五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2025近五年力學(xué)實(shí)驗(yàn)考查聚焦基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)原理與操作能力，核心覆蓋“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”、“探究彈簧彈力與形變量關(guān)系”、“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”及“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”等經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。命題凸顯三大特點(diǎn)：一是強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)器材操作細(xì)節(jié)，二是深化數(shù)據(jù)處理能力，三是滲透誤差分析思想。未來趨勢將延續(xù)對核心實(shí)驗(yàn)的考查，但儀器更趨數(shù)字化，設(shè)計(jì)更重創(chuàng)新性，分析更強(qiáng)調(diào)深度，并可能融入開放性任務(wù)（如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想），要求考生在真實(shí)問題中遷移實(shí)驗(yàn)思想、規(guī)范操作邏輯、科學(xué)處理數(shù)據(jù)，全面體現(xiàn)科學(xué)探究素養(yǎng)?？键c(diǎn)01驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1．（2025·江蘇·高考）小明同學(xué)探究機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小鋼球在斜槽上某位置A由靜止釋放，鋼球沿斜槽通過末端O處的光電門，光電門記錄下鋼球的遮光時(shí)間t。用游標(biāo)卡尺測出鋼球的直徑d，由v=dt得出其通過光電門的速度v，再計(jì)算出動(dòng)能增加量ΔEk=(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置的操作有：①在斜槽末端安裝光電門

②調(diào)節(jié)斜槽在豎直平面內(nèi)③調(diào)節(jié)斜槽末端水平

④將斜槽安裝到底座上其合理的順序是__________（選填“A”“B”或“C”）。A．①②③④ B．④②③① C．④①②③(2)測量鋼球直徑的正確操作是圖中__________（選填“甲”或“乙”）所示的方式。(3)在斜槽上5個(gè)不同的位置由靜止釋放鋼球。測量得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。已知鋼球的質(zhì)量m=0．02kg表1h4.005.006.007.008.00Δ4.906.257.458.7810.0Δ7.849.8011.813.7_______(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，ΔEk明顯小于ΔEp，鋼球在下降過程中發(fā)生機(jī)械能的損失。小明認(rèn)為，機(jī)械能的損失主要是由于鋼球受到的摩擦力做功造成的。為驗(yàn)證此猜想，小明另取一個(gè)完全相同的斜槽按下圖平滑對接。若鋼球從左側(cè)斜槽上A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到右側(cè)斜槽上，最高能到達(dá)B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)高度差為H．則該過程中，摩擦力做功大小的理論值W理=_______________（用(5)用上圖的裝置，按表1中所列部分高度h進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得摩擦力做功大小W測。由于觀察到H值較小，小明認(rèn)為，AO過程摩擦力做功近似等于AB過程的一半，即Wf=W測2。然后通過表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出表2h4.005.006.007.00Δ2.943.554.354.92W0.981.081.181.27上表中ΔE與Wf相差明顯。小明認(rèn)為這是由于用W測2近似計(jì)算Wf不合理。你是否同意他的觀點(diǎn)？【答案】(1)B(2)甲(3)15.7(4)mgH(5)不同意小球減小的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，相差很大的原因是小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能沒有計(jì)入【詳析】（1）正確步驟為將斜槽安置于底座，調(diào)節(jié)斜槽在豎直平面內(nèi)，調(diào)節(jié)斜槽末端水平，安裝光電門，序號(hào)為④②③①。故選B。（2）測量小球直徑的正確操作需要確保測量工具與小球接觸良好，并且小球的位置不會(huì)導(dǎo)致測量誤差。在圖中的情形中，甲圖示顯示出的卡尺測量方式更準(zhǔn)確地使卡尺的兩測量面與小球的表面垂直接觸，適合測量直徑。而乙圖因?yàn)閵A持不住小球，使得小球并沒有夾在量爪之間，測量不準(zhǔn)確。故選甲。（3）根據(jù)Δ可知下降高度為8.0×10-2m時(shí)減少的重力勢能為下降高度為（4）根據(jù)動(dòng)能定理可得mgH-可得W（5）[1][2]不同意，原因是小球減小的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，相差很大的原因是小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能沒有計(jì)入。1．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·模擬預(yù)測）同學(xué)們在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的兩種方案：(1)為完成實(shí)驗(yàn)方案1，下列說法正確的（）A．還需要刻度尺、秒表、交流電源B．必須用天平測出重錘的質(zhì)量C．可以根據(jù)v=gt來計(jì)算重物在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度D．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)使兩個(gè)限位孔處于同一豎直線上，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，后釋放重物(2)用方案1裝置打出的一條紙帶如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E、F為連續(xù)打出的點(diǎn)，交流電頻率為50Hz，計(jì)算出打下點(diǎn)C時(shí)重物的速度大小為___________m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。(3)方案2中，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丙所示，則遮光條的寬度d=___________mm；為了減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差，需要()A．滑塊與遮光條總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量mB．多次測量遮光條的寬度取平均值C．選質(zhì)量大體積小的鉤碼(4)方案2中，數(shù)字計(jì)時(shí)器測得遮光條通過光電門的時(shí)間為t，多次改變光電門的位置并測出多組L和t，描繪出L-1t2的圖像如丁所示。已知圖像的斜率為k，則k=___________即可認(rèn)為機(jī)械能守恒。已知滑塊與遮光條總質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、重力加速度為g。（用M、m、d【答案】(1)D(2)1.56(3)1.30C(4)m+M【詳析】（1）A．本實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要使用交流電源，但不需要秒表測量時(shí)間，故A錯(cuò)誤；B．由于重力勢能的減少量與動(dòng)能的增加量均含有重錘的質(zhì)量，式子兩邊可以約掉，所以不需要測量重錘的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．不可以根據(jù)v=gt來計(jì)算重物在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故C錯(cuò)誤；D．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)使兩個(gè)限位孔處于同一豎直線上，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，后釋放重物，故D正確。故選D。（2）由于交流電頻率為50Hz，所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，所以打下點(diǎn)C時(shí)重物的速度大小為v（3）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，所以d=1[2]A．由于本實(shí)驗(yàn)不需要確定繩中拉力大小，所以不需要滿足滑塊與遮光條總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m，故A錯(cuò)誤；B．不需要多次測量遮光條的寬度取平均值，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選質(zhì)量大體積小的鉤碼，故C正確。故選C。（4）若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則mgL=12聯(lián)立可得L=所以k=2．（2025·江蘇南京&鹽城·一模）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置和若干質(zhì)量為m0的鉤碼來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣群痛郎y物（帶有擋光片）的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)操作如下：

①用游標(biāo)卡尺測量擋光片的擋光寬度d；②調(diào)節(jié)配重物的質(zhì)量，向下輕拉配重物后釋放，當(dāng)配重物能夠勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可認(rèn)為配重物質(zhì)量與待測物質(zhì)量相等；③將待測物壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止，測量出擋光片到光電門的距離h；④在配重物下端掛1只鉤碼，釋放待測物，測量擋光時(shí)間為Δt，可得加速度a；⑤依次增加鉤碼數(shù)量n，由相同位置靜止釋放待測物，測量Δt并得到對應(yīng)的加速度a。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，回答以下問題：(1)游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，擋光片的寬度d=____mm。(2)加速度a的表達(dá)式為____（用d、h和Δt表示）(3)該同學(xué)作“1a-1n”圖像，若所作圖像斜率為k，縱截距為b，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹開___，待測物質(zhì)量為____。（選用k、b(4)實(shí)際中滑輪存在著摩擦阻力，若認(rèn)為該阻力大小恒定，則請判斷在上面測量方法中該阻力是否對重力加速度的測量值引起誤差，并請簡要說明理由。______【答案】(1)4.80(2)d(3)1b(4)該阻力不會(huì)對重力加速度的測量值引起誤差。理由如下：根據(jù)牛頓第二定律可得1a=2M+【詳析】（1）擋光片的寬度d=4mm+0.05mm×16=4.80mm。（2）根據(jù)v其中v=解得a=（3）[1][2]由題意可知待測物的質(zhì)量等于配重物的質(zhì)量，設(shè)為M，則根據(jù)牛頓第二定律n其中a=可得1可知b=1g解得g=1b（4）該阻力不會(huì)對重力加速度的測量值引起誤差。理由如下：若考慮阻力，則可將阻力等效為加在待測物上的質(zhì)量為fg的物體，則根據(jù)牛頓第二定律可得1可見1a3．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·模擬預(yù)測）某同學(xué)利用圖甲所示裝置測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，在斜槽軌道的末端B處安裝一個(gè)光電門，調(diào)節(jié)激光束與球心等高，實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜槽上某位置A處無初速度釋放，用手機(jī)拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的視頻，得到分幀照片如圖乙所示（相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔相等）。(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________。A．斜槽軌道應(yīng)盡量光滑B．斜槽軌道末段需調(diào)校水平C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先讓小球拋出，再打開手機(jī)攝像功能(2)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑如圖丙所示，則小球的直徑d=________cm。(3)在圖乙中選取三個(gè)連續(xù)的小球位置A、B、C，測得AB、BC間實(shí)際水平距離均為x，AB、BC間實(shí)際高度差分別為h1、h2，另測得小球通過光電門的遮光時(shí)間為t，則小球從軌道末端拋出的速度v=________，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=________（用所給物理量符號(hào)表示）。(4)該同學(xué)在分幀照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿兩個(gè)相互垂直的方向建立直角坐標(biāo)系xOy，并測量出兩個(gè)位置的坐標(biāo)值，如圖丁所示，若y軸與豎直方向存在一偏角，則該同學(xué)________（選填：“能”或“不能”）正確求出重力加速度，理由是________?！敬鸢浮?1)B(2)1.450(3)dt(4)能可分別求出x軸與y軸分加速度，再利用運(yùn)動(dòng)的合成即可求出加速度g值【詳析】（1）AB．本實(shí)驗(yàn)要保證小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，故斜槽軌道末段需調(diào)校水平，斜槽軌道是否光滑對實(shí)驗(yàn)無影響，故A錯(cuò)誤，B正確；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開手機(jī)攝像功能，后讓小球拋出，故C錯(cuò)誤。故選B。（2）游標(biāo)卡尺的精度值為0.05mm，主尺讀數(shù)為1.4cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.05mm=0.50mm則小球的直徑d=1.4×10mm+0.50mm=14.50mm=1.450cm（3）[1]根據(jù)光電門測速原理可得小球從軌道末端拋出的速度v=[2]小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，由測得AB、BC間實(shí)際水平距離均為x，可知相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔Δ小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由AB、BC間實(shí)際高度差分別為h1、h2，可得h聯(lián)立解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=（4）[1][2]若y軸與豎直方向存在一偏角，則小球沿x軸與y軸均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可沿x軸與y軸，分別根據(jù)Δx=g計(jì)算出重力加速度的沿x軸與y軸分量gx、gy，設(shè)y軸與豎直方向的偏角為θ，則gx、gy均可用g與4．（2025·江蘇宿遷·三模）實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。細(xì)繩跨過固定在鐵架臺(tái)上的小滑輪，兩端各懸掛一個(gè)質(zhì)量均為M的重錘A（含遮光條）、重錘B。主要的實(shí)驗(yàn)操作如下：①用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d；②用米尺量出光電門1、2間的高度差h；③在重錘A上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；④將重錘B壓在地面上，由靜止釋放，記錄遮光條先后經(jīng)過兩光電門的遮光時(shí)間t1、t2；⑤改變光電門2的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：(1)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=________mm。(2)重錘A經(jīng)過光電門2時(shí)速度的大小為________（用題中物理量的符號(hào)表示）。(3)已知重力加速度為g，若滿足關(guān)系式________（用題中物理量的符號(hào)表示），則驗(yàn)證了重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(4)某小組實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)增加的動(dòng)能略大于系統(tǒng)減少的重力勢能，下列原因中可能的是________。A．存在空氣阻力 B．細(xì)繩與滑輪間有摩擦力 C．遮光條寬度d的測量值偏大(5)實(shí)驗(yàn)中，忽略空氣阻力，細(xì)繩與滑輪間沒有相對滑動(dòng)。有同學(xué)認(rèn)為細(xì)繩與滑輪間的靜摩擦力做功但不產(chǎn)生內(nèi)能，因此重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。該同學(xué)的觀點(diǎn)________（選填“正確”或“不正確”），理由是________?！敬鸢浮?1)5.25(2)d(3)mgh=(4)C(5)不正確靜摩擦力對重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能減小【詳析】（1）遮光條的寬度為d=5（2）重錘A經(jīng)過光電門2時(shí)速度的大小為v（3）若系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律mgh=根據(jù)題意得vv可知系統(tǒng)機(jī)械能守恒需要滿足關(guān)系式mgh=（4）A．存在空氣阻力，有機(jī)械能損失，系統(tǒng)增加的動(dòng)能略小于系統(tǒng)減少的重力勢能，A不符合題意；B．細(xì)繩與滑輪間有摩擦力，有機(jī)械能損失，系統(tǒng)增加的動(dòng)能略小于系統(tǒng)減少的重力勢能，B不符合題意；C．若遮光條寬度d的測量值偏大，則可能導(dǎo)致mgh<即系統(tǒng)增加的動(dòng)能略大于系統(tǒng)減少的重力勢能，C符合題意。故選C。（5）[1]該同學(xué)的觀點(diǎn)不正確；[2]靜摩擦力對重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能減小。5．（2025·江蘇常州前黃高中·一模）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系?；瑝K和遮光條的總質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為m0，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦，重力加速度為g(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖所示，則讀數(shù)為________mm。(2)下列說法正確的是________。A．氣墊導(dǎo)軌不需要調(diào)水平B．實(shí)驗(yàn)中M應(yīng)遠(yuǎn)大于mC．滑塊的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍D．彈簧測力計(jì)的讀數(shù)始終等于1(3)該同學(xué)測得兩個(gè)光電門間的距離為L，遮光條從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的時(shí)間為t。保持光電門2的位置及滑塊在導(dǎo)軌上釋放的位置不變，改變光電門1的位置進(jìn)行多次測量，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)測得多組L和t，作出Lt-t圖像，如圖乙所示。已知Lt-t圖像的縱軸截距為v0，橫軸截距為t0，則v0表示遮光條通過光電門________（選填“1”或“2”）時(shí)的速度大小，滑塊的加速度大小(4)保持滑塊和遮光條的質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，滑塊的加速度a為縱坐標(biāo)，作出的a-F圖像如圖丙所示，已知直線上某點(diǎn)A的坐標(biāo)為(q,p)，則對應(yīng)點(diǎn)A時(shí)砂和砂桶的質(zhì)量為________（用m0、p、q、g【答案】(1)3.80(2)C(3)22(4)4q【詳析】（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d讀數(shù)為3mm+16×0.05mm=3.80mm（2）A．氣墊導(dǎo)軌需要調(diào)水平，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中有彈簧測力計(jì)測量拉力，則不需要M遠(yuǎn)大于m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)滑輪的原理可知，滑塊的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍，選項(xiàng)C正確；D．因砂桶加速下降，處于失重狀態(tài)，則彈簧測力計(jì)的讀數(shù)小于12(m+m故選C。（3）從光電門1到光電門2做加速運(yùn)動(dòng)，若設(shè)通過光電門2時(shí)的速度為v2，則由逆向思維可得L=即L可知Lt-t圖像的縱軸截距為v0斜率1滑塊的加速度大小a=（4）對砂桶分析可知(m+當(dāng)F=q時(shí)a=p，可得m=6．(24-25高三下·江蘇宿遷泗陽縣·適考)小明利用如圖甲所示的裝置測量滑塊（含遮光條）質(zhì)量。輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接滑塊，滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上，遮光條固定在滑塊上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定距離后釋放，滑塊經(jīng)過彈簧原長位置時(shí)，光電門記錄擋光時(shí)間。(1)用刻度尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d=________cm。(2)實(shí)驗(yàn)前，使用氣墊導(dǎo)軌上的氣泡水平器將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平。調(diào)節(jié)過程中，水平器中氣泡的位置如圖丙所示，可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)________（選填“高”或“低”）。(3)彈簧的勁度系數(shù)為k，將彈簧拉伸一定距離x后釋放滑塊，記錄的擋光時(shí)間為t?；瑝K由靜止至運(yùn)動(dòng)到光電門的過程中彈簧對滑塊做的功為________。(4)滑塊的質(zhì)量為________（用題中物理量表示）。(5)小明認(rèn)為滑塊運(yùn)動(dòng)過程中存在一定的阻力，會(huì)導(dǎo)致滑塊質(zhì)量的測量值大于實(shí)際值。你是否同意他的觀點(diǎn)，并簡要說明理由________。【答案】(1)0.40(2)低(3)1(4)k(5)同意，因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過光電門的速度減小，記錄的時(shí)間變長【詳析】（1）刻度尺的精度為1mm，遮光條的寬度d=4.0（2）氣泡在右端說明左端低，為調(diào)水平可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)低。（3）彈簧對滑塊做的功W=（4）由動(dòng)能定理W=12聯(lián)立得m=（5）同意，因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過光電門的速度減小，記錄的時(shí)間變長，由m=k7．（2025·江蘇蘇州八?！と＃┠硨?shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律?；瑝K上有兩個(gè)寬度均為d的遮光片，滑塊與遮光片總質(zhì)量為M，兩遮光片中心間的距離為L。(1)用游標(biāo)卡尺測量一個(gè)遮光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，則遮光片的寬度d=___________cm。(2)將滑塊置于光電門右側(cè)的氣墊導(dǎo)軌上，打開氣泵電源，輕推滑塊，遮光片1、2通過光電門的擋光時(shí)間分別為t0和t0'，發(fā)現(xiàn)t0>t0'，為了將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，應(yīng)將支腳A適當(dāng)調(diào)______（填(3)氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平后，將細(xì)線一端拴在滑塊上，另一端依次跨過光滑輕質(zhì)定滑輪和光滑動(dòng)滑輪后懸掛在O點(diǎn)，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪，使定滑輪和滑塊之間的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，調(diào)整O點(diǎn)的位置，使動(dòng)滑輪兩側(cè)的細(xì)線豎直，將沙桶懸掛在動(dòng)滑輪上。將滑塊在光電門右側(cè)釋放，光電門記錄遮光片1、2通過時(shí)的擋光時(shí)間分別為t1和t2，則滑塊的加速度大小為(4)多次改變沙桶和桶內(nèi)細(xì)沙的總質(zhì)量mm?M，并記錄遮光片1、2的擋光時(shí)間，計(jì)算相應(yīng)的加速度a，根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)描繪加速度a與沙桶和桶內(nèi)細(xì)沙的總重力mg之間的關(guān)系圖像如圖丙所示，則圖像的斜率k=__________（用題目中的物理量符號(hào)表示），圖像沒有過原點(diǎn)的原因是______________________【答案】(1)0.660(2)高(3)d(4)12M【詳析】（1）圖乙可知游標(biāo)卡尺精度為0.05mm，則遮光片的寬度d=（2）輕推滑塊，遮光片1、2通過光電門的擋光時(shí)間分別為t0和t0'，發(fā)現(xiàn)t（3）根據(jù)速度位移關(guān)系可得a=其中v=聯(lián)立可得a=（4）[1][2]由圖可知，當(dāng)沙和沙桶的重力為零時(shí)，滑塊已經(jīng)具有加速度，說明氣墊導(dǎo)軌不水平，右端高了，設(shè)導(dǎo)軌與水平面夾角為θ，設(shè)繩子拉力為F，對M，由牛頓第二定律有F+Mg對m，由牛頓第二定律有mg-2F=m聯(lián)立整理得a=由于m遠(yuǎn)小于M，則a=可知k=8．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·三模）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室取兩個(gè)完全相同的木盒，來測量木盒與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。由于實(shí)驗(yàn)室中的天平損壞，無法稱量質(zhì)量，他采用“對調(diào)法”完成測量，如圖甲所示，一端裝有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，木盒1放置在長木板上，左端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，右端用細(xì)線跨過定滑輪與木盒2相接。(1)實(shí)驗(yàn)前，______（填A(yù)．“需要”或B．“不需要”）調(diào)整定滑輪的角度使細(xì)線與木板平行，______（填A(yù)．“需要”或B．“不需要”）將長木板左側(cè)墊高來平衡摩擦力，如甲圖所示，加速運(yùn)動(dòng)過程中，繩子中拉力______（填A(yù)．“大于”、B．“等于”或C．“小于”）木盒2（含細(xì)沙）的總重力。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，木盒1不放細(xì)沙，質(zhì)量設(shè)為m1，在木盒2中裝入適量的細(xì)沙，木盒2含沙總質(zhì)量設(shè)為m2，接通電源，釋放紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶，加速度記為a1，隨后將木盒1與木盒2（含細(xì)沙）位置互換，換一條紙帶再次實(shí)驗(yàn)，打出第二條紙帶，加速度記為a2，兩紙帶編號(hào)為第一組，改變木盒2中細(xì)沙的多少，重復(fù)上述過程，得到多組紙帶。如圖乙為某組實(shí)驗(yàn)中獲得的兩條紙帶中的一條，其中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，已知交流電源的頻率為50Hz，則該紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s(3)通過理論分析，分別推導(dǎo)a1和a2的表達(dá)式后，找到a2和a1的關(guān)系：a2=______（結(jié)果用(4)將實(shí)驗(yàn)測得的加速度繪制在丙圖中，得到a2-a1關(guān)系圖像，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2，由圖像可得木盒與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(5)由于紙帶的影響，實(shí)驗(yàn)測得的動(dòng)摩擦因數(shù)將______（填A(yù)．“保持不變”、B．“偏大”或C．“偏小”）?！敬鸢浮?1)ABC(2)1.20(3)1-μ(4)0.54(5)偏大【詳析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中，為了確保細(xì)線的拉力就沿長木板方向，需要調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。故選A。[2]實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y量木盒與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，可知，實(shí)驗(yàn)中不需要將長木板左側(cè)墊高來平衡摩擦力。故選B。[3]甲圖中，加速運(yùn)動(dòng)過程中，木盒2的加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可知，繩子中拉力小于木盒2（含細(xì)沙）的總重力。故選C。（2）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×根據(jù)逐差法得出加速度a=（3）設(shè)木盒1的質(zhì)量為m1，木盒2（含細(xì)沙）的質(zhì)量為m2位置互換后，對整體進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有m解得a（4）結(jié)合上述有a根據(jù)圖丙有1-μ解得μ≈0.54（5）由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦，所以測量的動(dòng)摩擦因數(shù)會(huì)偏大。9．（2025·江蘇宿遷·考前模擬）用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。圖乙是某次實(shí)驗(yàn)獲取的一段紙帶，圖丙為其中三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)放大圖。紙帶上已標(biāo)出多個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)跡未顯示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期是0.02s。(1)電火花計(jì)時(shí)器所用的電源是________（選填“A”、“B”或“C”）。A． B． C．(2)根據(jù)圖丙可計(jì)算出小車的加速度大小為_______m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。(3)若在小車前端固定一力傳感器，細(xì)繩系在力傳感器上，槽碼的總質(zhì)量用m表示，小車（含車內(nèi)鉤碼）和力傳感器的總質(zhì)量用M表示。實(shí)驗(yàn)中，在保持M一定的前提下，________（選填“需要”或“不需要”）平衡阻力，m__________（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于M。(4)若某同學(xué)在上面（3）中的兩個(gè)選擇中都選擇了“不需要”，之后多次改變槽碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測得多組力F及對應(yīng)的加速度a，作出a-F圖像最有可能是_A．? B．C．? D．(5)某同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)中平衡了阻力之后，保持細(xì)繩與木板平行，測得小車的加速度為2.0m/s2，此時(shí)__________（選填“能”或“不能”）用槽碼的重力來替代小車所受的拉力大小，理由是_______________________________________________________。【答案】(1)C(2)1.0(3)需要不需要(4)B(5)不能見解析【詳析】（1）電火花計(jì)時(shí)器所用的電源是交流220V。故選C。（2）小車的加速度大小為a=（3）[1]需要平衡摩擦力。因?yàn)橹挥衅胶饽Σ亮ΓK的拉力才等于小車的合外力。[2]m不需要遠(yuǎn)小于大M。因?yàn)閭鞲衅骺梢灾苯訙y出繩的拉力。（4）根據(jù)牛頓第二定律得F-f=Ma，解得a=1MF-fM故選B。（5）[1]某同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)中平衡了阻力之后，保持細(xì)繩與木板平行，測得小車的加速度為2.0m/s2，此時(shí)不能用槽碼的重力來替代小車所受的拉力大小。[2]對m根據(jù)牛頓第二定律得mg-F=ma，解得F=0.8mg不能用槽碼的重力mg來替代小車所受的拉力0.8mg大小。10．（2025·江蘇揚(yáng)州中學(xué)·一模）(1)有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測量一小球的直徑，如圖甲所示的讀數(shù)是________mm。用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是________mm。(2)某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時(shí)間t。改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.616.112.218.424.530.6①設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度a與時(shí)間t的關(guān)系式為________。②為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出________的關(guān)系圖像，并在坐標(biāo)紙上作出該圖線_______。③若已知滑塊及遮光條的質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，遮光時(shí)間Δt，只要驗(yàn)證________和______________________相等，即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒?！敬鸢浮?1)10.501.730(2)a=d22s?1t2【詳析】（1）[1]如圖甲所示的讀數(shù)L=10[2]如圖乙所示的讀數(shù)D=1.5（2）[1]遮光條通過光電門的瞬時(shí)速度v=dt，根據(jù)速度位移關(guān)系v[2][3]由表格看出，F(xiàn)與1t2成正比，則應(yīng)作出[4][5]根據(jù)機(jī)械能守恒有mgs=【『點(diǎn)石成金』】11．（2025·江蘇揚(yáng)州·考前調(diào)研）用如圖1所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將兩個(gè)完全相同的遮光條分別固定在滑塊A和滑塊B上，用天平測出滑塊A(含遮光條)的質(zhì)量m1,滑塊B(含遮光條)的質(zhì)量②接通氣泵，在氣墊導(dǎo)軌左側(cè)放置一個(gè)滑塊，輕推滑塊，滑塊向右運(yùn)動(dòng)，光電門2記錄的時(shí)間小于光電門1記錄的時(shí)間，于是調(diào)節(jié)底腳螺絲，將氣墊導(dǎo)軌右端適當(dāng)___________(選填“提高”或“降低”)；③在兩個(gè)滑塊間放置輕質(zhì)彈簧，擠壓兩個(gè)滑塊使彈簧壓縮，并用一根細(xì)線將兩個(gè)滑塊固定，開始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止在氣墊導(dǎo)軌上，如圖1所示；④繩子燒斷后，兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，記錄光電門1、2的遮光時(shí)間t1、t⑤改變壓緊彈簧的程度，重復(fù)步驟②、③、④，多次測量的結(jié)果如下表所示：123456t10.19.29.67.812.86.2t15.313.614.111.218.99.1(2)用螺旋測微器測量滑塊A的遮光條的寬度d，示數(shù)如圖2所示，則d=________mm。(3)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)，燒斷繩子前，第2次實(shí)驗(yàn)中彈簧的彈性勢能較___________(選填“大”或“小”)(4)甲同學(xué)利用測得數(shù)據(jù)計(jì)算滑塊A、B通過光電門時(shí)的動(dòng)量p1、p2，發(fā)現(xiàn)p1總小于pA．測質(zhì)量m2B．氣墊導(dǎo)軌左端略高于右端C．遮光條寬度d的測量值偏小(5)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，作出t1-t2圖線，乙同學(xué)認(rèn)為，若圖線為過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，即可驗(yàn)證系統(tǒng)動(dòng)量守恒。該同學(xué)的觀點(diǎn)___________(選填“正確”或“不正確”【答案】(1)提高(2)4.915(3)大(4)B(5)不正確見解析【詳析】（1）（1）因?yàn)楣怆婇T2記錄的時(shí)間小于光電門（2）遮光條的寬度d=4.（3）比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)，第2次實(shí)驗(yàn)中兩滑塊通過光電門的時(shí)間都變短，說明速度變大，根據(jù)能量守恒，燒斷繩子前彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能，動(dòng)能變大則彈性勢能變大，所以第2次實(shí)驗(yàn)中彈簧的彈性勢能較大；（4）A．測質(zhì)量m2時(shí)未包含遮光條，會(huì)使m2測量值偏小，則p2會(huì)偏小，由于其它因素的影響不一定總會(huì)出現(xiàn)p1總小于B．氣墊導(dǎo)軌左端略高于右端，滑塊A滑動(dòng)時(shí)有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，滑塊B滑動(dòng)時(shí)有重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，會(huì)使p1偏小，p2偏大，可能出現(xiàn)p1總小于pC．遮光條寬度d的測量值偏小，對p1和p2的影響是相同的，不會(huì)導(dǎo)致p1總小于p故選B。（5）[1][2]不正確。根據(jù)動(dòng)量守恒定律m因?yàn)関聯(lián)立可得m即t作出t1-t專題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)1驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2025近五年力學(xué)實(shí)驗(yàn)考查聚焦基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)原理與操作能力，核心覆蓋“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”、“探究彈簧彈力與形變量關(guān)系”、“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”及“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”等經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。命題凸顯三大特點(diǎn)：一是強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)器材操作細(xì)節(jié)，二是深化數(shù)據(jù)處理能力，三是滲透誤差分析思想。未來趨勢將延續(xù)對核心實(shí)驗(yàn)的考查，但儀器更趨數(shù)字化，設(shè)計(jì)更重創(chuàng)新性，分析更強(qiáng)調(diào)深度，并可能融入開放性任務(wù)（如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想），要求考生在真實(shí)問題中遷移實(shí)驗(yàn)思想、規(guī)范操作邏輯、科學(xué)處理數(shù)據(jù)，全面體現(xiàn)科學(xué)探究素養(yǎng)?？键c(diǎn)01驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1．（2025·江蘇·高考）小明同學(xué)探究機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小鋼球在斜槽上某位置A由靜止釋放，鋼球沿斜槽通過末端O處的光電門，光電門記錄下鋼球的遮光時(shí)間t。用游標(biāo)卡尺測出鋼球的直徑d，由v=dt得出其通過光電門的速度v，再計(jì)算出動(dòng)能增加量ΔEk=(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置的操作有：①在斜槽末端安裝光電門

②調(diào)節(jié)斜槽在豎直平面內(nèi)③調(diào)節(jié)斜槽末端水平

④將斜槽安裝到底座上其合理的順序是__________（選填“A”“B”或“C”）。A．①②③④ B．④②③① C．④①②③(2)測量鋼球直徑的正確操作是圖中__________（選填“甲”或“乙”）所示的方式。(3)在斜槽上5個(gè)不同的位置由靜止釋放鋼球。測量得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。已知鋼球的質(zhì)量m=0．02kg表1h4.005.006.007.008.00Δ4.906.257.458.7810.0Δ7.849.8011.813.7_______(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，ΔEk明顯小于ΔEp，鋼球在下降過程中發(fā)生機(jī)械能的損失。小明認(rèn)為，機(jī)械能的損失主要是由于鋼球受到的摩擦力做功造成的。為驗(yàn)證此猜想，小明另取一個(gè)完全相同的斜槽按下圖平滑對接。若鋼球從左側(cè)斜槽上A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到右側(cè)斜槽上，最高能到達(dá)B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)高度差為H．則該過程中，摩擦力做功大小的理論值W理=_______________（用(5)用上圖的裝置，按表1中所列部分高度h進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得摩擦力做功大小W測。由于觀察到H值較小，小明認(rèn)為，AO過程摩擦力做功近似等于AB過程的一半，即Wf=W測2。然后通過表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出表2h4.005.006.007.00Δ2.943.554.354.92W0.981.081.181.27上表中ΔE與Wf相差明顯。小明認(rèn)為這是由于用W測2近似計(jì)算Wf不合理。你是否同意他的觀點(diǎn)？【答案】(1)B(2)甲(3)15.7(4)mgH(5)不同意小球減小的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，相差很大的原因是小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能沒有計(jì)入【詳析】（1）正確步驟為將斜槽安置于底座，調(diào)節(jié)斜槽在豎直平面內(nèi)，調(diào)節(jié)斜槽末端水平，安裝光電門，序號(hào)為④②③①。故選B。（2）測量小球直徑的正確操作需要確保測量工具與小球接觸良好，并且小球的位置不會(huì)導(dǎo)致測量誤差。在圖中的情形中，甲圖示顯示出的卡尺測量方式更準(zhǔn)確地使卡尺的兩測量面與小球的表面垂直接觸，適合測量直徑。而乙圖因?yàn)閵A持不住小球，使得小球并沒有夾在量爪之間，測量不準(zhǔn)確。故選甲。（3）根據(jù)Δ可知下降高度為8.0×10-2m時(shí)減少的重力勢能為下降高度為（4）根據(jù)動(dòng)能定理可得mgH-可得W（5）[1][2]不同意，原因是小球減小的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，相差很大的原因是小球的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能沒有計(jì)入。1．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·模擬預(yù)測）同學(xué)們在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的兩種方案：(1)為完成實(shí)驗(yàn)方案1，下列說法正確的（）A．還需要刻度尺、秒表、交流電源B．必須用天平測出重錘的質(zhì)量C．可以根據(jù)v=gt來計(jì)算重物在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度D．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)使兩個(gè)限位孔處于同一豎直線上，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，后釋放重物(2)用方案1裝置打出的一條紙帶如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E、F為連續(xù)打出的點(diǎn)，交流電頻率為50Hz，計(jì)算出打下點(diǎn)C時(shí)重物的速度大小為___________m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。(3)方案2中，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丙所示，則遮光條的寬度d=___________mm；為了減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差，需要()A．滑塊與遮光條總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量mB．多次測量遮光條的寬度取平均值C．選質(zhì)量大體積小的鉤碼(4)方案2中，數(shù)字計(jì)時(shí)器測得遮光條通過光電門的時(shí)間為t，多次改變光電門的位置并測出多組L和t，描繪出L-1t2的圖像如丁所示。已知圖像的斜率為k，則k=___________即可認(rèn)為機(jī)械能守恒。已知滑塊與遮光條總質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、重力加速度為g。（用M、m、d【答案】(1)D(2)1.56(3)1.30C(4)m+M【詳析】（1）A．本實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要使用交流電源，但不需要秒表測量時(shí)間，故A錯(cuò)誤；B．由于重力勢能的減少量與動(dòng)能的增加量均含有重錘的質(zhì)量，式子兩邊可以約掉，所以不需要測量重錘的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．不可以根據(jù)v=gt來計(jì)算重物在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故C錯(cuò)誤；D．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)使兩個(gè)限位孔處于同一豎直線上，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，后釋放重物，故D正確。故選D。（2）由于交流電頻率為50Hz，所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，所以打下點(diǎn)C時(shí)重物的速度大小為v（3）[1]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，所以d=1[2]A．由于本實(shí)驗(yàn)不需要確定繩中拉力大小，所以不需要滿足滑塊與遮光條總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m，故A錯(cuò)誤；B．不需要多次測量遮光條的寬度取平均值，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選質(zhì)量大體積小的鉤碼，故C正確。故選C。（4）若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則mgL=12聯(lián)立可得L=所以k=2．（2025·江蘇南京&鹽城·一模）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置和若干質(zhì)量為m0的鉤碼來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣群痛郎y物（帶有擋光片）的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)操作如下：

①用游標(biāo)卡尺測量擋光片的擋光寬度d；②調(diào)節(jié)配重物的質(zhì)量，向下輕拉配重物后釋放，當(dāng)配重物能夠勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可認(rèn)為配重物質(zhì)量與待測物質(zhì)量相等；③將待測物壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止，測量出擋光片到光電門的距離h；④在配重物下端掛1只鉤碼，釋放待測物，測量擋光時(shí)間為Δt，可得加速度a；⑤依次增加鉤碼數(shù)量n，由相同位置靜止釋放待測物，測量Δt并得到對應(yīng)的加速度a。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，回答以下問題：(1)游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，擋光片的寬度d=____mm。(2)加速度a的表達(dá)式為____（用d、h和Δt表示）(3)該同學(xué)作“1a-1n”圖像，若所作圖像斜率為k，縱截距為b，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹開___，待測物質(zhì)量為____。（選用k、b(4)實(shí)際中滑輪存在著摩擦阻力，若認(rèn)為該阻力大小恒定，則請判斷在上面測量方法中該阻力是否對重力加速度的測量值引起誤差，并請簡要說明理由。______【答案】(1)4.80(2)d(3)1b(4)該阻力不會(huì)對重力加速度的測量值引起誤差。理由如下：根據(jù)牛頓第二定律可得1a=2M+【詳析】（1）擋光片的寬度d=4mm+0.05mm×16=4.80mm。（2）根據(jù)v其中v=解得a=（3）[1][2]由題意可知待測物的質(zhì)量等于配重物的質(zhì)量，設(shè)為M，則根據(jù)牛頓第二定律n其中a=可得1可知b=1g解得g=1b（4）該阻力不會(huì)對重力加速度的測量值引起誤差。理由如下：若考慮阻力，則可將阻力等效為加在待測物上的質(zhì)量為fg的物體，則根據(jù)牛頓第二定律可得1可見1a3．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·模擬預(yù)測）某同學(xué)利用圖甲所示裝置測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，在斜槽軌道的末端B處安裝一個(gè)光電門，調(diào)節(jié)激光束與球心等高，實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜槽上某位置A處無初速度釋放，用手機(jī)拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的視頻，得到分幀照片如圖乙所示（相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔相等）。(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________。A．斜槽軌道應(yīng)盡量光滑B．斜槽軌道末段需調(diào)校水平C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先讓小球拋出，再打開手機(jī)攝像功能(2)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑如圖丙所示，則小球的直徑d=________cm。(3)在圖乙中選取三個(gè)連續(xù)的小球位置A、B、C，測得AB、BC間實(shí)際水平距離均為x，AB、BC間實(shí)際高度差分別為h1、h2，另測得小球通過光電門的遮光時(shí)間為t，則小球從軌道末端拋出的速度v=________，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=________（用所給物理量符號(hào)表示）。(4)該同學(xué)在分幀照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿兩個(gè)相互垂直的方向建立直角坐標(biāo)系xOy，并測量出兩個(gè)位置的坐標(biāo)值，如圖丁所示，若y軸與豎直方向存在一偏角，則該同學(xué)________（選填：“能”或“不能”）正確求出重力加速度，理由是________。【答案】(1)B(2)1.450(3)dt(4)能可分別求出x軸與y軸分加速度，再利用運(yùn)動(dòng)的合成即可求出加速度g值【詳析】（1）AB．本實(shí)驗(yàn)要保證小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，故斜槽軌道末段需調(diào)校水平，斜槽軌道是否光滑對實(shí)驗(yàn)無影響，故A錯(cuò)誤，B正確；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開手機(jī)攝像功能，后讓小球拋出，故C錯(cuò)誤。故選B。（2）游標(biāo)卡尺的精度值為0.05mm，主尺讀數(shù)為1.4cm，游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.05mm=0.50mm則小球的直徑d=1.4×10mm+0.50mm=14.50mm=1.450cm（3）[1]根據(jù)光電門測速原理可得小球從軌道末端拋出的速度v=[2]小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，由測得AB、BC間實(shí)際水平距離均為x，可知相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔Δ小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由AB、BC間實(shí)際高度差分別為h1、h2，可得h聯(lián)立解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=（4）[1][2]若y軸與豎直方向存在一偏角，則小球沿x軸與y軸均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可沿x軸與y軸，分別根據(jù)Δx=g計(jì)算出重力加速度的沿x軸與y軸分量gx、gy，設(shè)y軸與豎直方向的偏角為θ，則gx、gy均可用g與4．（2025·江蘇宿遷·三模）實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。細(xì)繩跨過固定在鐵架臺(tái)上的小滑輪，兩端各懸掛一個(gè)質(zhì)量均為M的重錘A（含遮光條）、重錘B。主要的實(shí)驗(yàn)操作如下：①用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d；②用米尺量出光電門1、2間的高度差h；③在重錘A上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；④將重錘B壓在地面上，由靜止釋放，記錄遮光條先后經(jīng)過兩光電門的遮光時(shí)間t1、t2；⑤改變光電門2的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：(1)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=________mm。(2)重錘A經(jīng)過光電門2時(shí)速度的大小為________（用題中物理量的符號(hào)表示）。(3)已知重力加速度為g，若滿足關(guān)系式________（用題中物理量的符號(hào)表示），則驗(yàn)證了重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(4)某小組實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)增加的動(dòng)能略大于系統(tǒng)減少的重力勢能，下列原因中可能的是________。A．存在空氣阻力 B．細(xì)繩與滑輪間有摩擦力 C．遮光條寬度d的測量值偏大(5)實(shí)驗(yàn)中，忽略空氣阻力，細(xì)繩與滑輪間沒有相對滑動(dòng)。有同學(xué)認(rèn)為細(xì)繩與滑輪間的靜摩擦力做功但不產(chǎn)生內(nèi)能，因此重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。該同學(xué)的觀點(diǎn)________（選填“正確”或“不正確”），理由是________。【答案】(1)5.25(2)d(3)mgh=(4)C(5)不正確靜摩擦力對重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能減小【詳析】（1）遮光條的寬度為d=5（2）重錘A經(jīng)過光電門2時(shí)速度的大小為v（3）若系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律mgh=根據(jù)題意得vv可知系統(tǒng)機(jī)械能守恒需要滿足關(guān)系式mgh=（4）A．存在空氣阻力，有機(jī)械能損失，系統(tǒng)增加的動(dòng)能略小于系統(tǒng)減少的重力勢能，A不符合題意；B．細(xì)繩與滑輪間有摩擦力，有機(jī)械能損失，系統(tǒng)增加的動(dòng)能略小于系統(tǒng)減少的重力勢能，B不符合題意；C．若遮光條寬度d的測量值偏大，則可能導(dǎo)致mgh<即系統(tǒng)增加的動(dòng)能略大于系統(tǒng)減少的重力勢能，C符合題意。故選C。（5）[1]該同學(xué)的觀點(diǎn)不正確；[2]靜摩擦力對重錘A、B和鉤碼組成的系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能減小。5．（2025·江蘇常州前黃高中·一模）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為m0，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦，重力加速度為g(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖所示，則讀數(shù)為________mm。(2)下列說法正確的是________。A．氣墊導(dǎo)軌不需要調(diào)水平B．實(shí)驗(yàn)中M應(yīng)遠(yuǎn)大于mC．滑塊的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍D．彈簧測力計(jì)的讀數(shù)始終等于1(3)該同學(xué)測得兩個(gè)光電門間的距離為L，遮光條從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的時(shí)間為t。保持光電門2的位置及滑塊在導(dǎo)軌上釋放的位置不變，改變光電門1的位置進(jìn)行多次測量，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)測得多組L和t，作出Lt-t圖像，如圖乙所示。已知Lt-t圖像的縱軸截距為v0，橫軸截距為t0，則v0表示遮光條通過光電門________（選填“1”或“2”）時(shí)的速度大小，滑塊的加速度大小(4)保持滑塊和遮光條的質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，滑塊的加速度a為縱坐標(biāo)，作出的a-F圖像如圖丙所示，已知直線上某點(diǎn)A的坐標(biāo)為(q,p)，則對應(yīng)點(diǎn)A時(shí)砂和砂桶的質(zhì)量為________（用m0、p、q、g【答案】(1)3.80(2)C(3)22(4)4q【詳析】（1）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d讀數(shù)為3mm+16×0.05mm=3.80mm（2）A．氣墊導(dǎo)軌需要調(diào)水平，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中有彈簧測力計(jì)測量拉力，則不需要M遠(yuǎn)大于m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)滑輪的原理可知，滑塊的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍，選項(xiàng)C正確；D．因砂桶加速下降，處于失重狀態(tài)，則彈簧測力計(jì)的讀數(shù)小于12(m+m故選C。（3）從光電門1到光電門2做加速運(yùn)動(dòng)，若設(shè)通過光電門2時(shí)的速度為v2，則由逆向思維可得L=即L可知Lt-t圖像的縱軸截距為v0斜率1滑塊的加速度大小a=（4）對砂桶分析可知(m+當(dāng)F=q時(shí)a=p，可得m=6．(24-25高三下·江蘇宿遷泗陽縣·適考)小明利用如圖甲所示的裝置測量滑塊（含遮光條）質(zhì)量。輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接滑塊，滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上，遮光條固定在滑塊上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定距離后釋放，滑塊經(jīng)過彈簧原長位置時(shí)，光電門記錄擋光時(shí)間。(1)用刻度尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度d=________cm。(2)實(shí)驗(yàn)前，使用氣墊導(dǎo)軌上的氣泡水平器將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平。調(diào)節(jié)過程中，水平器中氣泡的位置如圖丙所示，可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)________（選填“高”或“低”）。(3)彈簧的勁度系數(shù)為k，將彈簧拉伸一定距離x后釋放滑塊，記錄的擋光時(shí)間為t?；瑝K由靜止至運(yùn)動(dòng)到光電門的過程中彈簧對滑塊做的功為________。(4)滑塊的質(zhì)量為________（用題中物理量表示）。(5)小明認(rèn)為滑塊運(yùn)動(dòng)過程中存在一定的阻力，會(huì)導(dǎo)致滑塊質(zhì)量的測量值大于實(shí)際值。你是否同意他的觀點(diǎn)，并簡要說明理由________?！敬鸢浮?1)0.40(2)低(3)1(4)k(5)同意，因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過光電門的速度減小，記錄的時(shí)間變長【詳析】（1）刻度尺的精度為1mm，遮光條的寬度d=4.0（2）氣泡在右端說明左端低，為調(diào)水平可調(diào)節(jié)底腳螺絲將氣墊導(dǎo)軌右側(cè)調(diào)低。（3）彈簧對滑塊做的功W=（4）由動(dòng)能定理W=12聯(lián)立得m=（5）同意，因?yàn)樽枇?dǎo)致滑塊通過光電門的速度減小，記錄的時(shí)間變長，由m=k7．（2025·江蘇蘇州八?！と＃┠硨?shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。滑塊上有兩個(gè)寬度均為d的遮光片，滑塊與遮光片總質(zhì)量為M，兩遮光片中心間的距離為L。(1)用游標(biāo)卡尺測量一個(gè)遮光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，則遮光片的寬度d=___________cm。(2)將滑塊置于光電門右側(cè)的氣墊導(dǎo)軌上，打開氣泵電源，輕推滑塊，遮光片1、2通過光電門的擋光時(shí)間分別為t0和t0'，發(fā)現(xiàn)t0>t0'，為了將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，應(yīng)將支腳A適當(dāng)調(diào)______（填(3)氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平后，將細(xì)線一端拴在滑塊上，另一端依次跨過光滑輕質(zhì)定滑輪和光滑動(dòng)滑輪后懸掛在O點(diǎn)，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪，使定滑輪和滑塊之間的細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行，調(diào)整O點(diǎn)的位置，使動(dòng)滑輪兩側(cè)的細(xì)線豎直，將沙桶懸掛在動(dòng)滑輪上。將滑塊在光電門右側(cè)釋放，光電門記錄遮光片1、2通過時(shí)的擋光時(shí)間分別為t1和t2，則滑塊的加速度大小為(4)多次改變沙桶和桶內(nèi)細(xì)沙的總質(zhì)量mm?M，并記錄遮光片1、2的擋光時(shí)間，計(jì)算相應(yīng)的加速度a，根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)描繪加速度a與沙桶和桶內(nèi)細(xì)沙的總重力mg之間的關(guān)系圖像如圖丙所示，則圖像的斜率k=__________（用題目中的物理量符號(hào)表示），圖像沒有過原點(diǎn)的原因是______________________【答案】(1)0.660(2)高(3)d(4)12M【詳析】（1）圖乙可知游標(biāo)卡尺精度為0.05mm，則遮光片的寬度d=（2）輕推滑塊，遮光片1、2通過光電門的擋光時(shí)間分別為t0和t0'，發(fā)現(xiàn)t（3）根據(jù)速度位移關(guān)系可得a=其中v=聯(lián)立可得a=（4）[1][2]由圖可知，當(dāng)沙和沙桶的重力為零時(shí)，滑塊已經(jīng)具有加速度，說明氣墊導(dǎo)軌不水平，右端高了，設(shè)導(dǎo)軌與水平面夾角為θ，設(shè)繩子拉力為F，對M，由牛頓第二定律有F+Mg對m，由牛頓第二定律有mg-2F=m聯(lián)立整理得a=由于m遠(yuǎn)小于M，則a=可知k=8．（2025·江蘇鹽城射陽中學(xué)·三模）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室取兩個(gè)完全相同的木盒，來測量木盒與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。由于實(shí)驗(yàn)室中的天平損壞，無法稱量質(zhì)量，他采用“對調(diào)法”完成測量，如圖甲所示，一端裝有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，木盒1放置在長木板上，左端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，右端用細(xì)線跨過定滑輪與木盒2相接。(1)實(shí)驗(yàn)前，______（填A(yù)．“需要”或B．“不需要”）調(diào)整定滑輪的角度使細(xì)線與木板平行，______（填A(yù)．“需要”或B．“不需要”）將長木板左側(cè)墊高來平衡摩擦力，如甲圖所示，加速運(yùn)動(dòng)過程中，繩子中拉力______（填A(yù)．“大于”、B．“等于”或C．“小于”）木盒2（含細(xì)沙）的總重力。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，木盒1不放細(xì)沙，質(zhì)量設(shè)為m1，在木盒2中裝入適量的細(xì)沙，木盒2含沙總質(zhì)量設(shè)為m2，接通電源，釋放紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶，加速度記為a1，隨后將木盒1與木盒2（含細(xì)沙）位置互換，換一條紙帶再次實(shí)驗(yàn)，打出第二條紙帶，加速度記為a2，兩紙帶編號(hào)為第一組，改變木盒2中細(xì)沙的多少，重復(fù)上述過程，得到多組紙帶。如圖乙為某組實(shí)驗(yàn)中獲得的兩條紙帶中的一條，其中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，已知交流電源的頻率為50Hz，則該紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s(3)通過理論分析，分別推導(dǎo)a1和a2的表達(dá)式后，找到a2和a1的關(guān)系：a2=______（結(jié)果用(4)將實(shí)驗(yàn)測得的加速度繪制在丙圖中，得到a2-a1關(guān)系圖像，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2，由圖像可得木盒與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(5)由于紙帶的影響，實(shí)驗(yàn)測得的動(dòng)摩擦因數(shù)將______（填A(yù)．“保持不變”、B．“偏大”或C．“偏小”）?！敬鸢浮?1)ABC(2)1.20(3)1-μ(4)0.54(5)偏大【詳析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中，為了確保細(xì)線的拉力就沿長木板方向，需要調(diào)整定滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。故選A。[2]實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y量木盒與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，可知，實(shí)驗(yàn)中不需要將長木板左側(cè)墊高來平衡摩擦力。故選B。[3]甲圖中，加速運(yùn)動(dòng)過程中，木盒2的加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可知，繩子中拉力小于木盒2（含細(xì)沙）的總重力。故選C。（2）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×根據(jù)逐差法得出加速度a=（3）設(shè)木盒1的質(zhì)量為m1，木盒2（含細(xì)沙）的質(zhì)量為m2位置互換后，對整體進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律有m解得a（4）結(jié)合上述有a根據(jù)圖丙有1-μ解得μ≈0.54（5）由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦，所以測量的動(dòng)摩擦因數(shù)會(huì)偏大。9．（2025·江蘇宿遷·考前模擬）用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。圖乙是某次實(shí)驗(yàn)獲取的一段紙帶，圖丙為其中三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)放大圖。紙帶上已標(biāo)出多個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)跡未顯示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期是0.02s。(1)電火花計(jì)時(shí)器所用的電源是________（選填“A”、“B”或“C”）。A． B． C．(2)根據(jù)圖丙可計(jì)算出小車的加速度大小為_______m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。(3)若在小車前端固定一力傳感器，細(xì)繩系在力傳感器上，槽碼的總質(zhì)量用m表示，小車（含車內(nèi)鉤碼）和力傳感器的總質(zhì)量用M表示。實(shí)驗(yàn)中，在保持M一定的前提下，________（選填“需要”或“不需要”）平衡阻力，m__________（選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于M。(4)若某同學(xué)在上面（3）中的兩個(gè)選擇中都選擇了“不需要”，之后多次改變槽碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測得多組力F及對應(yīng)的加速度a，作出a-F圖像最有可能是_A．? B．C．? D．(5)某同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)中平衡了阻力之后，保持細(xì)繩與木板平行，測得小車的加速度為2