全国各地高考招生物理试题汇编--力学实验

专题08力学实验—8省联考物理试题分类解析（解析版）力学实验题目录1.重庆卷11题. 用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，2.河北卷11题.（6分）验证力的平行四边形定则3.江苏卷12题.（15分）测量木块与长木板间的动摩擦因数μ4.湖北卷13题.测量滑块与长金属板之间的动摩擦因数和当地重力加速度5.湖南卷11题. 利用滑块在气垫导轨上的运动测量当地的重力加速度，6.辽宁卷11题. 利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。

7.广东卷11题. 验证小球在竖直平面内摆动过程的机械能是否守恒，8.使用“节拍法"来重现伽利略的斜面实验福建卷11. (5分)伽利略斜面实验被誉为物理学史上最美实验之一。

某研究小组尝试使用等时性良好的“节拍法"来重现伽利略的斜面实验,研究物体沿斜面运动的规律。

实验所用节拍的频率是每秒2拍，实验装置如图(a)所示。

在光滑倾斜的轨道上装有若干可沿轨道移动的框架，框架上悬挂轻薄小金属片，滑块下滑撞击金属片会发出“叮"的声音(金属片对滑块运动的影响可忽略)。

实验步骤如下:①从某位置(记为A0)静止释放滑块,同时开始计拍;调节框架的位置,使相邻金属片发出的“叮”声恰好间隔1个拍,并标记框架在轨道上的位置A1，A2，A3,.....②测量A1、A2....到A0的距离s1，s2，s3,......如图(b)所示。

③将测量数据记录于下表,并将节拍数n转换成对应时间t的平方。

(1)表格中“C"处的数据应为____(2)由表中数据分析可得,s与t2成____关系(填“线性”或“非线性”);(3)滑块的加速度大小为_____m/s2(结果保留2位小数)。

河北卷11题.（6分）为验证力的平行四边形定则，某同学准备了以下器材:支架，弹簧，直尺，量角器坐标纸，细线，定滑轮（位置可调）两个，钩码若干。

支架带有游标尺和主尺，游标尺（带可滑动的指针）固定在底座上，主尺可升降，如图1所示。

2024高考物理真题分项解析专题28力学测量性实验和创新实验1.（2024高考重庆卷）元代王祯《农书》记载了一种人力汲水灌田农具——戽斗。

某兴趣小组对库斗汲水工作情况进行模型化处理，设计了如图甲所示实验，探究库斗在竖直面内的受力与运动特点。

该小组在位于同一水平线上的P、Q两点，分别固定一个小滑轮，将连结沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量相同的砝码，让沙桶在竖直方向沿线段PQ的垂直平分线OO′运动。

当沙桶质量为136.0g时，沙桶从A点由静止释放，能到达最高点B，最终停在C点。

分析所拍摄的沙桶运动视频，以A点为坐标原点，取竖直向上为正方向。

建立直角坐标系，得到沙桶位置y随时间t的图像如图乙所示。

（1）若将沙桶上升过程中的某一段视为匀速直线运动，则此段中随着连结沙桶的两线间夹角逐渐增大，每根线对沙桶的拉力_____（选填“逐渐增大”“保持不变”“逐渐减小”）。

沙桶在B点的加速度方向_____（选填“竖直向上”“竖直向下”）。

（2）一由图乙可知，沙桶从开始运动到最终停止，机械能增加_____J（保留两位有效数字，g=9.8m/s2）。

【答案】（1）①.逐渐增大②.竖直向下（2）0.11【解析】（1）[1][2]设细线与竖直方向夹角为θ，沙桶匀速上升2T cosθ=Mg当θ逐渐增大时，T逐渐增大，沙桶上升到最高点B然后下落，在最高点的加速度方向竖直向下。

（2）沙桶从开始运动到静止上升高度为8.4cm，机械能增加量为Mgh=0.136×9.8×0.084J=0.11J2.（2024年高考广东卷）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。

（1）图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。

图中木板右端垫高的目的是_____。

图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。

相邻计数点的间距m/s（结果保留3位有已在图中给出。

2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题17力学实验两球的质量分别为a m 、b m ，实验中须满足条件a m N x 、a m 和b m 在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。

实验中，用小球落点与O 点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。

①.m x m x m x =+②.小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____；B.控制变量法C.补偿法（2）该实验过程中操作正确的是____；A.6322(15)x x a T -=B.6322(3)x x a T -=C.()54322(10)x x x x a T +-+=【答案】①.B②.B ③.远大于④.系统误差⑤.C⑥.6410x x T-（1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为_____N（结果保留1位小数）；（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N ，则此段时间内物体处于_____（填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为_____2m/s （结果保留1位小数）。

【答案】（1）5.0（2）①.失重②. 1.0【解析】（1）由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N，则读数为5.0N。

（2）[1]电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N ，小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态；[2]根据5.0NG mg ==根据牛顿第二定律mg T ma-=代入数据联立解得电梯加速度大小21.0m/s a ≈4.（2024年山东卷考题）13.在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。

受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a 、b 两个位移传感器，a 测量滑块A 与它的距离x A ，b 测量滑块B 与它的距离x B 。

部分实验步骤如下：①测量两个滑块的质量，分别为200.0g 和400.0g；②接通气源，调整气垫导轨水平；③拨动两滑块，使A、B 均向右运动；④导出传感器记录的数据，绘制x A 、x B 随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。

高考物理全国甲、乙卷3年（2021-2023）真题汇编-07力学实验一、实验题1．（2023·全国·统考高考真题）在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。

完成下列实验步骤：①用图钉将白纸固定在水平木板上。

②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。

将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。

用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力1F和2F的大小，并___________。

（多选，填正确答案标号）A．用刻度尺量出橡皮条的长度B．用刻度尺量出两细线的长度C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到_________，由测力计的示数得到拉力F的大小，沿细线标记此时F的方向。

④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作1F和2F的合成图，得出合力F'的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F的图示。

⑤比较F'和F的________，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。

2．（2023·全国·统考高考真题）某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。

让小车左端和纸带相连。

右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。

钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。

某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示。

（1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s．以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移x∆填到表中，小车发生对应位移区间AB AC AD AE AF()Δcm x 6.6014.60AD x ∆34.9047.30（3）从实验结果可知，小车运动的v -表示，其中k =________2cm /s ，b =（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出度大小A v =________，小车的加速度大小3．（2022·全国·统考高考真题）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。

力学探究性实验考点4 探究向心力（5年4考）2024年高考海南卷：水平圆盘上紧贴边缘放置一密度均匀的小圆柱体，探究向心力。

2023年1月浙江选考第16I 题：利用向心力演示器探究向心力大小的表达式。

考点01 研究匀变速直线运动规律1 （2023高考全国甲卷）（10分）某同学利用如图（a ）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。

让小车左端和纸带相连。

右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。

钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。

某次实验得到的纸带和相关数据如图（b ）所示。

（1）已知打出图（b ）中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s ，以打出A 点时小车位置为初始位置，将打出BCDEF 各点时小车的位移△x 填到表中。

小车发生位移所用时间和平均速度分别为△t 和，表中△x AD = cm ，AD v = cm/s 。

位移区间AB AC AD AE AF ()Δcmx66014.60ADx D 34.9047.30()cm /s v 66.073.0ADv 87.394.6（2）根据表中数据得到小车平均速度v 随时间t D 的变化关系，如图（c ）所示。

题卡上的图中补全实验点_____。

.=D+表示，其（3）从实验结果可知，小车运动的v——△t图线可以视为一条直线，此直线方程用v k t b中k= cm/s2，b= cm/s。

（结果均保留3位有效数字）（4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小v A = ，小车的加速度大小a= 。

（结果用字母k、b表示）2.（2023年1月浙江选考·16I）（7分）（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示．①需要的实验操作有__________（多选）；A．调节滑轮使细线与轨道平行B．倾斜轨道以补偿阻力C．小车靠近打点计时器静止释放D．先接通电源再释放小车②经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示。

力学测量性实验考点01 利用单摆测量重力加速度实验1. . （2024年高考广西卷）单摆可作为研究简谐运动的理想模型。

（1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中_____不变；（2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为_____cm；（3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。

当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为_____。

2．（2023全国高考新课程卷）（12分）一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。

图（a）图（b）图（c）（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。

首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图（a）所示，该示数为________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图（b）所示，该示数为________mm，则摆球的直径为________mm。

（2）单摆实验的装置示意图如图（c）所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。

若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角________5°（填“大于”或“小于”）。

（3）某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为________cm。

实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s ，则此单摆周期为________s ，该小组测得的重力加速度大小为________m/s 2。

（结果均保留3位有效数字，π2取9.870）3. （2023年高考河北卷）某实验小组利用图装置测量重力加速度。

摆线上端固定在O 点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。

（1）关于本实验，下列说法正确的是_______________。

专题16 力学实验1、（2022·湖南卷·T11）小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。

主要实验步骤如下：（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g；（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：序号 1 2 3 4 5硬币数量n/枚 5 10 15 20 25l10.51 12.02 13.54 15.05 16.56长度/cm（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；______（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为______cm；（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______g（计算结果保留3位有效数字）。

【答案】①. 见解析②. 15.35 ③. 127【解析】（3）[1]根据表格标点连线如图（4）[2]由图可知刻度尺的分度值为1mm ，故读数15.35cm l =； （5）[3]设橡皮筋的劲度系数为k ，原长为x 0，则()110n mg k l x =- ()250n mg k l x =-设冰墩墩的质量为m 1，则有()10m g k l x =-联立各式代入数据可得142.69g m ≈。

2、（2022·广东卷·T11）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a ）所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。

调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。

（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b ）所示，小球直径d =__________mm 。

（3）测量时，应__________（选填“A ”或“B ”，其中A 为“先释放小球，后接通数字计时器”，B 为“先接通数字计时器，后释放小球”）。

高考实验专题复习一力学实验（附参考答案）实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的重点实验，是力学实验的基础，通过熟练掌握打点计时器的使用，为验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律做好必要的知识和方法上的准备。

、考查重点:（一）打点计时器的使用（二）毫米刻度尺的使用（三）速度和加速度的求解方法二、注意事项1. 交流电源的电压及频率要符合要求.2 •实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸.3 •开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.4 .先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点, 即时间间隔为T = 0.02 >5 s= 0.1 s.6 •小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小, 使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8 .测x时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a时要注意用逐差法，以减小误差.三、经典讲练【例题】（2010广东理综）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.（1）已知打点计时器电源频率为50 Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为⑵ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是（计算结果保留三位有效数字）.fl【命题立意】本题主要考查打点计时器、刻度尺的读数、纸带公式、有效数字。

1【规范解答】①T 0.02s②读A、B两点数值: 1.00cm、1.70cm 故：s=1.70cm-1.00cm=0.70cmV c V BD BD 型空1°2m/s 0.100m/s 2t 0.2【答案】①0.02s ②0.70cm；0.100m/s邻两计数点间还有 4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示. 根据图中数据计算的加速度⑵回答下列两个问题：① 为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有A. 木板的长度L B .木板的质量m i C •滑块的质量m 2 D .托盘和砝码的总质量 m 3E .滑块运动的时间t② ____________________________________________________ 测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 __________________________________________________________（3）滑块与木板间的动摩擦因数 = ___________ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g ）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 _____________ （填偏大”或偏小”）解析：⑴ 逐差法"求解：S 4-S i =S 5-S 2=S 6-S 3=3aT 2⑶对整体列牛顿第二定律，m 3g- ym g=（m 2+m 3）a答案 （1）0. 495 m/s 2〜0. 497 m/s 2 （2）①CD ②天平 （3）网_（m2+m3）a 偏大m 2g五、真题训练1. （2013浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮 筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上。

力学实验1. 2019年高考全国1卷第22题．〔5分〕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展研究。

物块拖动纸带下滑，打出的纸带一局部如下列图。

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ABCDE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〔保存3位有效数字〕；物块下滑的加速度大小为m/s2〔保存2位有效数字〕。

【答案】22．A 0.23 0.75【解析】因为速度是加速的，时间是相等的，所以相邻两点间距离是逐渐增大的，所以打点计时器最先打出的是A点；速度加速度2. 2019年高考全国2卷第22题．〔5分〕如图〔a〕，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。

所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。

回答如下问题：〔1〕铁块与木板间动摩擦因数μ=〔用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示〕〔2〕某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。

接通电源。

开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。

屡次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图〔b〕所示。

图中的点为计数点〔每两个相邻的计数点间还有4个点未画出〕。

重力加速度为9.8 m/s 2。

可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为〔结果保存2位小数〕。

【答案】22.〔1〕sin cos g a g θθ- 〔2〕0.35【解析】〔1〕根据牛顿定律，得=μθθcos sin g a g - ==2m/s 1.97m/s 23. 2019年高考全国3卷第22题.〔5分〕甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。

实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。

相机每间隔0.1s 拍1幅照片。

〔1〕假设要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是。

高考物理必做实验高考真题汇编实验3探究两个互成角度力的合成规律1.（2024年高考海南卷）为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验：（Ⅰ）用图钉将白纸固定在水平木板上；（Ⅱ）如图（d）（e）所示，橡皮条的一端固定在木板上的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置为O点，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点，大小分别为F1=3.60N、F2=2.90N；拉力F1和F2，改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到O点，在拉力F的方向上标记P3点，拉力的大小为F=5.60N请完成下列问题：（1）在图（e）中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示，然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F′。

______（2）比较F和F′，写出可能产生误差的两点原因_____【答案】（1）（2）①没有做到弹簧秤、细绳、橡皮条都与木板平行；②读数时没有正视弹簧测力计【解析】（1）按照给定的标度画出F1、F2和F的图示，然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F′，如下图所示（2）F和F′不完全重合的误差可能是：①没有做到弹簧秤、细绳、橡皮条都与木板平行；②读数时没有正视弹簧测力计。

2（2）（2022年6月浙江选考）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中，○1下列说法正确的是▲（单选）；A．拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板○2若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要▲（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到O。

【参考答案】①BD②3【命题意图】本题考查三个力学实验，意在考查实验探究能力。