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专题05 力学实验大题综合
一、实验题
1．（2023 秋·广东深圳·高三深圳市罗湖外语学校校考期末） 某同学用图甲所示的装
置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内做摆动，摆角小于5⁰，g=10m/s2。用力
传感器得到细线对摆球拉力
的大小随时间变化的图线如图乙所示，且从最低点开始
为计时起点由图乙中所给的数据结合力学规律可得：
（1）该同学先用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为
；
（2）由图像得该单摆的运动周期
，摆长 m；（π2取 10，结果
均保留两位有效数字）
（3）细线对摆球拉力F 能否看作回复力？说明理由 。
2．（2023·广东茂名·统考模拟预测）某同学欲通过实验验证两物体碰撞过程中动量是
否守恒。实验室提供器材如下：气垫导轨、一个侧边粘有橡皮泥的滑块总质量为
、
一个带撞针的滑块总质量为
、天平、两个压力传感器及配件、两个相同的轻质弹簧。
实验装置示意图如图所示：
实验步骤：
①按图安装好实验装置，注意将压力传感器固定在气垫导轨上并且轻质弹簧连接在传
感器上。
②打开气泵给气垫导轨充气，将质量为
的滑块静置在气垫导轨的左侧，将质量为
的滑块向右水平推，使连接在右侧压力传感器上的弹簧压缩一些，然后将滑块由静止
释放，两滑块碰撞后一起向左运动，并挤压连接在左侧压力传感器的弹簧。
1
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③读取左右压力传感器示数的最大值
、
。
（1）实验开始前，为了保证动量守恒的条件，需要将气垫导轨调整为 。
（2）已知弹簧的劲度系数为k，弹簧具有的弹性势能
（其中k、x 分别为弹
簧的劲度系数和形变量），碰撞前系统的动量p＝ 。
（3）实验要验证动量守恒的表达式为 。
3．（2023·广东佛山·统考模拟预测）某小组想尝试通过测量两辆小车甲和乙在相同时
间内通过的位移来比较它们的加速度，进而探究加速度与力的关系。实验装置如图
（a）所示，将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统控制，能
保证小车同时从静止开始运动且同时立即停止。通过改变槽码盘中的槽码来改变拉力
的大小。
（1）甲同学认为可以通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。因为两辆小
车的运动时间相同，根据公式 ，可知两小车甲和乙的位移s 甲、
与加速
度a 甲、
的关系满足 。
（2）已知两小车质量均为500g，实验数据如如图（b）所示。分析表中同组实验数据
可知，在误差允许范围内，拉力与位移成 比，根据（1），得出加速度大
小与拉力成正比关系。
实验次数
小车
拉力F/N
位移x/cm
1
甲
0.1
22.3
乙
0.2
43.5
2
甲
0.2
29.0
乙
0.3
43.0
2
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3
甲
0.3
41.0
乙
0.4
55.4
图（b）
（3）如果乙同学还要利用上述装置进行“探究加速度与质量的关系”实验，应该怎样
调整实验条件？
4．（2023 春·广东·高三校联考阶段练习）某同学用如图所示的装置探究平抛运动的特
点，固定在水平地面上的斜面
上方的弧形轨道末端水平，小球从弧形轨道上不同
位置下滑，从末端水平飞出，在末端P 点有一速度传感器（图中未画出），可测出小
球经
点做平抛运动的初速度
。改变小球的释放位置，从而改变小球在P 处的速度
，测出小球的落点到OP 的距离x，记录的数据如表格中所示。当地重力加速度大小
，若用直尺测得斜面的高度
m，斜面的长度
m，就验证了平抛运动的规律。（结果均保留两位小数）
序号
x/cm
1
2.7
108.0
2
2.1
84.0
3
1.8
72.0
4
1.2
39.2
5
0.6
9.8
5．（2023·广东·模拟预测）在探究加速度a 与所受合力F 的关系时，某实验小组采用
3
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图甲所示的实验装置进行实验探究——控制小车质量M 不变，寻找其加速度a 与所受
合力F 的关系。
（1）该实验必须要平衡摩擦力。在平衡摩擦力的这步操作中，该同学 （选填
“需要”或“不需要”）通过细绳把砂桶挂在小车上。
（2）在实验中，该同学得到的一条如图乙所示的纸带，他每隔4 个点取一计数点，在
纸带上做好1，2，3，4，5 的标记，用毫米刻度尺测量出从起点1 到各计数点的距离，
在图中已经标出。已知电火花打点计时器的打点周期为
，则该小车运动的加速度
大小为
（计算结果保留两位有效数字）。
（3）在数据处理环节，把砂和砂桶的总重力当成小车的合力F，采用图像法处理数据，
画出如图丙所示
图像，发现图线上端弯曲，并不是直线，出现这一问题的可能原
因是 。
（4）关于本实验存在的误差，以下说法正确的是 。
A．在用刻度尺测量出从起点到各计数点的距离时，存在偶然误差，可以减小
B．把砂和砂桶的总重力当成小车的合力导致实验中存在系统误差，可以消除
C．实验中用图像法处理数据不仅可以减小系统误差，还能直观的得出a 与F 的关系
6．（2023·广东茂名·统考模拟预测）物理实验社团的某小组同学在实验室“用单摆测
量重力加速度”。
（1）图中有关器材的选择和安装最合理的是 。
A．
B．
C．
D．
4
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（2）如图乙是用游标卡尺测量小球的直径，则小球的直径是 cm。
（3）实验中的摆球可看成为质量分布均匀的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和
小球直径之和当作单摆的摆长，那么他们测得的重力加速度 （选填“偏大”、
“偏小”）
7．（2023·广东佛山·佛山市高明区第一中学校联考模拟预测）某研究性学习小组的同
学用图（a）实验装置进行实验。
（1）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图（b），图中相邻两计数
点之间还有4 个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度
。（保留两位
有效数字）
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（2）在小车已平衡摩擦力且小车质量远大于钩码质量的前提下，改变小车上砝码的质
量m，得到图（c）所示的函数图像，设直线的斜率为k，纵轴截距为b，若牛顿第二
定律成立，则小车受到的拉力大小为 ，小车的质量M 为 。（结果用k、b
表示）。
8．（2023·广东广州·广东实验中学校考模拟预测）某同学利用智能手机研究木块在水
平木板上的运动，进而计算木块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，带滑
轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，一端连接重物，另一端连
接木块，具有加速度测量功能的手机固定在木块上，调节滑轮的位置使轻绳与长木板
平行，重物离地面足够远。实验时，先用天平测出木块和手机的总质量M。按图甲安
装好实验装置，先打开手机的“加速度传感器”小程序，再释放重物，轻绳带动木块
运动，直至木块碰到缓冲器后结束测量（已知当地重力加速度g）。
（1）在智能手机上显示的加速度a-t 图像如图乙所示。由图像知，在误差允许的范围
内，木块在1.20s～1.90s 内可认为做 运动（选填“匀速直线”“匀加速直
线”或“匀减速直线“）；数出0.3s～2.1s 内图像与坐标轴围成的区域约有48 格，则
可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为 m/s。（计算结果保留两
位有效数字）
（2）根据手机记录的木块运动加速度a，要计算出木块与木板间的动摩擦因数，利用
6
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以上实验的现有仪器，还需要测量的物理量是 。（填物理量及相应的符
号），计算动摩擦因数的表达式为μ= （用所测物理量的字母表示）。
9．（2023 春·广东深圳·高三红岭中学校考阶段练习）2023 年3 月10 日，某市科协举
办了科技创新发明大赛，小明同学制作的验证动量守恒定律的装置勇夺第一名，如图
所示。气垫导轨是高中物理实验中常用的实验仪器，通过气泵使带孔导轨与滑块之间
形成气垫，让滑块悬浮在导轨上，可以减少运动过程受到的摩擦阻力。具体实验步骤
如下：
步骤一：导轨充气，将气垫导轨调整至水平；
步骤二：将滑块放在导轨上，在滑块A、B 间放置少量炸药（图中已标注），测出A
左端到挡板C 的距离
和B 右端到挡板D 的距离
；
步骤三：点燃炸药的同时开始计时，记录滑块A、B 碰到挡板C、D 时所经过的时间，
分别记为
和
。请回答下列问题：
（1）本实验中还需要测量的物理量有 。（写出物理量和对应的字母）
（2）在步骤一中，判断导轨水平的依据是 （合理即可）。
（3）若关系式 （用测量量和已知量的字母表示）成立，则可验证爆炸过
程中滑块A、B 组成的系统动量守恒。
10．（2023·广东广州·广州市第二中学校考三模）某同学设计如图的实验装置验证向心
力公式和平抛运动水平分运动为匀速运动。将四分之一圆弧固定在桌面上，圆弧底下
安装一个压力传感器，光电门固定在底端正上方。实验步骤如下：
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（1）让小球静止在圆弧底端，静止时，传感器示数为F0；
（2）让小球从圆弧某一位置静止释放，记录通过光电门的时间t，压力传感器示数F
和落点与圆弧底端的水平位移x；
（3）改变释放位置，重复（2）的步骤。
请回答以下问题：
①为完成实验，关于实验装置及相关测量，下列说法正确的是( )
A．圆弧要保持光滑 B．小球要选择体积小，密度大的
C．要测量小球到地面的竖直高度 D．要测量小球的质量
②用游标卡纸测量小球直径，如图所示，则小球直径为 mm；
③以 （填“F”或“F-F0”）为纵轴，
为横轴做图像，若图像 ，则说
明向心力大小与小球速度平方成正比；
④做x-y 图，若图像成正比，则说明平抛运动水平方向为匀速直线运动，其中y 应该为
（填“t”、“ ”或“
”）；
⑤甲乙两位同学以不同的桌面高度进行实验，得到图甲和图乙，其中甲同学实验时的
桌面高度比乙同学的 （填“高”或“低”）。
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11．（2023·广东·统考二模）某同学利用如图甲所示的实验装置测量物块与长木板间的
动摩擦因数
。长木板固定在水平桌面上，左端安装遮光片的物块通过细绳跨过定滑
轮与重物连接，光电门固定在靠近定滑轮处，物块（含遮光片）的质量为M，重物的
质量为m。静止释放物块，记录物块刚释放时与光电门的距离s 及遮光片通过光电门
的遮光时间t，改变物块的释放位置，重复多次实验。
（1）下列操作对实验是必要的是
A．调节定滑轮的高度，使细绳与长木板平行
B．用天平测出物块（含遮光片）和重物的质量
C． 为减小实验误差，物块刚释放时与光电门的距离s 尽可能近一点
（2）利用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图乙所示，应利用游标卡尺
部分进行测量（选填图乙中字母代号），读数为
mm；
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（3）根据多组s、t 数据在坐标系中作出
图像如图丙所示，图像的斜率为k，设重
力加速度为g，则物块与长木板之间的动摩擦因数
（用题中物理量字
母符号表示）。
12．（2023·广东广州·统考三模）某物理兴趣小组用如图所示的装置研究加速度与力和
质量的关系。带挡光片的物体A 内有若干质量均为
的小铁片，初态时A、B 系统刚
好静止，物体A、B 的质量相等。
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图所示，则挡光片的宽度
cm。
（2）测量挡光片到光电门中心的距离h，将A 中的1 个小铁片移到B 中，由静止释放
A，记录挡光片的挡光时间
。
（3）将A 中的2 个小铁片移到B 中，在相同的初始位置由静止释放A，记录挡光片的
挡光时间
。
（4）多次重复，得到移动的小铁片的数量n 和对应的挡光时间tn。
（5）以n 为横坐标，以 为纵坐标，将实验测得的数据描点连线，若得到
一条倾斜的直线，则表明物体的加速度与质量成反比，与所受合力成正比。
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（6）请写出一条产生实验误差的原因 。
13．（2023·广东惠州·统考一模）将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开
口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（a）所示。将悬线拉离平衡位置一
个小角度后由静止释放，设单摆摆动的过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度
测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离L，并通过改变L 而测出对应的摆
动周期T，再以
为纵轴、L 为横轴作出函数关系图像，那么就可以通过此图像得出
当地的重力加速度g 和小筒的深度h，取
。回答下列问题：
（1）现有可选择的测量工具如下，本实验不需要的测量工具是 。
A．秒表 B．时钟 C．天平 D．毫米刻度尺
（2）如果实验中所得到的
图像如图（b）所示，那么真正的图像应该是线a，b，
c 中的 （选填“a”、“b”或“c”）。
（3）由图像可知，当地的重力加速度
（结果保留三位有效数字），
小筒的深度
m。
14．（2023·广东汕头·金山中学校考三模）某同学利用手机“声音图像”软件测量物块
与长木板间的动摩擦因数
。实验装置如图甲所示，长木板固定在水平桌面上，物块
置于长木板上且两端分别通过跨过定滑轮的细线与小球A、B 相连，实验前分别测量
出小球A、B 底部到地面的高度
、
（
）。打开手机软件，烧断一侧细绳，
记录下小球与地面两次碰撞声的时间图像。（两小球落地后均不反弹）
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（1）烧断细线前，用分度值为1cm 的刻度尺测量
，刻度尺的0 刻度线与地面齐平，
小球A 的位置如图乙所示，则
cm；
（2）实验时烧断物块左侧的细绳，若算得A 下落时间为
，由图丙可知，物块加
速运动的时间为
；若将手机放在靠近小球A 的地面上测量物块加速运动
的时间，测量结果会 ；（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）仅改变小球B 实验前离地高度
，测量不同高度下物块加速运动时间，作出
图像如图丁所示，由图像可求得斜率为
，若小球B 的质量为
，物块质量为
，重力加速度大小为
，则物块与木板间的动摩擦因数
。（用字母
表示）
15．（2023·广东韶关·统考模拟预测）李华同学利用图甲所示的装置“探究加速度与物
体质量的关系”，实验中通过拉力传感器将细线中拉力大小的信息传输给数据采集系
统。
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（1）在细线与木板调整平行和平衡摩擦力后，往砝码盘中放入适当的砝码，接通电源。
释放小车，记录拉力传感器的读数为F，从纸带上获得数据求出加速度；在小车上添
加砝码并改变砝码盘中砝码的质量，使拉力传感器的示数仍然为F；如此反复实验，
可获得小车的总质量M（含拉力传感器和所添加砝码）和加速度a 的多组实验数据，
作出a-M 图像或
图像，下列图像正确的是 （填正确答案标号）。
（2）图乙是李华同学在实验过程中打出的一条清晰的纸带，打点计时器打点的频率为
50Hz，相邻两个计数点间还有四个点未画出。从图中所给的刻度尺上读出C、D 两点
间的距离
cm；该小车的加速度
（计算结果保留两位
有效数字）。
（3）在本实验中，砝码盘和砝码的总质量 （选填“一定要远大于”、“可
以大于”或“一定要远小于”）小车的总质量M。
16．（2023·广东·模拟预测）用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关
系”实验：
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（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小
车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外，还需要的实验器材有
A．天平（附砝码）
B．秒表
C．刻度尺（最小刻度为mm）
D．50Hz 低压交流电源
（2）实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是
A．小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉
力时沿木板做匀速直线运动
B．小车放在木板上，挂上砂桶，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砂
桶的作用下沿木板做匀速直线运动
C．小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调
节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动
（3）下图为某次实验得到的纸带，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺
测得：
，
，
，
，
，
。
①打下“3”点时小车的瞬时速度
m/s。
②小车的加速度a＝
。（计算结果均保留2 位有效数字）
17．（2023·广东·模拟预测）某物理小组利用如图甲所示的装置探究平抛运动规律。在
斜槽轨道的末端安装一个光电门，调节激光束与实验所用小钢球的球心等高，斜槽末
端切线水平，又分别在该装置正上方A 处和右侧正前方B 处安装频闪摄像头进行拍摄，
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钢球从斜槽上的固定位置无初速度释放，通过光电门后抛出，测得钢球通过光电门的
平均时间为
，得到的频闪照片如图丙所示，O 为抛出点，P 为运动轨迹上某点，
g 取10m/s2。
（1）用50 分度游标卡尺测得钢球直径如图乙所示，则钢球直径
mm，由此
可知钢球通过光电门的速度
（此空结果保留两位有效数字）．
（2）在图丙中，B 处摄像头所拍摄的频闪照片为 （选填“a”或“b”）．
（3）测得图丙a 中
距离为59.10cm，b 中
距离为45.00cm，则钢球平抛的初速
度大小
（结果保留两位小数）．
（4）通过比较钢球通过光电门的速度v 与由平抛运动规律解得的平抛初速度
的关系，
从而验证平抛运动的规律．
18．（2023 春·广东梅州·高三大埔县虎山中学校考阶段练习）某物理小组利用如图甲
所示的装置探究平抛运动规律，在斜槽轨道的末端安装一个光电门，调节激光束与实
验所用小钢球的球心等高，斜槽末端切线水平，又分别在该装置正上方A 处和右侧正
前方B 处安装频闪摄像头进行拍摄，钢球从斜槽上的固定位置无初速度释放，通过光
电门后抛出，得到的频闪照片如图丙所示，O 为抛出点，P 为运动轨迹上某点，g 取10
。
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（1）用20 分度游标卡尺测得钢球直径如图乙所示，则钢球直径d= m
（2）在图丙中，A 处摄像头所拍摄的频闪照片为 （选填“a”或“b”）
（3）测得图丙a 中OP 距离为89.10cm，b 中OP 距离为45.00cm，则钢球平抛的初速
度大小
= m/s（结果保留两位小数）。
（4）通过比较钢球通过光电门的速度v 与由平抛运动规律解得的平抛初速度
的关系，
从而验证平抛运动的规律。
19．（2023 春·广东·高三校联考阶段练习）某实验小组用图甲所示的装置“研究匀变
速直线运动的规律”，实验步骤如下：
①在斜面上靠近底端的适当位置A 处安装光电门，连接数字毫秒计，并确保小球在斜
面上运动时球心可以通过光电门发射孔与接收孔的连线；
②用游标卡尺测量小球的直径d；
③将小球从斜面上适当位置B 处，由静止开始释放，从数字毫秒计中读出小球通过光
电门的挡光时间
；
④通过固定在斜面上的刻度尺测出A、B 之间的距离；
⑤改变小球释放位置B，重复步骤③④，完成多次测量并记录数据。
（1）用游标卡尺测量小球的直径d 时，游标卡尺的读数如图乙所示，则
mm；某次实验中，测得
，则小球通过光电门的瞬时速度
m/s
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（结果保留两位有效数字）。
（2）若采用如图丙所示的图像法求小球的加速度，可以选用 （填正确答案标
号）。
A．
图像 B．
图像 C．
图像 D．
图像
（3）根据上述图像得到直线的斜率为k，则小球的加速度为 （用题中出现的字
母表示）。
20．（2023·广东茂名·统考二模）某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定
律，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点；
实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，用刻度尺只测出如图乙所示的
几段距离就可以达到实验目的，打点计时器的频率为f，O 点是落体运动的起点，当地
的重力加速度为g，回答下列问题：
（1）下列做法正确的有 （填标号）；
A．必须要称出重物和夹子的质量
B．图中两限位孔必须在同一竖直线上
C．将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器
D．实验时，先接通电源，再释放纸带
E．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）打点计时器打下B 点时，纸带的速度为
= （用题中和图中所给的已知
物理量符号来表示）；
（3）若测出O、B 两点之间距离为h，则可写出验证O 到B 的机械能守恒的表达式为
（用题中和图中所给的已知物理量符号来表示）；
（4）上述验证机械能守恒的表达式两侧可能不完全相等，原因可能是 （写
出一条）。
21．（2023·广东东莞·校联考模拟预测）实验小组的同学在实验室做“用单摆测量重力
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加速度的大小”的实验。
（1）下列最合理的装置是
A．
B．
C．
D．
（2）为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有
A． 测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长
B． 在摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动
C． 摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大
D． 测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时
（3） 某同学课后尝试在家里做用单摆测量重力加速度的实验。由于没有合适的摆球，
于是他找到了一块鸡蛋大小、外形不规则的大理石块代替小球进行实验。如图1 所示，
实验过程中他先将石块用细线系好，结点为M，将细线的上端固定于O 点。然后利用
刻度尺测出OM 间细线的长度l 作为摆长，利用手机的秒表功能测出石块做简谐运动的
周期T。在测出几组不同摆长l 对应的周期T 的数值后，他作出的
图像如图2 所
示。
①该图像的斜率为
A． g B．
C．
D．
②由此得出重力加速度的测量值为
。（π 取3.14，计算结果保留三位
有效数字）
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（4） 实验中，该同学测量摆长使用绳长，而非悬点到石块重心之间的距离，这对重
力加速度测量结果的影响是：测量值 真实值。（填“>”、“=”、“<”）
22．（2023·广东广州·执信中学校考三模）（1）某同学利用如图装置测量小车和智能
手机的质量，智能手机可以利用APP 直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m
的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m，进行多次测量；做
出a 与
的图像如图，已知图像中直线的截距为b，斜率为k。不计空气阻力，
重力加速度为g。
①以下说法正确的是 ；
A．钩码的质量应该远小于智能手机和小车的质量
B．细绳应该始终与长木板平行
C．细线的拉力等于钩码的重力
②根据图像可得，小车和手机的质量为 ；
③再利用手机APP 测出斜面倾角为θ，则小车和智能手机沿木板运动过程中受摩擦力
的大小为 。
23．（2023·广东清远·校考模拟预测）某兴趣小组通过如图甲所示的实验装置验证机械
能守恒定律。气垫导轨左端B 点安装光电门并固定在水平地面上，在距离B 点L 处的
C 点摆放垫块，垫块高度均为h。将带有挡光片的滑块置于气垫导轨上的A 点（C 点正
上方），接通气源后将滑块由静止释放，记录垫块数量n 和挡光片的挡光时间t。由于
没有游标卡尺，无法测量挡光片的宽度，该小组同学通过改变垫块数量，重复实验，
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得到
的图像如图乙所示，其图像斜率为k，重力加速度为g。
（1）从理论上看，若滑块下滑过程中机械能守恒，则图像的形状应是 。
（2）若滑块下滑过程中机械能守恒，则由
图像的斜率k 和已知条件可得挡光片
的宽度
。（用题中和图中字母表示）
（3）该小组所画图像不过原点的原因是 。
24．（2023·广东深圳·深圳中学校考三模）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂
直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，把角速度的增加量
与对应时间
的比
值定义为角加速度
（即
）。我们用电磁打点计时器（所接交流电的频率为
50Hz）、复写纸、米尺、纸带来完成下述实验：
①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，
然后固定在圆盘的侧面，用游标卡尺测得圆盘直径d 为6.000cm，当圆盘转动时，纸带
可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。
（1）如图乙所示，纸带上A、B、C、D 为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出，
由于刻度尺1cm~5cm 之间刻度不清楚，因此无法读出A、B 之间的距离。根据纸带，
打下计数点B 时，圆盘转动的角速度为 rad/s，圆盘转动的角加速度大小为
rad/s2。（本题计算结果均保留三位有效数字）
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（2）根据圆盘直径，可以判断出我们使用的游标卡尺为 （选填“10 分度”
或“20 分度”），理由是
。
25．（2023·广东汕头·汕头金山中学南区学校校考三模）在“研究平抛运动”实验中，
以小球离开轨道末端时球心的位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从
斜槽上离水平桌面高为h 处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平
抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标
。已知当地
重力加速度为g。
（1）下列说法正确的是 。
A．实验所用斜槽应尽量光滑
B．画轨迹时应把所有描出的点用平滑曲线连起来
C．求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
（2）小球做平抛运动的初速度大小
（用
、
和
表示）
（3）在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是
。
26．（2023·广东·模拟预测）如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是英国数学家和物理
学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同
学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示：
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（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M（A 的含挡光片，B 的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，
处于静止状态。测量出 （选填“A 的上表面”或“A 的下表面”或“挡光
片中心”）到光电门中心的竖直距离h。
②在B 的下端挂上质量为m 的物块C，让系统（重物A、B 以及物块C）中的物体由
静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt。
③用螺旋测微器测量挡光片的宽度d，示数如图丙所示，挡光片的宽度
。计算有关物理量，验证机械能守恒定律。
（2）如果系统（重物A、B 以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为
（已知重力加速度为g）。
（3）引起该实验系统误差的原因有 （写一条即可）。
27．（2023·广东深圳·深圳市高级中学校考三模）如图1 所示，某课外探究小组利用气
垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A 和滑块B 的质量（包括遮光条）分别为：
、
。实验中弹射装置每次给滑块A 的初速度均相同，滑块B 初
始处于静止状态。滑块A 的遮光条两次通过光电门1 的挡光时间分别为
、
，滑
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块B 的遮光条通过光电门2 的挡光时间为
。
（1）打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A 从气垫导轨右侧弹出，测得光
电门1 的时间大于光电门2 的时间，为使实验结果准确，后续的操作是( )
A．调高右侧底座旋钮 B．调高左侧底座旋钮
C．将光电门1 向左侧移动 D．将光电门2 向右侧移动
（2）如图2 所示，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其读数为
；
（3）经测量滑块A、B 上的遮光条宽度相同，则验证动量守恒的表达式为：
（用
、
、
、
、
表示）；
（4）小明同学改变实验设计继续验证动量守恒定律，他在滑块B 的右端加上橡皮泥，
两滑块每次相碰后会粘在一起运动。多次改变滑块B 的质量
，记录下滑块B 的遮光
条每次通过光电门的挡光时间
，在方格纸上作出
图像 。
20
0
210
220
230
240
9.3
9.6
9.8
10.1
10.4
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28．（2023·广东·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。实验器材有：带有定滑轮的平板可认为摩擦因数不变、带有遮光片的滑块
（总质量为m）、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：
测量遮光片的宽度d；
.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；
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；
用刻度尺测量A、B 间的距离L；
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
；
.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。
根据实验数据做出的
图像为一条直线，并测得
图像斜率为k、纵轴截距
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
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速度
。
若利用光电门及公式
测量滑块在B 点时的速度，其测量值 真实值
（选填“等于”、“大于”或“小于”）。
（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m0、m、k、d 和g 表示）。
29．（2023·广东汕头·统考二模）小晗同学利用图1 所示装置研究平抛运动的规律。实
验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7 张照片
并能自动将拍摄到图片进行叠加处理在一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的
带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为10cm。
（1）下列说法正确的是 。
A．实验所用斜槽应尽量光滑 B．斜槽末端必须保持水平 C．必须无初速度释放小球
（2）图3 是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应
的小球在斜槽上释放的位置 （选填“较低”或“较高”）。
（3）某次拍摄后得到的照片如图2 所示，小球做平抛运动的初速度大小
。
（4）该小组利用实验数据绘制“
”图线，发现是一条过原点的直线，由此判断
小球下落的轨迹是抛物线，并求得斜率k，当地的重力加速度表达式为
（用斜率k 和初速度
表示）。
30．（2023·广东潮州·统考二模）某实验小组用橡皮筋探究影响其伸长量的有关因素，
探究方案如下：
（ⅰ）取4 根材料、粗细相同的橡皮筋，其中3 根等长，另一根的长度只有前三根长
度的一半，将它们按图示方式悬挂（其中第1 组是两根并用）；
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（ⅱ）在每组下端扎线的地方各拴一个红色塑料签，并在支架衬贴的白纸上标出签的
原始位置O（即橡皮筋的原长）；
（ⅲ）先分别悬挂100 克钩码，然后在橡皮筋“2”下加挂100 克钩码，记下各次标签
的位置，测量结果如下表：
橡皮筋编号
1
2
3
4
原长
10.00
10.00
5.00
10.00
外力F（克力）
100
100
100
200
橡皮筋横截面积S
2
1
1
1
伸长量
2.51
5.01
2.500
10.02
回答下列问题：
（1）以上探究过程使用了 的实验方法；
（2）伸长量
在记录数据中出现错误的是 （填具体数据）；
（3）根据上述探究过程，橡皮筋的伸长量与相关因素可能的关系为 ；
（4）将一原长为L 的橡皮筋，两端施加大小为F 的拉力时，橡皮筋伸长了
；把它
从中央剪断，取其中的一段，给两端施加
的拉力，此时这段橡皮筋的长度为
（不超过弹性限度）。
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