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专题16 力学实验 4 大考点概览 考点01 “纸带”类实验 考点02 “弹簧、橡皮条”类实验 考点03 “小球”类实验 考点04 “力学创新”实验 1．（2026·福建·一模）用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，请回答下列问题： (1)细绳下端不挂槽码，将长木板右端用垫块垫起，轻推小车释放后，发现打点计时器打出的纸带点迹越来 越稀疏，此时应将垫块向___________（请填“左”“右”）移动。 (2)第（1）小题操作的目的是___________。 (3)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时 器采用的是频率为50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___________m/s2（结果保留两位有效 数字）。 2．（2026·重庆沙坪坝·一模）某小组利用图甲所示的装置完成实验：探究加速度与力、质量的关系。 考点1 “纸带”类实验 (1)关于本实验的操作，下列说法正确的一项是___________。 A．实验时打点计时器应接220V 的交流电源 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．实验时应调节连接小车的细绳与长木板平行 D．小车质量应远大于沙桶的质量 (2)某次实验时得到的纸带如图乙所示，已知相邻两计数点间还有4 个点未画出，电源的频率为 ，则 小车的加速度大小 ___________ ；若本次实验时力传感器的示数为 ，重力加速度 取 ， 则沙桶的总质量 ___________ （结果均保留2 位有效数字）。 (3)另一小组由于操作不慎，导致力传感器损坏，于是该小组转换思路重新进行实验。平衡小车摩擦后，保 持小车质量不变，以沙桶与沙总重力的2 倍为小车的合外力 ，通过改变沙桶中沙的质量，得到了图丙中 的曲线图像，一位同学利用最初的几组数据拟合了一条直线图像。如图所示，作一条与纵轴平行的虚线， 与这两条图线及横轴的交点分别为 、 、 ，若此虚线对应的小车质量为 ，沙桶与沙的总质量为 ， 则 ___________（用 、 表示）。 3．（2026·江西上饶·一模）在某校举办的科技节活动中，某小组在“实验挑战赛”中，选用力传感器和气 垫导轨装置探究“物体加速度与其所受合外力的关系”，装置如下图（a）所示： (1)实验时，下列说法正确的是（ ） A．需要测出重物的质量 B．细线应保持与气垫导轨平行 C．重物质量需远大于滑块质量 (2)测得很窄的遮光条宽度为d，遮光条遮光时间为Δt1，则滑块经过光电门的速度v=______（用d、Δt1表 示）。滑块静止释放位置与光电门之间的距离为L，多次改变滑块与光电门间的距离，并计算出经过光电 门的速度。以v2为纵轴，距离L 为横轴建立直角坐标系，并描点作图，如图（b）所示。由图（b）可得滑 块的加速度为___________（用b、c 表示）； (3)保持滑块质量不变，把气垫导轨调至水平。利用光电门系统测出不同力传感器示数F 时滑块的加速度 a，作出a-F 图线。若图线是___________，则物体加速度与其所受合外力成正比。 4．（2026·湖北襄阳·一模）请使用下列器材测量小车质量 ：小车、一端带有定滑轮的平直轨道、垫块、 细线、打点计时器、纸带、频率为 的交流电源、直尺、质量均为 的6 个槽码。 （1）实验步骤 i.按图安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6 个槽码。改变轨道的倾角， 用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑； . ⅱ保持轨道倾角不变，取下1 个槽码（即细线下端悬挂5 个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸 带上打的点迹测出加速度 ； iii.依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii； iv.以取下槽码的总个数 的倒数 为纵坐标， 为横坐标，作出 关系图线。 （2）已知重力加速度大小 ，请完成下列填空： (1)下列说法正确的是______（多选） A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处由静止释放 B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行 C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量 D．若细线下端悬挂着2 个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为 (2)写出 随 变化的关系式___________（用 表示） (3)测得 关系图线的斜率为 ，则小车质量 _________ （结果保留两位有效数字） 5．（2026·云南·一模）某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与合力的关系”的实 验，轻质细绳跨过定滑轮和固定在小车上的动滑轮连接重物和力传感器，实验中跨过动滑轮的两段绳子始 终与木板平行，力传感器可显示出绳子拉力的大小，绳子和滑轮质量均可不计，请回答下列问题： (1)关于该实验，下列说法正确的是（ ） A．打点计时器可以用干电池作为电源 B．实验时需要将木板倾斜适当角度来平衡阻力 C．此实验中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量 D．图中力传感器显示的拉力大小即为小车所受合外力大小 (2)某次实验得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有4 个点没有画出），已知电源频率为50Hz， 测得相邻两计数点之间的距离分别为 4.03cm、xDE=4.42cm，可得出小车 的加速度大小为a=___________m/s2（结果保留2 位有效数字）。 (3)该实验小组得到多组力传感器示数F 和小车加速度a 的数据，作出如图丙所示的a-F 图像。由图像可求 得小车的质量M=_________ kg。 6．（2026·甘肃·一模）某实验小组利用如图1 所示的实验装置探究小车的加速度与所受合外力的关系，其 中，M 表示小车的质量，m 表示沙和沙桶的总质量，滑轮很小且摩擦不计。实验过程中，小组成员通过调 整沙桶中沙的质量，使小车始终由静止开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上打点的方式记录小 车运动信息。实验后对纸带进行数据处理，作出小车加速度a 与弹簧测力计示数F 的关系图像。 (1)实验中，不必要的操作是（ ） A．用天平测出沙和沙桶的总质量 B．将带滑轮的长木板左端垫高，以平衡摩擦力 C．沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 D．在小车加速运动过程中及时读取弹簧测力计示数 (2)实验小组在实验中得到如图2 所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器接 频率为50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2（结果保留2 位有效数字）。 (3)以弹簧测力计的示数F 为横轴，小车的加速度a 为纵轴，作出a-F 的关系图线是一条过原点的直线，如 图3 所示，则小车的质量M=______kg。 7．（2026·安徽淮南·一模）为了“探究物体质量一定时加速度与力的关系”，某班级分成若干学习小组， 同学们设计了如图所示的实验装置，其中M 为小车质量，m 为砝码和砝码盘的质量，将mg 作为小车所受 的合力 ，重力加速度为g。 (1)关于本实验，下列说法正确的是____________（双选）； A．需要用天平测出 B．本实验不需要将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C．需要调整定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行 D．实验中不需要 远小于 (2)某学习小组在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点 计时器采用的是频率为 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为___________ （结果保 留两位有效数字）： (3)该学习小组为了完成实验探究，画出 关系图像，下列说法中正确的是__________（单选） A．平衡摩擦力时倾角过大 B．图像出现弯曲是因为没有满足 远小于 C．若图像直线部分的斜率为 ，则 D．图像弯曲部分纵坐标 的大小趋向于 8．（2026·安徽芜湖·一模）如图甲所示为探究加速度与力、质量关系的实验装置。 (1)有关实验操作及分析，下列判断正确的是___________。 A．调节滑轮，使连接小车和槽码的细绳与长木板保持平行 B．实验时，让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 C．为减小误差，实验中要保证槽码的质量m 远小于小车和砝码的总质量M，细绳的拉力才能近似用槽 码的重力替代 D．如图乙为小组同学分别选用不同槽码进行的两次实验得到的图线，在槽码质量m 一定的情况下，改 变小车和砝码的总质量M，测出加速度a，以M 为横坐标， 为纵坐标，可知图线1 所用的槽码质量比 图线2 的大 (2)图丙是小组同学某次实验中得到的纸带，每隔4 个点选取一个计数点，已知打点计时器工作电源的频率 为 ，由图中数据可得小车运动的加速度大小为___________ （结果保留两位有效数字）。 (3)小组同学实验探究保持小车质量M 一定时，小车的加速度a 与所受力F 的关系。图丁中实线是小组同学 根据实验数据做出的 图像（实验前已经补偿了阻力），后又利用最初的几组数据拟合了一条直线 OA，P、Q、N 为一条与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点。求图中 ___________（用题 中的M、m 表示）。 9．（2026·山东菏泽·一模）某兴趣小组为探究小车的加速度与力、质量的关系，按如图装置进行实验。长 木板水平放置，小车通过轻质细绳与钩码相连，电火花计时器固定在长木板一端，纸带穿过计时器与小车 相连，可通过增减砝码改变小车的总质量，槽码悬挂于细绳下端（滑轮光滑且细绳与木板平行）。 (1)关于实验器材与操作，下列说法正确的是（ ） A．打点周期由电源频率决定 B．实验时应先释放小车，再接通电源 C．实验前需将长木板一端适当垫高，以平衡小车受到的阻力 (2)实验中若未满足小车与钩码总质量远大于槽码质量，这种误差属于_____（选填“系统误差”或“偶然 误差”）。 (3)某同学研究打出纸带的一部分，已知交流电源频率为 ，每相邻两个计数点间有还有4 个点未画出， 计数点标注为O、P、Q（图未画），已知OP 间距为 ），OQ 间距4.30cm，则小车的加速度大小为 _____ （结果保留两位有效数字）。 10．（2026·天津宁河·一模）如图1 所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。 (1)在小车质量______（选填“远大于”或“远小于”）槽码质量时，可以认为细绳拉力近似等于槽码的重 力。为减小此误差，下列可行的方案是______； A．用气垫导轨代替普通导轨，滑块代替小车 B．在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器 C．在小车与细绳之间加装力传感器，测出小车所受拉力大小 (2)经正确操作后获得一条如图2 所示的纸带，建立以计数点O 为坐标原点的x 轴，各计数点的位置坐标分 别为0、x1、…、x6。已知打点计时器的打点周期为T，则打计数点5 时小车速度的表达式v=______； 11．（2026·河北承德·一模）图甲所示是某实验小组的实验装置示意图，滑块上方固定有挡光条。两光电 门的位置可由图中导轨标尺读出，滑块与挡光条的总质量M=2kg，托盘和砝码的总质量m=5g。释放滑块， 挡光条经过两个光电门的时间分别为0.06s 和0.03s。 (1)光电门2 所在位置读数为_______cm，挡光条宽度d 的测量值如图乙所示，为_______mm； (2)滑块通过光电门2 时的速度大小为_______m/s，滑块运动的加速度大小为_______cm/s2。（均保留2 位 小数） 12．（2026·河北保定·一模）学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。打点计时器 所接交流电源的频率为 。 (1)平衡阻力时，___________（填“不能”或“要”）挂上力传感器和砝码盘。 (2)实验中，力传感器和砝码盘（含砝码）的总质量___________（填“要求远小于”“不能大于”或“可 以大于”）小车的质量。 (3)按正确步骤操作，得到一条如图乙所示的点迹清晰的纸带，则打点计时器打下 点时，小车的速度大小 为___________ ，小车的加速度大小为___________ 。（结果均保留三位有效数字） (4)往砝码盘增减砝码，多次实验，得到小车加速度大小 与力传感器示数 的多组数据，作出 图像 如图丙所示，则小车的质量为___________kg（结果保留三位有效数字）。 13．（2026·山东日照·一模）某物理学习小组利用图甲中的装置探究小车的加速度与小车所受拉力、小车 质量之间的关系。 (1)实验用的电火花打点计时器，应选用______。 A．220V 交流电源 B．8V 交流电源 C．36V 蓄电池 (2)某次实验得到一条点迹清晰的纸带，相邻两个计数点间的距离如图乙所示（每两个点之间还有4 个点未 画出），已知电源的频率为50Hz，则小车的加速度 ______ （计算结果均保留2 位有效数字）。 (3)在探究小车的加速度与受力关系时，保持小车的质量不变，将槽码的重力 作为小车受到的拉力F， 作出a-F 图像，随着槽码的质量不断增加，可能会出现图丙中的图线______（选填①或②）。 (4)在探究小车的加速度a 与小车质量M 的关系时，保持槽码的质量m 不变，若平衡摩擦力过度，画出的 图像如图丁所示，图像斜率为k，纵截距为 ，根据以上信息计算出重力加速度为______（结果 用m、k、 表示）。 14．（2026·内蒙古鄂尔多斯·一模）某实验小组利用如图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数 ，细线与滑轮间的摩擦和滑轮质量不计。 (1)关于本实验，下列说法正确的是______ A．实验前必须将长木板左端垫高以平衡摩擦力 B．实验中不需要测量砂和砂桶的总质量 C．为减小误差，必须保证砂和砂桶总质量远小于滑块质量 D．实验时应先接通打点计时器电源，再释放滑块 (2)图乙为某次实验得到的一条点迹清晰的纸带， 点是纸带上打出的第一个点， 、 、 、 、 、 、 是计数点，相邻两个计数点间还有4 个点未标出，打点计时器使用的交流电频率为 ， 间有部分 纸带没有画出来，测量出各计数点到O 点的距离并标在纸带上，由图中数据可得滑块的加速度大小是 ______ （结果保留两位有效数字）； (3)改变砂桶内细砂的质量，多次实验，记录力传感器的示数 ，测量滑块的加速度 ，并描绘出 图 像如图丙所示。已知该图线的横轴截距为 ，斜率为 ，重力加速度为 。则动摩擦因数 ______（用 、 、 表示）。 1．（2026·新疆·一模）实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。细线绕过轻质定滑轮，一端连 接钩码，一端连接滑块，且滑块放置在气垫导轨上。激光测距仪的探头固定在钩码的正下方，激光测距仪 每隔 记录一次钩码到探头的距离x。某次实验获得的数据如下表所示，已知当地重力加速度为 g。 记录次数 1 2 3 4 5 6 7 距离 单位：cm 30.25 29.98 29.70 29.50 29.19 28.93 28.68 (1)除了，上述数据之外，还需要______（填序号）。 A．用天平测量滑块的质量M B．用天平测量钩码的质量m C．用光电门测量滑块的速度v (2)若系统机械能守恒，则从第2 次到第6 次测量过程中，满足的关系式为______（用已知量和测量量的字 母表示）。 (3)如果气垫导轨换为水平直木板，利用本实验装置______（选填“能”或“不能”）测量滑块与平直木板 间的动摩擦因数。 2．（2026·广东·一模）请完成下列实验操作和数据处理。 (1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用20 分度的游标卡尺测量小球的直径，示数如图所示， 读数为__________cm。 (2)实验小组利用铁架台、电磁铁、空心铁球、刻度尺、可以抽气的真空管、手机等器材验证机械能守恒定 律。实验装置如图所示，真空管竖直固定在铁架台上，空心铁球被固定在真空管正上方的电磁铁吸引在真 空管内，真空管下方连接抽气装置。 ①断开电磁铁的电源，铁球由静止下落到缓冲垫上，用手机拍摄铁球下落过程的视频。利用视频软件得到 并打印出来铁球圆心的多个时刻位置示意图如图，打印出来的位置示意图为实际轨迹的k 倍，相邻两圆心 位置的时间间隔为T，测量“0”、“2”两点之间的距离为 ，“4”、“6”两点之间的距离为 ， “1”、“5”两点之间的距离为 ，则“1”点时铁球的速度为__________。（用所给字母表示） ②铁球的质量为m，重力加速度为g，则铁球从“1”到“5”两点下落过程中动能增加量 为__________， 重力势能减少量 为__________。（用所给字母表示） ③启动抽气装置，对真空管抽气后，重复实验得到类似图的数据，数据处理发现从“1”到“5”两点下落过 程中重力势能减少量 与动能增加量 的差值将____（填写“增大”“减小”或“不变”）。 3．（2026·贵州毕节·一模）某实验小组利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。当地的重力 加速度为g。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用 的器材是（ ） A．交流电源 B．刻度尺 C．天平 (2)小明同学计划通过测量重物自由下落高度和对应位置的速度来验证机械能守恒定律。以下四种测量、 的方案中，合理的是（ ） A．直接测量h，通过 算出速度v B．直接测量h 和下落时间t，通过v=gt 算出速度v C．直接测量h，根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的速度v D．根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的速度v，再由 算出高度h (3)小丁同学以 为纵轴、h 为横轴，根据实验数据绘出 -h 图像，并做如下判断：他认为只要图像是一条 过坐标原点的直线，则重物下落过程机械能守恒。他的判断是否正确，说明理由：_______。 4．（2026·山东德州·一模）用如图甲所示的装置探究物块M 和N 组成的系统运动时机械能是否守恒，M 连 着穿过打点计时器的纸带，M 和N 用绕过定滑轮的轻绳连接，使N 由静止开始下落。已知M 的质量为 ， N 的质量为 ， ，当地重力加速度为g，打点计时器的打点频率为f。 (1)本实验中以下四种测量瞬时速度的方案中，合理的是____。 A．测量下落时间t，通过 算出瞬时速度v B．根据纸带上与某点相邻的两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度v C．测量下落高度h，通过 算出瞬时速度v D．测量下落高度h，通过 算出瞬时速度v (2)按照正确的操作得到如图乙所示的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起 始点O 的距离分别为 、 、 。从打O 点到打B 点的过程中，系统重力势能的减少量为______，系统 动能的增加量为______。（用题目中给的字母表示） 5．（2026·黑龙江哈尔滨·一模）某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转 动》的文章中查到了理想的阿特伍德机原理，并在实验室中进行了实验：如图所示将质量相等的两钩码 、 通过轻质细线相连绕过定滑轮，再把重物 挂在 的下端， 的下端连接纸带，已知打点计时器所用交 流电源的频率为 。 (1)已知钩码的质量为 ，重物 的质量为 ，频率为 ，由静止释放。某次实验中从纸带上测量 由释 放点到 ， ， ， ， 高度分别为 ， ， ， ， ，从释放点到 点过程中，如果满足关系式 ________则可验证系统机械能守恒； (2)在实验中，小组同学根据自己实验测得的数据，通过计算发现，重物在下落过程中，系统动能的增加量 略大于重力势能的减少量。若实验测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是______； A．重物的质量偏大 B．交流电源的电压偏高 C．交流电源的频率小于 D．重物下落时受到的阻力过大 (3)小组同学还改变重物 的质量 ，测得多组 及其对应的加速度大小 ，并在坐标纸上做出了如图所示 的 图线，根据此图线可求出当地的重力加速度大小为________。 6．（2026·山西运城·一模）“祖冲之”物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，当 地的重力加速度大小 ，操作步骤如下： ①用天平测出物块a 的质量和物块b 的质量； ②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，跨过定滑轮的轻质细线连接物块a 和物块b； ③把固定在物块a 上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块a 靠近打点计时器，先接通电源，再释放物 块a 和物块b； ④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示； ⑤更换物块，重复实验。 (1)所用交变电源的频率为50Hz，测得计数点O、A、B、C、D、E、F 相邻两点间的距离分别为 、 、 、 、 、 ，相邻两个计数点间还有四个点 未画出，打下计数点A 时物块a 和物块b 运动的速度大小 ________m/s，打下计数点E 时物块a 和物块 b 运动的速度大小 ________m/s。（结果均保留两位有效数字） (2)已测出物块a 和物块b 的质量分别为 、 ，从打计数点A 到打计数点E 的过程中，物块a 和物块b 组成的系统减少的重力势能 ________J，增加的动能 ________J。（结果均保留两位有 效数字） (3)对于物块a 和物块b 组成的系统，其增加的动能要小于减少的重力势能的可能原因是________。（写出 一条即可） 1．（2026·天津·一模）如图所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。下列操作或现象会增大实 验误差的是（ ） A．弹簧测力计的拉杆与塑料外壳有摩擦 B．弹簧测力计的塑料外壳与木板有摩擦 C．弹簧测力计、细绳、橡皮筋未与木板平行 D．将细绳换成细橡皮筋 二、实验题 2．（2026·重庆·一模）某兴趣小组通过实验探究“一轻小橡皮筋的伸长量x 与所受拉力大小F 的关系”。 将该橡皮筋一端固定，另一端用一个标准测力计拉伸，多次实验，记录每次的拉力大小F 和对应的伸长量 x，如下表所示。 实验 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 x/cm 1.05 2.35 3.70 5.50 7.50 9.50 11.50 13.50 14.50 15.00 考点2 ”弹簧、橡皮条“类实验 (1)请在如图所示的坐标图上描出表中第6 次实验数据的点，并画出F-x 的拟合图线。 (2)根据图线可以判断：该橡皮筋的伸长量x 与所受拉力大小F 之间的关系________（选填“符合”或“不 符合”）胡克定律。 (3)若用该橡皮筋制作一个简易的测力计，则结合图线可知，当该橡皮筋的伸长量为10.50cm 时，其拉力大 小为________N（保留两位有效数字） 3．（2026·陕西咸阳·一模）某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”和“测量动摩擦因数”两个实 验。 （1）“探究两个互成角度的力的合成规律”的装置如图所示，其中A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条 与细绳的结点，OP 和OQ 为细绳。 （2）本实验体现的核心物理思想是______。 （3）下列实验操作合理的是______。（填选项字母） A．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 B．为了减小误差，两根绳必须等长 C．橡皮条必须与两绳夹角的平分线在同一直线上 D．在作力的图示时，标度应尽可能大一些 E．在同一次实验中，橡皮条伸长相同的长度且两次结点O 被拉到同一位置 （4）下图中的实验记录，符合实验事实的是______。（填选项字母） （5）紧接着，该同学取其中一个弹簧测力计，利用下图所示装置，测量放在水平光滑桌面上铁块A 与金 属板B 间的动摩擦因数。已知铁块A 的质量 ，金属板B 的质量 。用水平力F 向左拉金 属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧测力计示数的放大情况如图所示。 （6）A、B 间的摩擦力 ______N。 （7）若g 取 ，A、B 间的动摩擦因数 ______（保留两位有效数字）。 （8）实验时，______（选填“需要”或“不需要”）金属板B 做匀速运动。 4．（2026·安徽合肥·一模）某学习小组在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。 (1)实验装置如下图所示，用到的器材有：橡皮条、弹簧测力计、轻质小圆环、细绳等，橡皮条的原长为 GE。请补全下列实验步骤： ①用图钉将白纸固定在水平木板上； ②如图甲所示，橡皮条一端连接小圆环，另一端固定在G 点； ③如图乙所示，用两个弹簧测力计平行于木板共同拉小圆环，小圆环受到拉力 的共同作用，处于O 点，在白纸上记下O 点的位置以及______； ④如图丙所示，撤去 ，改用一个弹簧测力计单独拉小圆环，仍使它处于O 点，并记下弹簧测力计的 示数和拉力方向； ⑤如图丁所示，画出各力的图示，其中用一个弹簧测力计拉小圆环的力是______（选填“F”或“F'”）；经 多次探究得出，两个互成角度的力的合成遵从平行四边形定则。 (2)已知图乙中 的夹角 为钝角，现保持小圆环位置和 方向不变，顺时针缓慢转动 ，在夹角 逐 渐减小的过程中， 的大小（ ） A．先减小后增大 B．先增大后减小 C．一直减小 5．（2026·广东深圳·一模）如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置。橡皮条AO 的 一端A 固定，另一端O 点拴有细绳套。 (1)关于本实验，以下操作正确的是（ ） A．实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计可以不与木板平行 B．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，两测力计的读数越大越好 C．用两个弹簧测力计互成角度拉细绳套时，夹角越小越好 D．每次实验时，要记录弹簧测力计的示数以及拉力的方向 (2)本实验采用的科学方法是______。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．放大微小形变法 (3)某次实验中，弹簧测力计指针位置如图甲所示，其读数为______N； (4)图乙是在白纸上根据实验数据作出的示意图，图中F 与F'两力中，方向一定沿AO 方向的是______。 6．（2026·河北·一模）按要求完成下列实验题； (1)实验小组利用图甲中器材在圆形桌面上验证平行四边形定则。桌面上固定白纸，边缘安装三个不计摩擦 的定滑轮，其中滑轮 的位置固定， 、 可沿桌边缘移动，实验中保证三段细线均平行于桌面。三根细 线系在同一点O，在每根细线下分别挂上一定数量的钩码（钩码规格相同），并使结点O（不与桌面接 触）静止。 ①实验中必要的步骤是______。（多选） A．测出当地重力加速度以计算拉力大小 B．记录三根绳子所挂钩码数量 C．测量出三根细线的长度并记录三根细线的方向 D．标记平衡时结点O 的位置并记录三根细线的方向 ②实验中，若桌面不水平，______（填“会”或“不会”）影响实验的结论。 (2)某实验小组利用如图乙所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻质细线一端固定在铁架台上P 点， 另一端连接一个小球（小球上固定一宽度为d 的挡光片），光电门安装在P 点的正下方。实验时，将小球 拉至细线（始终拉紧）与竖直方向成 角的位置由静止释放，记录小球通过光电门时挡光片的挡光时间 。 已知细线悬点到小球中心的距离为L，当地重力加速度为g。 ①小球通过光电门时的速度大小为 ______。（用d、 表示） ②若机械能守恒，需满足的表达式为 ______。（用 、d、 表示） 7．（2026·江苏·一模）小明与小华两位同学在学习了“力的合成与分解”后，用橡皮筋设计了如下实验验 证力的平行四边形定则。 (1)实验步骤如下： ①测量橡皮筋原长如题1 图所示，读数为 ______cm； ②将3 根相同规格橡皮筋一端重合并用细线系在一起； ③在垫有白纸的木板上钉三根钉子A、B、C，将三根橡皮筋另一端分别套在钉子上形成题2 图状态； ④在白纸上记录橡皮筋结点位置O，然后移去橡皮筋。 (2)用刻度尺量得 ， ， 。假设橡皮筋拉力大小F 与其伸长量 满足胡 克定律，则可用橡皮筋伸长量代表其拉力大小。题3 图上已画出了 橡皮筋拉力 ，请继续画出OB、 OC 橡皮筋拉力 、 ，并画出它们的合力 。（图中已标注参考刻度） (3)通过比较 与 ，在误差范围内两者满足______，则可验证力的平行四边形定则。 (4)关于本实验注意事项，下列说法正确的一项是______。 A．拉伸橡皮筋应与木板平行 B．OB、OC 橡皮筋必须相互垂直以便计算合力 C．用橡皮筋的长度表示其力的大小不影响实验结果 (5)小明查阅资料得知橡皮筋整个拉伸过程并不完全符合胡克定律，通过绘制实验所用橡皮筋的拉力曲线， 发现橡皮筋伸长量在3cm 之前和5cm 之后可以看作斜率不同的直线，如题4 图所示。若实验中三根橡皮筋 的伸长量 均超过5cm，小明认为应采用 代表相应力的大小在题3 图中作图，小华认为应采用 代表相应力的大小。你支持谁的观点?请说明理由。 8．（2026·贵州遵义·一模）某同学用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验。他先测出不挂砝 码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻 度，所得数据如下表：（重力加速度g 取 ） 砝码质 量 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 标尺刻 度 15.00 18.94 22.80 26.78 30.66 34.60 38.56 45.00 54.50 (1)下列操作中，能减小实验误差的有________。 A．刻度尺应竖直夹稳 B．使用的钩码越多越好 C．悬挂钩码后，应在钩码静止后再读数 (2)根据所测数据，在图乙中作出弹簧指针所指的标尺刻度x 与砝码质量m 的关系曲线________。 (3)根据曲线可以算出，弹性限度范围内，弹簧的劲度系数为________ 。 9．（2026·广东·一模）探究橡皮筋弹力与形变量的关系。 (1)实验步骤 ①如图甲，刻度尺固定在水平木板上，橡皮筋一端用大头针固定在刻度尺前侧，另一端与细绳的一端打结 （标记结点O），细绳另一端挂在测力计挂钩上。沿刻度尺拉直橡皮筋，测力计读数为0 时，记录结点位 置读数为 ； ②水平拉测力计，使橡皮筋结点沿刻度尺移动，记录结点位置和对应的测力计读数。当橡皮筋结点位置读 数为 时，橡皮筋的伸长量 ______ ，测力计示数如图乙，读数 ______N； ③当测力计读数F 达到某一特定值后，逐渐减小拉力，直到橡皮筋回缩至原长，记录实验数据。 (2)数据分析 ①根据实验数据作出 图像如图丙； ②由 图像可知：缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋上弹力均为 的情况下，形变量相差______ ； 在 范围内，拉伸图线接近线性函数，若定义劲度系数k 为单位伸长量增加的弹力大小，则 该范围内拉伸过程 ______ ；（结果均保留小数点后1 位） ③橡皮筋存在微观非弹性行为，会使其机械能转化为内能而散失。本实验缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋 转化为内能而散失的机械能为______J（结果保留3 位有效数字）。 [3]散失的机械能等于拉伸过程外力做功与回缩过程橡皮筋做功的差值，对应 图中两条图线围成的面 积。 图中每个小方格的面积为 ，数得围成区域约20 个方格，因此总散失机械能 。 1．（2026·河北·一模）某学习小组在实验室用如图甲所示的装置进行“用单摆测定重力加速度”的实验。 考点3 ”小球“类实验 (1)为提高实验测量的准确性，小组成员对实验操作的注意事项发表了下列观点，其中正确的是__________。 （多选） A．对于摆球的选择，可以是小铁球，也可以是小塑料球 B．测量摆线长时，要让摆球静止悬挂再测量 C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D．测量周期时应该在小球摆到最高点时开始计时 (2)为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用得到的数据绘制 -L 图像如图乙所示。 由图可知重力加速度大小 __________。（用图中字母表示） 2．（2026·山东济宁·一模）利用手机软件可定量探究向心加速度 与半径、角速度 的关系。装置如图 甲所示，转盘连接在一个可调转速的电机上，在转盘上沿半径方向每隔相等距离打一个方孔，手机可固定 在孔上。 (1)下列实验与本实验采用的实验方法一致的是______。 A．探究弹簧弹力与形变量的关系 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究物体加速度与力、质量的关系 (2)保持转盘的转速不变，将手机固定在不同的孔位上，读出不同半径下手机的向心加速度大小 ，得到 如图乙所示的图像。由图可知当角速度不变时，物体的向心加速度大小与物体做圆周运动的半径成______。 (3)手机固定在某个孔位中，手机转动过程中向心加速度 与角速度的平方 的图像如图丙所示。此时手机 所在孔位距转盘中心的距离为 ______ 。（保留两位有效数字） 3．（2026·广东湛江·一模）利用智能手机自带的各种传感器可以完成很多物理实验。某同学利用“探究平 抛运动规律”的实验装置，结合手机的传感器功能测定当地的重力加速度，如图甲所示。实验步骤如下。 (1)实验前用50 分度游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径 ______ 。 (2)实验装置中固定轨道 的末端水平，在轨道末端正上方安装一光电门，将小球从轨道的某高度处由静 止释放，通过光电门后抛出，测得小球通过光电门的平均时间为2.10ms，由此可知小球通过光电门的速度 大小 ______ 。（计算结果保留三位有效数字） (3)小球通过光电门运动一段时间后，打到竖直记录屏 上，记下落点位置。然后通过手机传感器的测距 功能，测量并记录小球做平抛运动的水平距离 和竖直下落的距离，多次改变屏 与抛出点 的水平 距离，小球每次都从轨道的同一高度处由静止释放，重复上述实验，记录多组 、数据，在给定的坐标 纸上作出 的图像如图丙所示。根据上述图像求得当地的重力加速度大小 ______ 。（计算结 果保留三位有效数字） (4)若实验中记录值时漏掉了小球的半径，是否对重力加速度大小的测量结果产生影响？若不产生影响， 请简要说明判断依据；若产生影响，将导致重力加速度大小的测量结果偏大还是偏小？ 4．（2026·四川攀枝花·一模）传统“单摆测量重力加速度”实验中，用秒表测量周期存在较大误差。某实 验小组利用数字化设备改进该实验，按如图所示的实验装置进行实验。选用的器材有：摆球、不易伸长的 细线、刻度尺、游标卡尺、拉力传感器、数据采集器、计算机等。实验步骤如下： （i）将拉力传感器固定在竖直木板上，并与摆球用细线相连； （ii）用刻度尺测量摆线长度l，再用游标卡尺测量摆球直径d，计算摆长； （iii）让单摆做小角度摆动，数据采集器记录拉力传感器的数据； （iv）改变摆长，重复以上步骤三次。 据此回答以下问题： (1)在测量摆长时，必须使单摆处于___________状态。 A．水平放置且拉直 B．挂上摆球后在竖直面内自然悬垂 C．竖直悬挂且用竖直外力拉紧 (2)某次测量得到的拉力传感器的示数F 随时间t 变化的图像如图乙所示，则该次测量中摆球摆动的周期 T=___________s（保留两位有效数字），重力加速度可表示为___________（用l、d、T 表示）。 5．（2026·广东梅州·一模）下列是《普通高中物理课程标准》中的两个必做实验的部分内容，请完成相关 填空： (1)“用单摆测量重力加速度”实验中，用刻度尺测量悬线长度L，某次测量结果如图甲所示，从图中可读出 ________ 。 (2)“用重物自由下落验证机械能守恒定律”的实验中，所用重锤质量 ，打点纸带如图乙所示， 为第一个点，打点时间间隔为 ，则打 点时，重锤动能 ________J。从开始下落起至 点，重锤 的重力势能减少量是 ________J。 和 并不严格相等，主要原因是：________。（ ， 结果保留三位有效数字） 6．（2026·湖南岳阳·一模）甲同学用单摆测定重力加速度的装置如图所示，O 为固定悬点，摆球用细线悬 挂，在摆球与O 点之间串联力传感器，记录细线对摆球的拉力F。将摆球从最高点（与竖直方向夹角 ）由静止释放，摆球在同一竖直面内往返运动。数据采集得到 图像如图所示。 (1)由图乙可知，单摆的振动周期T=______s。 (2)若已知摆长L 和周期T，则当地重力加速度的表达式g=______（用L、T 表示）。 (3)乙同学发现他们组的摆球在水平面内做圆周运动，如图丙所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期， 仍然用单摆运动公式求出重力加速度，则由此测得的重力加速度值与真实值相比将______（选填“偏大” “偏小”或“不变”）。 7．（2026·山东烟台·一模）某实验小组用如图甲所示的装置测量物体的质量和当地重力加速度大小。在铁 架台上端横梁O 处固定一力传感器，力传感器下端通过轻绳悬挂一小球，铁架台下方固定了一个光电门。 小球静止时，调节光电门的位置，使其发出的红外线刚好射到小球的球心。 安装好实验器材，实验小组进行如下操作： ①测出轻绳的悬点到小球球心的距离l 和小球直径d。 ②小球静止悬挂时，读出力传感器示数 。 ③将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小球，小球摆动经过光电门时，读出力传感器的示数F 和小球经过光电门时的遮光时间t。 ④让小球从偏离平衡位置不同角度释放，重复实验，记录多组F、t 数据，并计算得到 。 (1)以F 为纵轴、 为横轴做出 的关系图像如图乙所示，已知该图像的斜率为k，则该小球的质量为 ____，当地重力加速度大小为_____。（均用题中给出的字母表示） (2)若实验中摆线出现松动，则小球质量的测量值与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不 变”），当地重力加速度大小的测量值与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 8．（2026·湖南怀化·一模）在利用单摆测量重力加速度时，某学习小组为了解环境对测量结果带来的影响， 设计了如下实验，实验装置如1 图所示。 (1)物理量的测量： ①测摆长：用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长为l（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得 摆球的直径为d。由图2 可知，摆球的直径 ________mm； ②测周期：让摆球带上正电并处于匀强磁场中，拉开一个小角度后静止释放。摆球摆动到最低点开始计时 且计数为1，到第n 次经过最低点所用的时间为t，则周期 ________。 (2)已知：磁感应强度为B，磁场方向平行水平桌面，且与摆球速度方向垂直，带电摆球电荷量为q，摆球 到达最低点时的速度为v，则相邻两次经过最低点时，摆绳的拉力差大小 ________。 (3)若该小组其他操作都正确，并由此计算当地的重力加速度， ________（用物理量l、d、T 表示）； 相比没有磁场的情况，该实验的测量结果________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 9．（2026·北京延庆·一模） 在“用单摆测重力加速度”的实验中 (1)某组同学的常规操作步骤为： a、取一根细线，下端系住直径为d 的金属小球，上端固定在铁架台上； b、用米尺量得细线长度l； c、在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球； d、用秒表记录小球完成n 次全振动的总时间t，得到周期 ； e、用公式 计算重力加速度。 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比___________（选填“偏大”、 “相同”或“偏小”）。 (2)另外一组同学用创新形式做该实验。 ①如图1 所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。利用力传感器，获 得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2 所示，则单摆的周期为____________________________s（结 果保留3 位有效数字）。另外利用光电门，从小钢球第1 次遮光开始计时，记下第n 次遮光的时刻t，则单 摆的周期为T=___________； ②发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的 关系图 线，如图3 所示。由此算出图线的斜率k 和截距b，则重力加速度 __________，小钢球重心到摆线下端 的高度差 __________；（结果均用k、b 表示） ③用3D 打印技术制作了一个圆心角小于10°、半径已知的圆弧槽，如图4 所示。他让小钢球在槽中运动， 测出其运动周期，算出重力加速度为8.65m/s2。若周期测量数据无误，则获得的重力加速度明显偏离实际 值的最主要原因是____________________________。 10．（2026·浙江·一模）某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪 器。 (1)该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是（ ）； A．尽量选择质量大、体积小的摆球 B．测量摆球通过最低点100 次的时间t，则单摆周期为 C．用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大 (2)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm；小组同学通过改变摆线的 长度，获得了多组摆长L 和对应的单摆周期T 的数据，作出T2−L 图像如图丙所示，可测得重力加速度 g=_________m/s2（π2=9.87，结果保留三位有效数字）； (3)在实验中，有三位同学作出的T2−L 图线分别如图丁中的a、b、c 所示，其中a 和b 平行，b 和c 都过原 点，图线b 对应的g 值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a 和c，下列分析正确的是（ ） A．图线c 对应的g 值小于图线b 对应的g 值 B．图线a 对应的g 值大于图线b 对应的g 值 C．出现图线c 的原因可能是误将49 次全振动记为50 次 D．出现图线a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L 11．（2026·云南昭通·一模）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律。 (1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量______间接地解决这个问题。 （填选项的序号） A．小球开始释放的高度 B．小球做平抛运动的射程 C．小球抛出点距地面的高度 (2)图中 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 多次从斜轨上同一位置 由静止释 放，找到其平均落地点的位置 ，测量平抛射程 。然后把小球 静置于水平轨道的末端，再将入射小 球 从斜轨上 位置静止释放后与小球 相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______（填选项 的序号）。 A．测量小球 开始释放的高度 B．用天平测量两个小球的质量 、 C．测量抛出点距地面的高度 D．分别找到 、 相碰后平均落地点的位置 、 E．测量平抛射程 、 (3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______［用（2）中必要的物理量符号表示］。 (4)某同学认为：实验中，即使斜槽末端不水平，只要其与水平面的夹角固定就不影响得出实验结论，因为 小球碰撞前后速度方向与槽的末端倾斜方向一致，水平方向分速度的比例关系不变，仍能准确验证系统的 动量守恒。请指出该说法的错误之处：______。 12．（2026·江苏·一模）某实验小组利用如图所示的实验装置验证圆周运动的向心力与线速度之间的关系。 悬点 处固定一个力传感器（未画出），细绳一端系一个小球，另一端系在传感器上，悬点 正下方放置 一个光电门，把小球向左拉开然后从静止释放，小球经过光电门时小球中心刚好对准光电门发光管，当地 重力加速度为 。 （1）测得小球静止在 点正下方时力传感器的读数为 ，小球的直径为 ，小球做圆周运动的半径为 ； （2）把小球从某点（如图中的 点）由静止释放，经过光电门位置时挡光时间为 ，则小球经过光电门 时的线速度大小为______，小球经过光电门位置时绳子的拉力为 ，若等式 ______（用 、 、 、 、 表示）成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 13．（2026·湖南邵阳·一模）在“探究平抛运动的特点”实验中 (1)用图甲装置进行探究，下列说法正确的是______。 A．只能探究平抛运动水平分运动的特点 B．只能探究平抛运动竖直分运动的特点 C．能同时探究平抛运动水平和竖直分运动的特点 (2)用图乙装置进行实验，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道M 不需要一定光滑，但其末端的切线需要调成水平 B．上下调节挡板 时必须每次等间距移动 C．小钢球可以从斜槽M 上不同位置由静止滚下 (3)以钢球放在斜槽末端时球心在白纸上的投影点 为坐标原点，竖直向下为 轴，建立直角坐标系 ， 在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标（ ， ），作出 图像如图丙实线所示。若将钢球在斜 槽上的释放点 的高度提高一些，再次由静止释放钢球，其他步骤不变，则得到的图像是图丙中的______ （填“ ”“ ”“ ”或“ ”）。 14．（2026·安徽黄山·一模）如图所示，某同学在研究平抛运动时，挡板上附有复写纸和白纸，竖直挡板 正对槽口放置。小球从斜槽上某处由静止释放，抛出后撞击挡板留下痕迹 ；现将挡板向后依次平移 距 离，再将小球从斜槽上同一位置由静止释放，撞击挡板时分别留下痕迹 、 。测得 间距离为 ， 间距离为 。 (1)下列说法中正确的是_____（填选项前的字母）； A．斜槽末端必须水平 B．斜槽必须光滑 C．选密度大、体积小的球 (2)小球平抛初速度 _____（用 、 、 、 表示）； (3)如图所示，利用上述装置也能验证动量守恒定律，使用两个等大的小球 、 ，实验步骤如下： ①竖直挡板正对斜槽末端一定距离处固定，球 在斜槽末端时球心在水平方向的投影点作为坐标原点 ； ②将球 从某点处由静止释放，撞到竖直挡板上得到痕迹 ； ③把球 静止放在斜槽末端，再让小球 从同一点静止释放，与球 相碰后，撞到竖直挡板上得到痕迹 和 。 在实验误差允许的范围内，若满足关系式_____，则验证了碰撞过程动量守恒。（用 表 示） 15．（2026·广西贵港·一模）某同学利用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪 仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔 发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图 乙所示（图中不包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是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。该同学在实验中测得的小球下落的高度差已经在图乙中标出。 完成下列填空： (1)为使斜槽轨道末端切线水平，请你简要描述检查切线是否水平的方法：___________。 (2)实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是___________（填正确答案标 号）。 A． B． C． D． (3)根据图乙中数据可得，当地重力加速度的大小为___________ 。（结果保留两位有效数字） 16．（2026·河南濮阳·一模）某物理兴趣小组想要利用频闪相机验证机械能守恒定律。实验装置如图 （甲）所示，将小球从斜面上某位置处释放，利用频闪相机连续得到小球离开桌面后在空中运动过程中经 过的若干位置，如图（乙）所示。按比例尺，得到图中位置1 与2、2 与3、3 与4、4 与5 之间对应的实际 水平距离均为 ，位置1 与3、2 与4、3 与5 之间对应的实际竖直高度分别为 、 、 。已知频闪照相 的频率为 ，重力加速度大小为 。 (1)（多选）关于本实验，下列说法正确的是（ ） A．实验所用小球尽可能选择质量大，体积小的 B．斜面和桌面必须光滑 C．本实验不需要测量小球的质量 D．每两个相邻位置之间的水平距离相等，说明小球离开桌面后水平方向做匀加速直线运动 E．本实验中，桌面必须水平 (2)小球经过位置3 时，速度的水平分量大小为________，竖直分量大小为________。 (3)为验证小球从位置2 运动到4 的过程中机械能守恒，须满足表达式________ 。 17．（2026·河北邯郸·一模）某实验小组采用如图甲所示的实验装置，做“探究平抛运动的特点”实验， 请回答下列问题： (1)在实验过程中，下列操作正确的是______。 A．斜槽末端必须调节为水平状态 B．在描绘同一条轨迹时，需要将小球多次从轨道上不同位置由静止释放并描点 C．每次释放小球时，水平挡板的位置必须从上到下（或从下到上）等间距调节 D．实验时需要让小球在运动过程中和纸面接触，以便坐标纸上直接留下运动轨迹 (2)图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为5cm，取 ，则小球离开斜槽末端的初速度大小 ______m/s，小球的抛出点到 点的水平距离为 ______cm。（计算结果均保留两位有效数字） 1．（2026·广东广州·一模）某小组利用图（a）装置探究小球沿倾斜直槽运动的特点。数字计时器可分别 采集小球经过光电门B、C 的遮光时间t1、t2，及经过两个光电门之间的时间T。 (1)实验步骤： ①测量小球直径：如图（b），游标卡尺的读数d=___________cm； ②由倾斜直槽顶端A 静止释放小球，记录对应的t1、t2、T； ③保持B 位置不变，改变C 的位置； ④重复步骤②③，得到多组数据。 (2)数据处理： 小球经过光电门C 的瞬时速度表达式为v=___________（可用d、t1、t2、T 表示）；根据所记录的数据，作 出v-T 图像如图（c），可知小球沿倾斜直槽运动速度变化的特点是___________。 (3)拓展研究： 由图（c）可知，当小球经过光电门C 的速度v=1.00m/s 时，光电门B、C 间的距离为___________m。（结 果保留两位小数） 2．（2026·贵州贵阳·一模）某学习小组用如图所示的实验装置探究弹簧弹性势能 与弹簧压缩量x 之间的 关系。图中水平放置的气垫导轨左侧有竖直挡板，挡板右侧面固定水平轻质滑块。实验主要过程如下： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用天平测得滑块（含遮光片）的质量m。 （2）在弹簧弹性限度内，将滑块与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x。 考点4 ”力学创新“实验 （3）由静止释放滑块，记录滑块离开弹簧后遮光片通过光电门的遮光时间t，则滑块经过光电门时的速度 大小 ___________（用“d”和“t”表示）。 （4）多次改变弹簧的压缩量x，重复步骤（2）（3），并记录数据。 （5）根据能量守恒定律，计算得出每次释放滑块时弹簧弹性势能 ___________（用“d”“m”和“t”表 示}。 （6）该小组先用实验数据作出 图像，发现其图线是一条曲线，再用实验数据作出 图像，发现 其图线是一条过坐标原点的倾斜直线。由此得到本次实验的实验结论为___________。 3．（2026·广东深圳·一模）用气垫导轨、数字计时器、光电门、滑块、遮光片等器材验证动量守恒定律。 （1）将气垫导轨摆放在桌面上，然后________（填选项符号） A．将滑块放在气垫导轨上，再接通气泵 B．接通气泵，再将滑块放在气垫导轨上 （2）取一滑块置于气垫导轨上，轻推，使之从右向左依次通过两个光电门，遮光片遮光时间分别为 ＝ 0.012s， ＝0.018s，则需调节________（填“固定支架”或“调平螺丝”）使气垫导轨右侧升高。再次轻 推滑块，当 ＝ 时，说明气垫导轨已经调平； （3）测得滑块上遮光片的宽度均为d＝1.00cm，滑块1、2 的质量分别为 ＝260.0g， ＝165.0g； （4）将滑块1 静置于OA 之间，将滑块2 静置于AB 之间。轻推滑块1，两滑块发生碰撞，数字计时器连续 记录下三个时间，依次为 ＝0.010s， ＝0.009s， ＝0.042s，如果表达式________（用给出的物理量符 号表示）成立，则验证了系统动量守恒； （5）根据上述测得数据计算可得碰前滑块1 的动量为 ＝________kg·m/s，碰后滑块1 的动量 ，滑块2 的动量 ； （6）将以上数据代入公式 ，计算出实验中的相对误差。 4．（2026·山东青岛·一模）某小组利用图甲所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨上安装两个光电门 1、2，滑块a 上固定竖直遮光条，滑块b 右侧有橡皮泥（图中未画出）。 实验操作步骤如下： ①接通气源，将滑块a 放置在导轨上，轻推一下，使其先后通过光电门1、2，比较滑块a 通过两个光电门 的时间； ②用天平测出滑块a（包含遮光条）的质量 、滑块b（包含橡皮泥）的质量 ； ③将滑块b 静置于光电门1、2 间合适位置，滑块a 置于光电门1 的右侧，轻推滑块a，碰撞后a、b 共速滑 行，分别记录光电门1、2 的遮光时间 、 ； ④改变滑块a 的初速度，多次测量，获得多组 、 数据。 请回答下面问题： (1)该小组在步骤①中发现a 经过光电门1 的时间比经过2 的长，可以调整右侧支脚，使导轨右端________ （选填“升高”或“降低”），直到滑块a 通过两个光电门的时间大致相等； (2)现要探究滑块a、b 碰撞前后系统总动量的变化情况，在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示 ，纵轴表 示 ，根据测得数据，描点后拟合出的图线为过原点的直线，如图乙所示，计算出图线的斜率k，若在实 验误差允许的范围内 ________（用所测物理量的字母表示），说明滑块a、b 碰撞前后总动量不变； (3)要进一步探究滑块a、b 碰撞前后系统动能的损失情况，则还需测量的物理量是________。 5．（2026·河北·一模）实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律，方案一、二的实验装置分别如图 甲、乙所示。 (1)按方案一进行实验，实验时先将气垫导轨调节至水平。 ①实验室有宽度分别为10.00mm 和5.00mm 的遮光片若干，实验小组同学有两种观点，观点一认为两个遮 光片的宽度都为5.00mm 可以减小实验误差，观点二认为遮光片规格相同即可，遮光片的宽、窄不会给实 验带来误差。说法正确的是___________（选填“观点一”或“观点二”）； ②将滑块1 放到光电门1 的左侧，滑块2 放到光电门1 与光电门2 之间，向右轻推滑块1 使它与滑块2 相碰。 光电门1 的计时器记录了两次遮光时间依次为 、 ，光电门2 的计时器记录的遮光时间为 ，若该碰撞 为非弹性碰撞，应满足的表达式：___________（用题目已给的物理量符号表示）。 (2)按方案二进行实验时，测得单摆的摆长为。 ①拉力传感器记录的数据如图丙所示（图中数据均为已知量），下列说法正确的是___________（填选项 前字母）； A．斜槽必须光滑且末端切线水平 B．入射小球的质量必须大于单摆小球的质量 C．通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为 ②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量 ___________（用 、 、 和表示）。 6．（2026·江苏徐州·一模）某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块 （上方安装有宽度为d 的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步骤如下： （1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间____________ （填“相等”或“不相等”）时，可认为气垫导轨水平； （2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；用游标卡尺测量固定在滑块上端 的遮光片的宽度d，测量结果如图所示，则遮光片的宽度d=______mm； （3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块； （4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B 两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A 运动到B 所用的时间t12； （5）在遮光片随滑块从A 运动到B 的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲 量的大小I=________，滑块动量改变量的大小Δp=________；（用题中给出的物理量及重力加速度g 表 示） （6）该同学又用该装置来验证砝码和砝码盘以及滑块所组成的系统机械能守恒。实验中，接通气源，滑 块由静止释放后，除了要测量（2）~（4）中的物理量外，还需要测量AB 的距离L 。在实验误差允许范围 内，m1和m2满足的表达式________（用上述测量的物理量符号及重力加速度g 表示）成立，则系统机械能 守恒。 7．（2026·山东·一模）某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。水平桌面上固定一倾斜的气垫导 轨，一上端装有长方形遮光片的滑块总质量为 ，滑块的左端连接着平行于导轨的细绳，细绳另一端跨过 定滑轮和矿泉水瓶连接。导轨下端固定一光电门，光电门与计时器（图中未画出）连接，可以测量遮光片 经过光电门时的挡光时间，光电门的中心位于导轨上的 点。开始时，在矿泉水瓶里加入适量的水，调整 导轨的倾角，使滑块恰好在导轨上静止，此时遮光片的中心位于导轨上的 点，该同学利用刻度尺测出 、 两点间的距离为 ，测得矿泉水瓶和里面水的总质量为 ，遮光片的宽度为 ，忽略滑块和导轨间的摩 擦，重力加速度为 。 (1)矿泉水瓶倒掉一部分水后，测得矿泉水瓶和里面水的总质量为0.5m，滑块由静止开始下滑，读出遮光片 经过光电门时的挡光时间为，则滑块从 到 的过程中，系统的重力势能的减小量为______（用题目中 所给的字母表示）；此实验需要验证的表达式正确的是______。 A、 B、 C、 D、 (2)根据实验的原理，该同学保持滑轮高度和光电门位置不变，用细绳跨过定滑轮将滑块和矿泉水瓶连接， 不断改变导轨倾角和矿泉水瓶中水的质量，从而保证滑块每一次都恰好静止在导轨上，剪断细绳后滑块仍 然从 处释放，测出每次矿泉水瓶和瓶中水的总质量 以及对应挡光时间，作出 关系图像，如图2 所示，则图像的斜率 ______。 8．（2026·广东汕头·一模）学校科创小组利用图1 所示装置验证机械能守恒定律，实验过程如下： （1）用游标卡尺测出挡光片的宽度为d，如图2 所示，则 ________ ； （2）将挡光片固定在重物A 上，用天平分别测出重物A（含挡光片）、B 的质量，用 、 表示 ； （3）安装实验器材后，先固定B 以保持A、B 静止，用刻度尺测出挡光片到光电门的竖直距离为 ， 启动光电门，再静止释放B，测出A 经过光电门的挡光时间t； （4）通过网上查询得到当地重力加速度为g，当满足关系式：________（用题目中的符号表示）时，可认 为A、B 组成的系统机械能守恒； （5）有小组成员担心网络信息有误，提出可以用 计算当地重力加速度，再代入（4）中关系式 进行验证，请你指出该方案的错误：________。 9．（2026·山东淄博·一模）小齐设计的测定动摩擦因数的实验方案。如图甲所示，将一个小球和一个滑块 用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，用刻度尺测出小球到地面的高度H、滑块释放点 与挡板处的高度差 和滑块到挡板的距离 。剪断细绳，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先 后听到剪断细绳、小球落地和滑块撞击挡板的声音。用手机软件测得声音振幅随时间的变化曲线如图乙所 示，第一、二、三3 个尖峰的横坐标分别对应剪断细绳、小球落地和滑块撞击挡板的时刻。（空气阻力对 本实验的影响可以忽略） (1)由图乙可知小球下落时间与滑块沿斜面下滑时间之比为______。 (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。（结果可保留根号） (3)以下可能引起实验误差的是______。 A．滑块的质量 B．当地重力加速度的大小 C．测量小球下落的时间与滑块沿斜面下滑的时间 10．（2026·河北保定·一模）某同学准备测量实验室一木块和木板间的动摩擦因数，经过思考后设计了如 图所示的实验装置。桌面水平，调节固定拉力传感器的升降装置，使连接传感器与木块的细线水平。 (1)实验过程中拉动木板向左运动时，___________（选填“需要”或“不需要”）使木板做匀速运动。 (2)若初始细线没有绷紧，在电脑上选取数据时，需要选取砝码相对木块静止后的数据，请简要叙述原因： ___________。 (3)已知每个砝码的质量均为m，当地的重力加速度为g。在木块中逐渐增加砝码个数，记录放置砝码个数 n（n=0、1、2、3、4……）时电脑上显示的数据F，测得多组数据后，得到F-n 的图线，测得图线的斜率为 k，纵截距为b，则木块的质量为___________，木块和木板间的动摩擦因数为___________。（均用题给物 理量字母表示） 11．（2026·吉林长春·一模）如图（a），某同学利用单摆的周期测量小车的加速度。两根等长细线下悬挂 一个除去柱塞的装有墨水的注射器，注射器小角度摆动时，小车拖动宽纸条沿着垂直于摆动的方向做匀加 速直线运动，注射器出水口靠近纸面，得到纸张上的墨水图样（b），已知重力加速度为g。 (1)实验前测得单摆的摆长为l，单摆周期表达式 _________。 (2)测得图（b）中x 轴上AB、BC、CD、DE 长度分别为 ，小车的加速度 _________（用 l、g、 表示）。 (3)写出在本实验中引起系统误差的一个原因_______。 12．（2026·重庆·一模）某同学用如图甲所示装置测量小车沿斜面做匀变速直线运动速度随时间变化规律， 实验步骤如下:将位移传感器固定在长板底端， 让小车从长板的P 位置由静止开始下滑， 通过计算机可 得到小车与位移传感器距离随时间变化的 图像图乙中曲线②所示。 (1)若只增大长板倾斜角度，则小车与位移传感器距离随时间变化的 图像可能是图乙中的_____（选填 “①”或“③”）； (2)由图乙中②的 、数据可知，小车运动0.9s 至1.7s 内的位移大小为_____m，运动1.3s 时的速度大小为 _____ 。（均保留两位有效数字）
