熱點題型?實驗題攻略

專題09力學實驗

目錄

01.題型綜述..................................................................

02.解題攻略..................................................................

題組01紙帶和光電門類實驗...........................................................1

題組02彈簧、橡皮條類實驗............................................................5

題組03力學其他實驗...................................................................9

題組04力學創新實驗..................................................................13

03局考練場.................................................................................22

01題型綜述

力學實驗是高考必考題型，大體可以從驗證性實驗和探究性實驗兩個角度出發去考察學生對教材實驗

的掌握情況以及數據處理方法的應用及遷移能力。素材來源廣泛，但均可從教材中尋找到影子。因此引導

學生回歸教材中的基本實驗，深挖教材實驗的設計理念、器材選擇的依據、訓練典型試題甚至重做經典實

驗等是最好的備考方法。

02解題攻略

題組01紙帶和光電門類實驗

【提分秘籍】

實驗裝置圖實驗操作數據處理

1.判斷物體是否做勻變

1.細繩與長木板平行速直線運動

2.釋放前小車應靠近打點2.利用平均速度求瞬時

測量做直

計時器速度

線運動物1計時器

S—wf

13.先接通電源，再釋放小3.利用逐差法求平均加

體的瞬時---------------------------------------

e車，打點結束先切斷電源，速度

速度

再取下紙帶4.作速度一時間圖像，

4.槽碼質量適當通過圖像的斜率求加

速度

1.平衡阻力，墊高長木板

使小車能勻速下滑

2.在平衡阻力時，不要把

利用逐差法或圖

探究加速懸掛槽碼的細繩系在小車1.v—f

細繩啜像法求a

上，實驗過程中不用重復

度與物體A一■木

II____,____r2.作出。一廠圖像和。

受力、物體一端有小舉行點平衡阻力

槽口定滑輪實驗臺計時器

碼的長木板一圖像，確定。與F、

質量的關3.實驗必須保證的條件：A

系小車質量機》槽碼質量m'

m的關系

4.釋放前小車要靠近打點

計時器，應先接通電源，

后釋放小車

母中瓦+1一5-1

1.應用Vn—

1.豎直安裝打點計時器，計算某時刻的瞬時速

以減少摩擦阻力

打點’度

5K帶

計時器2.選用質量大、體積小、

驗證機械2.判斷mghAB與3m林一

密度大的重物

能守恒定。夾子

3.選取第1、2兩點間距離Jmd是否在誤差允許

律「重物

_____

_L接近2mm的紙帶，用mgh

_______i的范圍內相等

11=品,進行驗證

3.作出52—〃圖像，求

g的大小

1.開始前調節導軌水平1.滑塊速度的測量：V

2.用天平測出兩滑塊的質Ax

驗證動量光電光電

量~At

守恒定律

crd.驗證的表達式：mw\

3.用光電門測量滑塊碰前2

和碰后的速度+機2攻=機1也'+機2"2’

【典例剖析】

【例1-1］某同學設計了如圖所示的實驗裝置探究小車加速度與力、質量的關系，小車總質量用M表示，

重物質量用機表示。

I彈簧

打點計時皂/卜車I測力計

紙帶丁

I—細線

長篇

重物

(1)關于該實驗方案，實驗時一定要進行的操作是。

A.平衡摩擦力

B.調節細線與長木板平行

C.所掛重物質量m遠小于小車的總質量M

D.測量重物質量m

⑵如圖2為某次實驗過程中打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E為5個計數點，每相鄰兩計數點間還有4

個點未畫出，測量出A點與其他各計數點的間距如圖所示。已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s。則小

車運動的加速度為〃m/s、結果保留2位有效數字)。

ABCDE

—4.20

單位：cm

9.20

⑶在探究加速度與力之間的關系時，以小車的加速度〃為縱軸、彈簧測力計的示數廠為橫軸，作出〃一廠

圖像，發現圖像為一條過原點的傾斜直線，直線的斜率為則小車的質量為加=O

【變式演練】

【變式1-1]某同學利用圖甲實驗裝置探究滑塊加速度與板塊間動摩擦因數的關系。實驗過程中選取上表面

粗糙程度不同的長木板，通過紙帶測出滑塊加速度a及對應動摩擦因數〃數值，作出a-n圖像如圖乙所示,

作圖時忘記標明縱、橫截距數據，重力加速度g取10m/s2。

(1)為盡可能準確地完成實驗，下列說法正確的是

A.長木板需要調整為水平

B.實驗前需要補償阻力

C.實驗過程不需要保持小桶及沙子質量m不變

D.實驗過程需要保持小桶及沙子質量m遠小于滑塊質量M

E.連接滑塊的細線需要與長木板平行

(2)己知滑塊質量為M=2kg,當換用動摩擦因數〃=0.1的長木板時，實驗得到的紙帶如圖所示，已知交流

電頻率產50Hz,相鄰記數點間還有四個點未畫出，則滑塊加速度大小m/s2(保留2位有效數字)。

\abcdecm)

[k32)4-5.19-?^—7.2()?卜9.19-----\

(3)結合以上信息，則小桶及沙子質量機=kg；圖乙中橫截距b=o

【變式1-2】某同學用氣墊導軌驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示。

光電IJ2光電門1

氣墊I滑塊BI

導/$|/.滑塊個卜遮光條

連

氣

源

調節旋鈕P調節旋鈕Q

（1）實驗室有兩組滑塊裝置。甲組兩個滑塊的碰撞端面裝上彈性碰撞架，乙組兩個滑塊的碰撞端面分別裝上

撞針和橡皮泥。若要求碰撞過程動能損失最小，應選擇（填“甲”或“乙”）組的實驗裝置。

（2）用螺旋測微器測量遮光條寬度d,如圖所示，并將兩塊寬度均為d的遮光條安裝到兩滑塊上，可知遮光

條的寬度d=mm。

（3）安裝好氣墊導軌和光電門，接通氣源后，在導軌上輕放一個滑塊，給滑塊一初速度，使它從軌道右端向

左運動，發現滑塊通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間。為使導軌水平，可調節P使軌道左端

（填“升高”或“降低”）一些。

（4）用天平測得滑塊A、8的質量（均包括遮光條）分別為:砌、/B;調整好氣墊導軌后，將滑塊A向左彈出，

與靜止的滑塊B發生碰撞，碰后兩滑塊沒有粘連，與光電門1相連的計時器顯示的擋光時間為Ai與光電

門2相連的計時器顯示的先后擋光時間為和加3。從實驗結果可知兩滑塊的質量滿足mA（填“

或“=”）〃如滑塊A、B碰撞過程中滿足表達式（用所測物理量的符號表示），則說明碰撞過程中動量

守恒。

題組02彈簧、橡皮條類實驗

【提分秘籍】

實驗裝置圖實驗操作數據處理

1.作出彈力尸隨彈簧

1—1--------1——fr-n1.應在彈簧自然下垂

伸長量X變化的圖

探究彈簧彈力刻時，測量彈簧原長/o

'度線，斜率表示彈簧的

尺

與形變量的關鉤號2.水平放置時測原長，

勁度系數

系碼電圖線不過原點的原因

2.超過彈簧的彈性限

7〃〃〃〃〃//是彈簧自身有重力

度，圖線會發生彎曲

1.正確使用彈簧測力計

，/112.同一次實驗中，橡皮

條結點的位置一定要

探究兩個互成F1.按力的圖示作平行

相同

角度的力的合)O四邊形

3.細繩套應適當長一

成規律EE2.求合力大小

些，互成角度地拉橡皮

GG條時，夾角合適，并標

記力的方向

【典例剖析】

【例2-1】有一款稱為“一抽到底”的紙巾盒改進裝置，如圖甲所示，該裝置由兩塊擋板和彈簧組成，彈簧連

接兩塊擋板。該裝置放在紙巾盒底部，可將整包紙巾頂起，以保持最上面的紙巾能夠在紙巾盒取用口。科

技實踐小組的同學為了研究該裝置中彈簧的特征，設計如圖乙所示。測量出數據記錄見下表格：

實驗次數12345

祛碼質量m/g1020304050

彈簧長度//cm4.514.033.483.272.46

彈簧形變量AZ/cm0.991.472.022.233.04

(1)依據測量數據畫出m-Nl圖像如圖所示，觀察圖像可發現，其中第次數據誤差較大，應該剔除。

m/g

⑵根據圖像可得勁度系數k=N/m（結果保留2位有效數字，g取10N/kg）。

（3）在使用過程中，盒子里的紙巾越來越少，彈簧的彈性勢能（選填“不變”“逐漸變大”或“逐漸變小”）。

【例2-2】某同學做“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖

釘，。為橡皮條與細繩的結點，和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖。

TA

甲

（D如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿A。方向的是=

（2）本實驗采用的科學方法是（填選項前的序號）。

A.理想實驗法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

⑶實驗時，主要的步驟是：

A.在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；

C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O,記錄。

點的位置和兩條細繩的方向，讀出兩個彈簧測力計的示數；

D.按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力丹和&的圖示，并用平行四邊形定則求出合

力F;

E.只用一只彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向，按同一

標度作出這個力尸的圖示；

F.比較尸和尸的大小和方向，看它們是在誤差允許范圍內相同。

上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號是。

【變式演練】

【變式2-1】在“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中，某實驗小組利用智能手機中自帶的定位傳感器設

計了如圖所示的實驗，手機軟件中的“定位”功能可以測量手機豎直方向的位移。

同手機

4定位

(GPS)

力山白鉤碼

，力〃〃/力〃〃/,

(1)實驗小組進行了如下主要的實驗步驟，正確的順序是。

A.按圖安裝實驗器材，彈簧分別與手機和裝置橫桿連接，手機重心和彈簧在同一豎直線;

B.重復上述操作；

C.手掌托著手機緩慢下移，當手機與手分離時，打開手機中的位移傳感器軟件；

D.根據鉤碼數量及對應手機下降高度的數值畫n~x圖像；

E.在手機下方懸掛等重鉤碼，緩慢釋放，當鉤碼平衡時記錄下手機下降的高度尤。

(2)根據表格中的數據，在圖中描點作出鉤碼數量與手機位移n~x圖像。

鉤碼數目n123456

手機位移x/cm0.491.011.511.992.392.51

(3)根據圖像可得出彈簧彈力與彈簧伸長量的關系是o

(4)已知每個鉤碼的質量為5.0g,重力加速度g=10m/s2,由圖像可以求得彈簧的勁度系數為N/mo

(5)實驗中未考慮彈簧自身受到的重力，這對彈簧勁度系數的測量結果(選填“有”或“無”)影響，說明

理由_____________________________

【變式2-2］某同學做“探究兩個互成角度的力的合成規律”實驗。如圖甲，橡皮條的一端固定輕質小圓環,

另一端固定在桌面上，橡皮條的長度為GE。在圖乙中，用手通過兩個彈簧測力計共同拉動小圓環。小圓環

受到拉力西、/2的共同作用，處于。點，橡皮條伸長的長度為E。，對圓環的拉力為尸3。

仍使它處于0點（圖丙）。則與F的合力與

⑴撤去Q、F2,改用一個力廠單獨拉住小圓環,F12

相等，入、尸2與.（均選填“尸'或"3”）的合力為Oo

⑵如圖丁所示，用M、N兩只彈簧測力計把小圓環拉到。點，這時/MONV90。，現改變彈簧測力計M的

拉力方向，使a角減小，但不改變它的拉力大小，那么要使小圓環仍被拉到。點，需調節彈簧測力計N拉

力的大小及￡角，在下列調整方法中，可能實現目標的方法是

A.增大N的拉力和夕角

B.增大N的拉力，￡角不變

C.增大N的拉力，同時減小6角

D.N的拉力大小不變，增大夕角

（3）本實驗采用的科學方法是

A.建立物理模型法B.理想實驗法

C.控制變量法D.等效替代法

題組03力學其他實驗

【提分秘籍】

實驗裝置圖實驗操作數據處理

1.用代入法或圖像法

1.保證斜槽末端水平

“斜槽紙板判斷運動軌跡是不

2.每次讓小球從斜軌道的

探究平拋是拋物線

同一位置由靜止釋放

運動的特2.由公式：x=voZ"和y

木3.坐標原點應是小球出槽

點6=&戶，求初速度V0

i口時球心在木板上的投影

點

1.彈力大小可以通過標尺

探究向心

上刻度讀出，該讀數顯示作出FLco?、Fn-r>

力大小與

T向心力大小尸n—m的圖像，分析

半徑、角短槽

塔輪2.采用了控制變量法，探向心力與角速度、半

速度、質

究向心力大小與半徑、角徑、質量之間的關系

量的關系

速度、質量的關系

1.保證懸點固定

1.利用公式g—；2

單.擺必須在同一平面內

用單擺測2

振動，且擺角小于。

量重力加5求重力加速度

,擺長/=懸線長/，+小球s

速度的大32.作/—7的圖像可

的半徑

小r利用斜率求重力加

4.用7=(計算單擺的周期速度

【典例剖析】

【例3-1］物理興趣小組的同學用圖(a)所示的裝置探究平拋運動的規律并計算平拋初速度w的大小。

(1)關于實驗注意事項，下列說法正確的是(填正確答案標號)。

A.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

B.斜槽軌道必須光滑

C.斜槽軌道末端必須保持水平

D.擋板的豎直位置必須等間距變化

(2)甲同學按正確的操作完成實驗并描繪出平拋運動的軌跡，以斜槽末端端口位置作為坐標原點0,重垂線

與y軸重合，建立尤Oy平面直角坐標系，如圖(b)所示。甲同學認為僅測量圖(b)中A點的坐標值，就可以求

得小球做平拋運動的初速度大小。乙同學指出此方法中由于小球尺寸不可忽略，將導致小球在A點縱坐標

測量值偏小，進而使初速度的測量值比真實值_______(選填“偏小”或“偏大”)。

（3）乙同學提出改進方案，若準確測出圖（b）中A點、B點的橫坐標分別為4工、8L,A點、B點的縱坐標之差

為6L,重力加速度大小為g,忽略空氣阻力的影響，可準確求得平拋運動的初速度大小vo=（用含

字母g、L的式子表示）。

【例3-2］某實驗小組做探究影響向心力大小因素的實驗：

⑴方案一：如圖甲所示的裝置，己知小球在擋板A、3、C處做圓周運動的軌跡半徑之比為1：2：1,變速

塔輪自上而下按如圖乙所示三種組合方式，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2：1和3：1。回答以

①本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的o

A.探究平拋運動的特點

B.探究影響導體電阻的因素

C.探究兩個互成角度的力的合成規律

D.探究加速度與物體受力、物體質量的關系

②在某次實驗中，把兩個質量相等的鋼球放在8、C位置，探究向心力的大小與半徑的關系，則需要將傳動

皮帶調至第層塔輪（選填“一”“二”或"三”）。

（2）方案二：如圖丙所示裝置，裝置中豎直轉軸固定在電動機的轉軸上（未畫出），光滑的水平直桿固定在豎直

轉軸上，能隨豎直轉軸一起轉動。水平直桿的左端套上滑塊P,用細線將滑塊P與固定在豎直轉軸上的力傳

感器連接，細線處于水平伸直狀態，當滑塊隨水平直桿一起勻速轉動時，細線拉力的大小可以通過力傳感

器測得。水平直桿的右端最邊緣安裝了寬度為d的擋光條，擋光條到豎直轉軸的距離為L光電門可以測出

擋光條經過光電門所用的時間（擋光時間）。滑塊P與豎直轉軸間的距離可調。回答以下問題：

力段慳直轉軸擋

單

光

條

丙

①若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為X,則滑塊P的角速度表達式為。=O

②實驗小組保持滑塊P質量和運動半徑廠不變，探究向心力F與角速度。的關系，作出尸一。2圖線如圖丁

所示，若滑塊P運動半徑r=0.3m,細線的質量和滑塊與桿的摩擦可忽略，由/一圖線可得滑塊P的質

量m=kg（結果保留2位有效數字）。

【例3-2】某同學利用雙線擺和光傳感器測量當地的重力加速度，如圖甲所示，A為激光筆，B為光傳感器。

實驗過程如下：

（1）用20分度的游標卡尺測量小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d=________mm。

（2）①測出兩懸點（兩懸點位于同一水平高度）間的距離s和擺線長/（兩擺線等長）。

②使懸線偏離豎直方向一個較小角度并將擺球由靜止釋放，同時啟動光傳感器，得到光照強度隨時間變化

的圖像如圖丙所示，則雙線擺擺動的周期T=o

⑶根據上述數據可得當地重力加速度且=（用八d、I、s表示）。若小球經過最低點時，球心位置

比激光光線高度高些，則重力加速度的測量值與真實值相比（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。

光照強度

環+At玲+2At時間

丙

（4）該雙線擺裝置測重力加速度較傳統的單擺實驗有何優點？

__________________________________________________（回答一點即可）。

【變式演練】

【變式2-1】某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運動規律。在斜槽軌道的末端安裝一個光電門，調

節激光束與實驗所用小鋼球的球心等高，斜槽末端切線水平，又分別在該裝置正上方A處和右側正前方8

處安裝頻閃攝像頭進行拍攝，鋼球從斜槽上的固定位置無初速度釋放，通過光電門后拋出，測得鋼球通過

2

光電門的平均時間為2.10ms,得到的頻閃照片如圖丙所示，。為拋出點,P為運動軌跡上某點，g取9.80m/so

攝像頭A

攝像頭B

甲

oooooooo

oooooo

p

b

(1)用50分度游標卡尺測得鋼球直徑如圖乙所示，則鋼球直徑d=________mm,由此可知鋼球通過光電門

的速度v=m/s(此空結果保留2位小數)。

(2)在圖丙中，B處攝像頭所拍攝的頻閃照片為(選填"a”或"b”)。

(3)測得圖丙a中。尸距離為59.10cm,b中0P距離為44.10cm,則鋼球平拋的初速度大小v0=________m/s(結

果保留2位小數)。

【變式2-2］為探究向心力大小與半徑、角速度、質量的關系，某實驗小組通過如圖甲所示裝置進行實驗。

滑塊套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細繩連接滑塊，用來測量向

心力廠的大小。滑塊上固定一遮光片，寬度為d,光電門可以記錄遮光片通過的時間，測得旋轉半徑為八

滑塊隨桿做勻速圓周運動，每經過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力F和角速度

。的數據。

光電門

力傳感器

(1)為了探究向心力與角速度的關系，需要控制和保持不變，某次旋轉過程中遮光片經過

光電門時的遮光時間為加，則角速度。=。

(2)以歹為縱坐標，以《為橫坐標，可在坐標紙中描出數據點作一條如圖乙所示直線，圖線不過坐標原點的

原因是___________________________________

題組04力學創新實驗

【提分秘籍】

1.力學創新型實驗的特點

(1)以基本的力學模型為載體，依托運動學規律和牛頓運動定律設計實驗。

(2)將實驗的基本方法(控制變量法)和處理數據的基本方法(圖像法、逐差法)融入實驗的綜合分析之中。

2.創新實驗題的解法

(1)根據題目情境，提取相應的力學模型，明確實驗的理論依據和實驗目的，設計實驗方案。

(2)進行實驗，記錄數據，應用原理公式或圖像法處理實驗數據，結合物體實際受力情況和理論受力情況對

結果進行誤差分析。

【典例剖析】

角度一實驗器材的等效與替換

1.用氣墊導軌代替長木板：應調整導軌水平，不必平衡阻力。

2.用光電門、頻閃相機代替打點計時器。

3.用力傳感器或已知質量的鉤碼等代替彈簧測力計。

【例4-1】實驗小組在“探究加速度與力、質量的關系”時，用圖甲所示的裝置進行實驗，實驗中，用槽碼的

重力代替細線中的拉力。

(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=mmo

(2)下列說法中正確的是=

A.槽碼的質量應遠小于滑塊的質量

B.氣墊導軌右端應比左端高

C.先釋放滑塊再打開氣墊導軌的氣源

(3)實驗小組用如下方法測量滑塊的加速度必將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，測得遮光條通過光電門1、

2的時間分別為〃、t2,兩個光電門間的距離為L,則滑塊的加速度大小。=(用字母友、L、d

表本)。

(4)為了減小偶然誤差，該小組同學設計了另一種方案，測得遮光條從光電門1到2的時間為3兩個光電門

間的距離為3保持光電門2的位置及滑塊在導軌上釋放的位置不變，改變光電門1的位置進行多次測量，

測得多組L和r的數據，作出了(一r圖像如圖丙所示，已知縱軸截距為出橫軸截距為fo,則壞表示遮光

條通過光電門(選填T或“2”)時的速度大小，滑塊的加速度大小a=。

(5)保持槽碼質量機不變，改變滑塊質量探究滑塊加速度a與質量M的關系，將槽碼重力mg代替細線

拉力R引起的相對誤差3表示為3=與與＜100%,請寫出3隨M變化的關系式o

r

角度二實驗結論的拓展與延申

1.由測定加速度延伸為測定動摩擦因數。

通過研究紙帶、頻閃照片或光電裝置得出物體的加速度，再利用牛頓第二定律求出物體所受的阻力或小車

與木板間的動摩擦因數。

2.由測定加速度延伸為測定交流電的頻率。

【例4-2】圖甲為測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數的實驗裝置示意圖，實驗步驟如下：

遮光條光電門

①用天平測量滑塊和遮光條的總質量M、重物的質量％,用游標卡尺測量遮光條的寬度d;

②安裝器材，并調整輕滑輪，使細線水平；

③用米尺測量遮光條與光電門間距X；

④由靜止釋放滑塊，用數字毫秒計測出遮光條經過光電門的時間f；

⑤改變滑塊與光電門間距，重復步驟③④。

回答下列問題：

(1)測量d時，某次游標卡尺的示數如圖乙所示，其讀數為emo

(2)根據實驗得到的數據，以(選填'"或為橫坐標，以尤為縱坐標，可作出如圖丙所示的圖像,

該圖像的斜率為左，若實驗測得，"=2M,則滑塊和桌面間的動摩擦因數為〃=(用底g、［表示)。

【變式演練】

【變式2-1】實驗小組利用光電門和數字傳感設備設計了一個測量當地重力加速度的集成框架，如圖甲所示,

框架上裝有兩個光電門，都可上下移動；框架的豎直部分貼有長度有限的刻度尺，零刻度線在上端，只能

直接讀出光電門1到零刻度線的距離XI；框架水平部分安裝了電磁鐵，將質量為根的小鐵球吸住，小球剛

好處于零刻度線位置。一斷電，小鐵球就由靜止釋放，先后經過兩個光電門時，與光電門連接的數字傳感

器即可測算出速度大小盯和也。多次改變光電門1的位置，得到多組尤1、q和V2的數據，建立如圖乙所示

的坐標系并描點連線，得出縱截距和橫截距分別為。、b.

(1)需要提前向數字傳感器輸入小球的直徑d,當小鐵球經過光電門時，光電門記錄下小球經過光電門的時

間K測算出的速度V=。

(2)當地的重力加速度為(用a和6表示)。

(3)若選擇刻度尺的0刻度所在水平面為零勢能面，則小鐵球經過光電門2時的機械能表達式為(用

題中的機、丫2、a和b表示)。

【變式2-11某興趣小組利用智能手機探究滑塊與一長木板間的動摩擦因數，設計如圖甲所示的實驗裝置。

將長木板固定在水平桌面上，長木板的左側固定一定滑輪，滑塊放在長木板的右端，并把手機固定在滑塊

上，打開智能手機測量加速度的APP,用細線通過定滑輪與滑塊及鉤碼相連。通過改變鉤碼的個數，改變

鉤碼的總質量m,獲得不同的加速度a,并作出a與加(g—a)的圖像如乙圖所示。圖線與橫軸的截距為b,

與縱軸的截距為一c,不計空氣阻力，重力加速度為g。

(1)關于該實驗，下列說法正確的是o

A.鉤碼的質量應該遠小于智能手機和滑塊的質量

B.細繩應該始終與長木板平行

C.細線的拉力等于鉤碼的重力

⑵根據圖像可得滑塊與木板間的動摩擦因數為；同時該興趣小組還測出了滑塊和手機的總質量

03高考練場

1.(2024?福建?高考真題)某小組基于動量守恒定律測量玩具槍子彈離開槍口的速度大小，實驗裝置如圖(a)

所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計時器、十分度游標卡

尺、電子秤等。實驗步驟如下：

光電門8光電門4

左軌道右

圖(a)圖(b)

(1)用電子秤分別測量小車的質量M和子彈的質量m；

(2)用游標卡尺測量擋光片寬度d,示數如圖(b)所示，寬度d=cm；

(3)平衡小車沿軌道滑行過程中的阻力。在軌道上安裝光電門A和B,讓裝有擋光片的小車以一定初速度

由右向左運動，若測得擋光片經過A、B的擋光時間分別為13.56ms、17.90ms,則應適當調高軌道的

(填“左”或“右”)端。經過多次調整，直至擋光時間相等；

(4)讓小車處于A的右側，槍口靠近小車，發射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車上，小車向左運

動經過光電門A,測得擋光片經過A的擋光時間AZ；

(5)根據上述測量數據，利用公式丫=(用d、%、M、表示)即可得到子彈離開槍口的速度大

小v；

(6)重復步驟(4)五次，并計算出每次的v值，填入下表；

次數12345

速度v(m/s)59.160.960.358.759.5

(7)根據表中數據，可得子彈速度大小v的平均值為________m/so(結果保留3位有效數字)

2.(2024.貴州?高考真題)智能手機內置很多傳感器，磁傳感器是其中一種。現用智能手機內的磁傳感器結

合某應用軟件，利用長直木條的自由落體運動測量重力加速度。主要步驟如下:

h/m

*

--------

T-j

■—L--L44--

十?寸十一十

0.10.20.30.40.5t/s

圖(b)

(1)在長直木條內嵌入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時起點，記錄下各小磁鐵經過傳感器的時刻，數據如下表所示:

〃(m)0.000.050.150.300.500.751.05

《s)0.0000.1010.1750.2470.3190.3910.462

（4）根據表中數據，在答題卡上補全圖（b）中的數據點，并用平滑曲線繪制下落高度力隨時間f變化的/?一

圖線?

（5）由繪制的圖線可知，下落高度隨時間的變化是（填“線性”或“非線性”）關系。

（6）將表中數據利用計算機擬合出下落高度h與時間的平方產的函數關系式為/?=4.916產（SI）。據此函數可

得重力加速度大小為m/s2o（結果保留3位有效數字）

3.（2024?海南.高考真題）為驗證兩個互成角度的力的合成規律，某組同學用兩個彈簧測力計、橡皮條、輕

質小圓環、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細線和圖釘等器材，按照如下實驗步驟完成實驗：

IN*O

I

P「，P2

P；

(e)

（I）用圖釘將白紙固定在水平木板上；

（II）如圖（d）（e）所示，橡皮條的一端固定在木板上的G點，另一端連接輕質小圓環，將兩細線系在小

圓環上，細線另一端系在彈簧測力計上，用兩個彈簧測力計共同拉動小圓環到某位置，并標記圓環的圓心

位置為。點，拉力B和仍的方向分別過P/和尸2點，大小分別為人=3.60N、F2=2.90N；拉力B和歹2,

改用一個彈簧測力計拉動小圓環，使其圓心到。點，在拉力F的方向上標記尸3點，拉力的大小為F=5.60N

請完成下列問題：

⑴在圖（e）中按照給定的標度畫出B、B和尸的圖示，然后按平行四邊形定則畫出B、尸2的合力尸_

（2）比較尸和尸，寫出可能產生誤差的兩點原因_____

4.（2024.北京.高考真題）如圖甲所示，讓兩個小球在斜槽末端碰撞來驗證動量守恒定律。

（1）關于本實驗，下列做法正確的是（填選項前的字母）。

A.實驗前，調節裝置，使斜槽末端水平

B.選用兩個半徑不同的小球進行實驗

C.用質量大的小球碰撞質量小的小球

(2)圖甲中。點是小球拋出點在地面上的垂直投影，首先，將質量為mi的小球從斜槽上的S位置由靜止釋放，

小球落到復寫紙上，重復多次。然后，把質量為"22的被碰小球置于斜槽末端，再將質量為m的小球從S

位置由靜止釋放，兩球相碰，重復多次。分別確定平均落點，記為M、N和尸(尸為電單獨滑落時的平均

落點)。

乙

a.圖乙為