PAGE重難點(diǎn)18力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)分析三年考情分析2025命題熱點(diǎn)紙帶類實(shí)驗(yàn)2024：廣東卷、浙江6月選考卷2023：全國甲卷2022：浙江6月選考卷紙帶類實(shí)驗(yàn)小球類實(shí)驗(yàn)彈簧模型、碰撞模型、單擺模型、拋體運(yùn)動(dòng)模型輕繩、橡皮條、輕彈簧類實(shí)驗(yàn)2024：湖北卷2023：全國乙卷、浙江6月選考卷2022：河北卷、湖南卷小球類實(shí)驗(yàn)2024：廣西卷、北京卷、新課標(biāo)卷2023：浙江6月選考卷2022：海南卷、湖北卷、廣東卷、江蘇卷、浙江1月選考卷創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)2024：湖南卷、江西卷、黑吉遼卷、山東卷2023：福建卷、湖北卷、遼寧卷2022：山東卷、遼寧卷一、實(shí)驗(yàn)題1．（2024·四川·模擬預(yù)測）某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他測出小鋼球的直徑、質(zhì)量，將不可伸長的輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，使小鋼球靜止在最低點(diǎn)，測出繩長，然后拉起小鋼球至某一位置，測出輕繩與豎直方向之間的夾角，隨即將其由靜止釋放。小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，記錄鋼球擺動(dòng)過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值。改變，重復(fù)上述過程。根據(jù)測量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制圖像。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椤?1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測小球直徑時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，則。(2)某次測量時(shí)，傳感器示數(shù)的最大值為，則小球該次通過最低點(diǎn)的速度大小為（用題中所給物理量的符號(hào)表示）。(3)該同學(xué)繪制的圖像如圖丙所示，若小球運(yùn)動(dòng)過程中滿足機(jī)械能守恒，則圖像的斜率大?。ㄓ妙}中所給物理量的符號(hào)表示）。【答案】(1)12.30(2)(3)【知識(shí)點(diǎn)】繩球類模型及其臨界條件、機(jī)械能與曲線運(yùn)動(dòng)結(jié)合問題、游標(biāo)卡尺的使用與讀數(shù)【詳解】（1）圖乙中用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑為（2）小球通過最低點(diǎn)時(shí)傳感器的示數(shù)最大，由牛頓第二定律求得（3）小球由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有小球通過最低點(diǎn)時(shí)有聯(lián)立得故圖像的斜率大小2．（2024·全國·模擬預(yù)測）“槍口比動(dòng)能”的計(jì)算公式為槍口子彈動(dòng)能/槍管橫截面積，單位為。我國規(guī)定槍口比動(dòng)能達(dá)到或大于為槍支，小強(qiáng)通過如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置測定某型號(hào)仿真槍是否超標(biāo)。在一半封閉金屬盒內(nèi)塞人橡皮泥，金屬盒下方安裝一個(gè)有墨水的輕質(zhì)細(xì)毛筆，將金屬盒用輕繩系于天花板上的點(diǎn)，金屬盒下方鋪設(shè)一條以懸點(diǎn)為圓心的圓弧軌道，并在軌道上鋪設(shè)白紙，調(diào)節(jié)軌道高度使得輕質(zhì)毛筆筆尖輕微接觸白紙且對(duì)金屬盒的運(yùn)動(dòng)無明顯阻礙作用。以為圓心豎直安裝一與金屬盒運(yùn)動(dòng)平面平行的量角器。將仿真槍靠近金屬盒并對(duì)準(zhǔn)其中心射出彈丸，隨后彈丸陷入金屬盒內(nèi)部，并與金屬盒一起擺起一定的角度。測量槍管的內(nèi)直徑，彈丸的質(zhì)量，金屬盒與橡皮泥的質(zhì)量，白紙痕跡上方端點(diǎn)與懸點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角以及金屬盒中心與懸點(diǎn)的距離。重力加速度大小為。(1)用游標(biāo)卡尺測量槍管內(nèi)直徑時(shí)需利用圖乙中游標(biāo)卡尺的（選填“①”“②”或“③”）部分。測量得到槍管內(nèi)直徑讀數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為mm。(2)根據(jù)所測量得到的物理量得出比動(dòng)能的表達(dá)式為。（用題中所給物理量的字母表示）(3)下列因素能夠?qū)е卤葎?dòng)能的測量值偏小的是___________（填標(biāo)號(hào)）。A．彈丸與金屬盒碰撞過程中損失的動(dòng)能B．金屬盒所受的空氣阻力以及毛筆筆尖與白紙之間的阻力C．擊中金屬盒的位置位于金屬盒中心上方D．仿真槍沒有抵近金屬盒射擊【答案】(1)①7.0(2)(3)BD【知識(shí)點(diǎn)】機(jī)械能與曲線運(yùn)動(dòng)結(jié)合問題、板塊/子彈打木塊模型、力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【分析】本題以槍口比動(dòng)能這一概念為背景，考查動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒、游標(biāo)卡尺讀數(shù)。意在考查邏輯推理以及實(shí)驗(yàn)探究能力?！驹斀狻浚?）[1]游標(biāo)卡尺測量內(nèi)徑使用內(nèi)爪測量，故選①部分。[2]10分度游標(biāo)卡尺的精確度為，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律有然后兩者共同擺起使得細(xì)繩與豎直方向的夾角為時(shí)，由機(jī)械能守恒定律得聯(lián)立可得，彈丸的初動(dòng)能根據(jù)比動(dòng)能的定義有（3）A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，碰撞中損失的動(dòng)能對(duì)測量結(jié)果無影響，故A錯(cuò)誤；BD．若考慮金屬盒所受空氣阻力以及毛筆筆尖與白紙之間的阻力和仿真槍沒有抵近金屬盒射擊都會(huì)使得初動(dòng)能的測量值小于真實(shí)值，故比動(dòng)能的測量值偏小，故BD正確；C．若擊中金屬盒的位置位于金屬盒中心上方，則的測量值偏大，比動(dòng)能的測量值偏大，故C錯(cuò)誤。故選BD。3．（2024·重慶·模擬預(yù)測）小張同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測出半徑相等的、兩球的質(zhì)量，分別記為、；②將兩球懸掛在豎直放置的實(shí)驗(yàn)裝置上，懸掛點(diǎn)、等高且間距為小球直徑，兩球靜止時(shí)球心處于同一水平面上；③將球平行于豎直板拉開，讀出其懸線與豎直方向的夾角：④然后將球由靜止釋放，使其與球發(fā)生正碰，記錄碰撞后兩球懸線偏離豎直方向的最大角度、。(1)要完成該實(shí)驗(yàn)，（選填“需要”或“不需要”）測量懸掛點(diǎn)到兩球球心的距離。(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，若，則需滿足關(guān)系式（用、、、、表示），才可以認(rèn)為兩球組成的系統(tǒng)在碰撞前、后動(dòng)量守恒。(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，若，則球碰撞前、后速度方向（選填“一定相反”或“不一定相反”）?！敬鸢浮?1)不需要(2)(3)不一定相反【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理、利用動(dòng)量守恒及能量守恒解決（類）碰撞問題【詳解】（1）小球碰前碰后的速度都可以根據(jù)能量守恒用擺長和角度來表示，碰前碰后擺長不變，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的時(shí)候，等式兩邊的擺長能被約掉，故不需要測量擺長。（2）設(shè)懸掛點(diǎn)到球心的距離為，最低點(diǎn)的速度大小為，由機(jī)械能守恒定律有解得。當(dāng)時(shí)，碰撞后瞬時(shí)A球的速度不會(huì)反向，若兩球組成的系統(tǒng)在碰撞前、后動(dòng)量守恒，則需要滿足即（3）由于不知道碰撞過程中的機(jī)械能損失情況，故時(shí)，碰撞后瞬時(shí)A球的速度方向無法判斷。4．（2024·河北·模擬預(yù)測）測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊难b置如圖甲所示，該實(shí)驗(yàn)要在暗室中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)器材包括：頻閃儀（帶照相功能）、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、帶熒光刻度的米尺、支架、漏斗、橡皮管等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）在漏斗內(nèi)盛滿水，旋松螺絲夾子，使水滴以一定的頻率一滴滴落下。（2）用該頻閃儀發(fā)出的閃光將水滴照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的閃光頻率，直到頻閃儀的閃光頻率為10Hz時(shí)，第一次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴，此時(shí)水滴滴落的頻率為Hz。（3）調(diào)節(jié)螺絲夾子，加快水滴滴落的頻率，再用該頻閃儀發(fā)出的閃光將水滴照亮，直到第二次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴。（4）利用頻閃儀拍照。（5）用豎直放置的米尺測得各水滴所對(duì)應(yīng)的刻度。采集數(shù)據(jù)并處理，若讀出其中幾個(gè)連續(xù)的水滴的距離關(guān)系如圖乙所示（用圓點(diǎn)代表水滴），則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（6）該實(shí)驗(yàn)中測得的重力加速度總是偏小的原因可能是。（寫出一條即可）【答案】109.7存在空氣阻力【知識(shí)點(diǎn)】重力加速度及其測定【詳解】（2）[1]當(dāng)頻閃儀閃光頻率等于水滴滴落的頻率時(shí)，可看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴，可知水滴滴落的頻率為10Hz。（5）[2]設(shè)滴水的時(shí)間間隔為，頻閃儀的拍照周期為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知代入數(shù)據(jù)聯(lián)立，當(dāng)時(shí)，解得（6）[3]存在空氣阻力，水滴沒有做自由落體運(yùn)動(dòng)。5．（2024·四川成都·模擬預(yù)測）某同學(xué)用如圖1所示的裝置驗(yàn)證輕彈簧和物塊（帶有遮光條）組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。圖中光電門安裝在鐵架臺(tái)上且位置可調(diào)。物塊釋放前，細(xì)線與彈簧和物塊的拴接點(diǎn)在同一水平線上，且彈簧處于原長。滑輪質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，細(xì)線始終伸直。物塊連同遮光條的總質(zhì)量為，彈簧的勁度系數(shù)為，彈性勢能（為彈簧形變量），重力加速度為，遮光條的寬度為，物塊釋放點(diǎn)與光電門之間的距離為（遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于?，F(xiàn)將物塊由靜止釋放，記錄物塊通過光電門的時(shí)間(1)改變光電門的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，每次物塊均從點(diǎn)靜止釋放，記錄多組和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，作出圖像如圖2所示，若要驗(yàn)證輕彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則在誤差允許的范圍內(nèi)，需要驗(yàn)證正確的關(guān)系式是______。A．B．(2)在（1）中的條件下，和時(shí)，物塊通過光電門時(shí)彈簧具有的彈性勢能分別為和，則（用表示）。(3)在（1）中的條件下，取某個(gè)值時(shí)，可以使物塊通過光電門時(shí)的速度最大，速度最大值為（表示）?！敬鸢浮?1)B(2)(3)【知識(shí)點(diǎn)】用細(xì)繩連接的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)處理【詳解】（1）小球經(jīng)過光電門的速度為若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有整理得故選B。（2）當(dāng)和時(shí)，物塊通過光電門的時(shí)間相等，即物塊經(jīng)過光電門的速度相等，故動(dòng)能也相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律分別有整理可得（3）小物塊經(jīng)過光電門的速度越大，則小物塊經(jīng)過光電門所用時(shí)間越短，故由（1）可知，當(dāng)時(shí)，小物塊通過光電t時(shí)的速度最大時(shí)，且此時(shí)小物塊的加速度為零。對(duì)其進(jìn)行受力分析有解得代入（1）中可得最大速度為6．（24-25高三上·北京·期中）智能手機(jī)內(nèi)置很多傳感器，磁傳感器是其中一種?，F(xiàn)用智能手機(jī)內(nèi)的磁傳感器結(jié)合某應(yīng)用軟件，利用長直木條的自由落體運(yùn)動(dòng)測量重力加速度。主要步驟如下：（1）在長直木條內(nèi)嵌入7片小磁鐵，最下端小磁鐵與其他小磁鐵間的距離如圖（a）所示。（2）開啟磁傳感器，讓木條最下端的小磁鐵靠近該磁傳感器，然后讓木條從靜止開始沿豎直方向自由下落。（3）以木條釋放瞬間為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，記錄下各小磁鐵經(jīng)過傳感器的時(shí)刻，數(shù)據(jù)如下表所示：0.000.050.150.300.500.751.050.0000.1010.1750.2470.3190.3910.462（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡上補(bǔ)全圖（b）中的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并用平滑曲線繪制下落高度h隨時(shí)間t變化的圖線。（5）由繪制的圖線可知，下落高度隨時(shí)間的變化是（填“線性”或“非線性”）關(guān)系。（6）將表中數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)擬合出下落高度h與時(shí)間的平方的函數(shù)關(guān)系式為（國際單位制）。據(jù)此函數(shù)式可得重力加速度大小為。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（7）若因操作不慎，導(dǎo)致長木條略有傾斜地自由下落，則測量值真實(shí)值。（結(jié)果填等于、大于或小于）【答案】非線性9.83大于【知識(shí)點(diǎn)】重力加速度及其測定【詳解】（4）補(bǔ)上數(shù)據(jù)點(diǎn)后繪制下落高度h隨時(shí)間t變化的圖線如圖（5）由繪制的圖線可知，下落高度隨時(shí)間的變化是非線性關(guān)系。（6）根據(jù)結(jié)合可知解得g=9.83m/s2（7）若因操作不慎，導(dǎo)致長木條略有傾斜地自由下落，則各個(gè)小磁鐵經(jīng)過傳感器時(shí)的時(shí)間偏小，則加速度的測量值大于真實(shí)值。7．（2024·河南新鄉(xiāng)·一模）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證動(dòng)量定理，主要的實(shí)驗(yàn)過程如下：A．用天平測得帶有遮光片的物塊A的質(zhì)量為，用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度為，氣墊導(dǎo)軌水平放置，拉力傳感器安裝在天花板上；B．輕質(zhì)細(xì)線一端連接物塊A，另一端連接拉力傳感器，細(xì)線跨越定滑輪，掛有重物B的滑輪也跨越在細(xì)線上；C．打開氣墊導(dǎo)軌的充氣源，放開物塊A，記錄遮光片通過光電門的時(shí)間；D．用秒表測出遮光片從運(yùn)動(dòng)到的時(shí)間，拉力傳感器的示數(shù)為，回答下列問題：

(1)下列說法正確的是____________。A．本實(shí)驗(yàn)需要把氣墊導(dǎo)軌的右側(cè)墊高來平衡摩擦力B．本實(shí)驗(yàn)需要測量B的質(zhì)量，由此來計(jì)算細(xì)線的拉力C．氣墊導(dǎo)軌上方的細(xì)線必須與氣墊導(dǎo)軌平行(2)測量物塊A上的遮光片寬度時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，則遮光片的寬度為mm。(3)若，則動(dòng)量定理成立?！敬鸢浮?1)C(2)9.4(3)【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)量定理的內(nèi)容【詳解】（1）A．打開氣源后，A所受的摩擦力忽略不計(jì)，所以不用把氣墊導(dǎo)軌的右側(cè)墊高來平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；B．本實(shí)驗(yàn)由拉力傳感器測量細(xì)線的拉力，不需要通過測量B的質(zhì)量來計(jì)算細(xì)線的拉力，故B錯(cuò)誤；C．氣墊導(dǎo)軌上方的細(xì)線要與氣墊導(dǎo)軌平行，否則在運(yùn)動(dòng)過程中物塊A的合力不等于細(xì)線的拉力，故C正確。故選C。（2）遮光片的寬度為（3）遮光片通過光電門的速度大小分別為，且遮光片從運(yùn)動(dòng)到的時(shí)間，當(dāng)成立時(shí)可驗(yàn)證動(dòng)量定理，整理可得8．（24-25高三上·山東濟(jì)寧·期中）驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)可以在如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌上完成，其中左、右兩側(cè)的光電門可以記錄遮光片通過光電門的擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，測得滑塊A（連同其上的遮光片）的總質(zhì)量為、滑塊B（連同其上的遮光片）的總質(zhì)量為，兩滑塊上遮光片的寬度相同。實(shí)驗(yàn)時(shí)，開啟氣墊導(dǎo)軌氣源的電源，讓滑塊A從導(dǎo)軌的左側(cè)向右運(yùn)動(dòng)，穿過左側(cè)光電門與靜止在兩光電門之間的滑塊B發(fā)生碰撞。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。A．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使其保持水平B．兩滑塊的質(zhì)量必須滿足C．需要用刻度尺測量兩光電門之間的距離D．需要用秒表測定滑塊上的遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，光電門記錄的遮光片擋光時(shí)間如下表所示。左側(cè)光電門右側(cè)光電門碰前無碰后在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則以下關(guān)系式中正確的是______。A． B．C． D．(3)某同學(xué)觀察到，在臺(tái)球桌面上，臺(tái)球以初速度和靜止的球發(fā)生斜碰時(shí)，碰后兩球的速度方向?qū)⒉辉谕恢本€上，如圖乙所示。已知兩球大小相同，質(zhì)量相等，若兩球碰撞過程無能量損失，碰后兩球速度方向與初速度的夾角分別為和，則和滿足的關(guān)系為?！敬鸢浮?1)A(2)BD(3)【知識(shí)點(diǎn)】利用光電門和氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、利用動(dòng)量守恒及能量守恒解決（類）碰撞問題【詳解】（1）A．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使其保持水平，以保證兩滑塊發(fā)生正碰。故A正確；B．本實(shí)驗(yàn)對(duì)兩滑塊質(zhì)量大小關(guān)系沒有要求。故B錯(cuò)誤；C．由實(shí)驗(yàn)可知只需要測出擋光片的寬度，即可根據(jù)光電門記錄的遮光時(shí)間測出碰撞前后滑塊的速度。就可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。故C錯(cuò)誤；D．滑塊上的遮光片經(jīng)過光電門的時(shí)間是直接通過光電門記錄的。故D錯(cuò)誤。故選A。（2）由動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律得以上兩式整理可得故選BD。（3）設(shè)兩球的質(zhì)量均為，在方向與垂直方向上由動(dòng)量守恒定律可得又由能量守恒得結(jié)合以上三式可得即9．（24-25高三上·四川成都·期中）利用如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”。(1)圖乙是實(shí)驗(yàn)得到紙帶的一部分，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距已在圖中給出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則小車的加速度大小為m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。(2)實(shí)驗(yàn)得到的理想a?F圖像應(yīng)是一條過原點(diǎn)的直線，但由于實(shí)驗(yàn)誤差影響，常出現(xiàn)如圖丙所示的①、②、③三種情況。下列說法正確的是（）A．圖線①的產(chǎn)生原因是小車的質(zhì)量太大B．圖線②的產(chǎn)生原因是平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角過大C．圖線③的產(chǎn)生原因是小車的質(zhì)量太小(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)覺得用圖甲裝置測量加速度較大時(shí)系統(tǒng)誤差較大，所以大膽創(chuàng)新，選用圖丁所示器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量小車質(zhì)量M，所用交流電頻率為50Hz，共5個(gè)槽碼，每個(gè)槽碼的質(zhì)量均為m=10g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：i．安裝好實(shí)驗(yàn)器材，跨過定滑輪的細(xì)線一端連接在小車上，另一端懸掛著5個(gè)槽碼。調(diào)整軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列等間距的點(diǎn)，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑：ii．保持軌道傾角不變，取下1個(gè)槽碼（即細(xì)線下端懸掛4個(gè)槽碼），讓小車拖著紙帶沿軌道下滑，根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)跡測出加速度a；iii．逐個(gè)減少細(xì)線下端懸掛的槽碼數(shù)量，重復(fù)步驟ii；iv．以取下槽碼的總個(gè)數(shù)n（1≤n≤5）的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出關(guān)系圖線。已知重力加速度大小g=9.78m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字，請(qǐng)完成下列填空：①寫出隨變化的關(guān)系式（m，g，M，a，n表示）；②測得關(guān)系圖線的斜率為2.5s2/m，則小車質(zhì)量M=kg（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】(1)2.86(2)B(3)0.19【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用、用逐差法計(jì)算加速度、驗(yàn)證加速度與力成正比的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與誤差分析【詳解】（1）小車的加速度大小為（2）A．圖線①的產(chǎn)生原因是，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量增大到一定程度后不再滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，是由于小車質(zhì)量太小造成的，故A錯(cuò)誤；B．圖線②說明F=0時(shí)小車就有加速度，其產(chǎn)生原因是平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角過大，故B正確；C．圖線③說明F增大到一定程度小車才開始有加速度，其產(chǎn)生原因是平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角偏小或未平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤。故選B。（3）[1]對(duì)小車和槽碼根據(jù)牛頓第二定律分別有兩式聯(lián)立，求得[2]由的關(guān)系式可知，關(guān)系圖線的斜率即10．（2024·廣東廣州·一模）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測油漆噴槍噴射速度的實(shí)驗(yàn)。裝置如圖甲所示，該油漆噴槍能夠向外噴射四種速度大小不同的油漆霧滴，一個(gè)直徑為的紙帶環(huán)安放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A，在狹縫A的正對(duì)面畫一條標(biāo)志線。轉(zhuǎn)臺(tái)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，向側(cè)面同樣開有狹縫B的紙盒中沿水平方向噴射油漆霧滴，當(dāng)狹縫A、B正對(duì)平行時(shí)，霧滴通過狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下油漆痕跡。改變噴射速度v0（）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在紙帶上留下四個(gè)油漆痕跡a、b、c、d，將紙帶展開平放在刻度尺旁邊，如圖乙所示。(1)圖乙中，速度最大的霧滴所留的痕跡是點(diǎn)；(2)已知轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，如果不計(jì)霧滴所受空氣阻力，則噴槍噴出霧滴速度的最大值為m/s（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)d(2)20.0【知識(shí)點(diǎn)】周期、角速度、轉(zhuǎn)速、頻率與線速度之間的關(guān)系式、力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【詳解】（1）轉(zhuǎn)盤的角速度一定，霧滴速度越大，運(yùn)行時(shí)間越短，在霧滴運(yùn)行的時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的角度越小，則霧滴與標(biāo)志線的距離越近，故d點(diǎn)對(duì)應(yīng)霧滴的速度最大。（2）當(dāng)霧滴運(yùn)動(dòng)時(shí)間與轉(zhuǎn)臺(tái)周期相同時(shí)有解得而，說明霧滴運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于轉(zhuǎn)臺(tái)的周期。速度最大的是d點(diǎn)，距離標(biāo)志線的距離是根據(jù)根據(jù)弧長半徑關(guān)系可得聯(lián)立可得噴槍噴出霧滴速度的最大值為11．（2024·四川南充·一模）某實(shí)驗(yàn)小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為200g的重錘固定有紙帶，讓重錘從靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示。O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2。(1)計(jì)算打B點(diǎn)時(shí)重錘的瞬時(shí)速度，甲同學(xué)用，乙同學(xué)用，其中所選擇方法正確的是（選填“甲”或“乙”）同學(xué)；(2)計(jì)算出重錘下落的加速度為m/s2，進(jìn)一步計(jì)算重錘和紙帶下落過程中所受的阻力f=N。【答案】(1)乙(2)9.50.06【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律的簡單應(yīng)用、重力加速度及其測定、計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度【詳解】（1）重錘由靜止下落，在空氣中不能確保僅受重力，可能還受阻力，所以下落的加速度不一定是自由落體加速度，故甲同學(xué)用計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度方法不正確，而應(yīng)該用平均速度近似等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故乙同學(xué)的方法正確。（2）[1]由逐差法可知，重錘下落的加速度為[2]重錘在下落過程中，由牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得，錘和紙帶下落過程中所受的阻力為12．（2024·吉林·一模）小黃同學(xué)在暗室中用圖示裝置做“測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，用到的實(shí)驗(yàn)器材有：分液漏斗、閥門、支架、接水盒、一根有熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在分液漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松閥門，讓水滴以一定的頻率一滴滴的落下；②用頻閃儀發(fā)出的閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率，當(dāng)頻率為25Hz時(shí)，第一次看到一串仿佛固定不動(dòng)的水滴；③用豎直放置的米尺測得各個(gè)水滴所對(duì)應(yīng)的刻度；④處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；(1)水滴滴落的時(shí)間間隔為s。(2)小黃同學(xué)測得連續(xù)相鄰的五個(gè)水滴之間的距離如圖乙所示，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝；D點(diǎn)處水滴此時(shí)的速度m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）(3)調(diào)整閥門可以控制水滴大小，由于阻力影響，測得兩次實(shí)驗(yàn)圖像如圖丙所示，假設(shè)水滴下落過程中受到的阻力大小恒定且相等，由圖像可知水滴a的質(zhì)量（填“大于”或“小于”）水滴b的質(zhì)量。【答案】(1)0.04(2)9.692.48(3)大于【知識(shí)點(diǎn)】重力加速度及其測定、用動(dòng)能定理求解外力做功和初末速度【詳解】（1）由于閃儀的頻率為25Hz時(shí)，看到水滴仿佛固定不動(dòng)，故水滴滴下的時(shí)間間隔為（2）[1]根據(jù)逐差法求加速度可得該地的重力加速度為[2]由某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可得，D點(diǎn)的瞬時(shí)速度（3）根據(jù)動(dòng)能定理可知解得結(jié)合圖像可知故13．（24-25高二上·上海奉賢·階段練習(xí)）某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行探究，初始彈簧處于壓縮且鎖定狀態(tài)，解鎖后，滑塊A離開彈簧向右滑動(dòng)，通過光電門傳感器1后與滑塊B碰撞，已知兩擋光片相同，測得滑塊A第一次通過光電門傳感器1的時(shí)間為，第二次通過光電門傳感器1的時(shí)間為，滑塊B通過光電門傳感器2的時(shí)間為。(1)為測量彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢能，除A的質(zhì)量外，還須測量的物理量是；(2)若A、B碰撞過程中動(dòng)量守恒，則兩滑塊的質(zhì)量比（用測得物理量的符號(hào)表示）；(3)用如圖甲所示的“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可驗(yàn)證兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量守恒定律。圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓質(zhì)量為的小球A多次從斜軌上位置G點(diǎn)由靜止釋放，找到其落點(diǎn)的平均位置P，測量平拋射程OP。然后把質(zhì)量為的小球B靜置于軌道末端的水平部分，再將小球A從斜軌上位置G由靜止釋放，與小球B碰撞，如此重復(fù)多次，M、N為兩球碰后的平均落點(diǎn)，重力加速度為g，回答下列問題：①為了保證碰撞時(shí)小球A不反彈，兩球的質(zhì)量必須滿足（填“<”或“>”），②若兩球發(fā)生彈性碰撞，其表達(dá)式可表示為（用OM、OP、ON來表示）。③若實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖乙所示，假設(shè)碰撞過程中動(dòng)量守恒，則入射小球A的質(zhì)量與被碰小球B的質(zhì)量之比為。【答案】(1)擋光片的寬度(2)(3)>4:1【知識(shí)點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的注意事項(xiàng)和誤差分析、彈簧類問題機(jī)械能轉(zhuǎn)化的問題【詳解】（1）根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為滑塊A的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式可知，除A的質(zhì)量外，還須測量的物理量是通過光電門1時(shí)的速度，由于通過光電門的時(shí)間極短，可以用通過光電門的平均速度代替瞬時(shí)速度，即即測量擋光片的寬度；（2）滑塊A第一次通過光電門1的速度滑塊A第二次通過光電門1的速度滑塊B通過光電門2的速度根據(jù)動(dòng)量守恒定律聯(lián)立可得（3）[1]為了保證碰撞時(shí)小球A不反彈，兩球的質(zhì)量必須滿足[2]本實(shí)驗(yàn)中兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)下落高度相同，而豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此可知時(shí)間相等，而水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移可得根據(jù)碰撞過程中動(dòng)量守恒有根據(jù)機(jī)械能守恒有聯(lián)立解得[3]根據(jù)碰撞過程中動(dòng)量守恒定律可得則有代入測量數(shù)據(jù)解得14．（2024·河南信陽·一模）實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測量小球的質(zhì)量和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

（1）在豎直鐵架臺(tái)上固定一個(gè)力傳感器和一個(gè)光電門，在傳感器離豎直桿一定距離上系一根輕繩，輕繩另一端連一個(gè)小鋼球。用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d如圖所示，則小球直徑為cm；（2）小球靜止懸掛時(shí)，用毫米刻度尺測量輕繩懸點(diǎn)到小球球心的距離l，調(diào)節(jié)光電門，使小球球心正對(duì)光電門；（3）將輕繩拉到偏離平衡位置一定角度，由靜止釋放小球，小球擺動(dòng)經(jīng)過光電門，讀出小球經(jīng)過光電門時(shí)的遮光時(shí)間和傳感器的示數(shù)F；（4）多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，讓小球從偏離平衡位置不同角度釋放，分別記錄小球通過光電門的時(shí)間，并計(jì)算。以力傳感器示數(shù)F為縱軸、為橫軸做出的關(guān)系圖像如圖所示，已知圖像的斜率為k，截距為b。則小球的質(zhì)量為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?。（用題中給出的字母d、l、b、k表示）；（5）若在第（2）步測量的是從輕繩懸點(diǎn)到小球底端的長度，則小球質(zhì)量的測量值（選填“偏大”、“不變”、“偏小”），重力加速度測量值（選填“偏大”、“不變”、“偏小”）。【答案】0.715偏大偏小【知識(shí)點(diǎn)】繩球類模型及其臨界條件、重力加速度及其測定【詳解】（1）[1]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖可知小球直徑為（4）[2][[3]小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有整理得由，解得，（5）[4][5]測量的是從輕繩懸點(diǎn)到小球底端的長度，則l取值偏大，可知小球質(zhì)量m的測量值偏大，重力加速度g的測量值偏小。15．（2024·云南·模擬預(yù)測）某興趣小組進(jìn)行節(jié)能減排的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)學(xué)校某處水管存在泄露現(xiàn)象，并及時(shí)報(bào)告老師。之后有同學(xué)提出利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器有：卷尺、50分度游標(biāo)卡尺、注射器、內(nèi)徑均勻的金屬噴管。實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，把噴管安裝在注射器上，施加壓力使水流以恒定速率水平射出，測量噴管離地高度H、水流噴射的水平距離L，用游標(biāo)卡尺測量噴管的內(nèi)徑D（如圖乙所示）。完成下列填空：(1)水流可視為大量連續(xù)的小水珠，不考慮空氣阻力的影響，每個(gè)小水珠射出后做運(yùn)動(dòng)；(2)圖乙中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為mm；(3)實(shí)驗(yàn)中下列操作正確的是_______；A．使用游標(biāo)卡尺測量噴管內(nèi)徑時(shí)，將內(nèi)側(cè)量爪伸進(jìn)噴管后，卡緊噴管進(jìn)行讀數(shù)B．使用游標(biāo)卡尺測噴管內(nèi)徑時(shí)，將內(nèi)側(cè)量爪伸進(jìn)噴管后，使卡尺與噴管軸線垂直，卡住噴管口，擰緊游標(biāo)尺緊固螺釘后進(jìn)行讀數(shù)C．游標(biāo)卡尺使用完畢后，使游標(biāo)尺與主尺保持2~3mm空隙，擰緊游標(biāo)尺緊固螺釘后放回盒子(4)測得，（根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況選取的有效數(shù)位），水流射出噴管時(shí)的流速m/s、流量m3/s（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度大小取，取）。實(shí)際管道泄漏與模擬情況近似，同學(xué)們估算出一周內(nèi)將會(huì)浪費(fèi)約25噸自來水；(5)某次實(shí)驗(yàn)過程中，噴管調(diào)整不夠水平，稍微傾斜向下，則計(jì)算出來的流量比噴管水平時(shí)（填“偏大”“偏小”或“不變”）。【答案】(1)平拋(2)3.60(3)B(4)4.04.1×10-5(5)偏小【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算、螺旋測微器的讀數(shù)【詳解】（1）水流可視為大量連續(xù)的小水珠，不考慮空氣阻力的影響，每個(gè)小水珠射出后做平拋運(yùn)動(dòng)；（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3mm+0.02mm×30=3.60mm（3）AB．使用游標(biāo)卡尺測噴