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18 力学实验
1．（2024·甘肃兰州·一模）某同学利用如图所示装置做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量
的关系”实验时，把两个实验的数据都记录在表1 中。数据是按加速度的大小排列的，两个实验的数据混
在一起，而且有一个加速度数据模糊不清（表1 中空格）。
（1）如果模糊的加速度数据是正确的，请推算出其数值并填在表1 中。
表1 实验记录
F/N
m/kg
0.28
0.85
0.33
0.13
0.36
0.36
0.28
0.62
0.45
0.19
0.36
0.53
0.24
0.36
0.67
0.28
0.40
0.28
0.36
0.78
0.28
0.32
0.88
0.34
0.36
0.94
（2）把这些数据拆分填入表2 和表3 中。
表2 探究加速度与力的关系
F/N
0.13
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
0.36
表3 探究加速度与质量的关系
m/kg
0.85
0.33
（3）本实验中（填“需要”或“不需要”）小车的质量M 远大于小桶和沙的质量m。
（4）本实验最终得出的结论是：。
2．（2024·福建漳州·三模）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。
受此原理启发，某学习小组设计了图甲所示装置来探究物体质量一定时加速度与合力关系。主要实验步骤
如下：
①将小桶释放，让质量为m 的物块A 上的挡光片从光电门1 处由静止开始竖直向上运动，记录挡光片从光
电门1 运动到光电门2 的时间t 和此过程中拉力传感器的示数
；
②往小桶里加适量的沙，多次重复步骤①，获得多组与t 对应的F 值。
请回答下列问题：
(1)为完成实验目的，还需要测量的物理量有___________。（填正确答案标号）
A．定滑轮的质量
B．拉力传感器与小桶及桶内沙的总质量M
C．两光电门间的高度差h
(2)物块A 的加速度大小
（用t 和还需要测量的物理量表示）。
(3)根据多组与a 对应的F 值的数据，作出
图像。
①下列图像能正确反映a 随F 变化的规律的是；（填正确答案标号）
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
A．
B．
C．
②利用正确的
图像，（填“能”或“不能”）测出当地重力加速度大小。
3．（2024·江西上饶·一模）某学习小组利用手机安装的APP（phyphox）、带刻度尺的轨道、小车、和几
粒小磁粒等，设计了一个测量小车在斜面上做匀变速直线运动加速度的实验。操作如下：
（1）用游标卡尺测量以下长度：小车的车身为
；测得小磁粒直径读数如图乙，为
。
（2）在小车车身前、后端分别固定一个小磁粒。将带刻度尺的轨道一端垫高，形成斜面。小车车身前端
小磁粒中心与“0”刻度线对齐，每次实验小车都从“0”刻度线处无初速度释放。智能手机顶部紧贴轨道，
如图甲所示。第一次将智能手机的左边缘与位置
刻度线对齐，运行智能手机中的phyphox 程序，
打开磁力计。释放小车，当小车从智能手机附近经过时，小车前后端的磁粒引发的空间磁场变化被智能手
机中的磁力计感知并记录下来并将智能手机位置换至
处同样对齐，再做一次。两次操作记录的
数据如图丙所示。由图可知，智能手机磁力计测得小车经过
处用时约为
，根据实验数据可求得
小车经过
处的速度为
（结果保留2 位小数）；同理可得
处速度
，则小车加速度为
（用
，
，
，
表示）。
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
4．（2024·广东·模拟预测）某同学用电子秤、水瓶、细线、墙钉和白纸等物品，在家中“探究两个互成角
度的力的合成规律”的实验。实验步骤如下：
①用电子秤测量3 个水瓶的重量FA、FB、FC，在墙面上贴上白纸，固定两个墙钉P、Q，将3 根细线一端打
结结点为O，其中两根细线跨过墙钉，3 根细线下端挂上水瓶，如图甲；
②等3 个水瓶处于静止时，在白纸上记下结点O 的位置上、记录3 根细线的方向；
③在白纸上按一定的标度作出拉力FA、FB、FC的图示，根据平行四边形定则作出FA、FB的合力F 的图示，
如图乙。回答下面问题：
（1）该实验采用的科学方法是：。
（2）下面实验操作事项中，那些操作可以减小实验误差
A．选用粗糙的绳线
B．记录细线方向时两点的距离远一点
C．夹角∠POQ 尽可能大一些
D．作力的图示时，选用的标度适当的小一点
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
（3）∠POQ<90°，缓慢增大FB，要保持细线OP 方向不变，下面方法可行的是
A．保持FC不变，缓慢减小FA B．保持FC不变，缓慢增大FA
C．保持FA不变，缓慢减小FC D．保持FA不变，缓慢增大FC
（4）若，两个互成角度的力的合成满足平行四边形定则。
5．（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
描述人运动的速度一时间关系，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）
6．（2024·全国·模拟预测）某研究小组利用DIS 实验装置验证机械能守恒定律。如图甲所示，内置有光电
门的摆锤通过连接杆与转轴
相连，圆弧轨道上距离相同高度差位置安装有多个宽度相同的遮光片，摆锤
通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，摆锤从
点由静止释放，依次记录其通过每个遮光片所对应的时
间。用刻度尺测出每个遮光片中心距最低点
的竖直高度为。
（1）实验前，用游标卡尺测量遮光片的宽度
。
（2）若取最低点
所在平面为零势能面，摆锤的质量为
，重力加速度为
，则摆锤经过某个遮光片时
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
的机械能
（用
、、
、、
表示）。
（3）为了更直观的处理数据，研究小组绘制了摆锤摆下过程中动能、重力势能及机械能随高度变化的图
像如图乙所示，仔细对比数据发现，摆锤摆下过程中，重力势能的减少量（填“大于”或“小于”）动能
的增加量；经分析，产生该现象的原因不仅仅是空气阻力对摆锤的影响，请你再写出一个其他原因。
7．（2024·湖南长沙·模拟预测）某同学设计了一个“测定平抛运动初速度”的家庭实验装置，如图所示。
在水平桌面上固定一个斜面，把桌子搬到墙的附近，将白纸和复写纸附在墙上，使从水平桌面上滚下的钢
球能打在墙上。每次改变墙壁和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在
白纸上记录钢球的落点。
(1)为了正确完成实验，以下做法必要的是______。
A．实验时应保持桌面水平
B．每次应使钢球从同一位置由静止释放
C．使斜面的底边ab 与桌边重合
(2)在钢球离开桌面的位置固定一点光源，小球离开桌边打到墙壁的运动过程中，钢球在墙面上的影子的运
动应是（ ）
A．自由落体运动
B．变加速直线运动
C．匀速直线运动
(3)实验小组每次将桌子向远离墙的方向平移0.2m，在白纸上记录了钢球的4 个落点，相邻两点之间的距离
依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm。重力加速度g=10m/s2，钢球平抛的初速度为m/s。（结果保留两位有效
数字）
8．（2024·山西·一模）寒冷的冬天，在两个相同的纸杯中加上不等量的水，放到室外结冰后脱壳制成两只
冰壶A 和B，之后找一块平整的冰面验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：
①在冰面上固定发射装置。通过A 压缩弹簧到
位置，释放后A 沿图甲中虚线运动。在虚线的适当位置取
一点
，测出A 停止滑动时其右侧到
点的距离
；
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
②多次近过A 压缩弹簧到
，释放A 后重复记录
并取其平均值记为
，如图甲；
③将B 放在冰面上，使其左侧位于
点，并使其直径与图中虚线重合；
④多次通过A 压缩弹簧到
，释放A 后使A 与B 对心正碰，测出A、B 碰后停止滑行时A 右侧和B 左侧与
点的距离并求平均值，分别记为
利
，如图乙所示。
(1)每次都通过A 压缩弹簧到
位置，目的是确保A 到达
时的相同；
(2)实验中还需测量的物理量有_________________（填字母序号）；
A．A 和B 的质量
B．A 和B 的直径
C．A 和B 与冰面间的动摩擦因数
D．发射槽口到
点的距离
(3)验证动量守恒定律的表达式为（用已知量和测得量的符号表示）；
(4)为探究该碰撞是否为弹性碰撞，需判断关系式是否成立（用
表示）。
9．（2024·广东汕头·一模）有一款称为“一抽到底”的纸巾盒改进装置，如图所示，该装置由两块挡板和
弹簧组成，弹簧连接两块挡板。该装置放在纸巾盒底部，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在
纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究该装置中弹簧的特征，做了以下实验：
科技实践小组设计如图所示，测量出数据记录于下表格：
实验次数
1
2
3
4
5
砝码质量m/g
10
20
30
40
50
弹簧长度l/cm
4.51
4.03
3.48
3.27
2.46
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
弹簧形变量
0.99
1.47
2.02
2.23
3.04
(1)依据测量数据画出
图像如图所示，观察图像可发现，其中第次数据误差较大，应该剔除；
(2)根据图像可得劲度系数
N/m（结果保留两位有效数字，g 取10N/kg）；
(3)在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，弹簧的弹性势能（选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变
小”）。
10．（2024·广西河池·一模）某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲
所示的实验装置，转轴MN 由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O 点的力传感器通过轻绳连接一质量
为m 的小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小
遮光片P，小球每转一周遮光片P 通过右边光电门时可记录遮光片最外边的挡光时间，某次实验操作如下：
(1)用螺旋测微器测量遮光片P 的宽度d，测量结果如图乙所示，则
mm。
(2)如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O 点的距离记为，测量小球球心到转
轴O 点的距离记为
。开动电动机，让小球转动起来，某次遮光片通过光电门时光电门计时为t，则小球
此时的角速度等于。（用字母d、t、
、
中的部分字母表示）
(3)验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P 每次通过光电门的时间相同，调节小球球心到
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
转轴O 点的距离
的长度，测出每一个
的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多组数据，画出
的关系图像应该为。
(4)验证向心力与角速度关系时让小球球心到转轴O 点距离
不变，调节电动机转速，遮光片P 每次通过光
电门的时间不同，记录某次挡光时间t 同时记录此时力传感器的读数F，得出多组F 与t 的数据，为了准确
验证小球所受向心力F 与角速度ω 的关系，利用实验测量应画（选填“
”“
”“
”或“
”）关系图。
11．（2024·安徽蚌埠·三模）如图甲所示，
是质量为
的小滑块，
是长度为、右端高度可调节的滑
板，位移传感器
能将滑块
到
的距离数据实时传送到计算机中，得到
运动的位移-时间
图像或
速率-时间
图像。
（1）某次实验时，测得
，
，将滑块A 从滑板顶端释放，得到A 下滑时的
图像如图乙
所示，由图像可得滑块下滑时的加速度
，若
取
，则可求出滑块与滑板间的动摩擦因数约
为．
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
（2）若将滑板换成等长的气垫导轨，忽略滑块下滑时的摩擦力，该装置还可用来验证牛顿第二定律。要
验证力一定时，加速度与质量成反比的关系，保持l 不变，当改变滑块质量
时，还需保持（用所给的字
母表示）不变，测出相应的加速度加以验证。
12．（2024·湖南衡阳·模拟预测）某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细
线的一端固定在一力传感器触点上，力传感器与电脑屏幕相连，能直观显示细线的拉力大小随时间的变化
情况，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数及时间。
(1)用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示，则摆球直径
cm；
(2)将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计
时器，摆球某次通过光电门时从1 开始计数计时，当摆球第n 次（n 为大于3 的奇数）通过光电门时停止计
时，记录的时间为t，此过程中计算机屏幕上得到如图丙所示的
图像，可知图像中两相邻峰值之间的
时间间隔为。
(3)若在某次实验时该同学未测量摆球直径d，在测得多组细线长度l 和对应的周期T 后，画出
图像。
在图线上选取M、N 两个点，找到两点相应的横、纵坐标，如图丁所示，利用该两点的坐标可得重力加速
度表达式
。
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
11
