五年（2021-2025）高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1驗(yàn)證動(dòng)能守恒定律2024力學(xué)實(shí)驗(yàn)命題持續(xù)聚焦基礎(chǔ)性與實(shí)用性，核心考點(diǎn)圍繞驗(yàn)證動(dòng)能守恒定律、測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)及探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)三大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)展開(kāi)。歷年考查顯示，這些實(shí)驗(yàn)作為主干知識(shí)，輪流或組合出現(xiàn)，體現(xiàn)了命題的穩(wěn)定性與輪動(dòng)性。命題情境設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系實(shí)際，傾向于融入福建本土科技發(fā)展元素、工程實(shí)踐案例或?qū)W生日?？筛械奈锢憩F(xiàn)象，如地方特色器械、海工裝備、體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景等，旨在增強(qiáng)試題的親和力和應(yīng)用價(jià)值。側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)原理的理解、關(guān)鍵操作步驟的規(guī)范、儀器讀數(shù)的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)處理方法以及誤差來(lái)源的辨析。未來(lái)趨勢(shì)在于，在保持核心實(shí)驗(yàn)框架穩(wěn)定的前提下，情境設(shè)計(jì)將更加多元化與地域化，可能在同一題目中交叉滲透多個(gè)實(shí)驗(yàn)思想，并強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理性、誤差控制物理思想以及科學(xué)探究能力的隱性考查，引導(dǎo)教學(xué)回歸實(shí)驗(yàn)本源，注重過(guò)程體驗(yàn)與科學(xué)思維培養(yǎng)?？键c(diǎn)2測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)2023考點(diǎn)3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)2022考點(diǎn)01驗(yàn)證動(dòng)能守恒定律1．（2024·福建·高考）某小組基于動(dòng)量守恒定律測(cè)量玩具槍子彈離開(kāi)槍口的速度大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車(chē)、軌道、光電門(mén)、光電計(jì)時(shí)器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用電子秤分別測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=cm；（3）平衡小車(chē)沿軌道滑行過(guò)程中的阻力。在軌道上安裝光電門(mén)A和B，讓裝有擋光片的小車(chē)以一定初速度由右向左運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的（填“左”或“右”）端。經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，直至擋光時(shí)間相等；（4）讓小車(chē)處于A的右側(cè)，槍口靠近小車(chē)，發(fā)射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車(chē)上，小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門(mén)A，測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A的擋光時(shí)間Δt（5）根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，利用公式v=（用d、m、M、Δt表示）即可得到子彈離開(kāi)槍口的速度大小v（6）重復(fù)步驟（4）五次，并計(jì)算出每次的v值，填入下表；次數(shù)12345速度v（m/s）59.160.960.358.759.5（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】0.99右(m+M【詳析】（2）[1]游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm，則擋光片的寬度為d=0.9（3）[2]小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度為v測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，可知小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的速度大于經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的速度，故應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的右端；（5）[3]小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度為v子彈粘上小車(chē)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv=(M+m)解得v=（7）[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為v考點(diǎn)02測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)2．（2022·福建·高考）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將斜槽固定在貼有復(fù)寫(xiě)紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直；把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)O，建立xOy坐標(biāo)系．然后從斜槽上固定的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡．上下調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)量各印跡中心點(diǎn)O1、O2、O3OOOOOOy2.956.529.2713.2016.6119.90x5.958.8110.7412.4914.0515.28x35.477.6115.3156.0197.4233.5（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在圖（b）給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上O4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“y-x2”（2）由y-x2圖線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方x2成（填“線性”或“（3）由y-x2圖線求得斜率k，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為v0=（用斜率（4）該實(shí)驗(yàn)得到的y-x2圖線常不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是【答案】見(jiàn)解析線性g2k水平射出點(diǎn)未與O【詳析】（1）[1]根據(jù)上表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出O4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“y-x（2）[2]由y-x2圖線為一條傾斜的直線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方（3）[3]根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得x=v0聯(lián)立可得y=可知y-x2解得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v（4）[4]y-x2圖線是一條直線，但常不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的y值偏大或偏小一個(gè)定值，這是小球的水平射出點(diǎn)未與O點(diǎn)重合，位于坐標(biāo)原點(diǎn)考點(diǎn)03探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)3．（2023·福建·高考）某小組用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究斜面傾角是否對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)產(chǎn)生影響。所用器材有：絨布木板、滑塊、擋光片、米尺、游標(biāo)卡尺、光電門(mén)、傾角調(diào)節(jié)儀等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）將絨布平鋪并固定在木板上，然后將光電門(mén)A、B固定在木板上。用米尺測(cè)量A、B間距離L；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示。該擋光片寬度d=mm（3）調(diào)節(jié)并記錄木板與水平面的夾角θ，讓裝有擋光片的滑塊從木板頂端下滑。記錄擋光片依次經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和B的擋光時(shí)間ΔtA和ΔtB，求得擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的速度大小vA和vB。某次測(cè)得Δt（4）推導(dǎo)滑塊與絨布間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式，可得μ=（用L、vA、vB、θ和重力加速度大小g表示），利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出（5）改變?chǔ)冗M(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得與θ對(duì)應(yīng)的μ，并在坐標(biāo)紙上作出μ-θ關(guān)系圖像，如圖（c）所示；（6）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，在誤差允許范圍內(nèi)，可以得到的結(jié)論為。【答案】5.251.00tanθ-v【詳析】（2）[1]該擋光片寬度d=5mm+5×0.05mm=5.25mm（3）[2]根據(jù)時(shí)間極短的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的速度v（4）[3]擋光片依次經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和B，由動(dòng)能定理可得1解得μ=（5）[4]根據(jù)圖像可知，動(dòng)摩擦因數(shù)并不隨角度的變化而發(fā)生變化，所以可以得到的結(jié)論為斜面傾角對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)沒(méi)有影響。1．（2025·福建漳州·四檢）某興趣小組利用如圖甲所示的向心力演示儀探究向心力大小與角速度、運(yùn)動(dòng)半徑、質(zhì)量的關(guān)系。(1)標(biāo)尺上露出的紅白相間等分格子數(shù)，可以粗略顯示小球的（填“向心力”或“角速度”）大小。(2)另一興趣小組用如圖乙所示的裝置探究向心力與角速度的關(guān)系。用手撥動(dòng)旋臂使它做圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器和光電門(mén)固定在實(shí)驗(yàn)器上，實(shí)時(shí)測(cè)量向心力和角速度的大小。a．圖丙中①②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知曲線①對(duì)應(yīng)的金屬塊質(zhì)量（填“大于”或“小于”）曲線②對(duì)應(yīng)的金屬塊質(zhì)量；b．為了進(jìn)一步明確向心力與角速度的關(guān)系，作出F-ω2圖線為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，由此可得出的結(jié)論是【答案】(1)向心力(2)小于質(zhì)量和半徑一定時(shí)，向心力和角速度的平方成正比【詳析】（1）標(biāo)尺上露出的紅白相間等分格子數(shù)，可以粗略顯示小球的向心力大小。（2）①[1]根據(jù)Fn=mrω2，由于半徑相同，由圖可知，在角速度相同的條件下，曲線①對(duì)應(yīng)的向心力小于曲線②對(duì)應(yīng)的向心力，則曲線②[2]F-ω2．（2025·福建寧德·三模）某同學(xué)利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)以下四種測(cè)量方案中，合理的是______A．直接測(cè)量下落高度h和下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt算出瞬時(shí)速度vB．直接測(cè)量下落高度h，通過(guò)v2=2ghC．根據(jù)紙帶上某點(diǎn)的相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，得到該點(diǎn)的瞬時(shí)速度v，再由v2=2ghD．直接測(cè)量下落高度h，根據(jù)紙帶上某點(diǎn)的相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，得到該點(diǎn)的瞬時(shí)速度v(2)實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O（速度為0）的距離分別為hA、hB、hC。已知重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量通常略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說(shuō)法正確的是______A．屬于偶然誤差B．屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小D．可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力來(lái)減小【答案】(1)D(2)mghB(3)BD【詳析】（1）物體下落的高度h用刻度尺測(cè)出，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v；而不能用v=gt或v2=2gh計(jì)算出瞬時(shí)速度故選D。（2）[1]從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為Δ[2]打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度為v則從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的動(dòng)能增加量為Δ（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量通常略大于動(dòng)能的增加量，是因?yàn)橹匚锵侣溥^(guò)程有一定的空氣阻力和摩擦阻力，使得由于一部分重力勢(shì)能的減少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；這個(gè)誤差屬于系統(tǒng)誤差，不能通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小，可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力來(lái)減小。故選BD。3．（2025·福建南安一中·最后一模）(1)某學(xué)生用螺旋測(cè)微器測(cè)定均勻圓柱體的直徑，測(cè)得的結(jié)果如圖甲所示，則該金屬絲的直徑D=mm。緊接著用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)圓柱體的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如圖乙所示，則該圓柱體的長(zhǎng)度L=cm。(2)某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，需要用秒表測(cè)出單擺振動(dòng)n次所需要的時(shí)間。在某次實(shí)驗(yàn)中，秒表記錄的時(shí)間如圖丙所示，由圖可讀出時(shí)間為s。(3)學(xué)生利用多用電表粗略測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，把下列實(shí)驗(yàn)步驟前的字母按正確操作順序排列：A．將紅、黑表筆短接B．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C．將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的（填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”）相連，歐姆表的指針位置如圖中虛線Ⅰ所示。為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋（填“×1”“×100”或“×1k”）位置，重新調(diào)節(jié)后，測(cè)量得到指針位置如圖中實(shí)線Ⅱ所示，則組測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為kΩ（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)3.7055.020(2)101.3(3)CAB負(fù)極、正極×1001.6【詳析】（1）[1]根據(jù)圖甲可知，該金屬絲的直徑D=3.5[2]根據(jù)圖乙可知，圓柱體的長(zhǎng)度L=5（2）秒表讀出時(shí)間為90s+11.3s=101.3s（3）[1]利用多用電表粗測(cè)待測(cè)電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)選擇歐姆擋即C選項(xiàng)：將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋“×10”位置；接著將紅、黑表筆短接即A選項(xiàng)；進(jìn)行歐姆調(diào)零即B選項(xiàng)：調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆。故正確操作順序是CAB。[2]多用電表使用時(shí)電流“紅進(jìn)黑出”的規(guī)則可知：測(cè)量電阻時(shí)電源在多用電表表內(nèi)，故將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的“負(fù)極、正極”相連；[3]讀數(shù)時(shí)歐姆表的指針位置如圖（a）中虛線Ⅰ所示，偏轉(zhuǎn)角度較小即倍率選擇過(guò)小，為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率較大處，而根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知選擇“×1k”倍率又過(guò)大，故應(yīng)選擇歐姆擋“×100”[4]測(cè)量得到指針位置如圖（a）中實(shí)線Ⅱ所示，則組測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為R4．（2025·福建福州·福建師大附中二模）小藝同學(xué)利用雙線擺和手機(jī)光傳感器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖甲所示，A為激光筆，B為手機(jī)光傳感器。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：a.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，如圖乙所示；b.測(cè)出位于同一水平高度的兩懸點(diǎn)間的距離s和兩根等長(zhǎng)懸線的長(zhǎng)度L；c.拉動(dòng)擺球使兩根懸線所在平面偏離豎直方向一個(gè)較小角度，將擺球由靜止釋放，同時(shí)啟動(dòng)光傳感器，得到光照強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示，圖中t0和Δt(1)小球的直徑d=cm；(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?；g=（用Δt、d、s、L【答案】(1)2.125(2)π【詳析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為21（2）雙線擺的擺長(zhǎng)l=根據(jù)周期公式有T=2π根據(jù)圖丙可知t解得g=5．（2025·福建廈門(mén)·二模）小廈同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，做如下操作：（1）選用了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、對(duì)應(yīng)電源連接方式是圖甲中的（選填“A”或“B”），紙帶穿過(guò)限位孔，且位于復(fù)寫(xiě)紙下方；（2）用如圖乙所示裝置完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持木板水平；（3）保持砂和砂桶的總質(zhì)量m不變，改變小車(chē)和車(chē)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量Mm?M，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打出紙帶，算出相應(yīng)的加速度a，根據(jù)數(shù)據(jù)作出a-1M圖像如圖丙所示，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，忽略紙帶所受的摩擦阻力，則砂和砂桶的總質(zhì)量m=（用字母b、c（4）若減小砂和砂桶的總質(zhì)量，重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，將所得數(shù)據(jù)繪制在原坐標(biāo)紙上，則兩次實(shí)驗(yàn)的圖線可能為?！敬鸢浮緼cbg【詳析】[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電流，故對(duì)應(yīng)電源連接方式是圖甲中的A；[2]由題知，m?M，則可認(rèn)為小車(chē)所受的拉力F=mg由乙圖可知，長(zhǎng)木板水平放置，小車(chē)受拉力和摩擦力作用，對(duì)小車(chē)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有F-f=Ma聯(lián)立解得a=mg×對(duì)比丙圖可知，a-1M解得m=[3]根據(jù)a=mg×可知a-1M若減小砂和砂桶的總質(zhì)量，則圖像斜率減小；縱截距為-fM故選D。6．（2025·福建福州三中·模擬預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置來(lái)探究小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。(1)在探究向心力F與角速度ω的關(guān)系時(shí)，若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力之比為1:9，則與皮帶連接的兩個(gè)變速塔輪的半徑之比為_(kāi)_____（填選項(xiàng)前的字母）。A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1(2)為驗(yàn)證做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力的定量表達(dá)式，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；A端固定的壓力傳感器可測(cè)出小球?qū)ζ鋲毫Φ拇笮?，B端固定一寬度為d。的擋光片，光電門(mén)可測(cè)量擋光片每一次的擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟：①測(cè)出擋光片與轉(zhuǎn)軸的距離為L(zhǎng)；②將小鋼球緊靠傳感器放置在凹槽上，測(cè)出此時(shí)小鋼球球心與轉(zhuǎn)軸的距離為r；③啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使凹槽A?B繞轉(zhuǎn)軸④記錄下此時(shí)壓力傳感器示數(shù)F和擋光時(shí)間Δt（a）小鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=（用L、（b）該同學(xué)為了探究向心力大小F與角速度ω的關(guān)系，多次改變轉(zhuǎn)速后，記錄了一系列力與對(duì)應(yīng)角速度的數(shù)據(jù)，作出F-ω2圖像如圖丙所示，若忽略小鋼球所受摩擦且小鋼球球心與轉(zhuǎn)軸的距離為r=0.30m，則小鋼球的質(zhì)量m=kg【答案】(1)B(2)dΔtL【詳析】（1）根據(jù)F=m可知小球的角速度之比為ω裝置靠皮帶傳動(dòng)，變速塔輪的線速度相同，根據(jù)v=ωr可得皮帶連接的兩個(gè)變速塔輪的半徑之比為r故選B。（2）（a）[1]小鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=（b）[2]根據(jù)F=mrω2已知小鋼球球心與轉(zhuǎn)軸的距離為r=0.30則小鋼球的質(zhì)量m=0.307．（2025·福建·適應(yīng)性練習(xí)）一種新的短途代步工具——電動(dòng)平衡車(chē)，被稱(chēng)為站著騎的電動(dòng)車(chē)。某同學(xué)為了探究該車(chē)在平直水泥路面上的運(yùn)動(dòng)情況，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將輸液用的塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車(chē)的扶手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，使其每隔相同時(shí)間滴下一滴水。從某滴水剛落地開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后每一滴水落地依次計(jì)數(shù)為1、2、3、…，當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為25.0s。該同學(xué)騎上平衡車(chē)后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動(dòng)力，讓平衡車(chē)沿著直線滑行。圖示是某次實(shí)驗(yàn)中在水泥路面上的部分水滴及測(cè)出的間距值（左側(cè)是起點(diǎn)，單位：m），當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m(1)平衡車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a=ms2，運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)時(shí)的速度大小v=(2)若該同學(xué)把題中的50滴計(jì)成了51滴，測(cè)出的加速度將如何變化？請(qǐng)簡(jiǎn)要分析?！敬鸢浮?1)2.074.35(2)計(jì)算時(shí)時(shí)間間隔變小，加速度變大【詳析】（1）[1]滴水時(shí)間間隔為T(mén)=平衡車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a=[2]運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=（2）若該同學(xué)把題中的50滴計(jì)成了51滴，則滴水時(shí)間間隔為T(mén)=可知計(jì)算時(shí)T偏小，加速度大小為a=可得測(cè)出的加速度變大。8．（24-25高三下·福建·二模）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)。曲面軌道與水平桌面平滑連接于O點(diǎn)，小物塊A從曲面軌道上的某一點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)得小物塊A在水平桌面上滑行的距離為x0。將另一個(gè)材質(zhì)相同、質(zhì)量不同的小物塊B放置在O點(diǎn)，再次將小物塊A從曲面軌道上由靜止釋放，最終小物塊A、B在水平桌面上滑行的距離分別為x1、x2。(1)下列操作或要求必需的是（）A．小物塊A兩次釋放的位置相同B．曲面軌道必須是光滑的C．測(cè)量小物塊A、B的質(zhì)量mA、mBD．小物塊A、B的質(zhì)量滿(mǎn)足mA>mB(2)若該同學(xué)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒后，當(dāng)x0、x1、x2滿(mǎn)足時(shí)（僅用x0、x1、x2表示），可以認(rèn)為小物塊A、B發(fā)生的是彈性碰撞；(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇兩個(gè)質(zhì)量相等的小物塊A、C進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，A由靜止釋放的位置不變，在O點(diǎn)碰撞后它們粘在一起在水平桌面上滑行，滑行的距離為x3。若小物塊A、C碰撞的過(guò)程中動(dòng)量守恒，則關(guān)系式成立（用x0、x1、x2、x3中合適的物理量表示）。【答案】(1)ACD(2)x(3)x【詳析】（1）A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)中需要小物塊A兩次均從曲面軌道上的同一位置由靜止釋放，以保證它經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度相同，故A正確；B．根據(jù)動(dòng)能定理可知，實(shí)驗(yàn)中不需要保證曲面軌道光滑，故B錯(cuò)誤；C．動(dòng)量守恒定律的關(guān)系式涉及物體的質(zhì)量，所以需要測(cè)量小物塊A、B的質(zhì)量mA、mB，故C正確；D．為了防止碰撞后小物塊A反彈，因此小物塊A、B的質(zhì)量需要滿(mǎn)足mA>mB故選ACD。（2）由于小物塊的材質(zhì)相同，則小物塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，對(duì)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律可得μmg=ma解得小物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度均為a=μg單獨(dú)釋放小物塊A時(shí)，設(shè)其經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度為v0，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有0-設(shè)小物塊A、B在O點(diǎn)碰撞后瞬間的速度分別為v1、v2，則有0-v1碰撞過(guò)程中由動(dòng)量守恒定律，可得m整理可得m若小物塊A、B發(fā)生彈性碰撞，則由機(jī)械能守恒定律可得1整理可得m聯(lián)立解得x（3）設(shè)小物塊A、C在O點(diǎn)碰撞后瞬間的速度為v3，則有0-碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則有m聯(lián)立解得x9．（2025·福建多地市·二模）小明同學(xué)用如圖甲所示的向心力演示儀來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，裝置中長(zhǎng)槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為(1)下列實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是___________A．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系C．探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系D．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(2)小明同學(xué)將皮帶套在第二層塔輪上，調(diào)整長(zhǎng)槽、短槽共線，位置如圖乙所示，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使短槽轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，此時(shí)長(zhǎng)槽和短槽再次共線且位置如圖丙所示，則第二層左右塔輪的半徑之比為_(kāi)__________（填選項(xiàng)標(biāo)號(hào)）A．4:1 B．3:2 C．2:1 D．1:2(3)在探究向心力的大小與角速度關(guān)系之前，小明同學(xué)選擇兩個(gè)相同的小球，將裝置調(diào)整為如圖丁所示，請(qǐng)指出其中的至少兩處錯(cuò)誤：①；②?！敬鸢浮?1)B(2)C(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，標(biāo)尺沒(méi)有調(diào)零皮帶沒(méi)有套在同一層塔輪上【詳析】（1）探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。A．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故B正確；CD．探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律沒(méi)有用到控制變量法，故CD錯(cuò)誤。故選B。（2）皮帶傳動(dòng)中，兩塔輪的線速度相同，即r當(dāng)短槽轉(zhuǎn)一圈時(shí)，此時(shí)長(zhǎng)槽轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為n題目要求短槽轉(zhuǎn)一圈后，長(zhǎng)槽與短槽再次共線，即長(zhǎng)槽轉(zhuǎn)過(guò)半圈。因此n選項(xiàng)中滿(mǎn)足整數(shù)比的為2：1。故選C。（3）[1][2]實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，標(biāo)尺沒(méi)有調(diào)零；皮帶沒(méi)有套在同一層塔輪上。10．（2025·福建福州·四檢）實(shí)驗(yàn)小組利用圖1裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。擺線上端固定在O點(diǎn)，下端懸掛一小鋼球，擺線長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)；在O點(diǎn)正下方固定一個(gè)光電門(mén)，可測(cè)出小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間。(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，示數(shù)如圖2所示，d=mm。(2)組裝好裝置，測(cè)出擺長(zhǎng)L。將小球拉至擺線與豎直方向成θ角處并由靜止釋放，使其在豎直面內(nèi)自由下擺，記錄小球擋光時(shí)間t。要驗(yàn)證小球下擺過(guò)程機(jī)械能守恒，（選填“需要”或“不需要”）測(cè)量小球質(zhì)量。(3)保持θ角不變，改變擺長(zhǎng)L，重復(fù)上述過(guò)程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中繪制圖像，若該圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則小球下擺過(guò)程中機(jī)械能守恒。A．L-(1t)2 B．L-1t C．【答案】(1)22.6(2)不需要(3)A【詳析】（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)分為主尺讀數(shù)加副尺讀數(shù)，所以d=2.2（2）要驗(yàn)證小球下擺過(guò)程中機(jī)械能守恒，即mgL(1-根據(jù)公式可知，無(wú)需測(cè)量小球的質(zhì)量也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（3）若小球下擺過(guò)程機(jī)械能守恒mgL(1-解得L=當(dāng)圖像為L(zhǎng)-1t2故選A。11．（2025·福建南平·質(zhì)檢）某物理小組利用圖（a）中的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端連接一泡沫小球，O點(diǎn)正下方放置光電門(mén)；調(diào)節(jié)光電門(mén)位置，使小球擺動(dòng)時(shí)能夠通過(guò)光電門(mén)。（2）測(cè)出輕繩長(zhǎng)L，用游標(biāo)卡尺測(cè)出泡沫小球的直徑d，示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)d=mm；（3）將輕繩拉直至水平位置，由靜止釋放泡沫小球，記錄小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間為t1，可求得小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度大小v1=（用題目中所給的符號(hào)表示），此過(guò)程中小球動(dòng)能的增加量ΔEk1（選填“大于”“等于”或（4）依次更換與泡沫小球體積相同的塑料小球和小鋼球，保持輕繩長(zhǎng)L不變，重復(fù)（3）中步驟，分析發(fā)現(xiàn)：ΔEp-ΔEA．觀測(cè)桌面的微小形變實(shí)驗(yàn)B．伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)C．驗(yàn)證平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)D．探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)【答案】14.7dt1【詳析】[1]游標(biāo)卡尺是10分度的，游標(biāo)尺上零刻線在1.4cm后，第7條線和主尺上刻度對(duì)齊，因此其讀數(shù)應(yīng)為d=1.4cm[2]光電門(mén)是將通過(guò)光電門(mén)的平均速度近似等于球心經(jīng)過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，所以小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v=d[3]由于實(shí)驗(yàn)中存在空氣阻力，且泡沫小球較輕，空氣阻力造成的影響較大，下落過(guò)程中空氣阻力做負(fù)功，動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能的減少量；[4]本實(shí)驗(yàn)的核心思想是合理外推法：依次更換相同體積、質(zhì)量更大的小球，讓下落過(guò)程中空氣阻力造成的影響越來(lái)越小，則下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量越來(lái)越接近于重力勢(shì)能的減少量。然后合理外推到在不計(jì)阻力時(shí)，動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減少量相等，即機(jī)械能守恒。該方法和伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程是一致的，故選B。12．（2025·福建·百校聯(lián)考押題）團(tuán)隊(duì)成功與否很大程度取決于各部門(mén)合作。A小組做“利用單擺測(cè)g”實(shí)驗(yàn)，B小組做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”實(shí)驗(yàn)，于是兩個(gè)小組合作共同完成實(shí)驗(yàn)。裝置如甲圖，首先用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑，乙圖為所測(cè)直徑的示數(shù)d=cm，懸掛單擺于P點(diǎn)，測(cè)出擺線長(zhǎng)為l0=98.90cm，讓單擺在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)，測(cè)得50次全振動(dòng)的時(shí)間如丙圖，則單擺周期T=s（保留2位有效數(shù)字），由此A小組利用公式得到g=m/s2（保留3位有效數(shù)字）；接著，把擺球拉開(kāi)至A點(diǎn)測(cè)出A到豎直線OP的垂直距離x、懸點(diǎn)P至球心的距離l、小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)O處光電門(mén)的時(shí)間t，若機(jī)械能守恒則應(yīng)滿(mǎn)足關(guān)系式：。（用已測(cè)得量l、x、d、【答案】1.172.09.81d【詳析】[1]乙圖為所測(cè)直徑的示數(shù)d=11[2]由丙圖可知50次全振動(dòng)的時(shí)間t=100.2則周期T=[3]擺長(zhǎng)l=由T=2πl(wèi)g[4]小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)O處的速度大小為v=擺球從A點(diǎn)最低點(diǎn)O處的高度差Δ由12mv213．（2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測(cè)）如圖（a），一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤(pán)；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤(pán)上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置，簡(jiǎn)化為圖中的指針。某同學(xué)要測(cè)量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤(pán)內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為x1=1.950cm；當(dāng)托盤(pán)內(nèi)放有質(zhì)量為m的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為x2=cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則計(jì)算彈簧勁度系數(shù)的表達(dá)式為（用上述所給的物理量符號(hào)表示）。實(shí)驗(yàn)期間，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)游標(biāo)卡尺的兩個(gè)測(cè)量爪閉合時(shí)，游標(biāo)尺的零刻度線與主尺的零刻度線并沒(méi)有對(duì)齊（即存在“零誤差”【答案】3.775mgx2【詳析】[1]讀數(shù)為x[2]當(dāng)托盤(pán)內(nèi)放有質(zhì)量為m的砝碼時(shí)，彈簧的形變量為Δ根據(jù)胡克定律可得彈簧的勁度系數(shù)為k=[3]游標(biāo)卡尺的兩個(gè)測(cè)量爪閉合時(shí)，游標(biāo)尺的零刻度線與主尺的零刻度線并沒(méi)有對(duì)齊，雖然兩次的讀數(shù)都不準(zhǔn)確，但是兩次讀數(shù)的差值才是彈簧的形變量，所以存在零誤差的卡尺對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響。14．（2025·福建廈門(mén)一中·四測(cè)）某研究性學(xué)習(xí)小組想利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)能定理。在一端帶滑輪的長(zhǎng)木板上固定一個(gè)光電門(mén)，光電門(mén)在滑輪附近，與光電門(mén)相連的數(shù)字毫秒計(jì)可以顯示出小車(chē)上的遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。在遠(yuǎn)離滑輪的另一端附近固定一標(biāo)桿A，小車(chē)初始位置如圖甲所示。小車(chē)可用跨過(guò)滑輪的細(xì)線與重物相連，力傳感器可顯示細(xì)線拉力F的大小。正確平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)下列說(shuō)法正確的是______；A．平衡摩擦力時(shí)不能將重物通過(guò)細(xì)線掛在小車(chē)上B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線和長(zhǎng)木板平行C．實(shí)驗(yàn)中選擇的重物應(yīng)該重而且小D．本實(shí)驗(yàn)選用的重物質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量(2)如圖乙，用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光片的寬d=cm；(3)測(cè)出標(biāo)桿A與光電門(mén)的距離L，車(chē)及遮光片的總質(zhì)量m。連接上重物，使小車(chē)從圖甲所示位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并記下遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt及力傳感器顯示的力的大小F，更換不同重物后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄下多組數(shù)據(jù)。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)做出1F-(Δt)2圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，斜率為k。以小車(chē)（含遮光片）為研究對(duì)象，若動(dòng)能定理成立，則圖像的斜率k=。（用“m”、“L【答案】(1)AB(2)0.660(3)2L【詳析】（1）A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將細(xì)線從小車(chē)上拿去，輕輕推動(dòng)小車(chē)，使小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車(chē)是否勻速運(yùn)動(dòng)，所以，平衡摩擦力時(shí)不能將重物通過(guò)細(xì)線掛在小車(chē)上，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線和長(zhǎng)木板平行，這樣平衡摩擦力以后，重力沿長(zhǎng)木板的分力與摩擦力相互抵消，細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力就等于小車(chē)受到的合力，故B正確；CD．平衡摩擦力后，小車(chē)受到的拉力即為小車(chē)的合力，所以實(shí)驗(yàn)中選擇的重物不需要滿(mǎn)足重而且小，且拉力可以直接通過(guò)傳感器測(cè)量的，所以也不需要滿(mǎn)足重物質(zhì)量應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，故CD錯(cuò)誤。故選AB。（2）（2）（3）極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，則小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度表達(dá)式為v=外力對(duì)小車(chē)做功為W=FL動(dòng)能定理的內(nèi)容是合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化量，則需要證明FL=整理得1則1F-(Δt)215．（2025·福建廈門(mén)一中·模擬）某同學(xué)用圖甲裝置做“彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。(1)圖示實(shí)驗(yàn)裝置中，刻度尺保持豎直，為了便于直接讀出彈簧的長(zhǎng)度，刻度尺的零刻度應(yīng)與彈簧的，（選填“上端”或“下端”）對(duì)齊；不掛鉤碼時(shí)指針?biāo)缚潭瘸叩奈恢萌鐖D乙所示，則此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度L0=cm。(2)改變所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，記錄每次所掛鉤碼的質(zhì)量m及彈簧的長(zhǎng)度L，根據(jù)F=mg求得彈力（g為重力加速度大小），根據(jù)x=L-L0。求出彈簧伸長(zhǎng)量，根據(jù)求得的多組F、x作F-x圖像，如圖丙所示。由圖像可求得出彈簧的勁度系數(shù)為k=N/m（保留一位小數(shù)）。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某類(lèi)彈簧自身重力不可忽略，不可視為輕質(zhì)彈簧，若把此類(lèi)彈簧放在鐵架臺(tái)上豎直懸掛時(shí)，彈簧呈現(xiàn)的形態(tài)如下圖中的___________。A． B． C．【答案】(1)上端15.06(2)312.5(3)B【詳析】（1）[1]為了方便測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度，刻度尺的零刻度應(yīng)與彈簧的上端對(duì)齊；[2]由圖乙可知,該刻度尺的最小分度值為lmm，則彈簧的長(zhǎng)度L0=15.06cm（2）根據(jù)胡克定律F=kx可知，圖像的斜率表示勁度系數(shù)，由圖可得彈簧的勁度系數(shù)為k=（3）當(dāng)彈簧自身受到的重力相對(duì)其彈力較大時(shí)，如果把彈簧豎直縣掛，則越靠近縣掛點(diǎn)處的彈簧部位受到下面部分的拉力越大，拉伸越明顯；越靠近下端的彈簧部位受到下面部分的拉力越小，拉伸也就越小。故AC錯(cuò)誤，B正確。故選B。專(zhuān)題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1驗(yàn)證動(dòng)能守恒定律2024力學(xué)實(shí)驗(yàn)命題持續(xù)聚焦基礎(chǔ)性與實(shí)用性，核心考點(diǎn)圍繞驗(yàn)證動(dòng)能守恒定律、測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)及探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)三大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)展開(kāi)。歷年考查顯示，這些實(shí)驗(yàn)作為主干知識(shí)，輪流或組合出現(xiàn)，體現(xiàn)了命題的穩(wěn)定性與輪動(dòng)性。命題情境設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系實(shí)際，傾向于融入福建本土科技發(fā)展元素、工程實(shí)踐案例或?qū)W生日?？筛械奈锢憩F(xiàn)象，如地方特色器械、海工裝備、體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景等，旨在增強(qiáng)試題的親和力和應(yīng)用價(jià)值。側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)原理的理解、關(guān)鍵操作步驟的規(guī)范、儀器讀數(shù)的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)處理方法以及誤差來(lái)源的辨析。未來(lái)趨勢(shì)在于，在保持核心實(shí)驗(yàn)框架穩(wěn)定的前提下，情境設(shè)計(jì)將更加多元化與地域化，可能在同一題目中交叉滲透多個(gè)實(shí)驗(yàn)思想，并強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理性、誤差控制物理思想以及科學(xué)探究能力的隱性考查，引導(dǎo)教學(xué)回歸實(shí)驗(yàn)本源，注重過(guò)程體驗(yàn)與科學(xué)思維培養(yǎng)?？键c(diǎn)2測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)2023考點(diǎn)3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)2022考點(diǎn)01驗(yàn)證動(dòng)能守恒定律1．（2024·福建·高考）某小組基于動(dòng)量守恒定律測(cè)量玩具槍子彈離開(kāi)槍口的速度大小，實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車(chē)、軌道、光電門(mén)、光電計(jì)時(shí)器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用電子秤分別測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=cm；（3）平衡小車(chē)沿軌道滑行過(guò)程中的阻力。在軌道上安裝光電門(mén)A和B，讓裝有擋光片的小車(chē)以一定初速度由右向左運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的（填“左”或“右”）端。經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，直至擋光時(shí)間相等；（4）讓小車(chē)處于A的右側(cè)，槍口靠近小車(chē)，發(fā)射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車(chē)上，小車(chē)向左運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)光電門(mén)A，測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A的擋光時(shí)間Δt（5）根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，利用公式v=（用d、m、M、Δt表示）即可得到子彈離開(kāi)槍口的速度大小v（6）重復(fù)步驟（4）五次，并計(jì)算出每次的v值，填入下表；次數(shù)12345速度v（m/s）59.160.960.358.759.5（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】0.99右(m+M【詳析】（2）[1]游標(biāo)卡尺的分度值為0.1mm，則擋光片的寬度為d=0.9（3）[2]小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度為v測(cè)得擋光片經(jīng)過(guò)A、B的擋光時(shí)間分別為13.56ms、17.90ms，可知小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的速度大于經(jīng)過(guò)光電門(mén)B的速度，故應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的右端；（5）[3]小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度為v子彈粘上小車(chē)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv=(M+m)解得v=（7）[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為v考點(diǎn)02測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)2．（2022·福建·高考）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將斜槽固定在貼有復(fù)寫(xiě)紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直；把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)O，建立xOy坐標(biāo)系．然后從斜槽上固定的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡．上下調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)量各印跡中心點(diǎn)O1、O2、O3OOOOOOy2.956.529.2713.2016.6119.90x5.958.8110.7412.4914.0515.28x35.477.6115.3156.0197.4233.5（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在圖（b）給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上O4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“y-x2”（2）由y-x2圖線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方x2成（填“線性”或“（3）由y-x2圖線求得斜率k，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為v0=（用斜率（4）該實(shí)驗(yàn)得到的y-x2圖線常不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是【答案】見(jiàn)解析線性g2k水平射出點(diǎn)未與O【詳析】（1）[1]根據(jù)上表數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出O4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“y-x（2）[2]由y-x2圖線為一條傾斜的直線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方（3）[3]根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得x=v0聯(lián)立可得y=可知y-x2解得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v（4）[4]y-x2圖線是一條直線，但常不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的y值偏大或偏小一個(gè)定值，這是小球的水平射出點(diǎn)未與O點(diǎn)重合，位于坐標(biāo)原點(diǎn)考點(diǎn)03探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)3．（2023·福建·高考）某小組用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究斜面傾角是否對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)產(chǎn)生影響。所用器材有：絨布木板、滑塊、擋光片、米尺、游標(biāo)卡尺、光電門(mén)、傾角調(diào)節(jié)儀等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）將絨布平鋪并固定在木板上，然后將光電門(mén)A、B固定在木板上。用米尺測(cè)量A、B間距離L；（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示。該擋光片寬度d=mm（3）調(diào)節(jié)并記錄木板與水平面的夾角θ，讓裝有擋光片的滑塊從木板頂端下滑。記錄擋光片依次經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和B的擋光時(shí)間ΔtA和ΔtB，求得擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的速度大小vA和vB。某次測(cè)得Δt（4）推導(dǎo)滑塊與絨布間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式，可得μ=（用L、vA、vB、θ和重力加速度大小g表示），利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出（5）改變?chǔ)冗M(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得與θ對(duì)應(yīng)的μ，并在坐標(biāo)紙上作出μ-θ關(guān)系圖像，如圖（c）所示；（6）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，在誤差允許范圍內(nèi)，可以得到的結(jié)論為?！敬鸢浮?.251.00tanθ-v【詳析】（2）[1]該擋光片寬度d=5mm+5×0.05mm=5.25mm（3）[2]根據(jù)時(shí)間極短的平均速度近似等于瞬時(shí)速度，擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)A的速度v（4）[3]擋光片依次經(jīng)過(guò)光電門(mén)A和B，由動(dòng)能定理可得1解得μ=（5）[4]根據(jù)圖像可知，動(dòng)摩擦因數(shù)并不隨角度的變化而發(fā)生變化，所以可以得到的結(jié)論為斜面傾角對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)沒(méi)有影響。1．（2025·福建漳州·四檢）某興趣小組利用如圖甲所示的向心力演示儀探究向心力大小與角速度、運(yùn)動(dòng)半徑、質(zhì)量的關(guān)系。(1)標(biāo)尺上露出的紅白相間等分格子數(shù)，可以粗略顯示小球的（填“向心力”或“角速度”）大小。(2)另一興趣小組用如圖乙所示的裝置探究向心力與角速度的關(guān)系。用手撥動(dòng)旋臂使它做圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器和光電門(mén)固定在實(shí)驗(yàn)器上，實(shí)時(shí)測(cè)量向心力和角速度的大小。a．圖丙中①②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知曲線①對(duì)應(yīng)的金屬塊質(zhì)量（填“大于”或“小于”）曲線②對(duì)應(yīng)的金屬塊質(zhì)量；b．為了進(jìn)一步明確向心力與角速度的關(guān)系，作出F-ω2圖線為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，由此可得出的結(jié)論是【答案】(1)向心力(2)小于質(zhì)量和半徑一定時(shí)，向心力和角速度的平方成正比【詳析】（1）標(biāo)尺上露出的紅白相間等分格子數(shù)，可以粗略顯示小球的向心力大小。（2）①[1]根據(jù)Fn=mrω2，由于半徑相同，由圖可知，在角速度相同的條件下，曲線①對(duì)應(yīng)的向心力小于曲線②對(duì)應(yīng)的向心力，則曲線②[2]F-ω2．（2025·福建寧德·三模）某同學(xué)利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)以下四種測(cè)量方案中，合理的是______A．直接測(cè)量下落高度h和下落時(shí)間t，通過(guò)v=gt算出瞬時(shí)速度vB．直接測(cè)量下落高度h，通過(guò)v2=2ghC．根據(jù)紙帶上某點(diǎn)的相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，得到該點(diǎn)的瞬時(shí)速度v，再由v2=2ghD．直接測(cè)量下落高度h，根據(jù)紙帶上某點(diǎn)的相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，得到該點(diǎn)的瞬時(shí)速度v(2)實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O（速度為0）的距離分別為hA、hB、hC。已知重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量通常略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說(shuō)法正確的是______A．屬于偶然誤差B．屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小D．可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力來(lái)減小【答案】(1)D(2)mghB(3)BD【詳析】（1）物體下落的高度h用刻度尺測(cè)出，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v；而不能用v=gt或v2=2gh計(jì)算出瞬時(shí)速度故選D。（2）[1]從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量為Δ[2]打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度為v則從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的動(dòng)能增加量為Δ（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量通常略大于動(dòng)能的增加量，是因?yàn)橹匚锵侣溥^(guò)程有一定的空氣阻力和摩擦阻力，使得由于一部分重力勢(shì)能的減少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；這個(gè)誤差屬于系統(tǒng)誤差，不能通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小，可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力來(lái)減小。故選BD。3．（2025·福建南安一中·最后一模）(1)某學(xué)生用螺旋測(cè)微器測(cè)定均勻圓柱體的直徑，測(cè)得的結(jié)果如圖甲所示，則該金屬絲的直徑D=mm。緊接著用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)圓柱體的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如圖乙所示，則該圓柱體的長(zhǎng)度L=cm。(2)某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，需要用秒表測(cè)出單擺振動(dòng)n次所需要的時(shí)間。在某次實(shí)驗(yàn)中，秒表記錄的時(shí)間如圖丙所示，由圖可讀出時(shí)間為s。(3)學(xué)生利用多用電表粗略測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，把下列實(shí)驗(yàn)步驟前的字母按正確操作順序排列：A．將紅、黑表筆短接B．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C．將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的（填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”）相連，歐姆表的指針位置如圖中虛線Ⅰ所示。為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋（填“×1”“×100”或“×1k”）位置，重新調(diào)節(jié)后，測(cè)量得到指針位置如圖中實(shí)線Ⅱ所示，則組測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為kΩ（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)3.7055.020(2)101.3(3)CAB負(fù)極、正極×1001.6【詳析】（1）[1]根據(jù)圖甲可知，該金屬絲的直徑D=3.5[2]根據(jù)圖乙可知，圓柱體的長(zhǎng)度L=5（2）秒表讀出時(shí)間為90s+11.3s=101.3s（3）[1]利用多用電表粗測(cè)待測(cè)電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)選擇歐姆擋即C選項(xiàng)：將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋“×10”位置；接著將紅、黑表筆短接即A選項(xiàng)；進(jìn)行歐姆調(diào)零即B選項(xiàng)：調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆。故正確操作順序是CAB。[2]多用電表使用時(shí)電流“紅進(jìn)黑出”的規(guī)則可知：測(cè)量電阻時(shí)電源在多用電表表內(nèi)，故將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的“負(fù)極、正極”相連；[3]讀數(shù)時(shí)歐姆表的指針位置如圖（a）中虛線Ⅰ所示，偏轉(zhuǎn)角度較小即倍率選擇過(guò)小，為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率較大處，而根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知選擇“×1k”倍率又過(guò)大，故應(yīng)選擇歐姆擋“×100”[4]測(cè)量得到指針位置如圖（a）中實(shí)線Ⅱ所示，則組測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為R4．（2025·福建福州·福建師大附中二模）小藝同學(xué)利用雙線擺和手機(jī)光傳感器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鐖D甲所示，A為激光筆，B為手機(jī)光傳感器。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：a.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，如圖乙所示；b.測(cè)出位于同一水平高度的兩懸點(diǎn)間的距離s和兩根等長(zhǎng)懸線的長(zhǎng)度L；c.拉動(dòng)擺球使兩根懸線所在平面偏離豎直方向一個(gè)較小角度，將擺球由靜止釋放，同時(shí)啟動(dòng)光傳感器，得到光照強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示，圖中t0和Δt(1)小球的直徑d=cm；(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?；g=（用Δt、d、s、L【答案】(1)2.125(2)π【詳析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為21（2）雙線擺的擺長(zhǎng)l=根據(jù)周期公式有T=2π根據(jù)圖丙可知t解得g=5．（2025·福建廈門(mén)·二模）小廈同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，做如下操作：（1）選用了電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、對(duì)應(yīng)電源連接方式是圖甲中的（選填“A”或“B”），紙帶穿過(guò)限位孔，且位于復(fù)寫(xiě)紙下方；（2）用如圖乙所示裝置完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持木板水平；（3）保持砂和砂桶的總質(zhì)量m不變，改變小車(chē)和車(chē)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量Mm?M，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打出紙帶，算出相應(yīng)的加速度a，根據(jù)數(shù)據(jù)作出a-1M圖像如圖丙所示，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，忽略紙帶所受的摩擦阻力，則砂和砂桶的總質(zhì)量m=（用字母b、c（4）若減小砂和砂桶的總質(zhì)量，重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，將所得數(shù)據(jù)繪制在原坐標(biāo)紙上，則兩次實(shí)驗(yàn)的圖線可能為?！敬鸢浮緼cbg【詳析】[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電流，故對(duì)應(yīng)電源連接方式是圖甲中的A；[2]由題知，m?M，則可認(rèn)為小車(chē)所受的拉力F=mg由乙圖可知，長(zhǎng)木板水平放置，小車(chē)受拉力和摩擦力作用，對(duì)小車(chē)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有F-f=Ma聯(lián)立解得a=mg×對(duì)比丙圖可知，a-1M解得m=[3]根據(jù)a=mg×可知a-1M若減小砂和砂桶的總質(zhì)量，則圖像斜率減??；縱截距為-fM故選D。6．（2025·福建福州三中·模擬預(yù)測(cè)）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置來(lái)探究小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。(1)在探究向心力F與角速度ω的關(guān)系時(shí)，若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力之比為1:9，則與皮帶連接的兩個(gè)變速塔輪的半徑之比為_(kāi)_____（填選項(xiàng)前的字母）。A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1(2)為驗(yàn)證做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力的定量表達(dá)式，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；A端固定的壓力傳感器可測(cè)出小球?qū)ζ鋲毫Φ拇笮?，B端固定一寬度為d。的擋光片，光電門(mén)可測(cè)量擋光片每一次的擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟：①測(cè)出擋光片與轉(zhuǎn)軸的距離為L(zhǎng)；②將小鋼球緊靠傳感器放置在凹槽上，測(cè)出此時(shí)小鋼球球心與轉(zhuǎn)軸的距離為r；③啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使凹槽A?B繞轉(zhuǎn)軸④記錄下此時(shí)壓力傳感器示數(shù)F和擋光時(shí)間Δt（a）小鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=（用L、（b）該同學(xué)為了探究向心力大小F與角速度ω的關(guān)系，多次改變轉(zhuǎn)速后，記錄了一系列力與對(duì)應(yīng)角速度的數(shù)據(jù)，作出F-ω2圖像如圖丙所示，若忽略小鋼球所受摩擦且小鋼球球心與轉(zhuǎn)軸的距離為r=0.30m，則小鋼球的質(zhì)量m=kg【答案】(1)B(2)dΔtL【詳析】（1）根據(jù)F=m可知小球的角速度之比為ω裝置靠皮帶傳動(dòng)，變速塔輪的線速度相同，根據(jù)v=ωr可得皮帶連接的兩個(gè)變速塔輪的半徑之比為r故選B。（2）（a）[1]小鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=（b）[2]根據(jù)F=mrω2已知小鋼球球心與轉(zhuǎn)軸的距離為r=0.30則小鋼球的質(zhì)量m=0.307．（2025·福建·適應(yīng)性練習(xí)）一種新的短途代步工具——電動(dòng)平衡車(chē)，被稱(chēng)為站著騎的電動(dòng)車(chē)。某同學(xué)為了探究該車(chē)在平直水泥路面上的運(yùn)動(dòng)情況，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將輸液用的塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車(chē)的扶手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，使其每隔相同時(shí)間滴下一滴水。從某滴水剛落地開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后每一滴水落地依次計(jì)數(shù)為1、2、3、…，當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為25.0s。該同學(xué)騎上平衡車(chē)后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動(dòng)力，讓平衡車(chē)沿著直線滑行。圖示是某次實(shí)驗(yàn)中在水泥路面上的部分水滴及測(cè)出的間距值（左側(cè)是起點(diǎn)，單位：m），當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m(1)平衡車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a=ms2，運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)時(shí)的速度大小v=(2)若該同學(xué)把題中的50滴計(jì)成了51滴，測(cè)出的加速度將如何變化？請(qǐng)簡(jiǎn)要分析?！敬鸢浮?1)2.074.35(2)計(jì)算時(shí)時(shí)間間隔變小，加速度變大【詳析】（1）[1]滴水時(shí)間間隔為T(mén)=平衡車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a=[2]運(yùn)動(dòng)到H點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=（2）若該同學(xué)把題中的50滴計(jì)成了51滴，則滴水時(shí)間間隔為T(mén)=可知計(jì)算時(shí)T偏小，加速度大小為a=可得測(cè)出的加速度變大。8．（24-25高三下·福建·二模）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)。曲面軌道與水平桌面平滑連接于O點(diǎn)，小物塊A從曲面軌道上的某一點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)得小物塊A在水平桌面上滑行的距離為x0。將另一個(gè)材質(zhì)相同、質(zhì)量不同的小物塊B放置在O點(diǎn)，再次將小物塊A從曲面軌道上由靜止釋放，最終小物塊A、B在水平桌面上滑行的距離分別為x1、x2。(1)下列操作或要求必需的是（）A．小物塊A兩次釋放的位置相同B．曲面軌道必須是光滑的C．測(cè)量小物塊A、B的質(zhì)量mA、mBD．小物塊A、B的質(zhì)量滿(mǎn)足mA>mB(2)若該同學(xué)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒后，當(dāng)x0、x1、x2滿(mǎn)足時(shí)（僅用x0、x1、x2表示），可以認(rèn)為小物塊A、B發(fā)生的是彈性碰撞；(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇兩個(gè)質(zhì)量相等的小物塊A、C進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，A由靜止釋放的位置不變，在O點(diǎn)碰撞后它們粘在一起在水平桌面上滑行，滑行的距離為x3。若小物塊A、C碰撞的過(guò)程中動(dòng)量守恒，則關(guān)系式成立（用x0、x1、x2、x3中合適的物理量表示）?！敬鸢浮?1)ACD(2)x(3)x【詳析】（1）A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)中需要小物塊A兩次均從曲面軌道上的同一位置由靜止釋放，以保證它經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度相同，故A正確；B．根據(jù)動(dòng)能定理可知，實(shí)驗(yàn)中不需要保證曲面軌道光滑，故B錯(cuò)誤；C．動(dòng)量守恒定律的關(guān)系式涉及物體的質(zhì)量，所以需要測(cè)量小物塊A、B的質(zhì)量mA、mB，故C正確；D．為了防止碰撞后小物塊A反彈，因此小物塊A、B的質(zhì)量需要滿(mǎn)足mA>mB故選ACD。（2）由于小物塊的材質(zhì)相同，則小物塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，對(duì)小物塊，根據(jù)牛頓第二定律可得μmg=ma解得小物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度均為a=μg單獨(dú)釋放小物塊A時(shí)，設(shè)其經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度為v0，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有0-設(shè)小物塊A、B在O點(diǎn)碰撞后瞬間的速度分別為v1、v2，則有0-v1碰撞過(guò)程中由動(dòng)量守恒定律，可得m整理可得m若小物塊A、B發(fā)生彈性碰撞，則由機(jī)械能守恒定律可得1整理可得m聯(lián)立解得x（3）設(shè)小物塊A、C在O點(diǎn)碰撞后瞬間的速度為v3，則有0-碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則有m聯(lián)立解得x9．（2025·福建多地市·二模）小明同學(xué)用如圖甲所示的向心力演示儀來(lái)探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，裝置中長(zhǎng)槽的A、B處和短槽的C處分別到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為(1)下列實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是___________A．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系C．探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系D．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(2)小明同學(xué)將皮帶套在第二層塔輪上，調(diào)整長(zhǎng)槽、短槽共線，位置如圖乙所示，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使短槽轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，此時(shí)長(zhǎng)槽和短槽再次共線且位置如圖丙所示，則第二層左右塔輪的半徑之比為_(kāi)__________（填選項(xiàng)標(biāo)號(hào)）A．4:1 B．3:2 C．2:1 D．1:2(3)在探究向心力的大小與角速度關(guān)系之前，小明同學(xué)選擇兩個(gè)相同的小球，將裝置調(diào)整為如圖丁所示，請(qǐng)指出其中的至少兩處錯(cuò)誤：①；②?！敬鸢浮?1)B(2)C(3)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，標(biāo)尺沒(méi)有調(diào)零皮帶沒(méi)有套在同一層塔輪上【詳析】（1）探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。A．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故B正確；CD．探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律沒(méi)有用到控制變量法，故CD錯(cuò)誤。故選B。（2）皮帶傳動(dòng)中，兩塔輪的線速度相同，即r當(dāng)短槽轉(zhuǎn)一圈時(shí)，此時(shí)長(zhǎng)槽轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為n題目要求短槽轉(zhuǎn)一圈后，長(zhǎng)槽與短槽再次共線，即長(zhǎng)槽轉(zhuǎn)過(guò)半圈。因此n選項(xiàng)中滿(mǎn)足整數(shù)比的為2：1。故選C。（3）[1][2]實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，標(biāo)尺沒(méi)有調(diào)零；皮帶沒(méi)有套在同一層塔輪上。10．（2025·福建福州·四檢）實(shí)驗(yàn)小組利用圖1裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。擺線上端固定在O點(diǎn)，下端懸掛一小鋼球，擺線長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)；在O點(diǎn)正下方固定一個(gè)光電門(mén)，可測(cè)出小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間。(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，示數(shù)如圖2所示，d=mm。(2)組裝好裝置，測(cè)出擺長(zhǎng)L。將小球拉至擺線與豎直方向成θ角處并由靜止釋放，使其在豎直面內(nèi)自由下擺，記錄小球擋光時(shí)間t。要驗(yàn)證小球下擺過(guò)程機(jī)械能守恒，（選填“需要”或“不需要”）測(cè)量小球質(zhì)量。(3)保持θ角不變，改變擺長(zhǎng)L，重復(fù)上述過(guò)程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中繪制圖像，若該圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則小球下擺過(guò)程中機(jī)械能守恒。A．L-(1t)2 B．L-1t C．【答案】(1)22.6(2)不需要(3)A【詳析】（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)分為主尺讀數(shù)加副尺讀數(shù)，所以d=2.2（2）要驗(yàn)證小球下擺過(guò)程中機(jī)械能守恒，即mgL(1-根據(jù)公式可知，無(wú)需測(cè)量小球的質(zhì)量也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（3）若小球下擺過(guò)程機(jī)械能守恒mgL(1-解得L=當(dāng)圖像為L(zhǎng)-1t2故選A。11．（2025·福建南平·質(zhì)檢）某物理小組利用圖（a）中的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端連接一泡沫小球，O點(diǎn)正下方放置光電門(mén)；調(diào)節(jié)光電門(mén)位置，使小球擺動(dòng)時(shí)能夠通過(guò)光電門(mén)。（2）測(cè)出輕繩長(zhǎng)L，用游標(biāo)卡尺測(cè)出泡沫小球的直徑d，示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)d=mm；（3）將輕繩拉直至水平位置，由靜止釋放泡沫小球，記錄小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間為t1，可求得小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度大小v1=（用題目中所給的符號(hào)表示），此過(guò)程中小球動(dòng)能的增加量ΔEk1（選填“大于”“等于”或（4）依次更換與泡沫小球體積相同的塑料小球和小鋼球，保持輕繩長(zhǎng)L不變，重復(fù)（3）中步驟，分析發(fā)現(xiàn)：ΔEp-ΔEA．觀測(cè)桌面的微小形變實(shí)驗(yàn)B．伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)C．驗(yàn)證平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)D．探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)【答案】14.7dt1【詳析】[1]游標(biāo)卡尺是10分度的，游標(biāo)尺上零刻線在1.4cm后，第7條線和主尺上刻度對(duì)齊，因此其讀數(shù)應(yīng)為d=1.4cm[2]光電門(mén)是將通過(guò)光電門(mén)的平均速度近似等于球心經(jīng)過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，所以小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v=d[3]由于實(shí)驗(yàn)中存在空氣阻力，且泡沫小球較輕，空氣阻力造成的影響較大，下落過(guò)程中空氣阻力做負(fù)功，動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能的減少量；[4]本實(shí)驗(yàn)的核心思想是合理外推法：依次更換相同體積、質(zhì)量更大的小球，讓下落過(guò)程中空氣阻力造成的影響越來(lái)越小，則下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量越來(lái)越接近于重力勢(shì)能的減少量。然后合理外推到在不計(jì)阻力時(shí)，動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減少量相等，即機(jī)械能守恒。該方法和伽利略理想實(shí)驗(yàn)的推理過(guò)程是一致的，故選B。12．（2025·福建·百校聯(lián)考押題）團(tuán)隊(duì)成功與否很大程度取決于各部門(mén)合作。A小組做“利用單擺測(cè)g”實(shí)驗(yàn)，B小組做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”實(shí)驗(yàn)，于是兩個(gè)小組合作共同完成實(shí)驗(yàn)。裝置如