2021高考物理二轮复习专题6物理实验第1讲力学实验及创新作业含解析202102232116.doc

2021年高考物理二轮复习试卷：力学创新实验
考点一
实验器材的等效与替换
1.[用电子秤替换弹簧测力计]
一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则。

图1
(1)如图1(a)，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶________时电子秤的示数F。

(2)如图(b)，将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A 和水壶杯带上。

水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、____________和电子秤的示数F1。

(3)如图(c)，将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上。

手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细线L2，使______________和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数F2。

(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若______________，则平行四边形定则得到验证。

2．[气垫导轨、力传感器、光电门替代长木板、打点计时器]
如图2甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。

他在气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

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规 范
记 忆
大段，则由
x2－x1＝aT2 得(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，
解 题
解出的 a 与上面逐差法结果相等，但却要简单的多． (4)图
象法
提
热 点 盘 点
①由 vn＝xn＋2Txn＋1，求出相应点的速度．
能 专 训
②画出 v-t 图象，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
基
规
础
范
记
解
忆
题
[二轮备考讲义]
提
热
能
点
专
盘
训
点
[二轮备考讲义] 第一部分 专题六 第1讲 第1页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
基
规
础
范
记
解
忆
题
第一部分 二轮知识专题大突破
提
热
能
点
专
盘
训
点
[二轮备考讲义] 第一部分 专题六 第1讲 第2页
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热 点 盘
可得 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，
提 能 专 训
点
所以 a＝a1＋a32＋a3＝x4＋x5＋x69－T2x1－x2－x3
[二轮备考讲义] 第一部分 专题六 第1讲 第25页
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(3)两段法
ห้องสมุดไป่ตู้基 础
把上面 x1、x2、x3、x4、x5、x6 分成时间相等(均为 3T)的两
记 忆
距计算小车加速度的表达式为____________．
解 题

高考物理二轮复习热点训练解析—力学创新实验1.(2021·广东省高考模拟)某研究性学习小组在学习了圆周运动知识以后，设计了一个研究玩具小车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时对轨道压力大小的实验。

所用器材有玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥和凸形桥模拟器(圆弧部分的半径均为R ，重力加速度为g )。

图1(1)如图1所示，将模拟器静置于托盘秤上，托盘秤的示数为m 0。

(2)将玩具小车静置于模拟器最低点时，托盘秤的示数为M ，则玩具小车的质量为m ＝________。

(3)将玩具小车从模拟器右侧某一位置由静止释放，小车经过A 、B 、C 、D 、E 点后滑向左侧的过程中，在这五个点观察到托盘秤的示数变化情况依次是增大、减小、增大、减小、增大，从而说明玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力________(填“大于”或“小于”)玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力。

(4)若玩具小车通过A 的速度是v A ，则托盘秤的示数为________________；若玩具小车通过B 的速度是v B ，则托盘秤的示数为________________。

答案(2)M －m 0(3)大于(4)M ＋(M －m 0)v 2A gR M －(M －m 0)v 2B gR解析(2)依题意有M ＝m 0＋m ，所以m ＝M －m 0。

(3)玩具小车向凹形桥底端运动时，对桥的压力大于重力，向凸形桥顶部运动时，对桥的压力小于重力，所以玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力大于玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力。

(4)若玩具小车通过A 的速度是v A ，依据向心力公式有N A －mg ＝m v 2A R 托盘秤的示数为M ＋(M －m 0)v 2A gR若玩具小车通过B 的速度是v B ，依据向心力公式有mg －N B ＝m v 2B R 托盘秤的示数为M －(M －m 0)v 2B gR。

2.(2021·湖南省高考模拟)将位移传感器和速度传感器获得的数据同时输入计算机，可一次性直接得到位移和速度的关系图像。

湖北高考物理二轮复习力学实验与创新专题练习（带答案）力学是一门独立的基础学科，下面是力学实验与创新专题练习，请考生仔细练习。

1.(2021高考浙江卷)如下图，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记载遮光时间t.测得遮光条的宽度为x，用近似代表滑块经过光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度，正确的措施是()A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的准确度C.使滑块的释放点更接近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角解析：选A.表示的是t时间内的平均速度，遮光条的宽度x 越窄，那么记载遮光时间t越小，越接近滑块经过光电门时的瞬时速度，选项A正确.2.(2021福建厦门质检)某同窗用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F接近小球，再转动________到F夹住小球，直至听到棘轮收回声响为止，拨动________使F固定后读数(填仪器部件字母符号).正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，那么小球的直径是________mm.解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动旋钮D使测微螺杆F接近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮收回声响为止，拨动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5 mm+20.00.01 mm=6.700 mm.答案：D H G 6.7003.(2021高考福建卷)某同窗做探求弹力和弹簧伸长量的关系的实验.(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm;图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量l为__________ cm;(2)本实验经过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改动弹簧的弹力，关于此操作，以下选项中规范的做法是________________;(填选项前的字母)A.逐一增挂钩码，记下每添加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同窗描画的弹簧的伸长量l与弹力F的关系图线，图线的AB段清楚偏离直线OA，形成这种现象的主要缘由是________________.解析：(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，那么伸长量l=14.66 cm-7.73 cm=6.93 cm.(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可防止因随意添加钩码过多超越弹簧的弹性限制而损坏弹簧.(3)AB段清楚偏离OA，伸长量l不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限制形成的.答案：(1)6.93 (2)A(3)弹簧遭到的拉力超越了其弹性限制4.(2021河南六市二联)某课外活动小组应用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.(1)某同窗用20分度的游标卡尺测量一小球的直径，示数如图甲所示，那么小球的直径d=________cm.(2)如图乙所示，弹射装置将小球竖直向上抛出，先后经过光电门A、B，计时装置测出小球经过A、B的时间区分为tA、tB.用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，用游标卡尺测得小球直径为d，外地的重力减速度为g，在误差范围内，假定公式________________成立，就可以验证机械能守恒(用题中给出的物理量符号表示).解析：(1)游标卡尺示数为10 mm+0.054 mm=10.20 mm=1.020 cm.(2)小球在A点动能EkA=m()2，B点动能EkB=m()2，动能添加量：Ek=EkA-EkB=m[()2-()2]，小球由A到B重力势能减大批Ep=mgh，在误差允许范围内，假定满足Ek=Ep，即()2-()2=2gh，就可以验证机械能守恒.答案：(1)1.020 (2)()2-()2=2gh5.(2021高考山东卷)某同窗经过下述实验验证力的平行四边形定那么.实验步骤：将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向.如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标志为O1、O2，记载弹簧秤的示数F，测量并记载O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改动0.50 N，测出所对应的l，局部数据如下表所示：F/(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 找出中F=2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标志为O、O，橡皮筋的拉力记为FOO.在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端到达O点，将两笔尖的位置标志为A、B，橡皮筋OA 段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成以下作图和填空：(1)应用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线，依据图线求得l0=________cm.(2)测得OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，那么FOA的大小为________N.(3)依据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F的图示.(4)经过比拟F与________的大小和方向，即可得出实验结论.解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点衔接起来，不在直线上的点平均散布在直线的两侧.如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l0=10.0 cm.(2)橡皮筋的长度l=OA+OB=13.60 cm，由图甲可得F=1.80 N，所以FOA=FOB=F=1.80 N.(3)应用给出的标度作出FOA和FOB的图示，然后以FOA和FOB为邻边作平行四边形，对角线即为合力F，如图乙. (4)FOO的作用效果和FOA、FOB两个力的作用效果相反，F是FOA、FOB两个力的合力，所以只需比拟F和FOO的大小和方向，即可得出实验结论.答案：(1)如图甲所示 10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)如图乙所示(4)FOO6. (2021江西南昌一模)某实验小组用图1实验装置探求合力做功与动能变化的关系.铁架台竖直固定放置在水平桌面上，将长木板一端放置在水平桌面边缘P处，另一位置放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置，长木板P处放置一光电门，用光电计时器记载滑块经过光电门时挡光时间. 实验步骤是：用游标卡尺测出滑块的挡光宽度L，用天平测量滑块的质量m.平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P处为轴，调理长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰恰沿木板向下做匀速运动.在铁架台竖直杆上记下此位置Q1，用刻度尺测出Q1到水平面的高度H.坚持P位置不变，长木板一端放置在铁架台竖直杆Q2上.用刻度尺量出Q1Q2的距离h1，将滑块从Q2位置由运动释放，由光电门计时器读出滑块的挡光时间t1.坚持P位置不变，重新调理长木板一端在铁架台上的放置位置，重复步骤数次..滑块沿长木板由Q2运动到P的进程中，用测量的物理量回答以下效果(重力减速度为g)：(1)滑块经过光电门的速度v=________;(2)滑块动能的变化量Ek=________;(3)滑块克制摩擦力做的功Wf=________;(4)合力对滑块做的功W合=________..某先生以铁架台竖直杆上的放置位置到Q1的距离h为横坐标，以滑块经过光电门的挡光时间的平方倒数为纵坐标，依据测量数据在坐标中描点画出如图2所示直线，直线延伸线没有过坐标原点，其缘由主要是________________.解析：此题考察探求合力做功与动能变化的关系实验..(1)滑块经过光电门的速度v近似等于经过光电门时的平均速度，那么v=;(2)滑块动能的变化量Ek=mv2=m;(3)由题意，mgcos =mgsin ，设斜面长为x，那么滑块克制摩擦力做功Wf=mgcos x，联立xsin =H知，Wf=mgH; (4)合力对滑块做的功W=mg(H+h1)-Wf=mgh1..由题图知，h=0时，挡光时间不为零，说明平衡摩擦力时长木板的倾角过大.答案：.(1) (2)m (3)mgH (4)mgh1.平衡摩擦力时倾角过大力学实验与创新专题练习及答案分享到这里，更多内容请关注高考物理试题栏目。

3.有效数字：带有一位不可靠数字的近似数字叫有效数字。有效数字从左 边第一个不为零的数字算起，如 0.012 5 为三位有效数字，中学阶段一般 取 2 位或 3 位有效数字。 4.时间测量类仪器 (1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为 0.02 s，一般每五个点取一个 计数点，则时间间隔为 Δt＝0.02×5 s＝0.1 s。 (2)频闪照相机：用相等时间间隔获取图像信息的方法，将物体在不同时 刻的位置记录下来。
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，图中所示的示数为________ mm。
[解析] (1)甲图读数：整毫米数是17 mm，不足1毫米数是2×0.1 mm＝ 0.2 mm，最后读数是17 mm＋0.2 mm＝17.2 mm；乙图读数：整毫米数 是23 mm，不足1毫米数是7×0.05 mm＝0.35 mm，最后读数是23 mm＋ 0.35 mm＝23.35 mm；丙图读数：整毫米数是10 mm，不足1毫米数是 19×0.02 mm＝0.38 mm，最后读数是10 mm＋0.38 mm＝10.38 mm。 (2)半毫米刻度线已经露出，固定刻度示数为6.5 mm，由螺旋测微器的读 数方法，可知金属丝的直径d＝6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm。 [答案] (1)17.2 23.35 10.38 (2)6.700(6.699～6.701均正确)
专题六 实验技能与创新
第1讲 力学实验
[建体系·论要点]______________________知识串联__熟记核心要点 思维导图
考情分析 1.系统误差：由于仪器本身不精密、实验方法粗略或实验原理不完善而产 生的误差。系统误差总是同样偏大或偏小。系统误差可以通过更新仪器、 完善原理和精确实验的方法来减小。 2.偶然误差：由各种偶然因素如测量、读数不准确，作图不规范造成的误 差。偶然误差表现为重复做同一实验时总是时而偏大时而偏小。偶然误 差可用多次测量取平均值或作图的方法来减小。

（1）[1]因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为
应
[2]竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得
（2）[3]由竖直方向的自由落体运动可得
代入数据可得
。
3.湖南卷（全国新高考1卷）第11题.某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下：
s1
s2
s3
s4
s5
5.87cm
7.58cm
9.31cm
11.02cm
12.74cm
由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）
【答案】(1).0.43(2).0.32
力学实验（必修第一册和第二册）（解析版）
—2021年高考物理真题（6套）分类解析
1.全国甲卷第9题.为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为 的斜面（已知sin =0.34，cos =0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。
（5）[2]绘制图线如图；
[3]根据
可知a与n成正比关系，则根据图像可知，斜率
解得
a=0.342m/s2
4.广东卷（新高考）第11题.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数 ，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。

第1讲力学实验及创新[析考情·明策略]考情分析从近五年全国卷命题情况分析：实验命题不避热点，注重陈题翻新；重点实验频频考，其他实验“轮换”考。

实验“小题”常考力学内容，实验“大题”常考电学内容。

在两个实验中，通常一个实验立足教材，立足创新，凸显对科学探究素养的考查，一般较为基础，注重对考生的实验基本功的考查；另一个实验题依据新课程标准要求挖掘改造，对考生的实验能力要求较高，突出选拔作用。

素养呈现1.基本实验仪器的使用与读数。

2.基础实验的实验原理和实验方法的理解与掌握。

3.探究实验的实验方案，实验器材及数据处理的理解与掌握。

素养落实1.认真完成课本上的每一个实验。

知道每一个实验的目的。

2.掌握每一个实验的原理，熟悉实验中的每一个实验步骤。

3.领会每一个实验步骤的作用，学会每一个实验仪器的使用。

4.学会每一个实验的数据处理方法，弄清每一个实验误差的来源等。

5.依据新课程标准，重视基础实验。

6.关注变化，构建实验模型，在比较分析中探寻共性。

力学实验及创新考点1| 力学常规实验基本仪器的读数和使用1．两种常见长度测量仪器的使用及读数方法游标卡尺(不估读)(1)读数：测量值＝主尺读数(mm)＋精度×游标尺上对齐刻线数值(mm)。

(2)常用精确度：10分度游标，精度0.1 mm；20分度游标，精度0.05 mm；50分度游标，精度0.02 mm螺旋测微器(需估读)测量值＝固定刻度＋可动刻度(带估读值)×0.01 mm(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02 s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为Δt＝0.02×5 s＝0.1 s。

(2)频闪照相机：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来，时间间隔Δt＝1f。

(f为频闪照相机的频率)(3)光电计时器：记录遮光条通过光电门的遮光时间。

[典例1] (1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。

2021届高考物理二轮训练：力学实验含答案高考：力学实验1、“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表达正确的是()A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两计数点间的时间间隔为0.02 s2、某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度，某次实验得到的一段纸带如图所示，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA＝5.5 mm、OB＝14.9 mm、OC＝28.3 mm、OD＝45.2 mm，打下相邻两个点间的时间间隔为0.02 s.(1)用逐差法算出福州的重力加速度g＝______m/s2.(结果保留三位有效数字)(2)通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79 m/s2，比较(1)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其他主要原因可能是____________________．(只要求写出一种原因)3、小明和小红同学对如图所示自制“橡皮筋测力计”进行标度(均在橡皮筋的弹性范围内)(1)小明测量了不挂钩码和挂1个钩码时的指针指在刻度尺上的位置分别为5.00 cm和5.60 cm，然后根据所学弹簧弹力知识，经过类比，按弹簧测力计的刻度规律在刻度尺上依次进行了标度，则小明应在刻度尺________cm处标示挂5个钩码的指针位置．(2)小红分别测量了不挂钩码、挂1个钩码、挂2个钩码……指针在刻度尺上的位置，并按实际测量进行标度，其数据如下表：挂钩码的个数0 1 2 3 4 5 6 7指针在刻度尺上的位置x(cm) 5.00 5.60 6.30 7.20 8.30 9.60 11.00 12.50 请在图坐标上画出指针在刻度尺上所指的刻度x与所挂钩码个数的关系图象．并回答橡皮筋所受的拉力与其伸长长度________(填“是”或“否”)成线性关系．(3)请你分析小明和小红的标度方法谁更科学(说明理由)_______________________________________________________________。

2021届高考物理二轮优练：力学实验含答案1、某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列选项中的()2、某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的______原理类似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留两位有效数字)3、某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表：代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)4、某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下实验器材验证平行四边形定则：刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子、质量不同的小重物若干、木板．实验方案如下：①将橡皮筋的两端分别与两条细绳相连，测出橡皮筋的原长；②将橡皮筋一端细绳用钉子固定在竖直木板上的A点，在橡皮筋的中点O用细绳系住重物，使重物自然下垂，如图10－8甲所示；③将橡皮筋的另一端细绳固定在竖直木板上的B点，如图乙所示．(1)为完成本实验，下列还必须测量的物理量为________．(填选项前字母) A．小重物的质量B．细绳的长度C．图甲中OA段橡皮筋的长度D．图乙中OA和OB段橡皮筋的长度(2)在完成本实验的过程中，必须注意的事项是________．(填选项前字母) A．橡皮筋两端连接的细绳长度必须相同B．图乙中A、B两点必须等高C．图乙中连接小重物细绳必须在OA、OB夹角的角平分线上D．记录图甲中O点的位置和OA的方向E．记录图乙中O点的位置和OA、OB的方向(3)若钉子位置固定，利用现有器材改变实验效果，可采用的方法是________________________________．5、如图所示，为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可显示出细线的拉力．在图示状态下开始做实验．(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是____________________________．(2)若砂和砂桶的质量为m，小车和传感器的总重量为M，做好此实验________(填“需要”或“不需要”)M≫m的条件．6、某同学用如图甲所示装置来探究“动能定理”，得到一条如图乙所示的纸带，O点为第一个点，并在纸带清晰段依次标记了A、B、C三个点，用毫米刻度尺测得各点到O点的距离如图25－3乙所示，重物质量m＝1.00 kg.(1)电火花打点计时器应选择的电源是________．A．4～6 V、50 Hz交流电源B．220 V、50 Hz交流电源(2)从O点到B点，重物的重力做功W G＝________J，动能的增加量ΔE k＝________J．(取g＝10 m/s2，以上计算结果均保留三位有效数字)7、在进行“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验．①在图甲中，下落物体应选择密度________(填“大”或“小”)的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是m1________(填“>”“＝”或“<”)m2；②采用图乙的方案进行实验，还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和________；③比较两种实验方案，你认为图________(填“甲”或“乙”)所示实验方案更合理，理由是________________________________________．(2)有一同学采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如下图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为0.5 kg，取g＝9.8 m/s2.根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J，这时它的动能是________J，根据上面这两个数据你能得到的结论是：__________________．(结果保留三位有效数字)*8、如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m＝1.5 kg，小车的质量为M＝1.65 kg.一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空砂桶，调节滑轮使桌面上部细绳水平，整个装置处于静止状态．现打开传感器，同时缓慢向砂桶里倒入砂，当小车刚好开始运动时，立即停止倒砂．若力传感器采集的F－t图象如图乙所示，重力加速度取g＝10 m/s2，则：(1)滑块与小车间的动摩擦因数μ＝________；若忽略小车与水平桌面间的摩擦，小车稳定运动时加速度大小a＝________m/s2.(2)若实验中传感器测力端与滑块间的细绳不水平，左端略低一些，由此而引起的动摩擦因数μ的测量结果________(填“偏大”或“偏小”)．*9、某学习小组利用如所示的装置验证动能定理．(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离x＝________cm.(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是__________________．(3)该实验________(填“是”或“否”)需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量．*10、如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12 V的直流电源 D.0～12 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有________________(写出两个原因)．2021届高考物理二轮优练：力学实验含答案1、某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L，把L－L0作为弹簧的伸长量x，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下列选项中的()【答案】C2、某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的______原理类似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留两位有效数字)【答案】(1)打点计时器(2)0.200.193、某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表：代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)【答案】(1)竖直(2)静止L3 1 mm(3)L x(4)4.9104、某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下实验器材验证平行四边形定则：刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子、质量不同的小重物若干、木板．实验方案如下：①将橡皮筋的两端分别与两条细绳相连，测出橡皮筋的原长；②将橡皮筋一端细绳用钉子固定在竖直木板上的A点，在橡皮筋的中点O用细绳系住重物，使重物自然下垂，如图10－8甲所示；③将橡皮筋的另一端细绳固定在竖直木板上的B点，如图乙所示．(1)为完成本实验，下列还必须测量的物理量为________．(填选项前字母) A．小重物的质量B．细绳的长度C．图甲中OA段橡皮筋的长度D．图乙中OA和OB段橡皮筋的长度(2)在完成本实验的过程中，必须注意的事项是________．(填选项前字母) A．橡皮筋两端连接的细绳长度必须相同B．图乙中A、B两点必须等高C．图乙中连接小重物细绳必须在OA、OB夹角的角平分线上D．记录图甲中O点的位置和OA的方向E．记录图乙中O点的位置和OA、OB的方向(3)若钉子位置固定，利用现有器材改变实验效果，可采用的方法是________________________________．【答案】(1)CD(2)E(3)更换小重物5、如图所示，为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在小车的前端固定一个传感器，和砂桶连接的细线接在传感器上，通过传感器可显示出细线的拉力．在图示状态下开始做实验．(1)从图上可以看出，该同学在装置和操作中的主要错误是____________________________．(2)若砂和砂桶的质量为m，小车和传感器的总重量为M，做好此实验________(填“需要”或“不需要”)M≫m的条件．【答案】(1)未平衡摩擦力；细线与木板不平行；开始实验时，小车离打点计时器太远(2)不需要6、某同学用如图甲所示装置来探究“动能定理”，得到一条如图乙所示的纸带，O点为第一个点，并在纸带清晰段依次标记了A、B、C三个点，用毫米刻度尺测得各点到O点的距离如图25－3乙所示，重物质量m＝1.00 kg.(1)电火花打点计时器应选择的电源是________．A．4～6 V、50 Hz交流电源B．220 V、50 Hz交流电源(2)从O点到B点，重物的重力做功W G＝________J，动能的增加量ΔE k＝________J．(取g＝10 m/s2，以上计算结果均保留三位有效数字)【答案】(1)B(2)7.787.597、在进行“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置，采用两种不同的实验方案进行实验．①在图甲中，下落物体应选择密度________(填“大”或“小”)的重物；在图乙中，两个重物的质量关系是m1________(填“>”“＝”或“<”)m2；②采用图乙的方案进行实验，还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和________；③比较两种实验方案，你认为图________(填“甲”或“乙”)所示实验方案更合理，理由是________________________________________．(2)有一同学采用了图甲所示的方案，选出一条纸带如下图所示，其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50 Hz交流电，在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重物的质量为0.5 kg，取g＝9.8 m/s2.根据以上数据，打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J，这时它的动能是________J，根据上面这两个数据你能得到的结论是：__________________．(结果保留三位有效数字)【答案】(1)①大>②天平③甲图乙中还受到细线与滑轮的阻力的影响(2)0.8670.852在误差允许的范围内，重物下落时机械能守恒*8、如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m＝1.5 kg，小车的质量为M＝1.65 kg.一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空砂桶，调节滑轮使桌面上部细绳水平，整个装置处于静止状态．现打开传感器，同时缓慢向砂桶里倒入砂，当小车刚好开始运动时，立即停止倒砂．若力传感器采集的F－t图象如图乙所示，重力加速度取g＝10 m/s2，则：(1)滑块与小车间的动摩擦因数μ＝________；若忽略小车与水平桌面间的摩擦，小车稳定运动时加速度大小a＝________m/s2.(2)若实验中传感器测力端与滑块间的细绳不水平，左端略低一些，由此而引起的动摩擦因数μ的测量结果________(填“偏大”或“偏小”)．【答案】(1)0.20.25(2)偏大*9、某学习小组利用如所示的装置验证动能定理．(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离x＝________cm.(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是__________________．(3)该实验________(填“是”或“否”)需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量．【答案】(1)50.00(2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M (3)否*10、如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________．(填入正确选项前的字母)A．米尺B．秒表C．0～12 V的直流电源 D.0～12 V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有________________(写出两个原因)．【答案】(1)AD(2)见解析解析：(1)需要米尺来测量纸带上两点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故A、D正确．(2)①纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦力；②测量两点之间距离时的读数有误差；③计算势能变化时，选取的两点距离过近；④交流电源频率不稳定．(选取两个原因即可)。

A B光电门挡光片 L拉力传感2021年高考物理模拟试题专题汇编 专题6 物理实验 第1讲 力学实验（A ）（含解析）1.(xx ･济南二模･21）(1)游标为20分度(测量值可准确到0．05 mm)的卡尺示数如图所示，两测脚间狭缝的宽度为______mm2.（xx ･成都三诊･8）Ⅰ（6分）右图是用曝光时间△t 已知的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。

（1）在下落过程中的任意时刻，羽毛的 （选填“惯性大小”、“运动状态”或“机械能”）与苹果相同。

（2）关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中唯一正确的是 （填选项前的字母）。

A ．一定满足关系B ．一定满足关系C ．羽毛下落的加速度大小为D ．苹果下落的加速度大小为3.(xx ･景德镇三检･22).如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码，平衡摩擦力后在A点释放小车，测出小车上挡光片通过光电门的时间为Δt。

（1）若挡光片的宽度为d，挡光片前端距光电门的距离为L，则小车的加速度a＝________。

（2）（多选题）在该实验中，下列操作中正确的是（）（A）要用天平称量小车质量（B）每次改变钩码，都不需要测量其质量（或重力）（C）调节滑轮的高度，使细线与轨道平行（D）每次小车从A点出发允许有不同的初速度（3）由于挡光片有一定的宽度，则实验中测出的小车加速度值比真实值_________。

（填“偏大”、“相等”或者“偏小”）4.(xx･大庆三检･22).利用图示装置可以做力学中的许多实验.(1)以下说法正确的是________.A．利用此装置做“研究匀变速直线运动”的实验时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B.利用此装置探究“加速度与质量的关系”,通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾斜度C.利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时，如果画出的a－m关系图象不是直线，就可确定加速度与质量成反比D.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响(2)某同学在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，因为不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钩码个数的增加将趋近于________的值。

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研透命题·精准备考
注意事项
(1)游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读成以毫米为单位的，先读主尺数 据，再读游标尺数据，最后两数相加。 (2)游标卡尺读数时不需要估读。 (3)游标卡尺在读数时注意区分卡尺的精度。 (4)螺旋测微器读数时，要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm，结果若用mm作单位， 小数点后必须保留3位数字。 (5)螺旋测微器在读数时，注意区别整毫米刻度线与半毫米刻度线，注意判断半毫米 刻度线是否露出。
答案 5.0
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图2
研透命题·精准备考
2．以下是刻度尺和两种分度的游标卡尺，示数如图3甲、乙、丙所示，则读数分别 为__________cm、__________mm、__________cm。
图3
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研透命题·精准备考
解析 图甲中，用毫米刻度尺测量时，读数应读到mm的下一位，即长度测量值为 60.25 cm。 图乙中，50分度的游标卡尺的精确度为0.02 mm，主尺读数为2 mm，游标尺读数为 4×0.02 mm＝0.08 mm，所以读数为2.08 mm。 图丙中，20分度的游标卡尺的精确度为0.05 mm，主尺读数为12 mm，游标尺读数为 4×0.05 mm＝0.20 mm，游标卡尺的读数为12.20 mm＝1.220 cm。 答案 60.25 2.08 1.220
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研透命题·精准备考
【例2】 (2019·全国卷Ⅰ，22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下 滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图1所示。已知 打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个 打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是 ________点。在打出C点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)； 物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字)。