【高考押题卷】2025年高考物理高频易错考前冲刺 力学实验（含解析）

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高考物理高频易错押题预测 力学实验
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 鼓楼区校级期末）“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
B．在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置O点
C．实验中直接沿着橡皮筋画直线确定橡皮筋拉力的方向
D．做出的实验结果，在F与F′两力中，F方向一定沿AO方向
2．（2024秋 鼓楼区校级期末）在探究平抛运动规律的实验中，为记录同一组平抛轨迹上各点的空间位置，现将实验装置设计如下：将带有白纸和复写纸的竖直长木板正对着弹簧放置，释放压缩的弹簧使钢球飞出后撞到白纸上留下痕迹A。再将木板依次后退相同的水平距离x，重复实验，钢球撞到木板上留下痕迹B、C。测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3，其中O点与钢球抛出时球心位置等高，重力加速度为g。关于此实验以下说法正确的是（　　）
A．桌面需要保持绝对光滑与严格水平
B．每次释放小球时，弹簧形变量可以不同
C．y1：y2：y3近似为1：4：9
D．由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为
3．（2024秋 徐州期末）某同学设计的探究平抛运动规律的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球沿斜面滚下，从桌边的相同位置滚出后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上固定一张白纸，白纸上铺有复写纸。不断调整木板高度并释放钢球，在白纸上记录了多个间隔相等的落点，如图乙所示。下面说法正确的是（　　）
A．斜面末端可以超出桌面的右边沿
B．钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放
C．每次调整木板高度，需要同时调整木板的水平位置
D．落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差相同
4．（2024秋 中牟县期末）如图甲为某实验小组测量物块与木板之间的动摩擦因数的实验装置。通过钩码拉动物块加速运动，用力传感器测量细绳的拉力F，通过打点计时器（图中未画出）记录物块运动信息，从而计算物块的加速度a。图乙为绘制出的F﹣a图像，已知F﹣a图像的斜率为k，F轴上的截距为b，查阅资料知当地重力加速度为g，则物块与长木板之间的动摩擦因数μ为（结果用k、b、g表示）（　　）
A． B． C． D．
5．（2024秋 苏州期末）按图示实验方案完成“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，已有弹簧测力计、带有小圆环的橡皮筋、细线、铅笔、白纸、图钉和木板，还必须选取的器材是（　　）
A．钩码
B．打点计时器
C．秒表
D．刻度尺
6．（2023秋 义安区校级期末）如图为在“探究小车做匀加速直线运动的规律”的实验中获取的一截纸带，数据已标出，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出。下列说法正确的是（　　）
A．为避免第一个数据点过于模糊，应该先释放小车，后接通电源
B．小车的运动方向是纸带上由A点指向G点
C．根据纸带上的数据可知，打D点时小车的速度大小约为0.52m/s2
D．根据纸带上的数据可知，小车运动过程中的加速度大小约为0.39m/s2
7．（2023秋 广陵区校级期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中。下列说法正确的是（　　）
A．不需要测量重物的质量
B．用干电池给打点计时器供电
C．接通电源的同时释放纸带
D．重物下落过程中手始终提住纸带的上端
8．（2023秋 六盘水期末）某兴趣小组利用打点计时器来研究一电动玩具车的运动情况，下列纸带中左侧点为先打下的点，则记录了小车做减速运动的是（　　）
A．
B．
C．
D．
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2023秋 三门峡期末）“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．两个测力计的量程必须相同
B．两个测力计拉力的方向一定要垂直，便于计算合力的大小
C．测力计的拉力方向需与木板平行
D．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置
（多选）10．（2023秋 肇庆期末）某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力F与弹簧伸长量x之间的关系，得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧A的劲度系数为4N/m
B．若弹簧B产生1.8N的弹力时，弹簧B的伸长量为18cm
C．若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则由图像得到的劲度系数将变小
D．若把两个弹簧分别制作成弹簧科，则用弹簧B制作的弹簧科灵敏度更高
（多选）11．（2023秋 三门峡期末）用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法中正确的是（　　）
A．该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦
B．每次都要将小球从轨道同一位置无初速静止释放
C．记录的点应适当多一些
D．挡板高度必须等间距变化
（多选）12．（2023秋 龙岩期末）小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小，如图甲所示。质量m＝1.5kg的物块放在水平长木板上，物块右端拴一根细线，细线与固定在实验台上的力传感器相连，传感器能记录细线拉力大小F。现用水平向左的力拉动长木板，得到F﹣t图像如图乙所示。结合图中相关信息，以下说法正确的是（　　）
A．实验时长木板不必保持匀速直线运动
B．实验时用4N的水平拉力可以拉动静止的长木板
C．物块与木板间的动摩擦因数μ约为
D．物块与木板间的动摩擦因数μ约为
三．填空题（共4小题）
13．（2023秋 葫芦岛期末）某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向 　 　（左或右）转弯，该地重力加速度表达式g＝ 　 　（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v＝72km/h，事后他经比例换算求得r＝820m，用角度测量软件测得θ＝3°（角度极小，取sinθ＝tanθ＝0.05），则计算可得g＝ 　 　m/s2（保留3位有效数字）。
14．（2023秋 江西期末）利用图1所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住质量为1.0kg的物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F﹣t图像如图2所示。物块受到的最大静摩擦力为 　 　N，物块与木板间的动摩擦因数约为 　 　。（均保留到小数点后1位）
15．（2023秋 黄山期末）在用如图装置做“探究弹簧弹力与弹簧形变的关系”实验时，某同学按正确操作步骤进行实验，但未测量弹簧原长，他认为弹簧原长不影响实验，但为了方便实验进行，他估计弹簧原长L0＝10cm。然后多次测出弹簧的总长度L和对应的弹簧弹力F，随后利用估计的原长计算出弹簧的形变量x，并由此作出弹力F与弹簧形变量x的关系图线如右图所示，由该图可知，该弹簧的真实原长为 　 　cm；该弹簧的劲度系数为 　 　N/m，图像弯曲的原因 　 　。
16．（2023秋 鹿邑县期末）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜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所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，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）。
四．实验题（共4小题）
17．（2024秋 盐城期末）某同学用如图1所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是 　 　。
A.小球做平抛运动时应尽量与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B.为保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽末端调至水平
C.本实验需要用天平测出小球质量，也需配备铅垂线作为y轴方向
D.作图时应以斜槽末端为原点O建立直角坐标系，记录的点应适当多一些
（2）在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，这样操作的目的是 　 　。
（3）该实验中，让小球多次从斜槽上由静止滚下，白纸上依次记下小球位置，数据处理中该同学坐标原点的选择和坐标轴方向无误，从图2中明显看出甲的实验错误是 　 　，乙的实验错误是 　 　。（填选项）
A.斜槽末端切线不水平
B.每次释放小球的初始位置不同
C.斜槽轨道不光滑
（4）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到部分轨迹曲线如图3。在曲线上取A、B、C三个点，测得AB、BC点间竖直距离分别为h1＝15cm、h2＝25cm，水平距离x1＝x2＝20cm，重力加速度g＝10m/s2，则小球平抛运动的初速度v0＝ 　 　m/s。
18．（2024秋 朝阳区校级期末）某同学用如图甲所示的装置做“研究平抛运动”的实验，从斜槽同一位置由静止释放小球，实验得到小球运动轨迹中的四个点a、b、c、d如图乙所示。已知图乙中背景方格的边长均为10cm，重力加速度g取10m/s2。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端 　 　；
（2）小球从a点运动到b点的时间为 　 　s；（计算结果保留两位有效数字）
（3）小球飞出时的初速度大小为v＝ 　 　m/s。（计算结果保留两位有效数字）
19．（2024秋 武汉期末）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，实验装置及过程如图（a）所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉到的位置。
（1）本实验采用的科学方法是 　 　；
A.控制变量法
B.理想实验法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
（2）实验中不需要标记或者记录的信息有 　 　；
A.橡皮筋原长时小圆环的位置
B.橡皮筋拉伸后小圆环的位置
C.力F1、F2的大小和方向
D.力F的大小和方向
（3）某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图（b）所示，可知拉力的大小为 　 　N；
（4）图（c）是小明和小华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中 　 　（选填“小明”或“小华”）的实验比较符合实验事实。（力F是用一个弹簧测力计拉时的图示）
20．（2024秋 湖北期末）某物理学习小组利用如图甲所示的向心力演示仪探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心的距离之比为2：1：1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1，如图乙所示。
（1）下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是 　 　（双选，填标号）。
A.用单摆测量重力加速度
B.探究一定质量气体的压强、体积、温度之间的关系
C.探究加速度与力、质量的关系
D.电池电动势和内阻的测量
（2）在某次实验中，为探究向心力与质量之间的关系，先把质量为m的钢球放在槽C位置，则应把另一质量为2m的钢球放在槽 　 　处（选填“A”或“B”），还需要将传动皮带调至第 　 　层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球分别放在槽B、槽C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比约为 　 　（单选，填标号）。
A.3：1
B.1：3
C.1：9
D.9：1
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参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 鼓楼区校级期末）“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
B．在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置O点
C．实验中直接沿着橡皮筋画直线确定橡皮筋拉力的方向
D．做出的实验结果，在F与F′两力中，F方向一定沿AO方向
【考点】探究两个互成角度的力的合成规律．
【专题】信息给予题；定性思想；推理法；平行四边形法则图解法专题；理解能力．
【答案】B
【分析】ABC.根据实验原理、正确操作和注意事项分析作答；
D.根据合力理论值与实际值的含义分析作答。
【解答】解：A.测量时，弹力的大小是通过弹簧测力计指针示数显示的，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响实验的效果，故A错误；
B.根据实验原理，同一次实验操作时，必须将结点拉至同一位置O点，在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置O点，故B正确；
C.实验中，沿细绳套相距较远处描下两个点，在画出直线表示拉力的分析，不能直接沿着橡皮筋画直线确定橡皮筋拉力的方向，故C错误；
D.得出的实验结果，在F与F′两力中，合力的实际值F′方向一定沿AO方向，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，要明确实验原理，掌握实验的正确操作，理解合力理论值与实际值的含义。
2．（2024秋 鼓楼区校级期末）在探究平抛运动规律的实验中，为记录同一组平抛轨迹上各点的空间位置，现将实验装置设计如下：将带有白纸和复写纸的竖直长木板正对着弹簧放置，释放压缩的弹簧使钢球飞出后撞到白纸上留下痕迹A。再将木板依次后退相同的水平距离x，重复实验，钢球撞到木板上留下痕迹B、C。测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3，其中O点与钢球抛出时球心位置等高，重力加速度为g。关于此实验以下说法正确的是（　　）
A．桌面需要保持绝对光滑与严格水平
B．每次释放小球时，弹簧形变量可以不同
C．y1：y2：y3近似为1：4：9
D．由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为
【考点】探究平抛运动的特点．
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．
【答案】D
【分析】AB.根据实验原理和正确操作分析作答；
C.由于不知道第一块竖直长木板与桌面边缘的水平距离，因此不能确定时间间隔是否相同，据此分析作答；
D.根据匀变速直线运动推论求时间间隔，根据匀速直线运动公式求水平初速度。
【解答】解：AB.实验时，为了保证小球离开桌面后做平抛运动，桌面必须水平；只有每次释放小球时，弹簧形变量相同，小球离开桌面做平抛运动的初速度就相同，桌面不需要保持绝对光滑，故AB错误；
C.由于不知道第一块竖直长木板与桌面边缘的水平距离，因此不能确定时间间隔是否相同，因此不能得到y1：y2：y3近似为1：4：9，故C错误；
D.由图可知，三块竖直长木板之间的水平间距相对，根据平抛运动规律可知，时间间隔相等，设为T；
小球在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动推论
解得
水平初速度，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了探究平抛运动规律的实验，要明确实验原理，掌握平抛运动的规律，掌握根据匀变速直线运动的推论求解时间间隔的方法。
3．（2024秋 徐州期末）某同学设计的探究平抛运动规律的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球沿斜面滚下，从桌边的相同位置滚出后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上固定一张白纸，白纸上铺有复写纸。不断调整木板高度并释放钢球，在白纸上记录了多个间隔相等的落点，如图乙所示。下面说法正确的是（　　）
A．斜面末端可以超出桌面的右边沿
B．钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放
C．每次调整木板高度，需要同时调整木板的水平位置
D．落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差相同
【考点】探究平抛运动的特点．
【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据实验装置分析实验原理和实验操作结合平抛运动特点分析解答。
【解答】解：A．钢球做平抛运动，初速度沿水平方向，则斜面末端不可以超出桌面的右边沿，故A错误；
B．为保证钢球初速度大小相等，则钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放，故B正确；
C．根据实验原理可知，每次调整木板高度，不需要调整木板的水平位置，故C错误；
D．初速度大小相等，落点1、2的时间与落点2、3所对应的时间相等，根据Δy＝gt2，可知木板高度差不相同，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查探究平抛运动的特点实验，要求掌握实验原理、实验器材和装置、实验步骤和数据处理。
4．（2024秋 中牟县期末）如图甲为某实验小组测量物块与木板之间的动摩擦因数的实验装置。通过钩码拉动物块加速运动，用力传感器测量细绳的拉力F，通过打点计时器（图中未画出）记录物块运动信息，从而计算物块的加速度a。图乙为绘制出的F﹣a图像，已知F﹣a图像的斜率为k，F轴上的截距为b，查阅资料知当地重力加速度为g，则物块与长木板之间的动摩擦因数μ为（结果用k、b、g表示）（　　）
A． B． C． D．
【考点】探究影响滑动摩擦力的因素．
【专题】定量思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据牛顿第二定律求解F﹣a函数，结合图像斜率和纵截距的含义求解作答。
【解答】解：根据牛顿第二定律F﹣μmg＝ma，变形得F＝ma+μmg，结合F﹣a函数斜率和纵截距的含义，图像斜率k＝m，纵截距b＝μmg，动摩擦因数，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了测量物块与水平实验桌之间的摩擦因数的实验，要明确实验原理，掌握牛顿第二定律和滑动摩擦力公式，掌握根据图像处理实验数据的方法。
5．（2024秋 苏州期末）按图示实验方案完成“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，已有弹簧测力计、带有小圆环的橡皮筋、细线、铅笔、白纸、图钉和木板，还必须选取的器材是（　　）
A．钩码
B．打点计时器
C．秒表
D．刻度尺
【考点】探究两个互成角度的力的合成规律．
【专题】定性思想；归纳法；平行四边形法则图解法专题；理解能力．
【答案】D
【分析】根据实验所需测量的数据以及数据的处理方法分析即可。
【解答】解：实验是用弹簧测力计测量拉力大小的，所以不需要钩码；在该实验中不需要测量时间，所以不需要打点计时器和秒表；但是需要用刻度尺画平行四边形，用力的图示法表示拉力和合力的大小，需要用刻度尺画出一定长度的线段，所以需要刻度尺，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】掌握“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验原来，实验数据的处理方法以及所需实验器材是解题的基础。
6．（2023秋 义安区校级期末）如图为在“探究小车做匀加速直线运动的规律”的实验中获取的一截纸带，数据已标出，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出。下列说法正确的是（　　）
A．为避免第一个数据点过于模糊，应该先释放小车，后接通电源
B．小车的运动方向是纸带上由A点指向G点
C．根据纸带上的数据可知，打D点时小车的速度大小约为0.52m/s2
D．根据纸带上的数据可知，小车运动过程中的加速度大小约为0.39m/s2
【考点】探究小车速度随时间变化的规律．
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】D
【分析】A.根据正确的实验操作分析作答；
B.小车做匀加速运动，根据纸带上的点迹距离分析作答；
CD.根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度求解打D点时小车的速度大小，根据逐差法求加速度。
【解答】解：A.为了充分利用纸带，减小实验误差，应该先接通电源，后释放小车，故A错误；
B.小车做匀加速运动，先打下A点，后打下G点，小车的运动方向是纸带上由G点指向A点，故B错误；
CD.相邻计数点的时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度，打D点时小车的速度大小
根据逐差法，加速度
代入数据解得，加速度a＝0.39m/s2
故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了“探究小车做匀加速直线运动的规律”的实验，要掌握实验的正确操作，掌握根据纸带求解瞬时速度和加速度的方法。
7．（2023秋 广陵区校级期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中。下列说法正确的是（　　）
A．不需要测量重物的质量
B．用干电池给打点计时器供电
C．接通电源的同时释放纸带
D．重物下落过程中手始终提住纸带的上端
【考点】验证机械能守恒定律．
【专题】定性思想；归纳法；机械能守恒定律应用专题；实验探究能力．
【答案】A
【分析】根据机械能守恒定律分析；干电池只能提供直流电；要先接通电源后释放纸带；在实验中要减小摩擦力的影响，据此分析。
【解答】解：A．在验证机械能守恒定律的实验中，其原理为
或
显然等式两边的质量可以约掉，因此该实验不需要测量重物的质量，故A正确；
B．打点计时器使用的是交流电源，而干电池只能提供直流电，不能让打点计时器正常工作，故B错误；
C．为了充分利用纸带，在纸带上尽可能的多打一些点，在实验操作中需先接通电源，待打点稳定后释放纸带，故C错误；
D．重物下落过程中手始终扶着纸带的上端，保证纸带与限位孔在同一直线上以减小因摩擦而引起的实验误差，但是不能用手提着纸带，故D错误。
故选：A。
【点评】掌握“验证机械能守恒定律”的实验原理和实验注意事项是解题的基础。
8．（2023秋 六盘水期末）某兴趣小组利用打点计时器来研究一电动玩具车的运动情况，下列纸带中左侧点为先打下的点，则记录了小车做减速运动的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【考点】打点计时器打出纸带的数据处理．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据纸带上点迹距离的变化情况结合纸带左端连接小车的情况进行分析判断。
【解答】解：A．A纸带上点间距基本相同，故A记录的是匀速运动，故A错误；
B．B纸带上点间距逐渐减小，故B记录的是减速运动，故B正确；
C．C纸带上点间距逐渐增大，故C记录的是加速运动，故C错误；
D．D纸带点间距先相同后增大，故D纸带记录的是先做匀速运动后加速运动，故D错误。
故选：B。
【点评】考查根据纸带点迹的距离变化情况判断纸带的运动情况，会根据题意进行准确分析解答。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2023秋 三门峡期末）“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．两个测力计的量程必须相同
B．两个测力计拉力的方向一定要垂直，便于计算合力的大小
C．测力计的拉力方向需与木板平行
D．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置
【考点】探究两个互成角度的力的合成规律．
【专题】定性思想；推理法；平行四边形法则图解法专题；实验探究能力．
【答案】CD
【分析】两个测力计的量程不一定要相同，两个弹簧测力计之间的夹角大小适当即可；两个测力计的量程不一定必须相同；如果弹簧测力计与木板不平行，拉动弹簧测力计时指针会与弹簧测力计外壳有摩擦，根据等效替代原理分析。
【解答】解：A．两个测力计的量程不一定要相同，但是在实验时拉力不能超过其量程范围，故A错误；
B．两个测力计拉力的方向不一定要垂直，夹角适当即可，故B错误；
C．如果弹簧测力计与木板不平行，拉动弹簧测力计时指针会与弹簧测力计外壳有摩擦，将对实验结果产生较大的误差，因此测力计的拉力方向需与木板平行，故C正确；
D．本实验用到的是等效替代的思想方法，为了确保一个弹簧测力计拉动橡皮筋产生的作用效果和用两个弹簧测力计拉动橡皮筋产生的作用效果相同，两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置，故D正确。
故选：CD。
【点评】掌握“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验注意事项和实验方法是解题的基础。
（多选）10．（2023秋 肇庆期末）某实验小组采用如图甲所示的装置分别探究A、B两根轻质弹簧在弹性限度内弹力F与弹簧伸长量x之间的关系，得到的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧A的劲度系数为4N/m
B．若弹簧B产生1.8N的弹力时，弹簧B的伸长量为18cm
C．若将弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图，则由图像得到的劲度系数将变小
D．若把两个弹簧分别制作成弹簧科，则用弹簧B制作的弹簧科灵敏度更高
【考点】探究弹簧弹力与形变量的关系．
【专题】定量思想；推理法；弹力的存在及方向的判定专题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】AB.根据图像的斜率的物理意义代入数据计算劲度系数以及形变量；
C.根据胡克定律结合斜率的物理意义进行分析判断；
D.根据劲度系数和灵敏度的关系进行判断。
【解答】解：A.由F﹣x图像可知，弹簧A图像的斜率大小等于弹簧A的劲度系数，即，故A错误；
B.同理可得弹簧B的劲度系数k′＝10N/m，当弹簧B产生1.8N的弹力时，弹簧B的伸长量为m＝0.18m＝18cm，故B正确；
C.由胡克定律F＝k（L﹣L0）可知，斜率不变，图像的斜率仍为弹簧的劲度系数，故C错误；
D.由图乙可知，相同的弹力作用下，弹簧B的伸长量比弹簧A的伸长量大，则用弹簧B制作的弹簧秤灵敏度更高，故D正确。
故选：BD。
【点评】考查胡克定律以及F﹣x图像的斜率的物理意义，会根据题意进行准确分析解答。
（多选）11．（2023秋 三门峡期末）用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法中正确的是（　　）
A．该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦
B．每次都要将小球从轨道同一位置无初速静止释放
C．记录的点应适当多一些
D．挡板高度必须等间距变化
【考点】探究平抛运动的特点．
【专题】定性思想；归纳法；平抛运动专题；实验探究能力．
【答案】BC
【分析】只要将小球每次从同一位置无初速度静止释放，离开斜槽末端的速度就相同；记录的点应适当多一些；挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可。
【解答】解：AB，该实验是通过多次释放小球在白纸上留下痕迹描绘平抛运动的轨迹，则只要将小球每次从同一位置无初速度静止释放，离开斜槽末端的速度就相同，轨迹就为同一轨迹，所以轨道无需光滑，故A错误，B正确；
C.记录的点应适当多一些，轨迹更准确，故C正确；
D.挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故D错误。
故选：BC。
【点评】掌握“研究平抛运动”的实验原理和实验注意事项是解题的基础。
（多选）12．（2023秋 龙岩期末）小明同学用力传感器探究滑动摩擦力的大小，如图甲所示。质量m＝1.5kg的物块放在水平长木板上，物块右端拴一根细线，细线与固定在实验台上的力传感器相连，传感器能记录细线拉力大小F。现用水平向左的力拉动长木板，得到F﹣t图像如图乙所示。结合图中相关信息，以下说法正确的是（　　）
A．实验时长木板不必保持匀速直线运动
B．实验时用4N的水平拉力可以拉动静止的长木板
C．物块与木板间的动摩擦因数μ约为
D．物块与木板间的动摩擦因数μ约为
【考点】探究影响滑动摩擦力的因素；判断是否存在摩擦力．
【专题】定量思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得，且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关，根据最大静摩擦力的大小分析B，根据公式f＝μFN计算出动摩擦因数的大小。
【解答】解：A.长木板受到的摩擦力可以由力传感器测得，且长木板受到的滑动摩擦力与长木板运动状态无关，故实验时长木板不必保持匀速直线运动，故A正确；
B.由图乙可知长木板受到的最大静摩擦力为5N，故实验时用4N的水平拉力不可以拉动静止的长木板，故B错误；
CD.由图乙可知长木板受到的滑动摩擦力为3.5N，则
f＝μmg
解得物块与木板间的动摩擦因数约为
μ
故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】本题主要考查了摩擦力的相关应用，熟练掌握摩擦力的分类以及动摩擦力的公式。
三．填空题（共4小题）
13．（2023秋 葫芦岛期末）某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向 　右　（左或右）转弯，该地重力加速度表达式g＝ 　　（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v＝72km/h，事后他经比例换算求得r＝820m，用角度测量软件测得θ＝3°（角度极小，取sinθ＝tanθ＝0.05），则计算可得g＝ 　9.76　m/s2（保留3位有效数字）。
【考点】测定自由落体运动的加速度．
【专题】定量思想；推理法；牛顿第二定律在圆周运动中的应用；推理论证能力．
【答案】右，，9.76。
【分析】对中性笔进行受力分析，画出受力图，分析合外力和加速度方向，根据牛顿第二定律列式求解重力加速度的表达式，结合相应数据求解。
【解答】解：对中性笔进行受力分析，如图所示
根据矢量合成可知，中性笔所受外力的合力方向向右，即加速度方向向右，则可以判断地铁在经过弯道时是向右转弯；稳定后中性笔也做匀速圆周运动，则有，解得；圆周运动的速度v＝72km/h＝20m/s，代入数据解得g≈9.76m/s2。
故答案为：右，，9.76。
【点评】考查圆周运动向心力问题、牛顿第二定律的应用，会根据题意进行准确分析解答。
14．（2023秋 江西期末）利用图1所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住质量为1.0kg的物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F﹣t图像如图2所示。物块受到的最大静摩擦力为 　2.6　N，物块与木板间的动摩擦因数约为 　0.2　。（均保留到小数点后1位）
【考点】探究影响滑动摩擦力的因素．
【专题】定量思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力．
【答案】2.6，0.2
【分析】由图中读出最大静摩擦力，结合滑动摩擦力的公式分析求解动摩擦因数。
【解答】解：由图2可知，物块受到的最大静摩擦力为2.6N。
由图2可知，物块受到的滑动摩擦力为2.0N，有
f＝μmg
得动摩擦因数
μ
故答案为：2.6，0.2
【点评】本题考查对滑动摩擦力和静摩擦力的理解，用滑动摩擦力的公式求解动摩擦因数，不仅要知道滑动摩擦力的大小，还需要知道物块对木板的压力，注意压力和重力的区别与联系。
15．（2023秋 黄山期末）在用如图装置做“探究弹簧弹力与弹簧形变的关系”实验时，某同学按正确操作步骤进行实验，但未测量弹簧原长，他认为弹簧原长不影响实验，但为了方便实验进行，他估计弹簧原长L0＝10cm。然后多次测出弹簧的总长度L和对应的弹簧弹力F，随后利用估计的原长计算出弹簧的形变量x，并由此作出弹力F与弹簧形变量x的关系图线如右图所示，由该图可知，该弹簧的真实原长为 　12　cm；该弹簧的劲度系数为 　200　N/m，图像弯曲的原因 　超过弹簧弹性限度　。
【考点】探究弹簧弹力与形变量的关系．
【专题】定量思想；归纳法；弹力的存在及方向的判定专题；理解能力．
【答案】12，200，超过弹簧弹性限度。
【分析】由F﹣x图像可知该弹簧的真实原长比估计弹簧原长还要长2cm，根据胡克定律计算弹簧的劲度系数，图像弯曲说明弹簧产生的弹力与形变量不成正比，原因可能是超过了弹簧的弹性限度。
【解答】解：由F﹣x图像可知该弹簧的真实原长比估计弹簧原长还要长2cm，即实际原长为12cm。
当F＝12N时，弹簧的形变量为6cm，根据胡克定律，可得
图像弯曲的原因是超过弹簧弹性限度。
故答案为：12，200，超过弹簧弹性限度。
【点评】本题考查了胡克定律的应用，基础题。
16．（2023秋 鹿邑县期末）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜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所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，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 　A　点，在打出C点时物块的速度大小为 　0.233　m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为 　0.75　m/s2（保留2位有效数字）。
【考点】打点计时器打出纸带的数据处理．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；推理论证能力．
【答案】A，0.233，0.75。
【分析】根据物块加速下滑，在相等时间内的位移越来越大，根据图线纸带判断先打哪个点；结合匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出打C点时的速度；应用逐差法求解加速度公式代入数据解答。
【解答】解：物块加速下滑，速度越来越大，在相等时间内物块的位移越来越大，故打点计时器最先打出的点是A点；相邻计数点间的时间间隔为t＝0.02×5s＝0.1s，根据匀变速瞬时速度和平均速度关系，打出C点时的速度大小为vCm/s≈0.233m/s；根据逐差法求解加速度的公式，其加速度为a，代入题中数据解得a＝0.75m/s2。
故答案为：A，0.233，0.75。
【点评】本题考查了实验数据处理，知道物块的运动性质是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论即可解题，要注意基础知识的学习与积累。
四．实验题（共4小题）
17．（2024秋 盐城期末）某同学用如图1所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是 　B　。
A.小球做平抛运动时应尽量与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B.为保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽末端调至水平
C.本实验需要用天平测出小球质量，也需配备铅垂线作为y轴方向
D.作图时应以斜槽末端为原点O建立直角坐标系，记录的点应适当多一些
（2）在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，这样操作的目的是 　使小球到达斜槽末端时速度相同　。
（3）该实验中，让小球多次从斜槽上由静止滚下，白纸上依次记下小球位置，数据处理中该同学坐标原点的选择和坐标轴方向无误，从图2中明显看出甲的实验错误是 　A　，乙的实验错误是 　B　。（填选项）
A.斜槽末端切线不水平
B.每次释放小球的初始位置不同
C.斜槽轨道不光滑
（4）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到部分轨迹曲线如图3。在曲线上取A、B、C三个点，测得AB、BC点间竖直距离分别为h1＝15cm、h2＝25cm，水平距离x1＝x2＝20cm，重力加速度g＝10m/s2，则小球平抛运动的初速度v0＝ 　2　m/s。
【考点】探究平抛运动的特点．
【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；实验探究能力．
【答案】（1）B；（2）使小球到达斜槽末端时速度相同；（3）A；B；（4）2
【分析】（1）根据实验原理掌握正确的实验操作；
（2）小球需从斜槽上的同个位置由静止滚下，保证小球到斜槽末端的速度都保持不变；
（3）通过甲图轨迹知小球做斜抛运动，通过乙图轨迹知小球平抛运动的初速度不同；
（4）平抛运动可以分解为水平方向的运算运动与竖直方向的自由落体运动，应用匀速运动与自由落体运动的规律分析解题；
【解答】解：（1）A．小球做平抛运动时，不应使其与木板摩擦，以免影响运动的轨迹，故A错误；
B．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平，B正确；
C．本实验不需要用天平测出小球的质量，但需要配备重垂线，以便确定竖直方向，故C错误；
D．小球从斜槽上某位置由静止滚下，离开斜槽末端后做平抛运动，应以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O，故D错误。
故选：B。
（2）每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，这样操作的目的是使小球到达斜槽末端时速度相同。
（3）甲的实验中小球做斜抛运动，知错误在斜槽末端切线不水平，故选：A。
乙的实验中小球平抛运动的初速度不同，可知错误在小球从斜面的不同位置释放，故选：B。
（4）小球做平抛运动，由水平位移关系得，小球到达各点的时间间隔相等设为t，在竖直方向上：Δy＝gt2
解得ts＝0.1s
水平方向上：x＝v0t
解得v00.01m/s＝2m/s，
故答案为：（1）B；（2）使小球到达斜槽末端时速度相同；（3）A；B；（4）2
【点评】本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律，在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解。
18．（2024秋 朝阳区校级期末）某同学用如图甲所示的装置做“研究平抛运动”的实验，从斜槽同一位置由静止释放小球，实验得到小球运动轨迹中的四个点a、b、c、d如图乙所示。已知图乙中背景方格的边长均为10cm，重力加速度g取10m/s2。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端 　切线水平　；
（2）小球从a点运动到b点的时间为 　0.10　s；（计算结果保留两位有效数字）
（3）小球飞出时的初速度大小为v＝ 　2.0　m/s。（计算结果保留两位有效数字）
【考点】探究平抛运动的特点．
【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；分析综合能力．
【答案】（1）切线水平；（2）0.10；（3）2.0
【分析】（1）根据实验原理和实验操作注意事项分析；
（2）（3）据平抛运动竖直方向的分运动，结合匀变速直线运动的推论导出时间间隔，利用水平方向的匀速直线运动求解水平初速度。
【解答】解：（1）为了保证小球做平抛运动，则要斜槽末端切线水平；
（2）（3）图中各点水平等距，根据平抛的运动规律可知其运动的时间间隔相等，设为T
根据竖直方向的位移差公式可得：Δy＝2L﹣L＝gT2，解得：
小球的初速度为
故答案为：（1）切线水平；（2）0.10；（3）2.0
【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，注意有效数字的保留。
19．（2024秋 武汉期末）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中，实验装置及过程如图（a）所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉到的位置。
（1）本实验采用的科学方法是 　C　；
A.控制变量法
B.理想实验法
C.等效替代法
D.建立物理模型法
（2）实验中不需要标记或者记录的信息有 　A　；
A.橡皮筋原长时小圆环的位置
B.橡皮筋拉伸后小圆环的位置
C.力F1、F2的大小和方向
D.力F的大小和方向
（3）某次实验中一弹簧测力计的指针位置如图（b）所示，可知拉力的大小为 　3.00　N；
（4）图（c）是小明和小华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中 　小明　（选填“小明”或“小华”）的实验比较符合实验事实。（力F是用一个弹簧测力计拉时的图示）
【考点】探究两个互成角度的力的合成规律．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；平行四边形法则图解法专题；实验探究能力．
【答案】（1）C；（2）A；（3）3.00；（4）小明。
【分析】（1）本实验中，两个弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧单独作用的效果相同，据此分析采用的物理方法；
（2）根据实验原理和正确操作分析作答；
（3）弹簧测力计的分度值为0.1N，根据弹簧测力计的读数规则读数；
（4）根据合力理论值和实际值的含义分析作答。
【解答】解：（1）本实验中，两个弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧单独作用的效果相同，采用的方法是等效替代法，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（2）A.根据实验原理，本实验不需要记录橡皮筋的原长，故A错误；
B.为了保证同一次实验中，两个弹簧测力计共同作用的效果与一个弹簧单独作用的效果相同，需要记录橡皮筋拉伸后小圆环的位置，故B正确；
CD.根据实验原理，实验中需要记录力F1、F2的大小和方向，力F的大小和方向，故CD正确。
本题选择错误的选项。
故选：A。
（3）弹簧测力计的分度值为0.1N，读数为3.00；
（4）由于实验误差的存在，拉力F1、F2的合力，不一定沿橡皮筋方向；根据二力平衡条件，单独用一个弹簧测力计得到的合力一定沿橡皮筋方向，因此小明的实验比较符合实验事实。
故答案为：（1）C；（2）A；（3）3.00；（4）小明。
【点评】本题考查了“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，要明确实验原理和实验采用的物理方法，掌握弹簧测力计的读数规则，知道合力理论值和实际值的含义。
20．（2024秋 湖北期末）某物理学习小组利用如图甲所示的向心力演示仪探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心的距离之比为2：1：1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1，如图乙所示。
（1）下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是 　BC　（双选，填标号）。
A.用单摆测量重力加速度
B.探究一定质量气体的压强、体积、温度之间的关系
C.探究加速度与力、质量的关系
D.电池电动势和内阻的测量
（2）在某次实验中，为探究向心力与质量之间的关系，先把质量为m的钢球放在槽C位置，则应把另一质量为2m的钢球放在槽 　B　处（选填“A”或“B”），还需要将传动皮带调至第 　一　层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球分别放在槽B、槽C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比约为 　C　（单选，填标号）。
A.3：1
B.1：3
C.1：9
D.9：1
【考点】探究圆周运动的相关参数问题．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；匀速圆周运动专题；实验探究能力．
【答案】（1）BC；（2）B；一；（3）C。
【分析】（1）根据控制变量法的思路进行分析解答；
（2）分析向心力随哪个物理量变化的关系，再结合相应装置进行调整；
（3）根据控制变量法分析向心力随角速度的变化情况，再结合向心力公式进行判断。
【解答】解：（1）探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。
A.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，采用累积法测量单摆周期，即用停表测出单摆做30﹣50次全振动所用的时间，通过求出单摆的周期，故A错误；
B.探究一定质量气体的压强、体积、温度之间的关系，采用的是控制变量法，故B正确；
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确；
D.电池电动势和内阻的测量采用的是多次测量取平均值的方法，故D错误。
故选：BC。
（2）探究向心力与质量之间的关系，应保持小球做圆周运动的半径不变，角速度不变，因此应该把质量为m的钢球放在槽C位置，把另一质量为2m的钢球放在槽B处；应控制两小球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮；
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，则两小球做圆周运动的半径r相同，传动皮带位于第三层，由于左右塔轮边缘线速度大小相等，根据线速度与角速度的关系v＝ωR可知，两小球的角速度之比为ω1：ω3＝1：3
根据向心力公式F＝mrω2
左右两标尺露出的格子数之比为F1：F3＝ω12：ω32＝1：9，故ABD错误，C正确。
故选：D。
故答案为：（1）BC；（2）B；一；（3）C。
【点评】本题考查探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量、角速度和半径之间的关系的实验，要明确实验原理，理解控制变量法，掌握向心力公式的运用。
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