2025年高考物理壓軸訓(xùn)練22(1)含答案或解析

2025年菁優(yōu)高考物理壓軸訓(xùn)練22一．選擇題（共10小題）1．（2024?天心區(qū)校級(jí)模擬）長郡中學(xué)物理學(xué)習(xí)小組欲用單擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｈ鐖D（a）所示，把輕質(zhì)細(xì)線一端固定在天花板上，另一端連接一小鋼球，自然懸垂時(shí)，測量球心到地面高度，然后讓鋼球做小幅度擺動(dòng)，測量次全振動(dòng)所用時(shí)間。改變鋼球高度，測量多組與的值。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線作圖，畫出圖如圖（b）所示。取3.14。則A．根據(jù)圖像可求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣燃s為 B．根據(jù)圖像可求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣燃s為 C．根據(jù)圖像可求得天花板到地面的高度為 D．根據(jù)圖像可求得天花板到地面的高度為2．（2024?西城區(qū)校級(jí)模擬）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度與所受合外力的關(guān)系”，小車的質(zhì)量為，托盤和砝碼的總質(zhì)量為，平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)A．要保證遠(yuǎn)小于 B．小車所受的合外力等于 C．釋放小車后立即接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 D．在托盤中增加砝碼，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3．（2024?甲卷）如圖，一輕繩跨過光滑定滑輪，繩的一端系物塊，置于水平桌面上，與桌面間存在摩擦；繩的另一端懸掛一輕盤（質(zhì)量可忽略），盤中放置砝碼。改變盤中砝碼總質(zhì)量，并測量的加速度大小，得到圖像。重力加速度大小為。在下列圖像中，可能正確的是A． B． C． D．4．（2024?鹽都區(qū)校級(jí)三模）某同學(xué)利用如圖所示的裝置做《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)》，已知兩球的質(zhì)量分別為、（且，關(guān)于實(shí)驗(yàn)下列說法正確的（填選項(xiàng)前的字母）A．如果是的落點(diǎn)，則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中必有錯(cuò)誤 B．斜槽軌道必須很光滑 C．實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的是 D．實(shí)驗(yàn)需要秒表、天平、圓規(guī)等器材5．（2024?通州區(qū)一模）如圖所示，某物理興趣小組設(shè)計(jì)了驗(yàn)證“向心力與線速度大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。測得小鋼球的直徑為，細(xì)線長為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?。小鋼球懸掛靜止不動(dòng)時(shí)，恰好位于光電門中央，力的傳感器示數(shù)為。現(xiàn)將小鋼球拉到適當(dāng)高度處且細(xì)線拉直，由靜止釋放小鋼球，光電門記錄小鋼球遮光時(shí)間，力的傳感器示數(shù)最大值為，由此可知A． B．小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為 C．小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)所需向心力為力的傳感器示數(shù) D．在誤差允許的范圍內(nèi)，本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)所受合力和所需向心力相等，即6．（2024?蘇州三模）如圖所示，小明在家嘗試用掛鎖作為擺錘，測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。下列說法中正確的是A．將擺錘擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn) B．?dāng)[錘擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)其加速度為零 C．?dāng)[線可以選長度約為的不可伸長的細(xì)線 D．?dāng)[錘擺角越大，實(shí)驗(yàn)誤差越小7．（2024?無錫一模）某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)中除小球的水平位移外，還必須測量的物理量有A．、球的直徑 B．、球的質(zhì)量 C．水平槽距紙面的高度 D．球釋放位置距水平槽的高度8．（2024?朝陽區(qū)一模）小明在完成“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)后，他想用該實(shí)驗(yàn)的原理測量一根輕彈簧的勁度系數(shù)，但由于彈簧的勁度系數(shù)太大，伸長量較小，不易直接測量。他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了測量。把彈簧豎直懸掛在支架上，在彈簧下端固定一個(gè)托盤，托盤下方連接鋼制圓柱體，圓柱體直徑小于盛水量筒內(nèi)壁直徑。調(diào)節(jié)底座高度，使圓柱體浸入水中。在托盤中不斷增加砝碼時(shí)，彈簧向下拉伸，圓柱體下移，通過量筒的刻度讀出水面上升的高度。已知水的密度為，圓柱體直徑為、量筒內(nèi)壁直徑為，重力加速度。對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后，他獲得了勁度系數(shù)的數(shù)值。對(duì)此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)需要用天平測量托盤和圓柱體的質(zhì)量 B．不考慮水的浮力，勁度系數(shù)測量值將偏大 C．水面上升的高度與彈簧伸長量的比值為 D．砝碼的重力與對(duì)應(yīng)水面上升的高度不成正比關(guān)系9．（2023?江蘇模擬）如圖甲所示，輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的長度為，在圖乙中，用手通過兩個(gè)彈簧測力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)，小圓環(huán)受到拉力、、三力的共同作用，靜止于點(diǎn)，橡皮條伸長的長度為，撤去、，改用一個(gè)力單獨(dú)拉住小圓環(huán)，仍使它靜止于點(diǎn)，如圖丙所示，則與的合力是A． B．的反作用力 C． D．的反作用力10．（2023?姜堰區(qū)模擬）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為的小球1從斜槽上某一固定位置由靜止開始釋放，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的點(diǎn)。再把質(zhì)量為的小球2放在水平軌道末端，讓小球1仍從位置由靜止釋放，兩小球碰撞后從軌道末端水平拋出，小球2落到位于水平地面的點(diǎn)，小球1落到位于水平地面的點(diǎn)。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)小球選擇錯(cuò)誤，使，則兩個(gè)小球可能的落點(diǎn)分布正確的是A． B． C． D．二．多選題（共5小題）11．（2024?新鄭市校級(jí)三模）某同學(xué)用單擺測量學(xué)校的重力加速度大小，他通過改變擺長，測出幾組對(duì)應(yīng)的周期，并作出圖像如圖所示。下列說法正確的是A．應(yīng)選用質(zhì)量小、體積也小的小球做實(shí)驗(yàn) B．應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí) C．圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是擺長測量值偏大 D．通過作出圖像處理數(shù)據(jù)來求得重力加速度，可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差12．（2024?曲靖一模）惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與重力加速度的二次方根成反比”。為了通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論，某同學(xué)創(chuàng)設(shè)了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。如圖1所示，在水平地面上固定一傾角可調(diào)的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的點(diǎn)，使擺線平行于斜面。拉開擺球至點(diǎn)，靜止釋放后，擺球在之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，擺角為。擺球自然懸垂時(shí)，通過力傳感器（圖中未畫出）測得擺線的拉力為，擺球擺動(dòng)過程中，力傳感器測出擺線的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示，其中、、均已知。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?。下列選項(xiàng)正確的是A．多次改變圖1中角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度 B．單擺次全振動(dòng)的時(shí)間為 C．多次改變擺角，只要得出就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立 D．在圖2的測量過程中，滿足的關(guān)系13．（2024?皇姑區(qū)校級(jí)模擬）在探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是A．長木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力 B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長度相同 C．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn)行計(jì)算 D．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算14．（2024?浦東新區(qū)校級(jí)模擬）航天員在空間站開展基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，為全國青少年進(jìn)行太空授課。有同學(xué)設(shè)想在空間站利用下列裝置進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是A．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 B．用力傳感器研究作用力和反作用力的關(guān)系 C．研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 D．研究向心力的實(shí)驗(yàn) E．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 F．羽毛和金屬小球在玻璃管中下落15．（2023?屯昌縣二模）某同學(xué)要探究類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，他將一塊足夠大平整方木板的一端放在水面地面上，另一端用支撐物墊起，形成一個(gè)傾角為的斜面；他先將一個(gè)小木塊輕輕放在斜面上，放手后發(fā)現(xiàn)小木塊會(huì)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)；接著該同學(xué)將木塊置于木板左上角，同時(shí)給小木塊一個(gè)平行于木板上沿的水平向右初速度，測量木塊的運(yùn)動(dòng)軌跡，并沿平行于木板上沿和沿斜面向下方向建立坐標(biāo)系來研究木塊的運(yùn)動(dòng)。木塊與木板上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同均為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，下列說法正確的是A．小木塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條拋物線，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案可行 B．小木塊獲得初速度開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，其加速度大小為 C．小木塊沿軸方向的分運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．小木塊最終沿與軸平行的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小三．填空題（共5小題）16．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)三模）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了標(biāo)記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿任意兩個(gè)相互垂直的方向作為軸和軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，并測量出另外兩個(gè)位置的坐標(biāo)值，、，，如圖所示。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，可得重垂線方向與軸間夾角的正切值為。17．（2024?廣西）單擺可作為研究簡諧運(yùn)動(dòng)的理想模型。（1）制作單擺時(shí)，在圖甲、圖乙兩種單擺的懸掛方式中，選擇圖甲方式的目的是要保持?jǐn)[動(dòng)中不變；（2）用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，測得讀數(shù)如圖丙，則擺球直徑為；（3）若將一個(gè)周期為的單擺，從平衡位置拉開的角度釋放，忽略空氣阻力，擺球的振動(dòng)可看為簡諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋葬尫艜r(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則擺球偏離平衡位置的位移與時(shí)間的關(guān)系為。18．（2023?安徽三模）重力加速度是一個(gè)非常重要的物理量，同一星球不同位置的重力加速度可能不同，不同星球表面的重力加速度也可能不同。（1）下列關(guān)于測重力加速度和單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的相關(guān)論述，正確的是（填選項(xiàng)序號(hào)）；用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼可以粗測地球表面某處的重力加速度在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天器內(nèi)可以用單擺測所在位置的重力加速度，利用相關(guān)公式可以求出航天器的軌道半徑單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由重力和拉力的合力提供我們通常所說的秒擺周期是（2）某同學(xué)利用單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期公式以及重力加速度隨高度的變化關(guān)系式來粗測學(xué)校附近一座山的海拔高度，具體做法和要求如下：在近似海拔零高度處，用單擺測擺球在一定時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)到達(dá)山頂后，用同一單擺測量擺球在相同的時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)每次測量時(shí)都控制單擺的最大偏角小于測出單擺的擺長根據(jù)相關(guān)知識(shí)求出山的海拔高度約為地球半徑的多少倍①在上述選項(xiàng)中，不需要的是（填選項(xiàng)序號(hào)）；②由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求出山頂?shù)闹亓铀俣群秃０瘟愀叨忍幍闹亓铀俣戎仁?；③這座山的海拔高度是地球半徑的倍。19．（2023?鹽山縣校級(jí)模擬）利用如圖甲所示的裝置測量重力加速度。已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，把紙帶上的某點(diǎn)作為第一個(gè)點(diǎn)，記作，在紙帶上距點(diǎn)一定距離另取3個(gè)連續(xù)的點(diǎn)、、，測量得到、、各點(diǎn)到點(diǎn)的距離分別為，，。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求得打點(diǎn)時(shí)重物的速度（保留三位有效數(shù)字），測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ūＡ魞晌挥行?shù)字），請(qǐng)寫出一條減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法：。20．（2023?瓊山區(qū)校級(jí)三模）（1）在圖1使用量程時(shí)，圖中表針示數(shù)是；在圖2若使用的是較大量程，圖中表針示數(shù)為。（2）如圖3甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。①為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：。②圖乙是彈簧彈力與彈簧伸長量的圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為。圖線不過原點(diǎn)的原因是由于。四．實(shí)驗(yàn)題（共5小題）21．（2024?天津）某同學(xué)用圖示裝置探究加速度與力的關(guān)系。（1）為補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力，調(diào)節(jié)木板傾角，使小車在不掛槽碼時(shí)運(yùn)動(dòng)，并打出紙帶進(jìn)行檢驗(yàn)，圖中能表明補(bǔ)償阻力恰當(dāng)?shù)氖牵唬?）某次實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶，部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出），測得，，，。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源頻率為，則小車的加速度（要求充分利用測量數(shù)據(jù)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）該同學(xué)將一個(gè)可以直接測出繩子拉力的傳感器安裝在小車上，小車和傳感器總質(zhì)量為。按要求補(bǔ)償阻力后，該同學(xué)共進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)，懸掛的槽碼質(zhì)量依次為、、、。處理數(shù)據(jù)時(shí)，用兩種方式得到小車（含傳感器）受到的合力，一種將槽碼所受重力當(dāng)作合力、另一種將傳感器示數(shù)當(dāng)作合力，則這兩種方式得到的合力差異最大時(shí)，槽碼質(zhì)量為。22．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)模擬）（1）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。如果用天平稱出兩個(gè)大小相同小球的質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)時(shí)用質(zhì)量為的小球作為被碰小球，則（填“”“”或“”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓小球多次從斜槽上位置由靜止釋放，通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落地點(diǎn)的位置，圖中點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的豎直投影，測出平拋射程；然后把小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜槽上位置由靜止釋放，與被碰小球發(fā)生正碰，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為、，測出兩小球相碰后的平拋射程、，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用所測物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩小球碰撞前后動(dòng)量守恒。如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將斜槽固定好后，用閃光頻率一定的頻閃照相機(jī)研究兩小球的碰撞過程。先只讓小球從斜槽上位置由靜止開始釋放，小球離開斜槽后，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝小球的兩位置如圖乙所示；再將小球放在斜槽的末端，讓小球仍從位置處由止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝下兩個(gè)小球的位置如圖丙所示；需要的物理量已經(jīng)在圖中標(biāo)出。兩小球在碰地過程中若動(dòng)量守恒，滿足的關(guān)系式為。（2）某同學(xué)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)在水面均勻地撒上一層爽身粉。在液面上方滴入一滴油酸酒精溶液后，形成了如圖丁所示形狀的油膜，該同學(xué)認(rèn)為形成油膜面積過小，測量面積時(shí)誤差較大。該同學(xué)接著再依次滴入第二滴、第三滴油酸酒精溶液。但該同學(xué)發(fā)現(xiàn)滴入油酸酒精溶液后形成的油膜面積先略有增加，后又很快縮小，基本上恢復(fù)到滴入第一滴溶液后的油膜面積。造成滴入多滴油酸酒精溶液后，油膜面積基本不變的原因是。若該同學(xué)用三滴油酸酒精溶液中油酸的體積及對(duì)應(yīng)形成的面積計(jì)算分子直徑，計(jì)算得到的分子直徑與實(shí)際分子直徑相比。（選填“偏大”、“偏小”或“基本相同”23．（2025?邯鄲一模）重力加速度是物理學(xué)中一個(gè)重要概念，它描述了在地球表面附近自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。某探究小組確定了兩種方案測量重力加速度，一是利用單擺測量重力加速度，二是利用平拋運(yùn)動(dòng)測量重力加速度。方案一：利用單擺測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?）甲同學(xué)欲利用圖1裝置測量重力加速度，乙同學(xué)分析該裝置測量周期時(shí)，測量全振動(dòng)次數(shù)較多時(shí)擺球容易做圓錐擺，于是提議利用圖2雙線擺和光電計(jì)數(shù)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。已知每根輕細(xì)線長度為，兩懸點(diǎn)間相距。當(dāng)小球通過光電門（平衡位置）時(shí)，光電計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次，同時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。請(qǐng)回答下列問題：①如圖3，用螺旋測微器測得小球直徑。若計(jì)數(shù)器顯示的計(jì)數(shù)次數(shù)為，所用時(shí)間為，則雙線擺的振動(dòng)周期，利用圖2測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋ㄓ?、、、、表示）。②若利用圖1測量重力加速度，由于擺球做圓錐擺導(dǎo)致測量的重力加速度（選填“偏大”或“偏小”。方案二：利用平拋運(yùn)動(dòng)測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?）如圖4所示，四分之一圓弧軌道固定在水平臺(tái)面上，在圓弧軌道最低點(diǎn)固定有壓力傳感器，將小球由圓弧軌道某一高度靜止釋放，小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)壓力傳感器顯示的壓力大小為，小球離開圓弧軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，圓弧軌道的半徑為，小球的質(zhì)量為，拋出點(diǎn)距離地面的高度為，水平射程為，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葴y量值（用已經(jīng)測得的量表示）。24．（2024?北京）如圖甲所示，讓兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平選用兩個(gè)半徑不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球（2）圖甲中點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為的小球從斜槽上的位置由靜止釋放，小球落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次。然后，把質(zhì)量為的被碰小球置于斜槽末端，再將質(zhì)量為的小球從位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次。分別確定平均落點(diǎn)，記為、和為單獨(dú)滑落時(shí)的平均落點(diǎn)）。圖乙為實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)記錄，簡要說明如何確定平均落點(diǎn)；分別測出點(diǎn)到平均落點(diǎn)的距離，記為、和。在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式成立，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。（3）受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案。如圖丙所示，用兩根不可伸長的等長輕繩將兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的點(diǎn)和點(diǎn)，兩點(diǎn)間距等于小球的直徑，將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至點(diǎn)由靜止釋放，在最低點(diǎn)與靜止于點(diǎn)的小球2發(fā)生正碰，碰后小球1向左反彈至最高點(diǎn)，小球2向右擺動(dòng)至最高點(diǎn)。測得小球1，2的質(zhì)量分別為和，弦長、、。推導(dǎo)說明，、、、、滿足什么關(guān)系即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。25．（2024?天心區(qū)校級(jí)模擬）小明在家中用一根輕彈簧、水瓶、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，驗(yàn)證力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟如下：?。扔脠D釘將彈簧一端固定在白紙上，彈簧另一端通過細(xì)繩懸掛礦泉水瓶（與墻、紙無摩擦），如圖甲所示；ⅱ．將另一細(xì)繩拴于細(xì)繩上點(diǎn)，并將細(xì)繩水平拉直后用圖釘固定，在白紙上：記下、、的位置，如圖乙所示；ⅲ．在保證點(diǎn)位置不變的情況下，交換彈簧與細(xì)繩的位置，使其方向與（ⅱ）中對(duì)應(yīng)方向平行，如圖丙所示；ⅳ．按照上述方法改變彈簧與細(xì)繩的夾角多測幾次。（1）對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法或操作正確的是；（選填選項(xiàng)前的字母）．還需要用天平測出礦泉水的質(zhì)量．還需要測量彈簧的原長以及圖甲、乙、丙中彈簧的長度．為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，彈簧與細(xì)繩的夾角應(yīng)該越大越好．步驟（ⅳ）中每次重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，都應(yīng)保證點(diǎn)位置與第一次實(shí)驗(yàn)記錄的位置一致（2）小明在進(jìn)行步驟（ⅲ）時(shí)由于粗心將水瓶中的水灑落了少許，但彈簧和細(xì)繩的方向都與（ⅱ）中平行，點(diǎn)位置也與（ⅱ）中重合，這一操作（選填“會(huì)”或“不會(huì)”造成誤差。

2025年菁優(yōu)高考物理壓軸訓(xùn)練22參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2024?天心區(qū)校級(jí)模擬）長郡中學(xué)物理學(xué)習(xí)小組欲用單擺測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖（a）所示，把輕質(zhì)細(xì)線一端固定在天花板上，另一端連接一小鋼球，自然懸垂時(shí)，測量球心到地面高度，然后讓鋼球做小幅度擺動(dòng)，測量次全振動(dòng)所用時(shí)間。改變鋼球高度，測量多組與的值。在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線作圖，畫出圖如圖（b）所示。取3.14。則A．根據(jù)圖像可求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣燃s為 B．根據(jù)圖像可求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣燃s為 C．根據(jù)圖像可求得天花板到地面的高度為 D．根據(jù)圖像可求得天花板到地面的高度為【答案】【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度【專題】定量思想；推理法；單擺問題；推理論證能力【分析】利用單擺的周期公式導(dǎo)出的表達(dá)式，再根據(jù)圖線的斜率求解重力加速度；根據(jù)圖像中時(shí)，的值求解天花板到地面的高度?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)單擺周期公式，得到，根據(jù)，得到，則圖象的斜率表示，根據(jù)圖象可知，圖線的斜率，即，解得，故錯(cuò)誤；根據(jù)時(shí)，，則天花板到地面的高度為，故正確，錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了單擺的周期公式和圖象的應(yīng)用，利用圖象的斜率表示是解題的關(guān)鍵。2．（2024?西城區(qū)校級(jí)模擬）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度與所受合外力的關(guān)系”，小車的質(zhì)量為，托盤和砝碼的總質(zhì)量為，平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)A．要保證遠(yuǎn)小于 B．小車所受的合外力等于 C．釋放小車后立即接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 D．在托盤中增加砝碼，重復(fù)實(shí)驗(yàn)【答案】【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系【專題】牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；實(shí)驗(yàn)分析法；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；比較思想【分析】實(shí)驗(yàn)中，傳感器測量小車的合外力的一半，不需要遠(yuǎn)小于。根據(jù)牛頓第二定律分析小車所受的合外力與的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車。在托盤中增加砝碼，改變小車的合外力，重復(fù)實(shí)驗(yàn)?！窘獯稹拷猓?、探究“質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度與所受合外力的關(guān)系”時(shí)，由于傳感器測量小車的合外力的一半，即可得到小車的合外力，而不是用代替小車的合外力，所以無需遠(yuǎn)小于，故錯(cuò)誤；、對(duì)托盤和砝碼，根據(jù)牛頓第二定律得：所以則小車所受的合外力，故錯(cuò)誤；、為提高紙帶利用率，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，再釋放小車，故錯(cuò)誤；、探究“質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度與所受合外力的關(guān)系”時(shí)，保持小車質(zhì)量不變，在托盤中增加砝碼，改變小車的合外力，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要理解實(shí)驗(yàn)原理，搞懂教材上保證遠(yuǎn)小于的原因，采用控制變量法時(shí)，要保證一個(gè)量不變，研究另外兩個(gè)量的關(guān)系。3．（2024?甲卷）如圖，一輕繩跨過光滑定滑輪，繩的一端系物塊，置于水平桌面上，與桌面間存在摩擦；繩的另一端懸掛一輕盤（質(zhì)量可忽略），盤中放置砝碼。改變盤中砝碼總質(zhì)量，并測量的加速度大小，得到圖像。重力加速度大小為。在下列圖像中，可能正確的是A． B． C． D．【答案】【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系【專題】牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；圖析法；定性思想；理解能力【分析】先需要平衡摩擦力，可得出有一定質(zhì)量時(shí)，加速度才是存在，再根據(jù)牛頓第二定律列式求解。【解答】解：在水平桌面上，且與桌面有摩擦，故添加砝碼直到其重力等于物塊的最大靜摩擦力，后繼續(xù)添加砝碼，開始運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律可知解得：當(dāng)滿足時(shí)，圖像近似為不過原點(diǎn)的傾斜直線，較大，不滿足時(shí)圖像會(huì)彎曲，故正確，錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)。4．（2024?鹽都區(qū)校級(jí)三模）某同學(xué)利用如圖所示的裝置做《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)》，已知兩球的質(zhì)量分別為、（且，關(guān)于實(shí)驗(yàn)下列說法正確的（填選項(xiàng)前的字母）A．如果是的落點(diǎn)，則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中必有錯(cuò)誤 B．斜槽軌道必須很光滑 C．實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的是 D．實(shí)驗(yàn)需要秒表、天平、圓規(guī)等器材【答案】【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律【專題】實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ粚?shí)驗(yàn)題【分析】要保證碰撞前后球的速度方向保持不變，則必須讓球的質(zhì)量大于球的質(zhì)量．為了保證每次小球運(yùn)動(dòng)的情況相同，故應(yīng)該讓入射小球每次從同一位置滾下。本題要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律即，故需驗(yàn)證。【解答】解：、入射球要比靶球質(zhì)量大，因此質(zhì)量為的為入射小球，其碰前落地點(diǎn)為，碰后落地點(diǎn)為，故正確；、在同一組的實(shí)驗(yàn)中要保證入射球和靶球每次平拋的速度都相同，故每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，由于摩擦作用對(duì)它們的影響相同，因此軌道是否光滑不影響實(shí)驗(yàn)，故錯(cuò)誤；、不管是入射小球還是被碰小球，它們開始平拋的位置都是點(diǎn)，圖中是入射小球不發(fā)生碰撞時(shí)飛出的落地點(diǎn)；是被碰小球飛出的落地點(diǎn)；是入射小球碰撞后飛出的落地點(diǎn)，由于它們都是從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故可以用水平位移代表水平速度，故需驗(yàn)證表達(dá)式為：，故錯(cuò)誤。、本實(shí)驗(yàn)不需要測小球平拋運(yùn)動(dòng)的速度，故不需要測運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以不需要秒表，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的技巧是入射球和靶球從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)并且落到同一水平面上，故下落的時(shí)間相同，所以在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移，可見掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類題目。5．（2024?通州區(qū)一模）如圖所示，某物理興趣小組設(shè)計(jì)了驗(yàn)證“向心力與線速度大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。測得小鋼球的直徑為，細(xì)線長為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤Ｐ′撉驊覓祆o止不動(dòng)時(shí)，恰好位于光電門中央，力的傳感器示數(shù)為?，F(xiàn)將小鋼球拉到適當(dāng)高度處且細(xì)線拉直，由靜止釋放小鋼球，光電門記錄小鋼球遮光時(shí)間，力的傳感器示數(shù)最大值為，由此可知A． B．小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為 C．小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)所需向心力為力的傳感器示數(shù) D．在誤差允許的范圍內(nèi)，本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)所受合力和所需向心力相等，即【答案】【考點(diǎn)】向心力的表達(dá)式及影響向心力大小的因素；探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問題【專題】定量思想；推理法；推理能力；牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用【分析】根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，求出鋼球經(jīng)過光電門的線速度。鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由向心力公式求向心力。鋼球經(jīng)過光電門時(shí)所受合力是重力和細(xì)線拉力的合力。【解答】解：小球靜止不動(dòng)時(shí)，有小球做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)（即通過光電門）速度為，有由牛頓第二定律有聯(lián)立得故錯(cuò)誤，正確；由牛頓第二定律有小鋼球經(jīng)過光電門時(shí)所需向心力為故錯(cuò)誤。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題探究向心力大小與線速度的關(guān)系，對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題明確實(shí)驗(yàn)原理是首要任務(wù)，知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源是解答此題的關(guān)鍵。6．（2024?蘇州三模）如圖所示，小明在家嘗試用掛鎖作為擺錘，測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。下列說法中正確的是A．將擺錘擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn) B．?dāng)[錘擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)其加速度為零 C．?dāng)[線可以選長度約為的不可伸長的細(xì)線 D．?dāng)[錘擺角越大，實(shí)驗(yàn)誤差越小【答案】【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度【專題】理解能力；模型法；簡諧運(yùn)動(dòng)專題；比較思想【分析】應(yīng)將平衡位置作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，可減小誤差；擺錘擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，由合力提供向心力，其加速度不為零；可選長度約為的不可伸長的細(xì)線作為擺線；當(dāng)擺角很小時(shí)，擺錘的振動(dòng)才可看成簡諧運(yùn)動(dòng)?！窘獯稹拷猓?、擺錘經(jīng)過平衡位置時(shí)速度最大，從擺錘到達(dá)平衡位置開始計(jì)時(shí)，這樣可以減小誤差，故錯(cuò)誤；、擺錘擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，需要由合外力提供向心力，所以擺錘擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)其加速度不為零，故錯(cuò)誤；、擺錘直徑與擺線長度相比可以忽略不計(jì)，所以擺線可以選長度約為的不可伸長的細(xì)線，故正確；、如圖所示。當(dāng)擺角很小時(shí)，單擺的回復(fù)力為，此時(shí)擺錘的振動(dòng)可看成簡諧運(yùn)動(dòng)，則知擺角越大，誤差越大，故錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí)，要掌握實(shí)驗(yàn)操作方法，明確計(jì)時(shí)起點(diǎn)，理解擺錘的振動(dòng)可看成簡諧運(yùn)動(dòng)的條件：擺錘擺角很小。7．（2024?無錫一模）某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)中除小球的水平位移外，還必須測量的物理量有A．、球的直徑 B．、球的質(zhì)量 C．水平槽距紙面的高度 D．球釋放位置距水平槽的高度【答案】【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律【專題】推理能力；推理法；動(dòng)量定理應(yīng)用專題；定性思想【分析】根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式，表達(dá)式兩邊同時(shí)乘以時(shí)間，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得到最終要驗(yàn)證的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式判斷即可?！窘獯稹拷猓罕緦?shí)驗(yàn)利用平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，設(shè)水平槽末端在白紙上的投影為點(diǎn)，不放球時(shí)多次將球由同一位置靜止釋放，在白紙上的平均落點(diǎn)為，放上球，次將球由同一位置靜止釋放，、碰后各自在白紙上的平均的落點(diǎn)為、，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有兩球做平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度相同，故時(shí)間相同，上式兩邊同時(shí)乘以時(shí)間，則有根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知?jiǎng)t有根據(jù)表達(dá)式可知，除小球的水平位移外，還必須測量的物理量有、兩球的質(zhì)量，故正確，錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，要求學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。8．（2024?朝陽區(qū)一模）小明在完成“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)后，他想用該實(shí)驗(yàn)的原理測量一根輕彈簧的勁度系數(shù)，但由于彈簧的勁度系數(shù)太大，伸長量較小，不易直接測量。他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了測量。把彈簧豎直懸掛在支架上，在彈簧下端固定一個(gè)托盤，托盤下方連接鋼制圓柱體，圓柱體直徑小于盛水量筒內(nèi)壁直徑。調(diào)節(jié)底座高度，使圓柱體浸入水中。在托盤中不斷增加砝碼時(shí)，彈簧向下拉伸，圓柱體下移，通過量筒的刻度讀出水面上升的高度。已知水的密度為，圓柱體直徑為、量筒內(nèi)壁直徑為，重力加速度。對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后，他獲得了勁度系數(shù)的數(shù)值。對(duì)此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)需要用天平測量托盤和圓柱體的質(zhì)量 B．不考慮水的浮力，勁度系數(shù)測量值將偏大 C．水面上升的高度與彈簧伸長量的比值為 D．砝碼的重力與對(duì)應(yīng)水面上升的高度不成正比關(guān)系【答案】【考點(diǎn)】探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系【專題】彈力的存在及方向的判定專題；定量思想；推理法；推理能力【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合胡克定律分析；根據(jù)體積的關(guān)系分析砝碼的重力與對(duì)應(yīng)水面上升的高度。【解答】解：、本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是通過測量增加的砝碼的重力與增加的浮力之差得到彈簧的彈力變化量，通過液面高度變化得到彈簧的形變量，從而求出彈簧的勁度系數(shù)，所以不考慮考慮水的浮力，則彈簧的彈力變化量偏大，根據(jù)可知?jiǎng)哦认禂?shù)測量值將偏大，此實(shí)驗(yàn)不需要用天平測量托盤和圓柱體的質(zhì)量，故正確，錯(cuò)誤；、根據(jù)體積關(guān)系可得△△整理得故錯(cuò)誤；、根據(jù)分析可知砝碼增多，彈簧的形變量增大，則水面上升的高度也增大，根據(jù)可知水面上升的高度與彈簧的形變量成正比例關(guān)系，浮力與水面上升的高度成正比例關(guān)系，可知砝碼的重力與對(duì)應(yīng)水面上升的高度成正比關(guān)系，故錯(cuò)誤。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查胡克定律及受力平衡關(guān)系，解題關(guān)鍵掌握體積的變化關(guān)系。9．（2023?江蘇模擬）如圖甲所示，輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的一端，另一端固定，橡皮條的長度為，在圖乙中，用手通過兩個(gè)彈簧測力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)，小圓環(huán)受到拉力、、三力的共同作用，靜止于點(diǎn)，橡皮條伸長的長度為，撤去、，改用一個(gè)力單獨(dú)拉住小圓環(huán)，仍使它靜止于點(diǎn)，如圖丙所示，則與的合力是A． B．的反作用力 C． D．的反作用力【答案】【考點(diǎn)】驗(yàn)證力的平行四邊形定則【專題】定性思想；推理法；平行四邊形法則圖解法專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α痉治觥繉?shí)驗(yàn)采用是等效替代的思維方法。實(shí)驗(yàn)中要保證一個(gè)合力與兩個(gè)分力效果相同，結(jié)點(diǎn)的位置必須相同?！窘獯稹拷猓河靡粋€(gè)拉力將圓環(huán)拉到點(diǎn)，與用拉力和共同拉圓環(huán)產(chǎn)生相同效果，則和的合力是。故正確，錯(cuò)誤；故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確“探究共點(diǎn)力合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，是用一個(gè)彈簧秤拉力和兩個(gè)彈簧秤拉力產(chǎn)生相同的形變效果等效來驗(yàn)證力的平行四邊形定則的。10．（2023?姜堰區(qū)模擬）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為的小球1從斜槽上某一固定位置由靜止開始釋放，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的點(diǎn)。再把質(zhì)量為的小球2放在水平軌道末端，讓小球1仍從位置由靜止釋放，兩小球碰撞后從軌道末端水平拋出，小球2落到位于水平地面的點(diǎn)，小球1落到位于水平地面的點(diǎn)。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)小球選擇錯(cuò)誤，使，則兩個(gè)小球可能的落點(diǎn)分布正確的是A． B． C． D．【答案】【考點(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律【專題】實(shí)驗(yàn)探究題；動(dòng)量和能量的綜合；實(shí)驗(yàn)分析法；實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ欢克枷搿痉治觥扛鶕?jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒推導(dǎo)分析判斷。【解答】解：設(shè)小球1與小球2碰撞前瞬間的速度為，碰后瞬間二者的速度分別為、，因，則小球1反彈，由動(dòng)量守恒定律得兩小球在碰撞前后，水平方向的系統(tǒng)機(jī)械能滿足不增加原則，即又由于下落高度相同，所以兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，均設(shè)為，則可得，，則可得將四個(gè)選項(xiàng)中、、的數(shù)據(jù)分別代入以上兩式可知，不符合要求，符合要求。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理。二．多選題（共5小題）11．（2024?新鄭市校級(jí)三模）某同學(xué)用單擺測量學(xué)校的重力加速度大小，他通過改變擺長，測出幾組對(duì)應(yīng)的周期，并作出圖像如圖所示。下列說法正確的是A．應(yīng)選用質(zhì)量小、體積也小的小球做實(shí)驗(yàn) B．應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí) C．圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是擺長測量值偏大 D．通過作出圖像處理數(shù)據(jù)來求得重力加速度，可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差【答案】【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度【專題】信息給予題；定量思想；推理法；單擺問題；理解能力【分析】從減小阻力的角度分析如何選擇擺球；擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度最大，可以減小計(jì)時(shí)誤差；根據(jù)單擺周期公式求解函數(shù)，結(jié)合圖像分析作答；根據(jù)求得的函數(shù)，結(jié)合圖像的斜率分析質(zhì)量分布不均造成的影響?！窘獯稹拷猓海疄榱藴p小空氣阻力的影響，擺球應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球做實(shí)驗(yàn)，故錯(cuò)誤；．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置的速度最大，擺球停留時(shí)間短，為了減小誤差，應(yīng)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，故正確；．設(shè)擺線長度為，小球半徑為，根據(jù)單擺公式化簡可得可知，圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是測量擺長時(shí)，忘記加上小球的半徑，故錯(cuò)誤；．根據(jù)上述分析，圖像的斜率為通過作出圖像處理數(shù)據(jù)來求得重力加速度，可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。12．（2024?曲靖一模）惠更斯發(fā)現(xiàn)“單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與重力加速度的二次方根成反比”。為了通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論，某同學(xué)創(chuàng)設(shè)了“重力加速度”可以人為調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。如圖1所示，在水平地面上固定一傾角可調(diào)的光滑斜面，把擺線固定于斜面上的點(diǎn)，使擺線平行于斜面。拉開擺球至點(diǎn)，靜止釋放后，擺球在之間做簡諧運(yùn)動(dòng)，擺角為。擺球自然懸垂時(shí)，通過力傳感器（圖中未畫出）測得擺線的拉力為，擺球擺動(dòng)過程中，力傳感器測出擺線的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示，其中、、均已知。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?。下列選項(xiàng)正確的是A．多次改變圖1中角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度 B．單擺次全振動(dòng)的時(shí)間為 C．多次改變擺角，只要得出就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立 D．在圖2的測量過程中，滿足的關(guān)系【答案】【考點(diǎn)】用單擺測定重力加速度【專題】單擺問題；定量思想；推理法；推理能力【分析】根據(jù)題意求出等效重力加速度。根據(jù)圖2求周期，根據(jù)單擺周期和全振動(dòng)時(shí)間的關(guān)系求解作答；根據(jù)單擺周期公式分析作答；擺球自然懸垂時(shí)，根據(jù)平衡條件細(xì)線的拉力；在、位置，求拉力與的關(guān)系；在最低處點(diǎn)，根據(jù)向心力公式求速度；小球從到，根據(jù)動(dòng)能定理求速度，然后聯(lián)立求解作答?！窘獯稹拷猓海畹刃е亓铀俣葹椋瑒t有解得可知，多次改變圖1中角的大小，即可獲得不同的等效重力加速度，故正確；．單擺在運(yùn)動(dòng)過程中，、兩位置擺線的拉力最小，根據(jù)圖2可知，相鄰兩個(gè)擺線拉力最小的位置的時(shí)間間隔為半個(gè)周期，可知，單擺次全振動(dòng)的時(shí)間為故錯(cuò)誤；．根據(jù)單擺周期公式有可知，多次改變斜面傾角，只要得出就可以驗(yàn)證該結(jié)論成立，故錯(cuò)誤；．?dāng)[球自然懸垂時(shí)，通過力傳感器（圖中未畫出）測得擺線的拉力為，根據(jù)平衡條件有在圖2的測量過程中，擺球在位置有擺球在位置，根據(jù)牛頓第二定律有擺球從位置運(yùn)動(dòng)到位置，根據(jù)動(dòng)能定理有解得故正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵，能夠根據(jù)平衡條件求解等效重力，熟練掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)向心力公式、動(dòng)能定理和單擺周期公式。13．（2024?皇姑區(qū)校級(jí)模擬）在探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是A．長木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力 B．重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同，但每次應(yīng)使橡皮筋拉伸的長度相同 C．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最密集的部分進(jìn)行計(jì)算 D．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時(shí)，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算【答案】【考點(diǎn)】探究功與物體速度變化的關(guān)系【專題】實(shí)驗(yàn)題【分析】在利用橡皮筋探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選取幾條完全相同的橡皮筋，為使它們每次做的功相同，橡皮筋拉伸的長度必要保持一致；小車的運(yùn)動(dòng)是先加速后勻速，最后勻速的速度為最大速度，即為所求速度．實(shí)驗(yàn)中小車和木板間存在摩擦，實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力．【解答】解：、實(shí)驗(yàn)中小車和木板間存在摩擦，實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是用一個(gè)小木塊墊高長木板的一端，故正確；、橡皮筋完全相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)來使功倍增，故橡皮筋每次拉伸長度必須保持一致。故正確；、、當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原長時(shí)，小車合外力為零，做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度最大，因此此時(shí)速度即為小車最終獲得的速度，所以應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)最稀疏的部分進(jìn)行計(jì)算。故錯(cuò)誤，正確。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、誤差來源，通過選取幾條完全相同的橡皮筋是功成倍增加來化解變力做功的測量難點(diǎn)．14．（2024?浦東新區(qū)校級(jí)模擬）航天員在空間站開展基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，為全國青少年進(jìn)行太空授課。有同學(xué)設(shè)想在空間站利用下列裝置進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是A．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 B．用力傳感器研究作用力和反作用力的關(guān)系 C．研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 D．研究向心力的實(shí)驗(yàn) E．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 F．羽毛和金屬小球在玻璃管中下落【答案】【考點(diǎn)】牛頓第二定律求解向心力；探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律；探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【專題】定性思想；歸納法；平拋運(yùn)動(dòng)專題；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；平行四邊形法則圖解法專題；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題；理解能力【分析】空間站里面的物體處于完全失重狀態(tài)，因此凡是與重力相關(guān)的實(shí)驗(yàn)都不能正常進(jìn)行。本題只需要判斷下列實(shí)驗(yàn)是否與重力相關(guān)即可?！窘獯稹拷猓嚎臻g站里面的物體處于完全失重狀態(tài)，凡是與重力相關(guān)的實(shí)驗(yàn)都不能正常進(jìn)行，研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、羽毛和金屬小球在玻璃管中下落都與重力有關(guān)，故正確，錯(cuò)誤。故選：?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)完全失重狀態(tài)的應(yīng)用，在此狀態(tài)下，與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)都是不可以進(jìn)行的。15．（2023?屯昌縣二模）某同學(xué)要探究類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，他將一塊足夠大平整方木板的一端放在水面地面上，另一端用支撐物墊起，形成一個(gè)傾角為的斜面；他先將一個(gè)小木塊輕輕放在斜面上，放手后發(fā)現(xiàn)小木塊會(huì)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)；接著該同學(xué)將木塊置于木板左上角，同時(shí)給小木塊一個(gè)平行于木板上沿的水平向右初速度，測量木塊的運(yùn)動(dòng)軌跡，并沿平行于木板上沿和沿斜面向下方向建立坐標(biāo)系來研究木塊的運(yùn)動(dòng)。木塊與木板上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同均為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，下列說法正確的是A．小木塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條拋物線，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案可行 B．小木塊獲得初速度開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，其加速度大小為 C．小木塊沿軸方向的分運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．小木塊最終沿與軸平行的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小【答案】【考點(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)【專題】信息給予題；定量思想；推理法；運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題；運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)（二；理解能力【分析】．將木塊所受重力沿斜面向下和垂直斜面分解，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式求摩擦力，根據(jù)力的合成求合力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析木塊沿方向和沿方向的運(yùn)動(dòng)情況，然后作出判斷；對(duì)木塊減小受力分析，然后分析木塊沿方向所受的合力，結(jié)合牛頓第二定律分析運(yùn)動(dòng)情況。【解答】解：．小木塊獲得初速度開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力的方向與方向反向，把重力分解為垂直斜面向上和沿斜面向下的兩個(gè)力，支斜面對(duì)木塊的支持力，則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力，則根據(jù)牛頓第二定律有解得此后木塊在方向做加速運(yùn)動(dòng)，方向做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)方向速度減為零時(shí)方向不再運(yùn)動(dòng)，最終木塊在方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，解得加速度大小為，因此木塊不是做類平拋運(yùn)動(dòng)，故錯(cuò)誤，正確；．滑動(dòng)摩擦力的方向從最初與方向反向，逐漸變?yōu)檠剌S負(fù)方向，則小木塊沿軸方向的分運(yùn)動(dòng)為先做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故錯(cuò)誤。故選：。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了物體（木塊）在斜面上的曲線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)可以采用“化曲為直”的方法進(jìn)行研究；由于斜面粗糙，因此木塊的運(yùn)動(dòng)不是類平拋運(yùn)動(dòng)。三．填空題（共5小題）16．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)三模）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了標(biāo)記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿任意兩個(gè)相互垂直的方向作為軸和軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，并測量出另外兩個(gè)位置的坐標(biāo)值，、，，如圖所示。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，可得重垂線方向與軸間夾角的正切值為?！敬鸢浮俊究键c(diǎn)】探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)【專題】平拋運(yùn)動(dòng)專題；推理法；定量思想；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α痉治觥繉⒅亓铀俣确謩e沿、軸方向分解，再根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的推論分析作答?！窘獯稹拷猓喝鐖D、分別表示水平和豎直方向，設(shè)重垂線方向與軸間的夾角為，建立坐標(biāo)系存在兩種情況，如圖所示：當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時(shí)，則軸方向做勻減速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有軸方向有聯(lián)立解得當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時(shí)，則軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有軸方向有綜上所述，重垂線方向與軸間夾角的正切值為故答案為：【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用頻閃照相探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，本題的關(guān)鍵是理解實(shí)驗(yàn)的原理；難點(diǎn)是根據(jù)圖中給出的信息，利用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論分析求解重垂線方向與軸間夾角的正切值。17．（2024?廣西）單擺可作為研究簡諧運(yùn)動(dòng)的理想模型。（1）制作單擺時(shí)，在圖甲、圖乙兩種單擺的懸掛方式中，選擇圖甲方式的目的是要保持?jǐn)[動(dòng)中擺長不變；（2）用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，測得讀數(shù)如圖丙，則擺球直徑為；（3）若將一個(gè)周期為的單擺，從平衡位置拉開的角度釋放，忽略空氣阻力，擺球的振動(dòng)可看為簡諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，以釋放時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則擺球偏離平衡位置的位移與時(shí)間的關(guān)系為?！敬鸢浮浚?）擺長；（2）1.16；（3）?！究键c(diǎn)】用單擺測定重力加速度【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；單擺問題；實(shí)驗(yàn)探究能力【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，單擺在擺動(dòng)過程中，應(yīng)保持單擺的擺長不變，據(jù)此分析作答；（2）10分度游標(biāo)卡尺的精確度為，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)；（3）根據(jù)單擺周期公式求擺長，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求單擺的振幅，再求解單擺的振動(dòng)方程。【解答】解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，單擺在擺動(dòng)過程中，應(yīng)保持單擺的擺長不變，圖甲擺線的懸點(diǎn)固定，圖乙中擺線的懸點(diǎn)不固定，因此為了保持?jǐn)[動(dòng)中擺長不變，應(yīng)該選擇圖甲的方式；（2）10分度游標(biāo)卡尺的精確度為，擺球直徑；（3）根據(jù)單擺周期公式單擺的擺長根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，單擺的振幅將次單擺從最大位移處釋放，單擺的振動(dòng)方程為故答案為：（1）擺長；（2）1.16；（3）?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)、單擺的周期公式和單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；在求解擺球偏離平衡位置的位移與時(shí)間的關(guān)系時(shí)，要主要釋放擺球的初位置。18．（2023?安徽三模）重力加速度是一個(gè)非常重要的物理量，同一星球不同位置的重力加速度可能不同，不同星球表面的重力加速度也可能不同。（1）下列關(guān)于測重力加速度和單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的相關(guān)論述，正確的是（填選項(xiàng)序號(hào)）；用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼可以粗測地球表面某處的重力加速度在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天器內(nèi)可以用單擺測所在位置的重力加速度，利用相關(guān)公式可以求出航天器的軌道半徑單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由重力和拉力的合力提供我們通常所說的秒擺周期是（2）某同學(xué)利用單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期公式以及重力加速度隨高度的變化關(guān)系式來粗測學(xué)校附近一座山的海拔高度，具體做法和要求如下：在近似海拔零高度處，用單擺測擺球在一定時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)到達(dá)山頂后，用同一單擺測量擺球在相同的時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)每次測量時(shí)都控制單擺的最大偏角小于測出單擺的擺長根據(jù)相關(guān)知識(shí)求出山的海拔高度約為地球半徑的多少倍①在上述選項(xiàng)中，不需要的是（填選項(xiàng)序號(hào)）；②由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求出山頂?shù)闹亓铀俣群秃０瘟愀叨忍幍闹亓铀俣戎仁?；③這座山的海拔高度是地球半徑的倍?！敬鸢浮浚?）；（2）①；②；③?！究键c(diǎn)】用單擺測定重力加速度【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；單擺問題；實(shí)驗(yàn)探究能力【分析】（1）根據(jù)重力公式、失重現(xiàn)象、單擺的受力情況和單擺的周期公式分析判斷；（2）根據(jù)單擺周期公式、重力和萬有引力相等推導(dǎo)分析。【解答】解：（1）根據(jù)重力公式有：，即，所以用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼可以粗測地球表面某處的重力加速度，故正確；在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天器內(nèi)，單擺處于完全失重狀態(tài)，不能用單擺測所在位置的重力加速度，不能利用相關(guān)公式可以求出航天器的軌道半徑，故錯(cuò)誤；單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由重力沿切線方向的分量提供，故錯(cuò)誤；我們通常所說的秒擺周期是，故正確。故選：。（2）①實(shí)驗(yàn)只需要計(jì)算比例關(guān)系，不需要測量單擺的擺長，所以在上述選項(xiàng)中，不需要的是；②根據(jù)單擺周期公式有：，則可得山頂?shù)闹亓铀俣群秃０瘟愀叨忍幍闹亓铀俣戎葹椋?；③根?jù)地球表面重力和萬有引力相等有：，即則有：解得這座山的海拔高度是地球半徑的倍。故答案為：（1）；（2）①；②；③?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查利用單擺測定重力加速度實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理。19．（2023?鹽山縣校級(jí)模擬）利用如圖甲所示的裝置測量重力加速度。已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示，把紙帶上的某點(diǎn)作為第一個(gè)點(diǎn)，記作，在紙帶上距點(diǎn)一定距離另取3個(gè)連續(xù)的點(diǎn)、、，測量得到、、各點(diǎn)到點(diǎn)的距離分別為，，。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求得打點(diǎn)時(shí)重物的速度2.31（保留三位有效數(shù)字），測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ūＡ魞晌挥行?shù)字），請(qǐng)寫出一條減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法：。【答案】2.31；9.5；把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更換為電火花計(jì)時(shí)器。【考點(diǎn)】測定自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度【專題】重力專題；實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)分析法；實(shí)驗(yàn)探究題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ欢克枷搿痉治觥浚?）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度，求解瞬時(shí)速度，由逐差公式求解重力加速度大小。變速直線運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度，求解瞬時(shí)速度，由逐差公式求解重力加速度大小；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，提出減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法?！窘獯稹拷猓河深}意可知相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程平均速度，打點(diǎn)時(shí)重物的速度為：根據(jù)逐差法求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋河捎诒緦?shí)驗(yàn)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，受到的摩擦阻力較大，可以換為電火花計(jì)時(shí)器，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。故答案為：2.31；9.5；把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更換為電火花計(jì)時(shí)器?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，會(huì)用逐差法求重力加速度，知道產(chǎn)生誤差的原因提出減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。20．（2023?瓊山區(qū)校級(jí)三模）（1）在圖1使用量程時(shí)，圖中表針示數(shù)是0.44；在圖2若使用的是較大量程，圖中表針示數(shù)為。（2）如圖3甲所示，用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。①為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有：。②圖乙是彈簧彈力與彈簧伸長量的圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為。圖線不過原點(diǎn)的原因是由于?！敬鸢浮浚?）0.44；8.5；（2）①刻度尺；②200；彈簧自身重力的影響?！究键c(diǎn)】探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系【專題】基本實(shí)驗(yàn)儀器；定量思想；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；彈力的存在及方向的判定專題；實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)分析法；實(shí)驗(yàn)探究題【分析】（1）電流表的量程為，分度值為，采用“半格估讀”法讀數(shù)；電壓表的量程，分度值為，采用“估讀”法讀數(shù)；（2）設(shè)彈簧自身重力為，根據(jù)胡克定律求解函數(shù)，結(jié)合圖像斜率的含義求彈簧勁度系數(shù)；根據(jù)函數(shù)分析圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因。【解答】解：（1）電流表的量程為，電流表的讀數(shù)為；電壓表的量程，電壓表的讀數(shù)為；（2）①為了測量彈簧的原長和彈簧長度，還需要的測量工具為刻度尺；②設(shè)彈簧的自身重力為，彈簧的伸長量為根據(jù)胡克定律，未掛鉤碼時(shí)有掛上鉤碼后，有聯(lián)立解得圖像的斜率結(jié)合函數(shù)可知，圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)因此彈簧的勁度系數(shù)根據(jù)函數(shù)可知，圖線不過原點(diǎn)的原因是彈簧自身重力的影響。故答案為：（1）0.44；8.5；（2）①刻度尺；②200；彈簧自身重力的影響?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電流表、電壓表的讀數(shù)以及彈簧勁度系數(shù)的測量；電流表和電壓表的讀數(shù)要掌握讀數(shù)的規(guī)則；彈簧自身重力的影響使得彈簧下端未掛鉤碼時(shí)彈簧有一個(gè)伸長量。四．實(shí)驗(yàn)題（共5小題）21．（2024?天津）某同學(xué)用圖示裝置探究加速度與力的關(guān)系。（1）為補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力，調(diào)節(jié)木板傾角，使小車在不掛槽碼時(shí)運(yùn)動(dòng)，并打出紙帶進(jìn)行檢驗(yàn)，圖中能表明補(bǔ)償阻力恰當(dāng)?shù)氖?；?）某次實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶，部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出），測得，，，。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源頻率為，則小車的加速度（要求充分利用測量數(shù)據(jù)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（3）該同學(xué)將一個(gè)可以直接測出繩子拉力的傳感器安裝在小車上，小車和傳感器總質(zhì)量為。按要求補(bǔ)償阻力后，該同學(xué)共進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)，懸掛的槽碼質(zhì)量依次為、、、。處理數(shù)據(jù)時(shí)，用兩種方式得到小車（含傳感器）受到的合力，一種將槽碼所受重力當(dāng)作合力、另一種將傳感器示數(shù)當(dāng)作合力，則這兩種方式得到的合力差異最大時(shí)，槽碼質(zhì)量為?！敬鸢浮浚?）；（2）0.51；（3）40【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系【專題】定量思想；實(shí)驗(yàn)探究能力；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)分析法【分析】（1）補(bǔ)償阻力時(shí)，應(yīng)使小車在不掛槽碼時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)是均勻分布的。（2）根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率，確定打相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔。根據(jù)：△，應(yīng)用逐差法求得加速度。（3）依據(jù)題意，應(yīng)用牛頓第二定律求得這兩種方式得到的合力差的大小與槽碼質(zhì)量的關(guān)系式，根據(jù)得到的關(guān)系式分析判斷?！窘獯稹拷猓海?）補(bǔ)償阻力時(shí)，應(yīng)使小車在不掛槽碼時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)是均勻分布的，故圖能表明補(bǔ)償阻力是恰當(dāng)?shù)?，故正確，錯(cuò)誤。故選：。（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源頻率為，打相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為：根據(jù)△，應(yīng)用逐差法可得：（3）設(shè)小車和傳感器總質(zhì)量為，懸掛的槽碼質(zhì)量為。若將槽碼所受重力當(dāng)作合力，即：對(duì)小車和傳感器，以及懸掛的槽碼整體，由牛頓第二定律得：可得：若將傳感器示數(shù)當(dāng)作合力，根據(jù)牛頓第二定律得：則這兩種方式得到的合力差的大小為：顯然，槽碼質(zhì)量越大時(shí)，此合力差異越大，則槽碼質(zhì)量最大為時(shí)，這兩種方式得到的合力差異最大。故答案為：（1）；（2）0.51；（3）40【點(diǎn)評(píng)】本題考查了探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。掌握應(yīng)用逐差法求解加速度的方法，以及實(shí)驗(yàn)中如何測量合力的方法。22．（2024?鎮(zhèn)海區(qū)模擬）（1）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。如果用天平稱出兩個(gè)大小相同小球的質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)時(shí)用質(zhì)量為的小球作為被碰小球，則（填“”“”或“”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓小球多次從斜槽上位置由靜止釋放，通過白紙和復(fù)寫紙找到其平均落地點(diǎn)的位置，圖中點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的豎直投影，測出平拋射程；然后把小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜槽上位置由靜止釋放，與被碰小球發(fā)生正碰，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為、，測出兩小球相碰后的平拋射程、，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用所測物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩小球碰撞前后動(dòng)量守恒。如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將斜槽固定好后，用閃光頻率一定的頻閃照相機(jī)研究兩小球的碰撞過程。先只讓小球從斜槽上位置由靜止開始釋放，小球離開斜槽后，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝小球的兩位置如圖乙所示；再將小球放在斜槽的末端，讓小球仍從位置處由止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝下兩個(gè)小球的位置如圖丙所示；需要的物理量已經(jīng)在圖中標(biāo)出。兩小球在碰地過程中若動(dòng)量守恒，滿足的關(guān)系式為。（2）某同學(xué)在做“用油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)在水面均勻地撒上一層爽身粉。在液面上方滴入一滴油酸酒精溶液后，形成了如圖丁所示形狀的油膜，該同學(xué)認(rèn)為形成油膜面積過小，測量面積時(shí)誤差較大。該同學(xué)接著再依次滴入第二滴、第三滴油酸酒精溶液。但該同學(xué)發(fā)現(xiàn)滴入油酸酒精溶液后形成的油膜面積先略有增加，后又很快縮小，基本上恢復(fù)到滴入第一滴溶液后的油膜面積。造成滴入多滴油酸酒精溶液后，油膜面積基本不變的原因是。若該同學(xué)用三滴油酸酒精溶液中油酸的體積及對(duì)應(yīng)形成的面積計(jì)算分子直徑，計(jì)算得到的分子直徑與實(shí)際分子直徑相比。（選填“偏大”、“偏小”或“基本相同”【答案】（1），，；（2）爽身粉太厚，不能形成單分子油膜；偏大?！究键c(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律【專題】分析綜合能力；動(dòng)量與動(dòng)能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合；定量思想；推理法【分析】（1）為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量；應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求出實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析出面積不變的原因，結(jié)合分子直徑的計(jì)算公式得出測量值和計(jì)算值的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）為防止碰撞后入射球反彈，驗(yàn)中質(zhì)量為的入射小球和質(zhì)量為的被碰小球的質(zhì)量關(guān)系是大于；如果碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律定律得：小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，上式兩邊同時(shí)乘以得：整理可得：設(shè)碰撞前球的速度為，碰撞后球的速度為，碰撞后球的速度為，設(shè)頻閃照相的時(shí)間間隔是，兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：頻閃照相的時(shí)間間隔相等，則有：整理可得：（2）油膜面積基本不變的原因是：爽身粉太厚，不能形成單分子油膜；由于油膜面積偏小，所以計(jì)算得到的分子直徑與實(shí)際分子直徑相比偏大。故答案為：（1），，；（2）爽身粉太厚，不能形成單分子油膜；偏大?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于實(shí)驗(yàn)題，要弄清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理以及數(shù)據(jù)處理等問題，一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法都是根據(jù)教材上給出的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行拓展、延伸，所以一定要熟練掌握教材中的重要實(shí)驗(yàn)。23．（2025?邯鄲一模）重力加速度是物理學(xué)中一個(gè)重要概念，它描述了在地球表面附近自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。某探究小組確定了兩種方案測量重力加速度，一是利用單擺測量重力加速度，二是利用平拋運(yùn)動(dòng)測量重力加速度。方案一：利用單擺測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?）甲同學(xué)欲利用圖1裝置測量重力加速度，乙同學(xué)分析該裝置測量周期時(shí)，測量全振動(dòng)次數(shù)較多時(shí)擺球容易做圓錐擺，于是提議利用圖2雙線擺和光電計(jì)數(shù)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。已知每根輕細(xì)線長度為，兩懸點(diǎn)間相距。當(dāng)小球通過光電門（平衡位置）時(shí)，光電計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次，同時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。請(qǐng)回答下列問題：①如圖3，用螺旋測微器測得小球直徑4.700。若計(jì)數(shù)器顯示的計(jì)數(shù)次數(shù)為，所用時(shí)間為，則雙線擺的振動(dòng)周期，利用圖2測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋ㄓ谩?、、、表示）。②若利用圖1測量重力加速度，由于擺球做圓錐擺導(dǎo)致測量的重力加速度（選填“偏大”或“偏小”。方案二：利用平拋運(yùn)動(dòng)測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?）如圖4所示，四分之一圓弧軌道固定在水平臺(tái)面上，在圓弧軌道最低點(diǎn)固定有壓力傳感器，將小球由圓弧軌道某一高度靜止釋放，小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)壓力傳感器顯示的壓力大小為，小球離開圓弧軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，圓弧軌道的半徑為，小球的質(zhì)量為，拋出點(diǎn)距離地面的高度為，水平射程為，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葴y量值（用已經(jīng)測得的量表示）。【答案】（1）4.700；；；偏大；（2）【考點(diǎn)】測定自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度；用單擺測定重力加速度【專題】單擺問題；定量思想；推理法；實(shí)驗(yàn)探究能力【分析】（1）根據(jù)螺旋測微器的精確度讀數(shù)，根據(jù)題意解得周期，結(jié)合單擺周期公式解得重力加速度；（2）根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解答?！窘獯稹拷猓海?）①螺旋測微器的精確度為，由圖3可知讀數(shù)為雙線擺的振動(dòng)周期為雙線擺的等效擺長由單擺周期公式代入數(shù)據(jù)解得②單擺周期公式為解得圓錐擺的周期公式為為擺線與豎直方向的夾角），可知圓錐擺的周期小于單擺的周期，所以如果測量全振動(dòng)次數(shù)較多時(shí)擺球做了圓錐擺，測得的周期偏小，由計(jì)算得到的偏大。（2）根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，聯(lián)立解得故答案為：（1）4.700；；；偏大；（2）【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用自由落體運(yùn)動(dòng)和單擺運(yùn)動(dòng)解得重力加速度，解題關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)原理，注意牛頓第二定律的運(yùn)用。24．（2024?北京）如圖甲所示，讓兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平選用兩個(gè)半徑不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球（2）圖甲中點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為的小球從斜槽上的位置由靜止釋放，小球落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次。然后，把質(zhì)量為的被碰小球置于斜槽末端，再將質(zhì)量為的小球從位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次。分別確定平均落點(diǎn)，記為、和為單獨(dú)滑落時(shí)的平均落點(diǎn)）。圖乙為實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)記錄，簡要說明如何確定平均落點(diǎn)；分別測出點(diǎn)到平均落點(diǎn)的距離，記為、和。在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式成立，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。（3）受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案。如圖丙所示，用兩根不可伸長的等長輕繩將兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的點(diǎn)和點(diǎn)，兩點(diǎn)間距等于小球的直徑，將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至點(diǎn)由靜止釋放，在最低點(diǎn)與靜止于點(diǎn)的小球2發(fā)生正碰，碰后小球1向左反彈至最高點(diǎn)，小球2向右擺動(dòng)至最高點(diǎn)。測得小球1，2的質(zhì)量分別為和，弦長、、。推導(dǎo)說明，、、、、滿足什么關(guān)系即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒?！敬鸢浮浚?）；（2）、用圓規(guī)畫圓，盡可能用最小的圓把各個(gè)落點(diǎn)圈住，這個(gè)圓的圓心位置代表平均落點(diǎn)；、；（3）、、、、需要滿足：，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒；推導(dǎo)過程見解答?！究键c(diǎn)】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律【專題】定量思想；分析綜合能力；推理法；動(dòng)量與動(dòng)能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析；（2）、根據(jù)最小圓法確定平均落點(diǎn)；、由動(dòng)量守恒定律倒推出需要驗(yàn)證的表達(dá)式；（3）根據(jù)動(dòng)能定理結(jié)合動(dòng)量守恒定律求解需要滿足的表達(dá)式?！窘獯稹拷猓海?）、實(shí)驗(yàn)要保證小球到達(dá)斜槽末端時(shí)以相等的速度做平拋運(yùn)動(dòng)，要求小球從斜槽的同一位置由靜止釋放且斜槽軌道末端水平即可，故正確；、為了保證兩球發(fā)生對(duì)心碰撞，兩球的半徑要相等，故錯(cuò)誤；、為防止反彈，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，故正確。故選：。（2）、用圓規(guī)畫圓，盡可能用最小的圓把各個(gè)落點(diǎn)圈住，這個(gè)圓的圓心位置代表平均落點(diǎn)；若碰撞過程動(dòng)量守恒，設(shè)小球的初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量守恒定律應(yīng)滿足，小球做平拋運(yùn)動(dòng)豎直位移相同，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由可知，平拋初速度與水平位移成正比故應(yīng)滿足的表達(dá)式為；（3）設(shè)輕繩長為，小球從偏角處靜止擺下，擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度為，小球經(jīng)過圓弧對(duì)應(yīng)的弦長為則由動(dòng)能定理得：由數(shù)學(xué)知識(shí)可知：聯(lián)立解得：若兩小球碰撞過程中動(dòng)量守恒，選水平向右為正方向，則有其中，，整理可得：故答案為：（1）；（2）、用圓規(guī)畫圓，盡可能用最小的圓把各個(gè)落點(diǎn)圈住，這個(gè)圓的圓心位置代表平均落點(diǎn)；、；（3）、、、、需要滿足：，即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒；推導(dǎo)過程見解答。【點(diǎn)評(píng)】此題全面考查了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的原理、操作過程、數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，只要從基本原理出發(fā)可以解答屬，其中第三問需要利用數(shù)學(xué)知識(shí)分析。25．（2024?天心區(qū)校級(jí)模擬）小明在家中用一根輕彈簧、水瓶、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，驗(yàn)證力的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟如下：?。扔脠D釘將彈簧一端固定在白紙上，彈簧另一端通過細(xì)繩懸掛礦泉水瓶（與墻、紙無摩擦），如圖甲所示；ⅱ．將另一細(xì)繩拴于細(xì)繩上點(diǎn)，并將細(xì)繩水平拉直后用圖釘固定，在白紙上：記下、、的位置，如圖乙所示；ⅲ．在保證點(diǎn)位置不變的情況下，交換彈簧與細(xì)繩的位置，使其方向與（ⅱ）中對(duì)應(yīng)方向平行，如圖丙所示；ⅳ．按照上述方法改變彈簧與細(xì)繩的夾角多測幾次。（1）對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法或操作正確的是；（選填選項(xiàng)前的字母）．還需要用天平測出礦泉水的質(zhì)量．還需要測量彈簧的原長以及圖甲、乙、丙中彈簧的長度．為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，彈簧與細(xì)繩的夾角應(yīng)該越大越好．步驟（ⅳ）中每次重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，都應(yīng)保證點(diǎn)位置與第一次實(shí)驗(yàn)記錄的位置一致（2）小明在進(jìn)行步驟（ⅲ）時(shí)由于粗心將水瓶中的水灑落了少許，但彈簧和細(xì)繩的方向都與（ⅱ）中平行，點(diǎn)位置也與（ⅱ）中重合，這一操作（選填“會(huì)”或“不會(huì)”造成誤差?！敬鸢浮浚?）；（2）會(huì)?！究键c(diǎn)】探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律【專題】實(shí)驗(yàn)分析法；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；定性思想；共點(diǎn)力作用下物體平衡專題【分析】（1）本實(shí)驗(yàn)是通過合力與分力作用效果相同，利用作圖方法驗(yàn)證平行四邊形定則，已知兩個(gè)夾角，需要測量力的大小。根據(jù)胡克定律，力的大小與彈簧的伸長量成正比，力的大小可用彈簧伸長量來表示，因此必須測量彈簧的伸長量；（2）根據(jù)平衡條件分析，彈簧彈力會(huì)變化，據(jù)此判斷實(shí)驗(yàn)是否會(huì)造成誤差?！窘獯稹拷猓海?）．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知甲圖可測量合力，乙、丙兩圖測量分力，結(jié)合胡克定律可知還需要測量彈簧的原長以及圖甲、乙、丙中彈簧的長度，以便測量三個(gè)力的大小，不需要用天平測量礦泉水的質(zhì)量，故錯(cuò)誤，正確；．為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，彈簧與細(xì)繩的夾角適當(dāng)即可，故錯(cuò)誤；．步驟（ⅳ）中每次重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要保證點(diǎn)位置與第一次實(shí)驗(yàn)記錄的位置一致，從而使實(shí)驗(yàn)更具有普遍性，故正確。故選：。（2）小明在進(jìn)行步驟（ⅲ）時(shí)由于粗心將水瓶中的水灑落了少許，雖然彈簧和細(xì)繩的方向都與（ⅱ）中平行，點(diǎn)位置也與（ⅱ）中重合，會(huì)導(dǎo)致彈簧彈力變小，從而造成實(shí)驗(yàn)誤差。故答案為：（1）；（2）會(huì)?！军c(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用胡克定律，需要測量彈簧伸長量。掌握實(shí)驗(yàn)原理，從多個(gè)角度分析理解實(shí)驗(yàn)，提高分析解決問題的能力。

考點(diǎn)卡片1．牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】圓周運(yùn)動(dòng)的過程符合牛頓第二定律，表達(dá)式Fn＝man＝mω2r＝m＝m也是牛頓第二定律的變形，因此可以將牛頓第二定律與向心力結(jié)合起來求解圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問題?！久}方向】我國著名體操運(yùn)動(dòng)員童飛，首次在單杠項(xiàng)目中完成了“單臂大回環(huán)”：用一只手抓住單杠，以單杠為軸做豎直面上的圓周運(yùn)動(dòng)．假設(shè)童飛的質(zhì)量為55kg，為完成這一動(dòng)作，童飛在通過最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度至少是4g，那么在完成“單臂大回環(huán)”的過程中，童飛的單臂至少要能夠承受多大的力．分析：運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，由單杠對(duì)人拉力與重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求解．解答：運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，設(shè)運(yùn)動(dòng)員手臂的拉力為F，由牛頓第二定律可得：F心＝ma心則得：F心＝2200N又F心＝F﹣mg得：F＝F心+mg＝2200+55×10＝2750N答：童飛的單臂至少要能夠承受2750N的力．點(diǎn)評(píng)：解答本題的關(guān)鍵是分析向心力的來源，建立模型，運(yùn)用牛頓第二定律求解．【解題思路點(diǎn)撥】圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)問題分析（1）向心力的確定①確定圓周運(yùn)動(dòng)的軌道所在的平面及圓心的位置．②分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力，該力就是向心力．（2）向心力的來源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力．（3）解決圓周運(yùn)動(dòng)問題步驟①審清題意，確定研究對(duì)象；②分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；③分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的來源；④根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程．2．測定自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】測定自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度的幾種方法列舉如下：1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，紙帶一端系著重物，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。用夾子夾住紙帶，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，松開夾子后重物自由下落，選擇打出點(diǎn)跡清晰的紙帶。（2）對(duì)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離h進(jìn)行測量，利用g＝'求出重力加速度。2.頻閃照相法頻閃照相機(jī)可以每間隔相等的時(shí)間拍攝一次，利用頻閃照相機(jī)可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的位置，根據(jù)Δx是否為恒量，可判斷自由落體運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Δx＝aT2可求出重力加速度g＝。由g＝也可以求出重力加速度g。3.滴水法（1）如圖所示，讓水滴自水龍頭滴下，在水龍頭正下方放一個(gè)盤，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地滴下，并調(diào)節(jié)使第一滴水碰到盤的瞬間，第二滴水正好從水龍頭開始下落，并且能依次持續(xù)下去。（2）用刻度尺測出水龍頭距盤面的高度h。（3）測出每滴水下落的時(shí)間T，其方法是：當(dāng)聽到某一滴水滴落在盤上的同時(shí)，開啟停表開始計(jì)時(shí)，之后每落下一滴水依次計(jì)數(shù)1，2，3，…，當(dāng)數(shù)到n時(shí)按下停表停止計(jì)時(shí)，則每一滴水下落的時(shí)間T＝。（4）由h＝得g＝＝。【命題方向】某同學(xué)仿照“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一實(shí)驗(yàn)，利用如圖1所示的裝置測量重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。（1）對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置及其操作的要求，下列說法正確的是BD（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源B．應(yīng)先接通電源后放開紙帶C．重物最好選用密度較小的材料，如泡沫塑料D．開始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止（2）如圖2所示為某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的一條較為理想的紙帶。把開頭幾個(gè)模糊不清的點(diǎn)去掉，以較清晰的某一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)A，依次標(biāo)記為點(diǎn)B、C、D、E、F、G，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝0.02s。測量出各點(diǎn)間的距離已標(biāo)在紙帶上。求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)D時(shí)重物的瞬時(shí)速度為0.58m/s，物體在D、F兩點(diǎn)間的平均速度為0.77m/s，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度的值約為9.6m/s2。（本題計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）若實(shí)際電源的頻率大于50Hz，測得C點(diǎn)的速度偏?。ㄌ睢捌蟆被颉捌　保?。分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是交流電源，限位孔要在同一豎直線上；先接通電源后釋放紙帶；多次實(shí)驗(yàn)減小誤差；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律計(jì)算瞬時(shí)速度，逐差法計(jì)算物體的加速度。（3）根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用原理分析誤差。解答：（1）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要接交流電源，故A錯(cuò)誤；B．操作時(shí)，應(yīng)先接通電源后放開紙帶，故B正確；C．重物最好選用密度較大的材料，如鐵質(zhì)材料，目的是減小空氣阻力的影響，故C錯(cuò)誤；D．開始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止，目的是充分利用紙帶，故D正確。故選：BD。（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知點(diǎn)D時(shí)重物的瞬時(shí)速度＝×10﹣2m/s＝0.58m/sD、F兩點(diǎn)間的平均速度＝×10﹣2m/s＝0.77m/s逐差法可求加速度為＝×10﹣2m/s2＝9.6m/s2（3）若實(shí)際電源頻率大于50Hz，則打點(diǎn)周期偏小，若計(jì)算時(shí)仍用0.02s計(jì)算，則測得C點(diǎn)速度偏小。故答案為：（1）BD；（2）0.58，0.77，9.6；（3）偏小點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量速度和加速度的實(shí)驗(yàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)的操作，學(xué)會(huì)簡單的數(shù)據(jù)分析，在計(jì)算過程中要注意單位的換算?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法的注意事項(xiàng)（1）為盡量減小空氣阻力的影響，重物應(yīng)選密度大的，如鐵錘等。（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直固定好。（3）重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放，且要先打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放重物。（4）改變重物的質(zhì)量，重復(fù)打出幾條