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2026 届高三物理二轮复习专项训练：物理实验专题 力学实
验问题
一、单选题
1．物理学的研究中提出一些物理学思想方法，如等效替代法、控制变量法、极限思想法、
类比法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的说法不正确的是（ ）
A．探究向心力大小表达式实验中，采用了控制变量法
B．在探究两个互成角度力的合成实验中，采用了等效替代法
C．在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用了控制变量法
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作
匀速运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了等效替代法
2．小明同学用图示装置研究小车速度随时间变化的规律。实验时小明启动计时器，然后放
开小车，让它拖着纸带做匀加速直线运动。用计算机软件处理实验数据，绘制出小车的
图像可能是下列图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验，下列说法中
正确的是（ ）
A．打点计时器应接直流电源
B．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度
C．为减少实验误差，应该选择体积大，密度小的物体做实验
D．需使用秒表测出重物下落的时间
4．在“探究求合力的方法”的实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条与同时用两个弹簧测力
计拉橡皮条作用效果相同，其中“作用效果相同”的含义是（ ）
A．橡皮条被拉伸的长度相同
B．橡皮条被拉伸的方向相同
C．两次将结点O 拉至同一位置
D．
和
的大小之和等于F 的大小
5．在探究加速度与力、质量的关系实验中，当物体质量一定时，加速度a 与力F 关系的图
像是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．“探究小车加速度与质量的关系”实验装置如图所示，小车通过纸带与打点计时器相连。
平衡摩擦力时应（ ）
A．将长木板的B 端适当垫高
B．将长木板的A 端适当垫高
C．在砝码盘的牵引下使小车加速运动
D．在砝码盘的牵引下使小车匀速运动
7．小明在完成“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验后，他想用该实验的原理测量一根轻
弹簧的劲度系数，但由于弹簧的劲度系数太大，伸长量较小，不易直接测量。他设计了如
图所示的实验装置，并进行了测量。把弹簧竖直悬挂在支架上，在弹簧下端固定一个托盘，
托盘下方连接钢制圆柱体，圆柱体直径小于盛水量筒内壁直径。调节底座高度，使圆柱体
浸入水中。在托盘中不断增加砝码时，弹簧向下拉伸，圆柱体下移，通过量筒的刻度读出
水面上升的高度。已知水的密度为
，圆柱体直径为
、量筒内壁直径为
，重力加速
度g。对实验记录的数据进行分析、处理后，他获得了劲度系数的数值。对此实验，下列
说法正确的是（ ）
A．实验需要用天平测量托盘和圆柱体的质量
B．不考虑水的浮力，劲度系数测量值将偏大
C．水面上升的高度与弹簧伸长量的比值为
D．砝码的重力与对应水面上升的高度不成正比关系
8．如图所示，用电火花打点计时器测量物体运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A．计时器接8V 直流电源
B．计时器接220V 交流电源
C．打下相邻两点时间间隔为1s
D．打下相邻两点时间间隔为0.2s
9．图a 是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置图。甲、乙两名同学用该
装置得到加速度a 与拉力F 的关系如图b 所示。下列分析正确的是（ ）
A．细绳拉力始终等于槽码的重力
B．甲同学平衡了摩擦力
C．乙同学平衡了摩擦力
D．乙同学实验中长木板倾角过大
10．如图甲所示，小明同学利用漏斗做简谐运动实验，他将漏斗下方的薄木板沿箭头方向
拉出，漏斗4s 内漏出的细沙在板上形成了如图乙所示曲线AE，当地重力加速度大小
。下列说法正确的是（ ）
A．该沙摆的摆动频率为2Hz
B．该沙摆的摆长约为2m
C．由图乙可知薄木板做匀加速直线运动， 且加速度大小约为0.03m/s2
D．当图乙中的D 点通过沙摆正下方时， 薄木板的速度大小约为0.25m/s
二、多选题
11．在“用单摆测量重力加速度”实验中，下列叙述正确的有（ ）
A．摆线要选择长度在1m 左右、伸缩性小的细线
B．摆球尽量选择质量大、体积小的金属球
C．为方便测量摆的周期，开始时拉开摆球，使摆角较大
D．从摆球到达最高点开始计时，测量周期的误差较小
12．“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（
）
A．小车释放前，应停在靠近打点计时器的位置上
B．实验时，需要用秒表测量小车运动的时间
C．实验时，应先接通电源后释放小车
D．测量时，必须以纸带上打出的第一个点作为计时起点
13．如图所示，在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，用手通过两个弹簧测力
计共同拉动小圆环。小圆环静止时，由两个测力计的示数得到拉力
和
的大小，此外还
必须（ ）
A．记录小圆环的位置
B．记录两细线的方向
C．测量两细线的夹角
D．测量橡皮条的伸长量
14．A、B 两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞（碰撞时间极短）。用闪
光照相，闪光4 次摄得的闪光照片如图所示．已知闪光的时间间隔为
，而闪光本身持续
时间极短。在这次闪光的瞬间，A、B 两滑块均在0~80cm 刻度范围内，且第一次闪光时，
滑块A 恰好通过
处，滑块B 恰好通过
处，则（ ）
A．碰撞一定发生在
处
B．碰撞发生后第一次闪光时间为
时刻
C．两滑块的质量之比
等于2 1∶
D．两滑块的质量之比
等于2 3∶
15．如图甲所示，长木板固定放置在水平桌面上，长木板的上表面 B 点处安装有光电门，
右侧安装有定滑轮，带有遮光条的滑块（总质量为m）放置在长木板上，轻质细线跨过定
滑轮，左端与滑块连接，右端与安装在天花板上的力传感器连接，在绳上放置带重物的动
滑轮，现让滑块从A 处由静止释放（A、B 两点之间的距离为L），稳定时记下力传感器
的示数 F 以及遮光条通过光电门的时间t，更换重物，让滑块仍从 A 处由静止释放，记
录多组相对应的 F、t，作出
图像如图乙所示，重力加速度为g，轻质细线与滑轮
之间的摩擦力忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．长木板上方的细线与长木板可以不平行
B．轻质细线的拉力大小等于力传感器示数
C．由图乙所给的信息可得遮光条的宽度为
D．由图乙所给的信息可得滑块与长木板之间的动摩擦因数为
三、实验题
16．某同学在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，打出如图所示的纸带，在纸
带上选取A、B、C 三个计数点。
(1)打点计时器应使用________(选填“交流电源”或“直流电源”);
(2)纸带上A 为先打的点，由此可知物体做________(选填“加速运动”或“减速运动”);
(3)用刻度尺量得AB=3.82cm,AC=10.92 cm,所用电源频率为50 Hz。若物体做匀变速直线运
动，则打下B 点时物体的速度为________m/s(结果保留两位有效数字)。
17．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___________。
18．某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验，测量得到弹簧弹力F 与伸长量x
的关系图像如图甲所示，由此可知：F 与x 的关系是______；此弹簧的劲度系数
______N/m。该同学将此弹簧制成一个弹簧测力计，当弹簧测力计指针位置如图乙所示时，
测力计的示
______N，弹簧的伸长量
______cm。
19．如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为
，遮光条经过光电门的遮光时间为
，则遮光条经过光电门的平均速度大小为
________
。通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越________（填“大”
或“小”）。
20．如图甲所示，某学习小组利用气垫导轨、位移传感器和滑块等器材做验证牛顿第二定
律的实验。首先将位移传感器固定在气垫导轨左端，把气垫导轨右端垫起一定高度，测量
气垫导轨的长度
和右端垫起的高度
；将质量为
的滑块从气垫导轨顶端由静止释放，
传感器采集数据，经计算机处理后得到滑块的位移与时间的比值
随时间变化的图像。
（1）某次实验得到的
图线如图乙所示，从图线可得滑块下滑的加速度大小
__________
（结果保留两位有效数字）。
（2）通过改变__________，可验证当滑块质量一定时，加速度与力成正比。
（3）换用质量
不同的滑块，调节气垫导轨右端垫起的高度
，保持__________（用
M、H 表示）不变时，可验证力一定时，加速度与滑块的质量成反比。
21．某学习小组用如图甲所示的装置测量砝码盘的质量。左、右两个相同的砝码盘中各装
有5 个质量相同的砝码，砝码的质量为50g，装置中左端砝码盘的下端连接纸带。现将左
端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，并将两砝码盘由静止释放，运动过程两盘一
直保持水平，通过纸带计算出与转移的砝码个数n 相对应的加速度a，已知交流电的频率
为
。（计算结果保留2 位有效数字）
（1）某次实验，该组同学得到了如图乙所示的一条纸带，每5 个计时点取1 个计数点。所
有测量数据如图乙所示，则
①两相邻计时点间的时间间隔为_______s
②打下C 点时纸带的速度为_______m/s；
③纸带的加速度大小为______
。
（2）若该组同学得到的
图像如图丙所示，重力加速度
，则每个砝码盘的质
量为______g。
22．某同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上贴上
白纸，固定两个光滑的滑轮A 和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重力都相等，当系
统达到平衡时，根据钩码个数读出三段绳子的拉力大小
、
和
。回答下列问题：
(1)改变钩码个数，实验能完成的是__。
A．钩码的个数
，
B．钩码的个数
，
C．钩码的个数
D．钩码的个数
，
，
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是__。
A．标记结点O 的位置，并记录
三段绳子的方向
B．测量出
三段绳子的长度
C．用量角器量出三段绳子之间的夹角
D．用弹簧测力计测出钩码的重力
(3)在作图时，你认为图中图__是正确的（填“甲”或“乙”）。
23．如图（a）所示为验证机械能守恒定律的实验装置，轻绳跨过光滑轻质的定滑轮，其两
端系着质量均为M 的重物A（含挡光片）、B，物块B 上放一质量为m 的金属片C，系统
由静止释放。
（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图（b）所示，则d=__________mm。
（2）为验证机械能守恒定律，多次改变物块A 的初始位置，进行实验，使物块A 从不同
的位置由静止释放，记录每次挡光片到光电门的竖直距离h 以及挡光片穿过光电门的时间
Δt。通过描点作图，为了得到一条过原点的直线，则应该绘制的图像是__________（选填
，
），该直线的斜率k__________（用字母m、g、M、d 表示）。
《2026 届高三物理二轮复习专项训练：物理实验专题 力学实验问题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
B
C
A
A
B
B
B
C
题号
11
12
13
14
15
答案
AB
AC
AB
ABD
BCD
1．D
【详解】A．探究向心力大小表达式实验中，采用了控制变量法，故A 正确；
B．在探究两个互成角度力的合成实验中，采用了等效替代法，故B 正确；
C．在探究加速度与力、质量关系的实验中，采用了控制变量法，故C 正确；
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作
匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D 错误。
此题选说法不正确的，故选D。
2．A
【详解】小车在细绳的牵引下做匀加速直线运动，速度越来越大。
故选A。
3．B
【详解】A．打点计时器应接交流电源，故A 错误；
B．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故B 正确；
C．为减少实验误差，应该选择体积小，密度大的物体做实验，故C 错误；
D．打点计时器可以知道计数点间的时间间隔，所以不需要使用秒表测出重物下落的时间，
故D 错误。
故选B。
4．C
【详解】AB．橡皮条被拉伸的长度相同，但方向不相同时，两次拉伸的效果不相同，橡皮
条被拉伸的方向相同但长度不同，则两次拉伸时的效果不相同，故AB 错误；
C．当橡皮条拉到同一个结点，即在同一方向上伸长到同一长度，合力与分力的作用效果
相同，故C 正确；
D．
和
的矢量之和一定等于F，但
和
的大小之和不一定等于F 的大小，故D 错误。
故选C。
5．A
【详解】物体质量一定时，加速度a 与力F 的关系
可知a-F 图像为过原点的倾斜的直线，则图像A 正确。
故选A。
6．A
【详解】平衡摩擦力时，使得重力沿斜面方向的分力等于摩擦力，所以应将木板的B 端适
当垫高，不悬挂砝码，轻推小车，使小车拖着纸带能够做匀速直线运动，摩擦力得到平衡。
故A 正确， BCD 错误；
故选A。
7．B
【详解】AB．本实验的实验原理是通过测量增加的砝码的重力与增加的浮力之差得到弹簧
的弹力变化量，通过液面高度变化得到弹簧的形变量，从而求出弹簧的劲度系数，所以不
考虑考虑水的浮力，则弹簧的弹力变化量偏大，根据
可知劲度系数测量值将偏大，
此实验不需要用天平测量托盘和圆柱体的质量，故B 正确，A 错误；
C．根据体积关系可得
整理得
故C 错误；
D．根据分析可知砝码增多，弹簧的形变量增大，则水面上升的高度也增大，根据
可知水面上升的高度与弹簧的形变量成正比例关系，浮力与水面上升的高度
成正比例关系，可知砝码的重力与对应水面上升的高度成正比关系，故D 错误。
故选B。
8．B
【详解】AB．电火花打点计时器应接220V 的交流电，故A 错误，B 正确；
CD．因频率为50Hz，所以打下两点的时间间隔为
故CD 错误；
故选B。
9．B
【详解】A．对槽码进行分析有
若已经平衡了摩擦力，对小车进行分析有
解得
可知，细绳拉力始终小于槽码的重力，只有当
时才可以近似认为
，故A 错
误；
B．根据图b 可知，甲图像经过了坐标原点，表明甲同学平衡了摩擦力，故B 正确；
CD．根据图b 可知，乙图像在拉力较小时，加速度仍然为0，表明乙没有平衡摩擦力，或
者平衡摩擦力过小，即乙同学实验中长木板倾角过小，故CD 错误。
故选B。
10．C
【详解】A．由题图乙知，4s 时间内沙摆摆动两个完整的周期，则
则该沙摆的摆动频率为
选项A 错误；
B．沙摆的周期
解得
选项B 错误；
C．由图可知，连续相等的时间内，位移差近似相等，可知薄木板做匀加速直线运动，，
根据逐差法可得
选项C 正确；
D．匀变速直线运动在一段时间间隔的中间时刻的瞬时速度，等于这段时间内的平均速度，
所以有
选项D 错误。
故选C。
11．AB
【详解】A．为减小实验误差，摆线要选择长度在1m 左右、伸缩性小的细线，A 正确；
B．为减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量大、体积小的，B 正确；
C．单摆的摆角小于5°时，视为简谐运动，实验时摆角不能太大，C 错误；
D．从摆球经过最低点开始计时，测量周期的误差较小，D 错误。
故选AB。
12．AC
【详解】A．小车释放前，应使小车停在靠近打点计时器的位置，保证打出足够多的点，A
正确；
B．实验时，不需要用秒表测量小车运动的时间，数点就可以知道运动时间，B 错误；
C．实验时，应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，C 正确；
D．测量时，应从点迹清晰的位置开始取点，作为第一个计时点，D 错误。
故选AC。
13．AB
【详解】由两个测力计的示数得到拉力
和
的大小，此外还必须记录小圆环的位置和记
录两细线的方向。
故选AB。
14．ABD
【详解】A．依据题意分析知：碰撞发生在第1、2 两次闪光时刻之间。由于多次闪光时B
位置不再改变，因此碰后B 静止，故碰撞发生在x= 60cm 处。A 正确；
B．碰撞后A 向左做匀速运动，设其速度为
，则
从发生碰撞后到第二次闪光时A 向左运动10cm，设时间为
，则
联立可得
B 正确；
CD．碰前A 的速度为
B 的速度为
碰后A 的速度为
碰后B 的速度为0，规定向左为正方向，由动量守恒
解得
C 错误，D 正确。
故选ABD。
15．BCD
【详解】A．应保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故A 错误；
B．绕过滑轮的细绳的拉力相等，故B 正确；
C．根据牛顿第二定律得
速度
由匀变速直线运动的速度—位移公式得
整理得
根据图像斜率可知
解得
故C 正确；
D．根据C 项与图像的截距，结合摩擦力的计算公式
可解得滑块与长木板之间的动摩擦因数为
故选BCD。
16．(1)交流电源
(2)加速运动
(3)0.55
【详解】（1）打点计时器应使用交流电源才能工作。
（2）纸带上A 为先打的点，点迹从前向后越来越稀疏，则物体做加速运动。
（3）打下B 点时物体的速度为AC 之间的平均速度，且
则
。
17．(1)A
(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。
18．
20 3.0 15
【详解】[1]由图甲可得，F 与x 的关系是
[2]由胡克定律有
结合F 与x 的关系可得
[3]由图乙可知，测力计的示数为
[4]由胡克定律可得，弹簧的伸长量
19． 0.2 大
【详解】[1]遮光条经过光电门的平均速度大小为
[2]根据
可知，通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越大。
20．
高度
【详解】（1）[1]滑块由静止匀加速下滑，有
可得
则滑块下滑的加速度大小
（2）[2]当滑块质量一定时，可以通过改变气垫导轨右端垫起的高度
，来改变滑块沿导
轨方向的重力的分量，即合力的大小，探究加速度与力的关系。
（3）[3]由于滑块下滑加速的力是由重力沿导轨向下的分力提供，所以要保证重力沿导轨
向下的分力不变，应该使
不变，所以应该调节滑块的质量及导轨右端垫起的高度，
保持MH 不变。
21． 0.1 0.84 1.7 44
【详解】（1）[1]相邻两计数点的时间间隔为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打下C 点时纸带的速度
为
[3]根据逐差法求出纸带的加速度大小为
（2）[4]设一个砝码盘的质量为
，将左端砝码盘中的砝码逐一地放到右端砝码盘中，根
据牛顿第二定律
整理得
图象斜率为
解得
22．(1)BCD
(2)A
(3)甲
【详解】（1）由于结点O 在三个共点力的作用下处于平衡状态，则
、
的合力大小
等于
，且
每个钩码的重力都相等，可得
故能完成实验是BCD。
故选BCD。
（2）为探究两个互成角度的力的合成规律，需作出受力图。应先明确受力点，其次要作出
力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示。因此要做好记录，应从力的三要素角度出
发，要标记结点O 的位置，并记录
三段绳子的方向。
故选A。
（3）以O 点为研究对象，
的实际作用效果在OC 这条线上，由于误差的存在，
、
的合力的理论值与实际值有一定偏差，故题图甲符合实际，题图乙不符合实际。
23． 10.60
【详解】（1）[1]由图b 可知
（2）[2][3]由机械能守恒定律
整理得
故应绘制
图像，且图像的斜率为
