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专题31 力学实验
1．（2024 高二上·江苏扬州·学业考试）如图所示是一个螺旋测微器，用它测量金属丝直径时，应该先调节
（选填“C”“E”“D”或“D′”）旋钮，使测微螺杆F 快速移动，当测微螺杆F 接近金属丝时，再进行微调。
【答案】D
【详解】[1]根据螺旋测微器的使用方法可知，用它测量金属丝直径时，应该先调节粗调旋钮，即D，使测
微螺杆F 快速移动。
2．（2024 高一上·重庆北碚·学业考试）某兴趣小组为了用弹簧测力计测定两物块A 和B 间的动摩擦因数，
某同学设计了如图所示的实验方案。用水平力
向右拉物块B，使其向右运动。已知物块A 质量
，
物块B 质量
，水平力
，重力加速度
。
（1）弹簧测力计示数稳定后的放大情况如图所示，弹簧测力计的示数为
；
（2）该同学拉动物块B 时 ；
A．只能匀速拉动 B．只能加速拉动 C．匀速拉动或加速拉动都可以
（3）AB 间的动摩擦因数
。（保留两位有效数字）
【答案】 4.00 C 0.50
【详解】
（1）[1]弹簧测力计最小刻度为0.1N，则示数为4.00N；
（2）[2]设弹簧测力计对A 拉力为F，A 受摩擦力为f，对A 受力分析
由于f 与B 加速度无关，因此匀速拉动或加速拉动B 都可以。
1
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故选C。
（3）[3]A、B 间的动摩擦因数
3．（2024 高二上·辽宁·学业考试）用弹簧测力计探究两个互成角度的力的合成规律实验，如图所示。图甲
是长度为EG 的橡皮条，一端连接轻质小圆环E，另一端固定于G。图乙是两个力
、
共同拉动 E。图
丙是一个力 F 单独拉动E。
(1)在实验操作过程中，橡皮条末端O 点的位置 （选填“可以”或“不可以”）改变；
(2)本实验采用的基本方法是 （选填“理想实验”或“等效替换”）。
【答案】(1)不可以
(2)等效替换
【详解】（1）为了保证用两个力拉小圆环E 的效果和用一个力拉小圆环E 的效果相同，在实验操作过程中，
橡皮条末端O 点的位置不可以改变；
（2）探究两个互成角度的力的合成规律实验用到了等效替换的方法。
4．（2024 高二·山西·学业考试）在“探究求合力的方法”实验时：
（1）甲同学利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O 点以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向，如图甲所
示。请在图甲中按力的平行四边形定则作出
和
的合力的示意图，并用F 表示此力 。
（2）图乙所示的是乙同学和丙同学在做实验时得到的结果，其中力F＇是只用一只弹簧测力计把橡皮筋的
结点拉到位置O 点时的图示，那么 同学所得结果比较符合实验事实。
2
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（3）本实验采用的科学研究方法是 。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．物理模型法
【答案】
乙 B
【详解】（1）[1]按力的平行四边形定则可得F1和F2的合力的示意图，如图所示：
（2）[2]该实验中F 是由平行四边形法则得出的合力，而F′是通过实际实验得出的，故F′应与OA 在同一直
线上，而F 与F1、F2组成平行四边形，故乙同学所得比较符合实验事实。
（3）[3] 本实验中使两次实验中效果相同，采用的科学方法是等效替代法。故选B。
5．（2024 高二下·湖南岳阳·学业考试）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
(1)在本实验中，保持力不变，探究加速度与质量的关系，这种研究方法叫做___________。
A．控制变量法
B．等效替代法
C．理想化方法
(2)当质量m 一定时，a 与
成 。
【答案】(1)A
3
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(2)正比
【详解】（1）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，保持力不变，只探究加速度这一变量与质量的
关系的方法叫控制变量法。
故选A。
（2）根据牛顿第二定律可知
可知，当质量m 一定时，a 与
成正比。
6．（2023 高二上·天津河北·学业考试）（1）某同学做“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图
1 所示
①关于该实验，下列说法正确的是 。
A．实验主要用到的物理研究方法是控制变量法
B．平衡摩擦力时必须将槽码通过细线挂在小车上
C．为减小系统误差，应使槽码质量远大于小车质量
D．实验时，应使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
②实验中得到的一条纸带，如图2 所示
图中1、2、3……为选取的计数点，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用交流电源频率为
50
，则相邻计数点间的时间间隔为 s；由图2 中数据可知，打计数点4 时小车的瞬时速度的
大小为
（结果保留三位有效数字）。
（2）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学进行了如下操作：
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①用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一
次测量金属丝直径D 的结果如图1 所示，其示数为
。
②图2 为某同学用电流表和电压表测量金属丝电阻的部分电路图，由于电压表内阻影响，实验中金属丝电
阻的测量值 它的真实值（选填“大于”或“小于”），这种误差是 误差（选填
“系统”或“偶然”）
③若测得金属丝的阻值为R，长度为L，金属丝的横截面积为S，则该金属丝材料的电阻率
（用本题中字母表示）。
【答案】 AD/DA
/1.755/1.756/1.757 小于 系统
【详解】（1）[1]A．“探究加速度与力、质量的关系”的实验主要用到的物理研究方法是控制变量法，A
正确；
B．平衡摩擦力是让下车的重力沿木板方向的分力与摩擦力平衡，不能挂钩码平衡摩擦力，B 错误；
C．本实验中，近似认为下车所受拉力等于钩码重力，因此应使钩码质量远小于小车质量，C 错误；
D．实验时应使小车靠近打点计时器，以便打出更多的点迹，应先通电源再释放小车，D 正确。
故选AD。
[2]中国交流电频率为
，打点计时器相邻两点间时间为
，每两个点之间有4 个点未画出，所以计
数点间时间为
；
[3]打点计时器打下点
时小车的速度大小
（2）[4]螺旋测微器固定尺读数为
，可动尺读数为
，读数为
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考虑估读，读数范围为
。
[5]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得的测量值
偏小，金属丝电阻的测量值小于它的真
实值；
[6]由于电流表和电压表内阻引起的误差不可避免，属于系统误差。
[7]根据欧姆定律
和电阻定律
求得
7．（2024 高二上·北京·学业考试）如图甲所示，在“探究平抛运动规律”的实验中，用小锤打击弹性金属
片，
球沿水平方向抛出，同时
球由静止开始下落，两小球落地前的频闪照片如图乙所示。对比
、
两球在竖直方向上的运动，可以得出
球在竖直方向做 （选填“自由落体”或“匀速直线”）
运动；经测量发现，
球在相邻两位置间的水平距离相等，由此 （选填“能”或“不能”）得
出
球在水平方向上做匀速直线运动。
【答案】 自由落体 能
【详解】[1]两球同时落地，说明A 球在竖直方向做自由落体运动；
[2]
球在相邻两位置间的水平距离相等，说明A 球在水平方向相等的时间内通过的位移相等，即A 球水
平方向上的运动为匀速直线运动。
8．（2022 高二·湖南·学业考试）如图，在“探究平抛运动的特点”的实验中，用小锤击打弹性金属片后，
A 球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B 球被释放，做自由落体运动。忽略空气阻力的影响，A、B 两球
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落地的时间 （填“相同”或“不同”）。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多
次重复这个实验，发现结果都是如此。由此可知，平抛运动在竖直方向的分运动是 运动。
【答案】 相同 自由落体
【详解】[1][2] 忽略空气阻力的影响，A、B 两球抛出时的高度相同，竖直方向初速度相同，落地的时间也
应该是相同的，分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，发现结果都是如此。
由此可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
9．（2023 高二下·全国·学业考试）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大
小与哪些因素有关。
（1）本实验采用的科学方法是 ；
A．建立物理模型法 B．控制变量法
C．等效法 D．放大法
（2）图示情境正在探究的是 。
A．向心力的大小与物体质量的关系
B．向心力的大小与角速度大小的关系
C．向心力的大小与线速度大小的关系
D．向心力的大小与半径的关系
【答案】 B A
【详解】（1）[1]根据向心力表达式
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本实验探究向心力与质量、角速度和半径的关系，采用的是控制变量法。
故选B。
（2）[2]图中铝球和钢球的质量不同，两球做圆周运动半径相等，角速度相等，所以探究的是向心力与物
体质量的关系。
故选A。
10．（2023 高二下·江苏·学业考试）用如图所示的装置，可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的
大小与哪些因素有关。本实验采用的科学方法是 。
【答案】控制变量法
【详解】因本实验研究向心力的大小与球的质量、轨道半径、角速度均有关，涉及的物理量较多，故采用
控制变量法。
11．（2023 高二下·湖南衡阳·学业考试）在“验证机械能守恒定律”实验中，释放纸带瞬间，两位同学的
实验操作示意图分别如图甲、乙所示。
（1）对比甲、乙两图，重物相对打点计时器位置合理的是 （填“A”或“B”）；
A．甲图 B．乙图
（2）实验中由于阻力等因素的影响，重物的重力势能减少量
（填“A”或“B”）动能增加量
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。
A．略大于 B．略小于
【答案】 B A
【详解】（1）[1]为充分利用纸带，多打出一些点，释放时重物应接近打点计时器。
故选B。
（2）[2] 实验中由于阻力等因素的影响，一部分重力势能转化为内能而损失，则重物的重力势能减少量略
大于动能增加量。
故选A。
12．（2020 高二上·辽宁·学业考试）（1）螺旋测微器示数如图，读数为 mm。
（2）多用电表的选择开关置于直流电流500mA 挡位，图中对应指针的读数为 mA。
【答案】 6.216 （6.215~6.217） 320
【详解】(1)[1]右图可知，螺旋测微器主尺的读数为6mm，副尺的读数为
，螺旋测微
器需要估读，因此读数为
；
(2)[2] 多用电表的选择开关置于直流电流500mA 挡位，因此电流表的分度值为10mA，电流表指针指在32
格，因此电流表的读数为
。
13．（2022 高二上·福建·学业考试）如图是“验证机械能守恒定律”的实验装置。
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（1）本实验应选用 （填“A”或“B”）的重物；
A．密度小、体积大 B．密度大，体积小
（2）释放纸带时，重物应 （填“A”或“B”）打点计时器；
A．靠近 B．远离
（3）完成本实验 （填“A”或“B”）刻度尺。
A．需要 B．不需要
【答案】 B A A
【详解】（1）[1]本实验中要较小空气阻力对实验的影响应选用密度大，体积小的重物。
故选B。
（2）[2] 释放纸带时，重物应靠近打点计时器。
故选A。
（3）[3] 完成本实验需要使用刻度尺测量位移。
故选A。
14．（2020 高二下·河南郑州·学业考试）某同学利用单摆测量当地的重力加速度g。
（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮
夹紧，如图所示。这样做的目的是 （填字母代号）。
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A．保证摆动过程中悬点位置不变
B．可使周期测量更加准确
C．便于调节摆长
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
（2）他组装好单摆后，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球上端的长度L=1.1120m，
再用游标卡尺测量出摆球的直径为12.0mm，则该单摆摆长为 m。
（3）对摆长约为1m 的单摆进行周期测量时，应该选择摆球处于 （填“最高点”或“平衡位
置”）开始计时；该同学测量时第一次单摆的振幅小于10cm，第二次单摆的振幅大于30cm，用第
（填“一”或“二”）次的数据计算出的重力加速度值更准确。
【答案】 AC 1.1180 平衡位置 一
【详解】（1）[1]．在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹
紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故
AC 正确。
故选AC。
（2）[2]．摆球直径为d=12mm=0.0120m；单摆摆长为
L=l+
=1.1120m+0.0060m=1.1180m
（3）[3][4]．对摆长约为1m 的单摆进行周期测量时，应该选择摆球处于平衡位置开始计时；若单摆振幅
大于30cm，则单摆的振动就不再是简谐振动，则用第一次的数据计算出的重力加速度值更准确。
15．（2021 高二·河北·学业考试）在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的
方法来进行实验，实验装置如图（a）所示，实验原理如图（b）所示。
（1）若入射小球质量为
，半径为
；被碰小球质量为
，半径为
，则要求： （单选）
（填字母代号）；
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A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
（2）在本实验中，下列关于小球落点P 的说法，正确的是 （单选）；
A．如果小球每次都从同一点无初速度释放，重复几次的落点P 一定是重合的
B．由于偶然因素存在，重复操作时小球落点不重合是正常的，落点应当很分散
C．测定P 点位置时，如果重复10 次的落点分别为
、
、…、
，则OP 应取
、
、…、
平均
值，即
D．用尽量小的圆把
、
、…、
圈住，这个圆的圆心是小球落点的平均位置P
（3）用刻度尺测量M、P、N 距O 点的距离
、
、
，通过验证等式 是否成立，从而验证
动量守恒定律。
【答案】 C D
【详解】（1）[1]两球碰撞时要发生对心碰撞，两球的直径应相等，即
为防止碰撞过程中入射球反弹，入射球的质量应大于被碰撞的质量，即
故选C。
（2）[2]AB．由于偶然因素存在，如所受的阻力不相等，小球的落地点不可能完全重合，但落点应当比较
集中，故AB 错误；
CD．确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表
落点的平均位置；由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，故不能用平均值的方法求解，故C 错
误，D 正确。
故选D。
（3）[3]如果动量守恒有
小球碰后做平抛运动，由于平抛是高度相同，则落地点的时间相等，因此在水平方向根据
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可知有
解得验证等式
16．（2023 高二上·山东·学业考试）某同学用滑块从倾斜的气垫导轨上自由滑下来验证机械能守恒定律。
如图所示，P 是固定在滑块上的挡光片，1、2 是固定在气垫导轨上的两个光电门，可以记录P 通过光电门
的时间，用P 通过光电门的平均速度表示滑块通过光电门时的瞬时速度。已知气垫导轨与水平方向的夹角
为
，滑块及P 的总质量为m，P 的宽度为d，光电门1、2 间的距离为L。某次实验测得P 依次通过1、2
光电门的挡光时间分别为
、
，查出当地的重力加速度g。
（1）P 通过光电门1 时的速度大小为 ，通过光电门2 时的速度大小为 ；
（2）滑块及P 通过光电门1 时的动能为 ，由光电门1 运动到光电门2 的过程中，动能的增加量为
，重力势能的减少量为 。（用题中所给物理量的字母表示）
【答案】
【详解】（1）[1][2]用P 通过光电门的平均速度表示滑块通过光电门时的瞬时速度，P 通过光电门1 时的速
度大小为
通过光电门2 时的速度大小为
（2）[3][4][5]滑块及P 通过光电门1 时的动能为
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滑块及P 通过光电门2 时的动能为
由光电门1 运动到光电门2 的过程中，动能的增加量为
重力势能的减少量为
17．（2024 高二下·湖南岳阳·学业考试）某同学利用重物的自由落体运动来验证机械能守恒定律。
(1)实验的原理是：通过比较重物自由下落时在某两点间动能的变化与 的变化是否相等，验证
重物的机械能是否守恒。
(2)操作该实验时，其中一个重要的步骤是接通电源释放纸带，则如图2 所示操作中合理的是 。
【答案】(1)重力势能
(2)D
【详解】（1）（1）[1]由于重物自由下落时，重力势能转化为动能，即重力势能减少量等于动能的增加量，
因此实验的原理是：通过比较重物自由下落时在某两点间动能的变化与重力势能的变化是否相等，验证重
物的机械能是否守恒。
（2）（2）[2]AB．由图2 可知，AB 操作时会增大纸带与打点计时器间的摩擦力，增大实验误差，AB 操作
不合理；
C．C 操作时，纸带不会得到充分利用，纸带上得到的数据较少，计算时会产生误差，C 操作不合理；
D．D 操作时，不会增大纸带与打点计时器间的摩擦力，纸带会得到充分利用，纸带上得到的数据较多，因
此实验不会增大实验误差，D 操作合理。
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故选D。
18．（2023 高二·陕西·学业考试）某实验小组采用如图甲所示的实验装置来探究功与速度变化的关系。在
正确操作的情况下，该小组某次所打的纸带如图乙所示。为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用
纸带上的 （填“
”“
”或“
”）段进行测量；若使用的交流电的频率为
，则小车最
终获得速度的大小是
。
【答案】
0.65
【详解】[1]为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，即小车达到的最大速度，应选用纸带上的点迹均匀的
部分，即
段。
[2]小车最终获得速度的大小为
19．（2020 高三下·福建·学业考试）探究“恒力做功与动能改变的关系”的实验装置如图所示。
(1)实验中打点计时器所用电源是 （填“A”或“B”）；
A．交流电源 B．直流电源
(2)实验时，应 （填“A”或“B”）；
A．先释放小车，后接通电源 B．先接通电源，后释放小车
(3)为了使小车受到的合外力等于细绳对小车的拉力，实验时 （填“A”或“B”）平衡小车受到的摩擦力。
A．需要 B．不需要
【答案】 A B A
【详解】(1)[1]实验中打点计时器所用电源是交流电源，故选A；
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(2)[2]实验时，应先接通电源，后释放小车，故选B；
(3)[3]为了使小车受到的合外力等于细绳对小车的拉力，实验时需要平衡小车受到的摩擦力，故选A。
20．（2021 高二上·浙江·学业考试）在“探究平抛运动的特点”的实验中：
①某同学获得了一个小球做平抛运动时的频闪照片，该同学以小球平抛的初始位置为坐标原点建立了如图
所示的坐标系，假设球在“1”“2”“3”三位置的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）和（x3，y3），以下说法正
确的是 。
A．研究水平分运动时应有
B．研究水平分运动时应有
C．研究竖直分运动时应有
D．研究竖直分运动时应有
②若频闪周期为T、小球实际的位移是照片上的n 倍，则下列计算式求得的平抛初速度，误差最小的是
。
A．
B．
C．
D．
【答案】 BD C
【详解】①[1]平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直分运动为自由落体运动，由于1、2 和2、3 位
置之间的时间间隔相等，则根据运动学规律可知，研究水平分运动时应有
研究研究竖直分运动时应有
故选BD。
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②[2]为了使相对误差最小，选择数据时应选择最大的水平位移来计算平抛初速度，即
故选C。
21．（2024 高二上·江苏·学业考试）如图所示，利用频闪照相研究平抛运动，小球A 由斜槽滚下从桌边缘
水平抛出。当恰好离开桌边缘时，小球B 同时下落，两球恰好在位置4 相碰（g 取10 m/s2）。
（1）在图中标明与小球B 相对应的小球A 的另外两个位置（用圆标记） 。
（2） 小球A 离开桌面时的速度v= m/s。（结果保留两位有效数字）
【答案】 见解析 1.5
【详解】（1）[1]由于小球A 在水平方向上匀速运动，频闪照相的闪光时间间隔相等，则小球A 在四个位
置上的水平距离都相等，而在竖直方向上与小球B 的运动情况相同，即与小球B 处于同一水平线上，运动
轨迹如图所示。
（2）[2]由图知两球相遇时在竖直方向上的通过的位移大小均为
h=5×9cm=0.45m
根据
h=
gt2
解得运动时间
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t=0.3s
而小球A，在此时间内通过的水平位移
x=5×9cm=0.45m
根据
x=v0t
解得
v0=1.5m/s
22．（2024 高二下·北京·学业考试）某同学做“探究加速度a 与拉力F 的关系”实验。保持小车的质量不
变，改变小车所受的拉力，得到拉力F 和加速度a 的数据，并在图坐标系中描出这些数据点。
(1)请在图中画出
图像。
(2)由该图像可知，小车的加速度a 与它所受拉力F 成 （选填“正比”或“反比”）。
【答案】(1)
(2)正比
【详解】（1）根据作图原则使尽可能多的点在所画的图像上，如果有些数据不在图像上，则让这些数据
尽可能对称的分布在图像两侧，如图所示
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（2）由图像可知为一条倾斜直线，则小车的加速度a 与它所受所用力F 成正比，故填正比。
23．（2024 高二上·浙江·学业考试）实验小组为测量某横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，先
用螺旋测微器测定该金属丝的直径，测得的结果如下甲图所示，则该金属丝的直径
。然后
他又用游标尺上标有20 等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如下乙图所示，则该工件的长
度
。
【答案】 2.150/2.149/2.151 5.025
【详解】[1]金属丝的直径为
[2]工件的长度
24．（2024 高二下·湖南岳阳·学业考试）实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中，使用了如图甲
所示的实验装置。
本次实验需要用的测量仪器有 （填“刻度尺”或“秒表”）。如图乙所示，某同学在正确操
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作下打出了一条纸带，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5 个计数点0、1、2、3、4.相邻两个
计数点之间都有4 个点迹没有标出，测出各计数点到0 点之间的距离。已知打点计时器接在频率为50Hz 的
交流电源两端，打点计时器打下计数点2 时小车的速度大小
m/s（结果保留两位有效数
字）。
【答案】 刻度尺 0.19
【详解】[1]打点计时器可以计时，不需要秒表，需要刻度尺测量纸带计数点间的距离。
[2]打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源两端，相邻两个计数点之间都有4 个点迹没有标出，则相邻计
数点间的时间间隔为
打点计时器打下计数点2 时小车的速度大小
25．（2023 高三上·福建·学业考试）“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”的实验装置如图甲所示，将
轻弹簧竖直地悬挂在铁架台上，用刻度尺测出弹簧的长为l0；当弹簧下端挂上两个质量均为m 的钩码时，
再用刻度尺测出此时弹簧的长度为l，已知重力加速度为g。则
（1）弹簧的伸长量x 为 （选填“A”或“B”）
A．
B．
（2）弹簧的弹力F 大小为 （选填“A”或“B”）
A．mg B．2mg
（3）为探究弹簧伸长量与弹力的关系，测得多组数据后画出如图乙所示
的图像，则图像的斜率表示
。
【答案】 B B 弹簧的劲度系数
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【详解】（1）[1]弹簧的伸长量为现长度与原长的差值。
故选B。
（2）[2]物体静止时受到的重力与弹力是一对平衡力，弹簧的弹力
故选B。
（3）[3]据胡克定律
可知k 为弹簧的劲度系数，即为
的图像的斜率。
26．（2023 高二下·福建·学业考试）用打点计时器测量小车的瞬时速度，实验的主要装置如图所示。
（1）打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源上正常工作时，每隔t= s（选填“0.02”或“0.1”）打
一次点；
（2）按照操作规范，实验时应将小车靠近打点计时器，还须 （选填“A”或“B”）；
A．先接通电源，后释放小车
B．先释放小车，后接通电源
（3）某次实验时，小车做匀加速直线运动，由打点计时器获得的纸带如图所示，A、B、C 为纸带上选取
的三个点，相邻两点间的时间间隔为T，测得A、B 及B、C 间的距离分别为s1、s2，则打下B 点时小车的
速度vB= （用s₁、s₂、T 表示）。
【答案】 0.02 A
【详解】（1）[1]打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源上正常工作时，根据
可知每隔0.02s 打一次点。
（2）[2]按照操作规范，为了充分利用纸带，实验时应将小车靠近打点计时器，还须先接通电源，后释放
小车。
故选A。
（3）[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下B 点时小车的速度为
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27．（2023 高二上·浙江·学业考试）（1）完成下列实验，需要使用打点计时器的是 （填字母）。
A．探究小车速度随时间变化的规律B．验证机械能守恒定律
C．探究平抛运动规律
（2）关于电磁打点计时器，以下说法正确的是 （填字母）。
A．电磁打点计时器工作电压为220V 的交流电
B．它是计时的仪器，如使用的电源频率为50Hz，则打点的时间间隔为0.02s
C．如使用的电源电压增加，则打点的时间间隔会减少
（3）在“探究求合力的方法”的实验中，两次拉橡皮筋“等效”的含义是 。
A．橡皮筋形变量相等B．橡皮筋拉伸的方向相同C．橡皮筋结点要拉到同一位置
（4）在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器连接50Hz 的交流电，得到如图所示的纸
带，计数点A、B、C、D、E 间均有4 个打点未画出，则B 点的读数为 cm，D 点的瞬时速度大
小为 m/s（第二空保留2 位有效数字）。
【答案】 AB/BA B C 1.20 0.31
【详解】（1）[1]完成探究小车速度随时间变化的规律和验证机械能守恒定律需要使用打点计时器。
故选AB。
（2）[2]A．电磁打点计时器工作电压为4—8V 的交流电，故A 错误；
B．它是计时的仪器，如使用的电源频率为50Hz，则打点的时间间隔为0.02s，故B 正确；
C．打点的时间间隔只与电源频率有关，故C 错误。
故选B。
（3）[3]在“探究求合力的方法”的实验中，两次拉橡皮筋“等效”的含义是橡皮筋结点要拉到同一位置。
故选C。
（4）[4]则B 点的读数为1.20cm。
[5]相邻计数点的时间间隔为
T = 4 × 0.02s = 0.1s
打计数点D 点的瞬时速度大小为
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28．（2023 高二下·湖南娄底·学业考试）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打出的纸带如
图所示，每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出。点A 对准刻度尺0 刻线，从刻度尺上读出B、C、
D、E 到A 点的距离，其中AD 两点间距
cm，用读出的数据求打出C 点时纸带的速度大
小为
m/s（保留三位有效数字，打点计时器的工作频率为50Hz）。
【答案】 5.82/5.83/5.84/5.85 0.231/0.232/0.233
【详解】[1]AD 两点间距
[2]相邻两点间的时间间隔T=0.1s，打出C 点时纸带的速度大小为
29．（2019 高三下·甘肃酒泉·学业考试）某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力
的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，
记下传感器的最大示数
，再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数
。
（1）计时器接通频率为50Hz 的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起，每5
个点取一个计数点，量出计数点之间的距离，则小车的加速度a=
。
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（2）改变小桶中细砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a 与合力
（
）
的关系图像，不计纸带与打点计时器间的摩擦，下列图像中可能正确的是 。
A．
B．
C．
D．
（3）关于该实验，下列说法中正确的是 。
A．小车和传感器的总质量应远大于砂桶和砂的总质量
B．实验中需要将长木板右端垫高
C．实验中需要测出桶和桶中沙的总质量
D．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据
（4 ）同一次实验中，小车释放前传感器示数
与小车加速运动时传感器示数
的关系是
（选填“<”“=”或“ >”）。
【答案】 0.16 AB D >
【详解】（1）[1]由于每相邻两个计数点间还有4 个点，所以相邻的计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小，得
（2）[2]由于已经平衡摩擦力，所以有
图像应该过原点的笔直曲线，若当合外力过大，因为长木板长度有限，根据加速度与位移的关系可得，加
速度趋向与一个极限值；
故选AB；
（3）[3]A．实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量远大于小桶和砂的总
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质量，故A 错误；
B．实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B 错误；
C．实验中力传感器可以直接得出力的大小，故不需要测出桶和桶中沙的总质量，故C 错误；
D．用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D 正确；
故选D；
（4）[4]对小桶受力分析，设小桶重力为mg，木板释放前力传感器的示数为F1，所以
设小车的质量为Mg，小车在加速运动时力传感器的示数为F2，根据牛顿第二定律得
所以
30．（2021 高二上·山东·学业考试）用光电门传感器测量小车瞬时速度的装置如图所示。小车前端装有宽
度为
的挡光片，挡光片的前沿与小车前端对齐，将小车从导轨上的A 点由静止释放，通过装在
点的光
电门，测得挡光片通过光电门的挡光时间Δt，计算出挡光片通过光电门的平均速度。依次减小挡光片的
宽度
，将小车每次都从A 点由静止释放，重复以上过程，得到6 组数据如下表所示。
序
号
挡光片宽度
挡光时
间
平均速度
1
0.300
0.2340
1.28
2
0.200
0.1600
3
0.100
0.0810
1.23
4
0.050
0.0410
1.22
5
0.020
0.0165
1.21
6
0.010
0.0083
1.20
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（1）将小车每次都从A 点由静止释放，是为使小车前端到达
点时的瞬时速度 （填“相同”或“不
同”）。
（2）挡光片通过光电门的平均速度
（用
和Δt表示），表中第2 组数据的平均速度
。（保留3 位有效数字）
（3）挡光片宽度足够小时，可用平均速度的测量值代表瞬时速度。表中
的平均速度最接近
小车前端到达
点的瞬时速度。
【答案】 相同
1.25 1.20
【详解】（1）[1]将小车每次都从A 点由静止释放，是为使小车前端到达
点时的瞬时速度相同；
（2）[2]根据平均速度的公式可得，挡光片通过光电门的平均速度为
[3]根据图中数据可得，表中第2 组数据的平均速度为
（3）[4]因为挡光片宽度足够小时，可用平均速度的测量值代表瞬时速度，即可得表中
的平均速度最接近小车前端到达
点的瞬时速度。
31．（2024 高三·河北·学业考试）某同学欲测量两不同弹簧的劲度系数，设计的实验装置如图（a）所示，
将弹簧1 的下端与弹簧2 的上端连接，指针A 固定在两弹簧连接处，指针B 固定在弹簧2 的下端，刻度尺
竖直固定在两弹簧旁边。实验过程中两弹簧均在弹性限度内，不计指针重力，当地重力加速度g 取10m/
s²。
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(1)关于该实验，下列说法正确的是 。（填正确答案标号）
A．刻度尺的零刻度线一定要对应弹簧1 的最上端
B．弹簧2 的重力会影响弹簧1 劲度系数的测量
C．挂上钩码后需等指针稳定后再进行读数
(2)将质量均为100g 的钩码逐个挂在弹簧2 下端，得到两指针对应的示数
、
，在坐标纸上画出
、
与钩码个数n 的关系图如图（b）所示，可求出弹簧2 的原长为 cm，弹簧1、2 的劲度系数分别为
N/m，
N/m。（结果均保留到整数）
【答案】(1)C
(2) 12 25 50
【详解】（1）A．刻度尺的零刻度线不一定要对应弹簧1 的最上端，能通过两次读数之差计算出弹簧伸长
量即可，故A 错误；
B．由
可知，弹簧1 弹力的变化量不受弹簧2 的重力的影响，所以不会影响弹簧1 劲度系数的测量，故B 错误；
B．挂上钩码后指针移动，需要等指针稳定后再进行读数，故C 正确。
故选C。
（2）[1]随着所挂钩码个数的增加，弹簧的伸长量逐渐增大，指针对应的示数逐渐增大，又初始时指针B
在下端，则初始时指针B 对应的刻度大，故题图（b）中上方的图线为指针B 对应的刻度随钩码个数变化的
关系图线，根据题图（b）可知弹簧2 的原长为
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[2][3]由胡克定律
可得
对弹簧1，有
对弹簧2，有
32．（2024 高三·河北·学业考试）实验小组用图（a）所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，长木
板水平，长木板上方的细线与木板平行，动滑轮两侧的细线均处于竖直状态，实验的主要步骤如下：
(1)在砝码盘中放入质量为
的砝码，滑块被拉动后，记下力传感器的示数，并根据打出的纸带计算加速
度。打点计时器所接电源的频率为
，每五个计时点取一个计数点，某次打出的纸带如图（b）所示，
则打计数点5 时滑块的速度大小为
，加速过程，滑块的加速度大小为
，光滑动滑轮
的加速度大小为
。（均保留3 位有效数字）
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(2)保持砝码盘中砝码的质量恒为
，改变滑块中砝码的质量，用天平测出滑块（含砝码）的总质量M，
记录下滑块运动后砝码盘落地前力传感器的示数F，作出
图像，测得该图像斜率为k，如图（c）所
示。则动滑轮和砝码盘的总质量为 ，滑块与长木板间的动摩擦因数为 。（用
、k、b 和重
力加速度g 表示）
【答案】(1) 1.00 2.00 1.00
(2)
【详解】（1）[1]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知，打计数点5 时滑块的速度
[2][3]根据图（b）可知，后几段时间间隔内的位移逐渐减小，说明砝码盘已经落地，相邻两段间的位移差
约为
，则大致可以判断出在打计数点6 到7 之间砝码盘已经落地，因此计算加速度时应用计数点6
之前的数据。由逐差法可得滑块的加速度大小为
动滑轮的加速度大小是滑块加速度大小的一半，光滑动滑轮的加速度是
。
（2）[1][2] 设动滑轮和砝码盘的总质量为
，细线上的拉力大小为F，动滑轮加速过程的加速度大小为
a，由牛顿第二定律有
联立得
对比图像得
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解得
33．（2024 高二·重庆·学业考试）某兴趣小组设计了如图1 所示装置来探究“滑块与木板之间的动摩擦因
数”。主要操作步骤如下：
①正确安装实验装置后，通过橡皮泥配重使滑块（含遮光条）的质量M 与托盘（含橡皮泥）的质量相等，
并测出遮光条的宽度d，遮光条到光电门中心的距离x；
②接通电源，将滑块和托盘同时由静止释放，记录光电门的遮光时间t；
③逐次往托盘中增加质量为m 的砝码，重复第②步操作。
（1）滑块通过光电门时的速度大小
，滑块运动的加速度大小
（用题给物理量符
号表示）
（2）该小组同学查阅到当地重力加速度为g。通过分析，以
为纵轴，以
为横
轴，作出如图2 所示的关系图像，其中图像斜率为k。则滑块与木板间的动摩擦因数
。
（3）本次实验的最终结果可能有误差，原因可能是： （回答一条即可）。
【答案】
除了摩擦力，系统还会受到空气阻力及滑轮与细绳之间的摩
擦力作用
【详解】（1）[1]由题意，可得滑块通过光电门时速度大小为
[2]根据
可得，滑块运动的加速度大小
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（2）[3]对砝码，滑块（含遮光条）的质量M 与托盘（含橡皮泥）整个系统进行研究，根据牛顿第二定律
可得
整理可得
以
为纵轴，以
为横轴，作出如图2 所示的关系图像，其中图像斜率为k。则滑
块与木板间的动摩擦因数
（3）[4]本次实验的最终结果可能有误差，原因可能是：除了摩擦力，系统还会受到空气阻力及滑轮与细
绳之间的摩擦力作用。
34．（2024 高二下·湖南·学业考试）某同学做“练习使用打点计时器”的实验，其所用计时器有两种：电
磁打点计时器、电火花计时器。这两种计时器都是使用 （填“交流”或“直流”）电源；它
们所接电源的频率相同，则它们的打点周期 （填“相同”或“不相同”）。
【答案】 交流 相同
【详解】[1]电火花计时器和电磁打点计时器都是计时仪器，它们使用的电源是交流电源；
[2]这两种打点计时器都是每隔0.02s 打一次点，打点周期相同。
35．（2024 高三·河北·学业考试）某同学学习“力的合成与分解”后，利用实验室的器材设计了如图（a）
所示的实验装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，量角器竖直放置，结点O 与量角器的中心点在同
一位置。
(1)关于该实验，下列说法正确的是__________。（填正确答案标号）
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A．需要测量重物c 的重力
B．弹簧测力计的重力对细线上拉力的测量有影响
C．连接结点O 的三根细线必须等长
D．弹簧测力计必须与量角器平行
(2)某次测量时，弹簧测力计a 的示数如图（b）所示，单位为N，则读数为 N。
(3)弹簧测力计a 对准60°刻度，弹簧测力计b 对准180°刻度，保持两弹簧测力计间的夹角不变，绕O 点顺
时针缓慢旋转至a 水平，则弹簧测力计a 的示数 ，弹簧测力计b 的示数 。（均选填
“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”）
【答案】(1)AD
(2)4.6
(3) 一直减小 一直增大
【详解】（1）A．验证力的平行四边形定则时，需要知道合力与分力的大小和方向，即需要测量重物c 的
重力，即合力。故A 正确；
BD．弹簧测力计的示数等于细线上的拉力，弹簧测力计的重力对细线拉力的测量无影响，测量时弹簧测力
计必须与量角器平行。故B 错误；D 正确；
C．连接结点O 的三根细线等长与否对实验无影响。故C 错误。
故选AD。
（2）题图（b）中弹簧测力计的最小分度为0.2N，则弹簧测力计a 的读数为4.6N。
（3）[1][2]两弹簧测力计间的夹角不变，在圆内画出力的矢量三角形，如图所示，
可知弹簧测力计a 的示数一直减小，弹簧测力计b 的示数一直增大。
36．（2024 高二上·山东·学业考试）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置。
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(1)本实验应用的实验方法是_______
A．控制变量法
B．假设法
C．理想实验法
(2)下列说法中正确的是_______
A．实验中的打点计时器应接直流电源
B．实验时应先释放小车，再启动打点计时器
C．实验前应把长木板的一端垫起适当高度，以平衡小车受到的摩擦力
D．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小
(3)在探究加速度与力的关系时，若取车的质量
，改变砝码质量m 的值，进行多次实验，以下m
的取值最不合适的一个是_______
A．
B．
C．
D．
(4)图乙是某同学在实验中打出一条纸带，他从比较清晰的点O 开始，每五个计时点取一个计数点，已知打
点计时器打点的时间间隔为0.02s，由此可求得小车的加速度大小为 m/s2（结果保留三位有效数
字）。
(5)如图丙所示，为某同学在探究加速度a 与力F 的关系时，根据测量数据作出的
图像，图线不过坐
标原点的原因可能是长木板的倾斜程度 （填“过大”或“过小”）。
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【答案】(1)A
(2)C
(3)D
(4)1.20
(5)过小
【详解】（1）探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法。
故选A。
（2）A．实验中的打点计时器应接直交流电源，A 错误；
B．实验时应先启动打点计时器，再释放小车，B 错误；
C．实验前应把长木板的一端垫起适当高度，以平衡小车受到的摩擦力，C 正确；
D．在探究加速度与质量的关系时，应保持小车所受拉力的大小不变，改变小车的质量，D 错误。
故选C。
（3）当小车质量远大于砝码与砝码盘质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码与砝码盘的重力，在
探究加速度与力的关系时，若取车的质量
，改变砝码质量m 的值，m 的取值最不合适的一
个是500g。
故选D。
（4）根据逐差法求加速度可得
（5）
图像不过原点是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力过小造成的，即板的倾斜角度过小或没有倾斜。
37．（2022 高二上·广西·学业考试）（1）在做“研究平抛运动”的实验时，除了需要用到木板、小球、斜
槽、铅笔、图钉，还需要用到的器材是 。
A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．弹簧秤 E．重垂线
（2）在研究平抛物体的运动的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有 。
A．小球开始滚下的高度
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B．小球在空中飞行的时间
C．运动轨迹上某点P 的水平坐标
D．运动轨迹上某点P 的竖直坐标
（3）下列有关减小该实验误差的说法，不正确的是 。
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点都连接起来
（4）某同学通过描点法画出小球平抛运动轨迹和所测数据如图所示，则物体平抛运动的初速度是
m/s。（g 取10m/s²）
【答案】 BE/EB CD/DC BCE 0.32
【详解】（1）[1]需要重垂线来确定装置是否水平，需要坐标纸来描绘小球轨迹，及记录数据。
故选BE；
（2）[2]用纵坐标数据确定时长，横坐标数据确定水平位移，从而确定初速度大小。
故选CD；
（3）[3]AB．为了确保每次水平抛出的速度相同，应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，并不要求
轨道要光滑，故A 正确，B 错误；
C．研究的是平抛运动，斜槽的末端必须水平，故C 错误；
D．为了使描出的轨迹更好的反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D 正确；
E．为了比较准确的描出小球运动的轨迹，应该平滑连接尽可能多的点，不在曲线上的点均匀分布在曲线
的两侧，故E 错误。
本题选择错误的，故选BCE。
（4）[4]由于0 到16cm 和16cm 到32cm 的位移相等，故其两段时间间隔也相等，根据逐差公式有
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解得
故水平初速度为
38．（2022 高二上·浙江·学业考试）（1）在实验室做力学实验时会经常用到重物，请为下列实验从图中选
择最合适的“重物”（填“A”、“B”或“C”）。
①“探究加速度与力、质量的关系”实验中驱动小车的重物是 ，
②用自由落体运动“验证机械能守恒定律”中的重物是 。
A．
B．
C．
（2）如图实验器材中，既能用于“探究小车速度随时间变化的规律”，还能用于“探究加速度与力、质
量的关系”、“探究做功与物体速度变化的关系”、“验证机械能守恒定律”等分组实验的是 。
A．
B．
C．
D．
（3）某同学用如图1 所示装置测定重力加速度的大小，已知打点的频率为50Hz，请回答：
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已知纸带上记录的点为打点计时器连续打的点，打点计时器在打C 点时物体的瞬时速度大小为 m/s，所
测得的重力加速度大小为 m/s2.（结果均保留三位有效数字）
【答案】 C A AD/DA 1.17 9.75
【详解】（1）①[1]“探究加速度与力、质量的关系”实验中驱动小车的重物是槽码，故选C；
②[2]用自由落体运动“验证机械能守恒定律”中的重物是重锤，故选A；
（2）[3]“探究小车速度随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“探究做功与物体速度
变化的关系”、“验证机械能守恒定律”实验都需要利用纸带进行研究，需要打点计时器和刻度尺，故选
AD。
（3）[4][5]相邻计数点间的时间间隔为
做匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度，则打点计时器在打C 点时物体的瞬时速度大小为
根据逐差法可得重力加速度大小为
39．（2024 高三下·海南省直辖县级单位·学业考试）某课外活动实验小组设计如图1 所示实验装置验证机
械能守恒定律，在动滑轮的下方悬挂重物A、定滑轮的下方悬挂重物B，重物B 上固定一遮光条，遮光条
的宽度为d，已知A、B 的质量相等，悬挂滑轮的轻质细线始终保持竖直，滑轮及遮光条的质量忽略不计。
在遮光条正下方固定四个光电门，调节各光电门的中心，使其与遮光条的中心均在同一竖直线上。由静止
释放重物B，记录重物B 通过每个光电门的挡光时间，重力加速度为g。
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(1)开始时，绳绷直，重物A、B 处于静止状态。释放后，A、B 开始运动，测出遮光条通过某一光电门的时
间为
，则重物B 经过该光电门时的速度为
（用题中所给物理量的字母表示）。
(2)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图2 所示，则遮光条的宽度
。
(3)若测得某光电门的中心与遮光条释放点的竖直距离为
，遮光条通过此光电门的挡光时间为
，重物
A、B 的质量均为m，则从释放点下落至遮光条通过此光电门中心时的系统动能的增加量
，
系统重力势能的减少量
（以上两空均用题中所给物理量的字母表示）。若在实验误差允许
的范围内有
，则说明A、B 构成的系统机械能守恒。
【答案】(1)
(2)1.020
(3)
【详解】（1）重物B 经过该光电门时的速度为
（2）遮光条的宽度为
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（3）[1]从释放点下落至遮光条通过此光电门中心时的系统动能的增加量为
其中
化简可得
[2]系统重力势能的减少量为
40．（2024 高二下·湖南娄底·学业考试）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，A 点距光电门B
的高度为h。
(1)用十分度游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则小球的直径为主尺刻度 （“加
上”或“减去”）游标尺刻度。
(2)将小球从A 点由静止释放，若小球通过光电门B 的时间为t，则小球通过光电门B 时的速度大小
（用d，t 表示）。
【答案】(1)加上
(2)
【详解】（1）用十分度游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则小球的直径为主尺刻度加上
游标尺刻度。
（2）小球通过光电门B 时的速度大小为
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41．（2022 高三·山东·学业考试）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球
碰撞前后的动量关系。图中的O 点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A 球多次从斜轨上
位置P 由静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B 球静置于水平轨道的末端，再将
A 球从斜轨上位置P 由静止释放，与B 球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A 球与B 球相碰的
过程，分别找到碰后A 球和B 球落点的平均位置D 和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF 分别为
x1、x2、x3，测得A 球的质量为m1，B 球的质量为m2。
（1）该实验必须满足的条件有 。
A．两球的质量必须相等
B．轨道末端必须水平
C．B 球的半径大于A 球的半径
D．A 球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
（2）当满足表达式 时，即说明两球碰撞中动量守恒；当水平射程x1、x2、x3满足表达式 时，
则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测量的物理量表示）
【答案】 BD/DB
【详解】解：（1）[1]A．为防止两球碰后A 球反弹，A 球的质量必须大于B 球的质量，A 错误；
B．为使两球碰后都做平抛运动，轨道末端必须水平，B 正确；
C．为减小实验误差，要求两球对心碰撞，因此B 球的半径与A 球的半径相等，C 错误；
D．为使小球A 每次运动到斜槽末端速度相等，A 球每次必须从斜轨道的同一位置由静止释放，D 正确。
故选BD。
（2）[2]两小球碰后在空中做平抛运动，下落的高度相等，由
可知，小球在空中运动时间相等，小
球在水平方向做匀速直线运动，因此可用水平方向的射程代替小球水平方向的抛出速度，当满足表达式
即满足表达式
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时，说明两球碰撞中动量守恒。
[3] 若碰撞为弹性碰撞，则机械能守恒，则有
所以可知当水平射程x1、x2、x3满足表达式
则说明两球的碰撞为弹性碰撞。
42．（2020 高三上·浙江杭州·学业考试）在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的
周期公式得到g=
。只要测出多组单摆的摆长和运动周期T，作出T2— 图像，就可以求出当地的重力
加速度。理论上T2— 图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示。
(1)造成图像不过坐标点的原因可能是 ；
(2)由图像求出的重力加速度g= m/s2；（取
2=9.87）
(3)如果测得的g 值偏小，可能的原因是
A．测摆线时摆线拉得过紧
B．先测摆长，再测周期，在测周期时，上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，停表过迟按下
D．实验时误将49 次全振动数为50 次
【答案】 测摆长时漏掉了摆球的半径 9.87 B
【详解】(1)[1]图像不通过坐标原点，将图像向右平移1cm 就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小
1cm，故可能是漏加小球半径；
(2)[2]由：
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T=2
得：
则有：
=k=4
解得：g= 9.87m/s2
(3)[3]根据：
g=
A.测摆线时摆线拉得过紧，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度的测量值偏大，故A 错误；
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知摆长的测量值偏小，导致重力加速度
的测量值偏小，故B 正确；
C．开始计时时，停表过迟按下，周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故C 错误；
D．实验时误将49 次全振动数为50 次，周期的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏大，故D 错误。
故选B。
43．（2022 高三·海南·学业考试）“练习使用打点计时器”实验中：
（1）电火花打点计时器使用的是 电源。
A．交流 B．直流
（2）电火花打点计时器所用电源的电压为 ．
A．220V B．36V
【答案】 A A
【详解】（1）[1]电火花打点计时器使用的是交流电源。
故选A。
（2）[2]电火花打点计时器所用电源的电压为220V。
故选A。
44．（2023 高二·湖南·学业考试）如图，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用到以下两种
打点计时器。图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其电源采用的是
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（填“交流6V”“交流220V”或“四节蓄电池”）。
【答案】 电火花计时器 交流220V
【详解】[1]图乙是电火花计时器。
[2]电火花计时器，其电源采用的是交流220V。
45．（2020 高二上·北京海淀·学业考试）某探究小组用自制“滴水计时器”研究小车在水平桌面上的直线
运动。如左图所示，将该计时器固定在小车旁，用手轻推一下小车，在小车运动过程中滴水计时器等时间
间隔地滴下小水滴，已知30s 内恰好有46 个小水滴落在桌面上。右图记录了桌面上连续的6 个水滴的位置。
（1）由右图可知，小车在桌面上是 运动的（选填“从右向左”或“从左向右”）。
（2）该小组同学根据右图的数据判断出小车做匀变速直线运动。滴水计时器滴下如右图中点A 处的水滴
时，小车的速度大小为 m/s。（结果保留2 位有效数字）
【答案】 从右向左 0.16
【详解】(1).[1]由题可知，小车做减速运动，则相同时间内水滴间隔逐渐增小，故小车从右向左运动。
(2).[2]所取两水滴的时间间隔为
由匀变速运动的规律可知，中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，则小车的速度大小为
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46．（21-22 高一上·广东深圳·期末）如图甲为某同学以砂和砂桶的总重力为小车的合外力F 做“质量保持
不变时，探究小车的加速度a 与力F 的关系”的实验装置。
(1)实验使用的电火花计时器应接 V 的 电源（填“直流”或“交流”）。
(2)平衡摩擦力时，要先 （填“挂上”或“取下”）砂桶。
(3)图乙为该同学实验中得到的一条纸带的一部分。已知电火花计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两
点的时间间隔为 s。A、B、C、D、E 是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有
画出，由此可得小车的加速度大小为
（计算结果保留两位有效数字）。
(4)该同学根据实验数据画出如图丙所示的
图像，请你帮他下结论： 。
【答案】 220 交流 取下 0.02 0.43（0.42~0.44） 质量保持不变时，小车的加
速度a 与力F 成正比
【详解】(1)[1][2]电火花计时器接220V 电压，交流电源；
(2)[3]平衡摩擦力时，需要平衡的是摩擦力，不是拉力，所以要先取下砂桶。
(3)[4][5]电火花计时器电源频率为50Hz，所以纸带上打相邻两点的时间间隔为
A、B、C、D、E 是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，所以相邻两计数点之间
的时间间隔为
，
，
，根据
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得
(4)[6]根据图像，加速度a 与力F 的关系为过原点的倾斜直线，说明质量保持不变时，小车的加速度a 与力
F 成正比。
47．（2023 高二上·江苏徐州·学业考试）某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如
图甲所示的实验装置。
（1）如图乙所示，是某根弹簧所受拉力F 与伸长量x 之间的关系图，由图可知，该弹簧的劲度系数是
N/m．
（2）该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图是某次测力时的弹簧秤指针位置的示意图，则该力的大小
为 N．
【答案】 200 2.76/2.73/2.74/2.75/2.77/2.78
【详解】（1）[1]根据胡克定律
可得该弹簧的劲度系数为
（2）[2]由图可知弹簧秤的分度值为0.1N，需要估读到下一位，所以该力的大小为2.75N。
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