遮光片的宽度d；
b.在平板任意位置标记遮光片中心处位置为A，在A 点左侧标记一位置O 点；
c.将光电门固定于平板上A 点的右侧B 点，并与数字计时器相连；
d.用刻度尺测量A、B 间的距离L；
e.在O 点释放物块，滑块在钩码牵引下开始运动，记录滑块的遮光时间
；
f.改变光电门的位置，记录多次滑块从O 点释放后经过光电门的时间。
根据实验数据作出的
图像为一条直线，并测得
图像斜率为k、纵轴截距
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
为b。
（1）如图所示为游标卡尺测量遮光片的读数，测得其宽度
mm。
（2）由图像信息可知物块经过A 点时的速度为 ，滑块在平面上运动的加速度
。
（3）若当地重力加速度g 已知，利用该实验也可以测量出物体与平板间的动摩擦因数
用
、m、k、d 和g 表示。
【答案】 1.80
【详解】（1）[1]读数
（2）[2][3]滑块从A 到B 做匀加速直线运动，设加速度为a，由于宽度较小，时间很短，
所以瞬时速度接近平均速度，因此在B 点的速度为
根据运动学公式有：
，化简为
结合图像可得
，
解得
，
（3）[4]由动能定理
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
将
代入，变形可得
由图像信息可得
解得
4．（2023·湖北·模拟预测）某同学设计了如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度。
A、B 为材料不同的小桶，其中小桶A 上装有遮光片，B 内装有若干质量均为m 的金
属球，两个小桶用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，竖直标尺下端固定有光电门。开始时
系统处于静止状态，测得绳子的拉力为Mg，并记下遮光片在标尺上对准的位置。
（1）用游标卡尺测遮光片的宽度d，如图乙所示，则d= cm；
（2）将小桶B 内的一个小球放到小桶A 中，然后由静止释放小桶A，记录遮光片通过
光电门的遮光时间t，通过刻度尺测出小桶A 释放时遮光片到光电门的距离h，则遮光
片通过光电门时小桶B 的速度v= ，小桶A 的加速度a= ；（用d、t、h 表
示）
（3）将小桶B 中的2 个，3 个，4 个……n 个小球转移到小桶A 中，仍由静止释放小
桶A，并保持每次小桶A 下落的初始位置不变，测得多组遮光片通过光电门所对应的
遮光时间t，以
为纵轴，以n 为横轴，作出
图像，如果作出的图线过坐标原点
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
且斜率为k，则当地的重力加速度g= 。
【答案】 0.535
【详解】（1）[1]由游标卡尺的读数规则可知遮光片的宽度
（2）[2][3]由题意可得，遮光片通过光电门时小桶A 的速度
由于小桶A、B 都沿绳方向运动，故此时小桶B 的速度等于小桶A 的速度
由运动学规律知
解得小桶A 运动的加速度为
（3）[4]根据机械能守恒定律有
整理可得
得到的图线为过原点的直线且斜率
则当地的重力加速度
5．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）某实验小组利用如图所示的实验装置验证动量守
恒定律，实验主要步骤如下：
ⅰ．调节气垫导轨水平，并将气垫导轨固定，用电子秤测得两滑块的质量分别为
和
；
ⅱ．将滑块A、B 放在导轨上，调节B 的位置，使A 与B 接触时，A 的左端到左边挡
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
板的距离
与B 的右端到右边挡板的距离
相等，测得
；
ⅲ．使A 以一定的初速度沿气垫导轨向左运动，先后与左边挡板、B 碰撞，用手机的
“声学秒表”软件记录A 从与左边挡板碰撞时刻开始到与B 碰撞所用的时间
，
分别记录从A 和B 碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间
和
。
请回答下列问题：
（1）实验中，A、B 碰撞后的运动方向相反，则应选取质量为 kg 的滑块作为
B；
（2）A、B 从开始接触到分离，A 的动量减少量是
，B 的动量增加量是
；（结果均保留3 位有效数字）
（3）A、B 的这次碰撞是非弹性碰撞的依据是 。
A．
B．
C．
D．
【答案】 0.400 0.127 0.125 B
【详解】（1）[1] 碰后运动方向相反，应该用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，
故选0.400kg 的滑块作为B。
（2）[2]碰前滑块A 的速度
碰后滑块A 的速度
A 的动量减少量是
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
[3] 碰后滑块B 的速度
B 的动量减少量是
（3）[4] A、B 的这次碰撞是非弹性碰撞，则动量守恒，动能减少
联立解得
所以
故选B。
6．（2023·湖北·模拟预测）某同学想测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，他设计了
如图甲所示的实验装置：将一长木板固定在水平桌面上，右端固定一轻质定滑轮，靠
近定滑轮处固定一个光电门，同时他将滑块上端固定了一个宽度为d 的遮光片，滑块
的侧面固定另一轻质滑轮，在重物的作用下使滑块从长木板另一端A 处由静止释放，
经过一段时间滑块通过B 处的光电门。A、B 之间的距离
。不计滑轮质量及其
与绳子之间的摩擦。
（1）该实验 （填“需要”或“不需要”）保证重物质量远小于滑块及
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
遮光片的总质量。
（2）在某次实验中，测得光电门遮光时间为t，此时力传感器示数为F。则遮光片通
过光电门时的平均速度
（用给定字母表示）；比遮光片的中心通过光
电门的速度 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（3）由（2）可以得到一组数据
；然后多次改变所挂重物的质量进行实验，每
次实验时，滑块都从长木板的A 处由静止释放，得到多组数据。根据这些数据，作出
滑块的速度平方与力传感器示数F 的关系图像如图乙所示，
，则滑块与长
木板之间的动摩擦因数为 。
【答案】 不需要
偏小 0.5
【详解】（1）[1]滑块受到的拉力是通过传感器示数获得的，故不需要保证重物质量远
小于滑块及遮光片的总质量。
（2）[2]滑块做匀变速直线运动，用在极短时间内的平均速度来代替瞬时速度，则遮光
片通过光电门时的速度
[3]中间时刻瞬时速度
中间位移的瞬时速度
显然中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度，故平均速度比遮光片的中心通过
光电门的速度偏小。
（3）[4]滑块受到的合力为
根据牛顿第二定律可得
且
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
则由乙图中图像斜率和截距
解得
7．（2023·湖北武汉·湖北省武昌实验中学校考模拟预测）现代智能手机一般有速度、
加速度传感器，安装应用程序后，就可以直接测量出手机运动时的速度和加速度大小。
某同学利用智能手机设计实验探究空气阻力大小与速率的关系，实验装置如图（a）所
示。实验过程如下：
（1）先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的长木板上，然后将智能手机固定在小车
上；
（2）用垫块将长木板一侧垫高，调整垫块位置，使小车在不受槽码牵引时沿长木板做
匀速直线运动，以补偿小车所受的摩擦力；
（3）然后在小车上安装一面积较大的薄板，用手机记录小车在槽码牵引下，从静止开
始沿长木板向下加速运动中多个位置的加速度a 和速度v 大小，图（b）中已描出表格
中前四组数据的点，请将后三组数据在图（b）中描点，并绘制出
图线 ；
（4）测得
图像的斜率绝对值为k，槽码的质量为m，手机、薄板和小车的总质量
为M，请用题目给出的物理符号表示薄板受到的空气阻力大小
与速率v 的关系式
；
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
速度
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
加速度
1.40
1.35
1.29
1.24
1.19
1.15
1.10
（5）请在图（c）中定性画出安装薄板的小车从静止开始加速直线运动的
图线
。
【答案】
【详解】（3）[1]根据表格数据绘制图象如图：
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（4）[2]根据牛顿第二定律结合表格可知当
时有
小车运动后有
根据图象有
解得
（5）[3]根据表格可知小车的加速度逐渐减小，
图线如图：
8．（2023·湖北襄阳·襄阳四中校考模拟预测）学习了力学知识后，小王同学组装了图
甲所示的装置，想利用它来测量一些物理量。他做了如下的实验操作：
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Ⅰ．将矿泉水瓶P 和物块Q，分别与跨过滑轮的轻绳连接，滑轮通过竖直弹簧测力计
悬挂，已知滑轮的质量为M；
Ⅱ．将纸带上端粘在Q 的下面，下端穿过打点计时器（图中未画出），往P 中装适量
水，接通电源，释放P 后，P 向下运动，读出测力计的示数F，打出点迹清晰的纸带如
图乙所示；
Ⅲ．逐渐往P 中加适量水，重复实验（P 始终向下运动，Q 始终未跟滑轮相碰），获得
多组实验数据。
（1）在图乙所示的纸带上，相邻两个计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器的
频率为50Hz，则Q 的加速度大小为
。（结果保留两位有效数字）
（2）根据实验数据，作出Q 的加速度a 随测力计示数F 变化的图像如图丙所示，若图
线的斜率为k，图线在F 轴上的截距为b，不计轻绳与滑轮间的摩擦，则Q 的质量为
，当地的重力加速度为 。（以上两空均用字母k、b、M 表示）
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】 1.0
【详解】（1）[1]根据题意可知相邻两个计数点间的时间间隔T＝0.1s，而匀变速直线
运动在连续相等时间间隔内的位移差相等，则根据逐差相等公式
取位移
和位移
，此为连续
时间内通过的位移，则可得Q 的加速度大小为
（2）[2][3]根据牛顿第二定律，对Q 有
T－mg＝ma
对滑轮，由平衡条件
F＝2T＋Mg
整理得
所以
，
解得Q 的质量为
重力加速度为
9．（2023 春·湖北·高三校联考阶段练习）某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量
和当地重力加速度的实验，其装置如图甲所示，已知滑块的质量为
，待测物体的质
量记为
，当地的重力加速度为
，请完成下列填空：
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（1）闭合气泵开关，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光条依次通过两光电门
的时间相等，则导轨水平；
（2）将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端拴接在滑块上，另一端跨过定
滑轮挂一个质量为
的钩码；
（3）调节定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；
（4）释放滑块，记录滑块上的遮光条通过光电门1、2 的时间分别为
、
，读出两光
电门之间的距离
；用游标卡尺测出遮光条的宽度
，示数如图乙所示，则
，并由此计算出滑块的加速度
（用含
、
、
和
的式子表示）；
（5）依次添加钩码，重复步骤（4）几次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加
速度；
（6）以加速度的倒数
为横轴，钩码总质量的倒数
为纵轴，建立直角坐标系，利用
以上数据画出如图丙所示的图像，若该直线的斜率为
，纵截距为
，则
，
。
【答案】
【详解】（4）[1] 20 分度的游标卡尺精确度为0.05mm，由图可知，游标尺的0 刻度前
为5mm，第三刻度与上边对齐，读数为
所以总读数为
[2]在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，则滑块通过光电门1 的速度为
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
滑块通过光电门2 的速度为
根据
可得
所以
（6）[3][4]滑块的质量为M，待测物体的质量为M0，滑块受到拉力为F，由牛顿第二
定律有
对钩码有
联立得
所以图像的斜率为
纵轴截距为
所以
10．（2023 春·湖北武汉·高三统考阶段练习）某实验小组利用图甲所示装置测量角速
度等物理量，实验过程如下：
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
i.按照图甲安装实验装置；
ii.将纸带沿着圆盘缠绕一圈，用笔做好记号，将这一圈纸带取下来，沿着米尺展开，
测得其长度为
；
iii.让纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带上端用双面胶粘在圆盘上，下端连接一钩码。
调节圆盘和打点计时器的相对位置，使圆盘所在的竖直面与打点计时器限位孔所在的
竖直面垂直，保证纸带竖直悬挂；
iv.转动圆盘，让部分纸带缠绕在圆盘上。接通电源，释放纸带，钩码通过纸带带动圆
盘顺时针转动。实验得到的一段纸带如图乙所示，纸带上相邻计数点之间还有4 个点
未画出。已知打点计时器打点的周期为
，
取3.14。以下计算结果均保留3 位有
效数字。
（1）在打出AB 段纸带的时间内，钩码平均速度大小是
；
（2）在打出C 点时，钩码速度大小是
，圆盘转动的角速度大小是
；
（3）在打出AF 段纸带的时间内，关于圆盘转动的角速度大小随时间的变化关系，下
列可能正确的是 。
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．
B．
C．
D．
【答案】
B
【详解】（1）[1]在打出AB 段纸带的时间内，钩码平均速度大小为
（2）[2]在打出C 点时，钩码速度大小是
[3]由题意可知，圆盘的半径为
由
可得，圆盘转动的角速度大小为
（3）[4]在打出AF 段纸带的时间内，钩码的速度越来越大，由
可得
由逐差法
可得，钩码向下做匀加速直线运动，圆盘转动的线速度与时间成线性关系，则
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
即，圆盘转动的角速度大小为
故选B。
11．（2023 春·湖北襄阳·高三襄阳五中校考阶段练习）在做“研究平抛运动”的实验
中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1 所示的装置。实验操作
的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木
板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A
C．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，
小球撞到木板在白纸上留下痕迹B
D．再将木板水平向右平移同样距离x，让小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，在
白纸上得到痕迹C
若测得
，A、B 间距离
，B、C 间距离
，已知当地的重力
加速度g 取
（1）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以计算出小球平抛的初速度
；
（2）关于该实验，下列说法中不正确的是
A．斜槽轨道不一定光滑
B．每次释放小球的位置必须相同
C．每次小球均需由静止释放
D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h，再由机械能守恒求
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
出
（3）另外一位同学根据测量出的不同x 情况下的
和
，令
，并描绘出了
如图2 所示的
图像，若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小
与k 的
关系式为 。
【答案】 2 D
【详解】（1）[1]小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，所以
解得
小球平抛的初速度为
（2）[2]ABC．实验中需要小球每次做平抛运动的轨迹相同，即从斜槽末端抛出时的
初速度相同，所以每次释放小球的位置必须相同，且每次小球均需由静止释放，而斜
槽轨道并不一定要光滑，故ABC 正确；
D．由于斜槽不可能完全光滑，且存在空气阻力，所以不能由机械能守恒求解小球的
初速度，故D 错误。
本题选错误的，故选D。
（3）[3]根据（1）题分析可知
整理得
所以
解得
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
12．（2023·湖北·校考模拟预测）如图甲所示为研究平抛运动的装置。将白纸和复写纸
对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点飞出，落在水平
挡板MN 上。由于挡板靠近硬板一侧较低，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。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹
点。
（1）下列实验条件必须满足的有 。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y 轴的坐标系。取平抛运动的
起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在
确定y 轴时 （填“需要”或“不需要”）y 轴与重垂线平行。
（3）某同学得到部分运动轨迹如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度
均为l，
和
是轨迹图线上的三个点，
和
、
和
之间的水平距离相等。那
么，小球从
运动到
所用的时间为 ，小球抛出后的水平速度为 。
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】 BD/DB 需要
【详解】（1）[1]ABD．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证钢球做的是平抛运动，
所以斜槽轨道不一定要光滑，但末段必须是水平的；要让钢球总是从同一位置无初速
度释放，这样才能保证有相同的平抛初速度，才能找到同一运动轨迹上的几个点，故
BD 正确，A 错误；
C．挡板只要能记录下钢球下落在不同高度时的不同位置即可，不需要等间距变化，故
C 错误。
故选BD。
（2）[2]将钢球运动分解，钢球在竖直方向为自由落体运动，故需要y 轴与重垂线平行。
（3）[3]在竖直方向上，根据
得
[4]水平分速度
13．（2023·湖北·统考三模）物理兴趣小组在进行“探究平抛运动的特点”研究时进行
了如下实验。如图（a）所示，小球从O 点水平抛出，在该处有一点光源，在抛出点的
正前方竖直放置一块毛玻璃，O 点与毛玻璃水平距离L=1.00m，小球初速度与毛玻璃
平面垂直；小球抛出后在毛玻璃上有小球运动的投影点，利用闪光频率为30Hz 的频闪
相机记录投影点的位置。当小球以4.0m/s 的速度水平抛出时，各投影点实际间距如图
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（b）所示。
（1）小强同学分析频闪照片，他认为在误差范围内，投影点做匀速直线运动，并计算
出投影点的速度大小为 。（计算结果保留三位有效数字）。
（2）小芳同学利用实验数据和小强的计算结果计算出本地的重力加速度，请根据两人
的观点计算出重力加速度g=
（计算结果保留三位有效数字）。
【答案】 1.22 9.77
【详解】（1）[1]做出平抛运动的图像进行分析，如下图所示
根据相似三角形，有
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，上图为任意
时刻的图像，则有
，
可得
式中
为定值，则可知小强同学的分析完全正确，投影点在做匀速直线运动，而闪光
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
频率为30Hz，则可知每两个投影之间的时间间隔为
利用平均速度的求解方法可得投影点的速度大小为
[2]由
得
解得
14．（2023 春·湖北十堰·高三统考阶段练习）某同学用如图甲所示的装置测量物块与
木板间的动摩擦因数。
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图乙所示，则挡光片的宽度d=
mm。
（2）使物块每次都从斜面上的A 点由静止滑下，改变光电门的位置B，测量A、B 之
间的距离s，并记下相应的挡光时间t，获得多组数据。若以s 为纵轴、
为横轴作出
的
图像如图丙所示，则物块的加速度大小a= m/s2（结果保留两位有效数
字）。
（3）若测得木板的倾角为
，取重力加速度大小g=10m/s2，结合（1）、（2）的结
果，则物块与木板间的动摩擦因数μ= （结果保留两位有效数字）。
【答案】 2.00 2.0 0.35
24
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（2）[2]物块通过光电门的速度
根据
解得
结合图丙有
解得
（3）[3]根据
解得
15．（2023·湖北·统考模拟预测）一物理兴趣小组的同学在研究弹簧的弹力时，测得弹
力的大小F 和弹簧的长度L 的关系如图甲所示，请回答下列问题：（结果均保留两位
有效数字）
（1）由图甲中的图像可知：弹簧的原长
cm；弹簧的劲度系数
N/m。
（2）为用弹簧测力计测定两木块A、B 间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图乙所示
的实验方案。若A 和B 的重力分别为10N 和8N，当A 被拉动时，弹簧测力计a 的示
数为5.0N，b 的示数为8.0N，测A、B 间的动摩擦因数
。
【答案】 10 300 0.625
25
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】（1）[1]由图可知，当
时横坐标为10cm，故弹簧的原长
根据
可知
图线斜率等于弹簧劲度系数为
（2）[3]B 静止，处于平衡状态，对B，由平衡条件可知A、B 之间滑动摩擦力
滑动摩擦力
则动摩擦因数
16．（2023·湖北·统考模拟预测）某实验小组用铁架台、长约1m 的细绳、直径约为
1cm 的金属球、米尺、位移传感器、数据采集器和电脑等器材测量重力加速度。实验
过程如下：
（1）用游标卡尺测量小球直径d，示数如图甲所示，其示数为 mm；
（2）按图乙安装实验装置。当摆球静止时，测出摆长L。将摆球拉开一角度后释放，
摆球做简谐运动时，位移传感器记录摆球摆动过程中位移x 随时间t 变化的关系，其中
的一段图像如图丙所示，则此单摆的周期
T= s；
26
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（3）改变摆长，重复步骤（2），测得多组数据（L，T），利用计算机作出T2-L 图像，
根据图像得到
，则当地重力加速度大小为g= m/s2；（结果
保留三位有效数字）
（4）下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
A．选择密度较小的摆球，测得的g 值误差较小
B．把摆球从平衡位置拉开30°角后释放，重复步骤（2），仍能测出单摆周期
C．用悬线的长度加摆球直径作为摆长，代入
计算得到的g 值偏大
【答案】 10.20 1.6 9.86 BC/CB
【详解】（1）[1]游标卡尺示数为
（2）[2]由图可知小球振动周期T=1.6s；
（3）[3]图线斜率
解得
（4）[4] A．为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故A 错误；
B．把摆球从平衡位置拉开30 后释放，摆角逐渐减小，当摆角小于15 后，摆动可视
为单摆做简谐运动，根据计算机记录的图像，仍能测出单摆周期，故B 正确；
C．由单摆的周期公式
27
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
可推出重力加速度的计算式
可知，摆长偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C 正确；
故选BC。
17．（2023·湖北·校联考模拟预测）某实验小组利用图（a）所示装置探究弹簧的弹力
与形变量的关系。实验中使用J2110 螺旋弹簧，该弹簧在自然状态下有一定的收缩力。
实验时把弹簧的上端固定在铁架台的横杆上，记录弹簧自然下垂时下端的示数（L）。
在弹簧的下端悬挂不同质量（m）的钩码，记录弹簧在不同弹力下弹簧下端的示数并
填入表格中，计算对应的弹簧伸长量x 的值。
0
10
20
30
40
50
60
70
10.50
10.50
10.50
10.50
10.75
11.40
12.20
13.25
0
0
0
0
0.25
0.90
1.70
2.75
80
90
100
110
120
130
140
150
14.30
15.35
16.4
17.50
18.65
19.65
20.75
21.85
3.80
4.85
5.90
7.00
8.15
9.15
10.25
11.35
（1）图（b）是根据
上表数据绘制的“
”图线，其中
段为曲线、
段为直线，则该弹簧在
段满足胡克定律（选填“
”“
”或“
”）；
（2）由图（b）可得直线
的函数表达式为
（单位：g），弹簧的劲
度系数
，弹簧在自然状态下的收缩力
N（已知重力加
速度大小
，结果均保留2 位小数）；
（3）由于弹簧的质量不能忽略，它对弹簧劲度系数的测量 （选填“有”或
28
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
“没有”）影响。
【答案】 BC 9.33 0.43 没有
【详解】（1）[1]由胡克定律
有
即
故
直线段满足胡克定律。
（2）[2] [3]由
有
斜率
故
。
由图知当
时弹簧完全展开
所以
（3）[4]由（2）有
弹簧的自身重力不影响图像斜率，从而不影响测量结果。
18．（2023·湖北·校联考模拟预测）如图甲所示，某同学研究连接体的运动情况，组装
的装置图如图甲所示，他将光电门1 固定在水平桌面上，光电门2 可以在水平桌面上
移动，物块A 安装了宽度为d 的遮光条，物块A 和遮光条的总质量为M，用细绳的一
端连接物块A，细绳另一端绕过固定在桌面右端的定滑轮后连接质量为m 的物块B，
调节滑轮高度，让细绳与桌面平行，实验时，该同学在光电门1 左侧某一位置由静止
29
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
释放物块A，物块A 依次通过光电门1 和2，然后记录光电门1 和2 之间的距离L 和遮
光条通过光电门2 时间
。在细绳方向上调节光电门2 的位置，仍将物块A 在光电门
1 左侧同一位置由静止释放，进行多次实验，记录多组数据，然后根据各组数据做出
图像如图乙所示，其中图像的斜率为k，纵截距为b，已知重力加速度为g，实验过程
中遮光条通过光电门2 时物块B 未落地。
（1）该同学测出了遮光条的宽度如图丙所示，则遮光条的宽度d= cm。
（2）遮光条每次经过光电门1 时物块的速度大小为 （用题中给出的物理量的
字母表示）。
（3）若满足M=2m，则物块与桌面之间的动摩擦因数μ= （用题中给出的物理
量的字母表示）。
【答案】 0.515
【详解】（1）由游标卡尺的读数规则可知，遮光条的宽度
（2）设遮光条经过光电门1 时的瞬时速度为v0，根据运动学公式可得
变形得
可得
解得遮光条每次经过光电门1 是物块的速度大小
30
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（3）根据图像
可得物块A 和物块B 的加速度大小
根据牛顿第二定律可得
代入数据，解得
19．（2023·湖北·模拟预测）某研究小组利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图
如图甲所示：首先用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺
测量遮光条的宽度d；然后调整气垫导轨水平，调整轻滑轮使细线水平；实验时每次
滑块都从同一位置A 处由静止释放，用x 表示滑块从位置A 到光电门的距离，用Δt 表
示遮光条经过光电门所用的时间。
（1）测量d 时，游标卡尺的示数如图乙所示，读数为 cm。
（2）该实验 满足M>>m（填“需要”或“不需要”）。
（3）以滑块（包含遮光条）和重物组成的系统为研究对象，在实验误差允许的范围内，
若满足关系式 （用实验测得的物理量的字母表示），则可认为验证
了动能定理。
【答案】 0.970 不需要
31
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】（1）[1]由题图乙所示游标卡尺可知，为20 分度，精度为0.05mm，则
即
。
（2）[2]该实验不要求绳的拉力近似等于重物的重力，因此不需要满足
。
（3）[3]滑块经过光电门时的速度
对滑块和重物组成的系统，在误差允许的范围内，若满足
即可认为验证了动能定理。
20．（2023·湖北·模拟预测）某同学用如图甲所示的装置验证动能定理。已知滑块（带
挡光条）的质量为M、钩码的质量为
，挡光条的宽度为d。实验步骤如下：
①给气垫导轨充气，调整导轨水平，且轻细绳与导轨平行，待稳定后由静止释放滑块；
②测得挡光条通过光电门的时间为t，挡光条中心到光电门的距离为x，逐渐增大x，
测量挡光条通过光电门的时间。（已知当地重力加速度的大小为g）
（1）如图乙所示，用20 分度的游标卡尺测量挡光条的宽度，挡光条的宽度为
cm。
（2）实验数据如表格所示：
10
20
25
30
35
0.0412
0.0293
0.0261
0.0238
0.0220
32
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
24
34
38
42
45
589
1165
1468
1765
2066
观察表格并结合实验原理，为了准确地验证动能定理，当直角坐标系的纵坐标为x 时，
横坐标应为 （填“ ”或“
”），请你结合表格中的数据，先在横、纵坐标
轴上标记合适的标度，再在图丙中描点画图 ，拟合图线后观察图线的特点，并
写出图线的函数关系式 （用题目中给出的符号表示）。
（3）有同学提出本实验可以采用不同质量的钩码，从同一位置释放的方式，观察钩码
质量与时间的关系来验证动能定理，请问是否合适？为什么？ 。
【答案】 1.655
见解析
33
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】（1）[1]游标卡尺上主尺读数为16 mm，20 分度游标尺一格代表0.05 mm，游
标尺读数为
则挡光条的宽度为
（2）[2][3][4]由题意可知
，可近似认为
等于滑块所受合外力大小，若满足
则可验证动能定理，因此横坐标应为
，根据表中数据，描点作图，得到
图线
如图所示
图线的函数关系式
（3）[5]不合适，若滑块的质量不满足远大于钩码的质量，滑块所受合外力不能用钩码
重力代替。
21．（2023·湖北·模拟预测）如图a，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；
一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻
度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图a 中弹簧的劲度系数。当托盘
内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托
盘内放有质量为0.200 kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示
数如图b 所示，其读数为 cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧
的劲度系数为 N/m（保留3 位有效数字）。
34
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】 3.775 107
【详解】[1]实验所用的游标卡尺精度为0.05mm，游标卡尺上游标第15 条刻度线与主
尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，图b 所示的游标卡尺读数为
3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm
[2]托盘中放有质量为m=0.200kg 的砝码时，弹簧受到的拉力
F=mg=0.200×9.8N=1.960N
弹簧伸长
x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m
根据胡克定律
F=kx
解得此弹簧的劲度系数
22．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，某同学设计了探究加速度与力、质量关系的实
验装置，装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，木板上有一滑块，钩码和弹簧测
力计通过绕在滑轮上的轻绳与小车相连，放开钩码，小车在长木板上做匀加速直线运
动。
（1）以下说法正确的是 。
A．此实验不需要将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下
35
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
恰好做匀速运动。
B．此实验需要将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好
做匀速运动，但每改变一次小车的质量需重新补偿阻力。
C．此实验不需要满足小车的质量M 远大于钩码质量m
D．实验中小车的加速度越大越好
（2）在实验中，得到一条如图所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1
s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、
4.44 cm、4.77 cm，则小车的加速度
m/s2（结果保留两位有效数字）
【答案】 C 0.34
【详解】（1）[1]AB．平衡摩擦力时，小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重
力沿斜面的分离等于小车所受的摩擦力，所以平衡时应为：此实验需要将木板不带滑
轮的一端适当垫高，使小车在不挂砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动，改变小车
的质量后不需重新补偿阻力，AB 错误；
C．弹簧测力计可以直接测出绳子的拉力，不需要满足满足小车的质量M 远大于钩码
质量m，C 正确；
D．加速度不是越大越好，加速度越大，纸带上打的点越少，不利于测量，D 错误。
故选C。
（2）[2]根据逐差法可得加速度
代入数据解得
23．（2023·湖北·华中师大一附中校联考模拟预测）某实验小组用如图甲所示的装置
“验证机械能守恒定律”。调整气垫导轨使之水平，将滑块放在气垫导轨上，通过轻
质细绳与钩码连接，将滑块从A 位置由静止释放。
36
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，对应的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为d=
mm。
（2）测得钩码的质量为m，带遮光条的滑块的质量为M，A、B 间的距离为s，遮光条
通过光电门的时间为
，又知当地的重力加速度为g，则本实验中需验证的机械能守
恒表达式为 （用以上对应物理量的符号表示）。
（3）根据
算出的遮光条经过光电门时的速度总是比遮光条中心通过光电门中心
的速度偏 （填“大”或“小”）。
【答案】 2.25
小
【详解】（1）[1]由题图乙知，游标卡尺为20 分度，分度值为0.05mm，不需要估读，
游标尺上的第5 个刻度与主尺上的刻度对齐，读数为
（2）[2]从A 运动到B 的过程中，A、B 间的距离为s，整个系统重力势能减少量为
滑块和钩码增加的动能为
故实验需要验证的关系式为
（3）[3]根据
算出的是遮光条通过光电门的平均速度，等于通过光电门中间时刻
的瞬时速度，根据匀变速直线运动的规律可知，该速度要比遮光条中心通过光电门中
心的实际速度小。
24．（2023·湖北·高三专题练习）某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木
37
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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）。
【答案】 不必
0.40
【详解】（1）[1]木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关，则实验拉动
木板时不必保持匀速；
（2）[2]对木块、砝码以及重物B 分析可知
解得
（3）[3]根据
38
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
结合图像可知
则
μ=0.40
25．（2023 春·湖北襄阳·高三襄阳四中校考阶段练习）某实验小组想探究“单摆周期
与摆长的关系”，他们进行了如下实验：
（1）用游标卡尺测量小球直径如图所示，由图可得小球直径d= cm。
（2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，准确测量摆长L 及相应的周期T。分别取L
和T 的对数，得到的
图线为直线。读得图线与纵轴交点的纵坐标为a，斜率
为k，由此得到该地的重力加速度
（用a 表示），k= 。
【答案】
2
【详解】（1）[1] 由图可得小球直径
（2）[2] [3] 根据单摆周期计算公式可知
得
取对数得
图线与纵轴交点的纵坐标为
39
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
图线斜率为
40
