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必修部分力学实验最新模拟题冲刺
专题10 力学创新实验（基础篇）
1. （2024 陕西西北工业大学附中二模）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h0=0.590 m，下降一段距离后的高度
h=0.100 m；由h0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=_______m/s2（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/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B 加速度的大小为a′=_______m/s2（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：__________。
2.（7 分）（2024 湖北八市3 月联考）如图甲所示，实验小组利用手机 phyphox 程序的“磁
力计”功能，测量小车在斜面上运动的加速度。将手机的感应端紧贴轨道放置，小车的
前后端都贴着圆柱形钕磁粒，当小车经过手机时前后磁粒引发空间磁场变化，磁力计记
录下前后磁粒依次经过智能手机的时间间隔t，如图乙所示。
（1）步骤一:测量小车的长度为12.15cm,用游标
卡尺测量钕磁粒的直径示数如图丙所示，则测量值为
mm，由此可得小车前后两个磁粒中心之间的距离d。
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步骤二：手机先置于位置1，由静止释放小车进行实验，读取时间间隔t₁。将手机沿小
车运动方向移动距离L=50.00cm，置于位置2，再次释放小车，读取时间间隔t₂。
请写出计算加速度的表达式a= （用题中所给物理量的字母表示）。
（2）对本次实验的理解与评估，下列说法正确的是
A.在步骤二中，小车可以从不同位置由静止释放
B.小车的长度太长导致初、末速度测量误差较大
C.若实验操作都准确无误，加速度的测量值仍偏小
3.(6 分)(2024 广东深圳一模)某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征．把接在50Hz
的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一
端固定在人腰部．人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息.
(1)选取点迹清晰的纸带，每5 个点取一个计数点，其中连续5 个计数点A、B、C,D、E、F 如
下图所示.纸带中BC 段的平均速度为vBC= m/s.（保留两位有效数字)
(2)沿着计数点位置把纸带裁开并编号．按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸
上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度．把每段纸带上边中点连接成线，
如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度—时间关系．如果用纵坐标表示速度大小，横
坐标表示时间，则纸带的横宽d 对应横坐标中的时间长度为___s,请根据下图估算该同学的步
幅为 m.(保留两位有效数字)
4. （2024 黑龙江六校联盟2 月联考）某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所
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示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固
定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每
一小格代表的长度为1cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：用弹簧测力计测定小车的重力，
读数如图丙所示。重力加速度g 取10m/s2。
（1）根据弹簧弹力与形变量的关系图线可知，弹簧的劲度系数k=__________N/m。（保留两位有效数
字）
（2）某次测量小车所在位置如图丁所示，则小车的加速度方向为水平向__________（填“左”或
“右”）、大小为__________m/s2。
（3）若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将__________。
（选填“不变”“增大”或“减小”）
（4）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应的加速度大小标在尺上。在测量某次运动的过程
中，该同学观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。则在这段时间内该运动可能为
__________。
A．匀加速直线运动 B．匀减速直线运动
C．加速度减小的减速运动 D．加速度减小的加速运动
5. （2024 河北昌黎一中第六次调研）2022 年6 月5 日10 时44 分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋
和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气
闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。假设刘洋想用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒，
粗糙导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块A、B 被弹簧（图中未画出）弹开后，左侧A 滑块通过
左侧的光电计时器，记录时间为
s，右侧B 滑块通过右侧的光电计时器，记录时间为0.060s，A、B
质量未知。
质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。由牛顿第二定律
可知，如果
给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学
测量质量的方法。
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（1）如图，假如航天员在A、B 两滑块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B 滑块一个
恒力F，此时压力传感器示数为
。将A、B 对换位置，给A 施加相同的恒力F，压力传感器示数为
。
据此可知A、B 两滑块的质量之比
_______。（用N、
表示）
（2）在计算机设定的恒力F 作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x 和时间
t，从而计算出加速度a=_________（用x、t 表示）。这样，我们就能够计算出A 滑块的质量
=______
（用N1、x、t 表示）
（3）若测出左侧A 滑块质量为100g，A 滑块
的大小为________kg•m/s，右侧B 滑块质量为150g，两
滑块质量与速度的乘积的矢量和
__________kg•m/s。
（4）对于在天宫二号完成这个实验，下列说法正确的是____________。
A.可以用天平测出A、B 物块的质量
B.因导轨粗糙，验证碰撞中的动量守恒，先要平衡摩擦力
C.这个实验可以估算出弹簧的弹性势能
D.两滑块的质量与速度乘积的矢量和
式中的
、
都是速度的大小
6. （2024 安徽阜阳三中期末）某实验小组同时测量A、B 两个箱子质量的装置图如图甲所示，其中D 为铁
架台，E 为固定在铁架台上的轻质滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F 为光电门，C 为固定在A 上、宽度为
d 的细遮光条（质量不计），另外，该实验小组还准备了刻度尺和一套总质量
的砝码。
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（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F 之间的距离为h。取出质量为m 的祛码放在A 箱
子中，剩余砝码全部放在B 箱子中，让A 从位置O 由静止开始下降，测得遮光条通过光电门的时间为
，
根据所测数据计算A 下落到F 处的速度大小
___________，下落过程中的加速度大小
___________
（用d、
、h 表示）。
（2）改变m，测得相应遮光条通过光电门的时间，算出加速度a，得到多组m 与a 的数据，作出
图
像如图乙所示，可得A 的质量
___________
。（取重力加速度大小
，计算结果保留两
位有效数字）
7. （2024 四川德阳1 月期末）某物理兴趣小组要测量一个重物
重力。由于重物的重力超出了弹簧秤的量
程，该小组设计如下实验方案进行实验。
（1）实验步骤：
a.如图甲所示，用两根轻绳将重物吊起，一根轻绳末端固定于A 点，另外一根轻绳末端与弹簧秤连接。重
物与弹簧秤均处于静止状态。
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b.读出图甲中弹簧秤的示数为________N。利用手机软件测出两根细线与竖直方向的夹角分别为
和
（
）。
c.在白纸上画出两根轻绳的拉力的方向如图乙两侧虚线所示，用图示法以0.5cm 代表1N 在图乙中作出两个
拉力的合力______。
d.根据实验结果可得重物的重力大小为________N。（保留三位有效数字）
（2）若实验过程中保持结点O 静止不动，缓慢逆时针转动弹簧秤，则弹簧秤的示数将________。
A.增大 B.减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
8. .(2024 广东中山高一期末)为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测
量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊0.8N 的重物，静止时弹簧
下端的指针指在刻度为
的位置，当悬吊1N 的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为O 的位置。现将
0.1kg 的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。（取重力加速度
）
（1）该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，但该同学未找到低压电源，打点计时器应选图丁中
的___________（选填“A”或“B”）。
（2）已知打点计时器打点频率为50Hz，打出纸带如丙图所示。测得重力加速度的大小为___________
。（结果保留三位有效数字）
（3）若刻度尺未标出刻度，能否求出弹簧的劲度系数的具体值___________（填“能”或“否”）
（4）该小组结合（2）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A 点时电
梯的加速度大小为___________
（结果保留两位有效数字），加速度的方向为___________（填“竖直
向上”或“竖直向下”）
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