高考物理力学实验集锦5

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5探究加速度与物体质量、物体受力的关系(高考物理力学实验)含答案与解析

5探究加速度与物体质量、物体受力的关系（高考物理力学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某同学“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．①打点计时器应接（填“交流”或“直流”）电源．②该同学为平衡摩擦力，适当增大靠近打点计时器一端木板与桌面的夹角，直至．③在平衡小车与桌面之间摩擦力后，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a=m/s2，打点计时器打下计数点3时小车的速度v3=m/s．（计算结果均保留三位有效数字）．2．在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置．小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．①当M与m的大小关系满足时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．②一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与的图象．③如图2所示为甲同学根据测量数据作出的a﹣F图线，说明实验存在的问题是．④小车带动纸带通过电火花计时器，打出的部分计数点如图3所示．每相邻两点间还有四点未画出来，电火花计时器使用的是220V、T=0.02s的交流电，求：电火花计时器打第2个计数点时，小车的速度v2=m/s，小车的加速度a= m/s2．（结果保留两位有效数字）3．如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出绳中拉力，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计，由于遮光条的宽度很小，可认为遮光条通过光电门时速度不变．（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=mm．（2）实验时，该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将滑块从A位置由静止释放，测量遮光条到光电门的距离L，若要得到滑块的加速度，还需由数字计时器读出遮光条通过光电门B的；（3）下列不必要的一项实验要求是A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B．应使A位置与光电门间的距离适当大些C．应将气垫导轨调节水平D．应使细线与气垫导轨平行（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F，已知滑块总质量为M，用（2）问中已测物理量和已给物理量写出M和F间的关系表达式F=．4．如图1所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲﹑乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的力传感器能显示挂钩处所受的拉力．不计空气阻力及一切摩擦．（1）先用游标卡尺测遮光片的宽度如图2所示，读出遮光片的宽度d= mm．．（2）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使力传感器示数等于小车所受合外力，实验前必要的操作是；此实验是否需要满足小车质量远大于传感器、沙和沙桶总质量（是、否）．（3）实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t，改变小车质量m，测得多组m﹑t的值，建立合适的坐标系，描点作出图线．下列能直观得出“合外力一定时，物体的加速度与质量成反比”的结论的图线是图3中的．5．某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）①影响加速度的因素有合外力F和物体的质量．本实验采用的物理学研究方法是．②图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2．（保留两位有效数字）6．①探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如图（甲）所示．把带有滑轮的长木板左端垫高，在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动，打点计时器在纸带打出一行小点，如果，就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡．②某同学在做验证机械能守恒定律的实验中，使用50Hz交变电流作电源，在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，他测量了C点到A点、和E点到C点的距离，如图（乙）所示．则打纸带上C点时物体的速度为m/s，重物的加速度为m/s2．（结果保留两位有效数字）7．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中．请完成下列各实验步骤：（1）某组同学用如图（1）所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．这种研究方法叫法．A．首先要，目的是使小车受到合力就是细绳对小车的拉力．B．实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力．C．实验中，在满足塑料桶和砝码的总质量小车质量关系的前提下，塑料桶和砝码总重力才近似等于小车受到的合外力．D．实验中应先打开打点计时器的电源，然后再释放小车．E．改变砝码的个数，多次测量．（2）某组同学通过实验得出数据，并画出a﹣F图象如图（2）所示，那么该组同学实验中出现的问题是．（3）另一组同学想通过该装置研究塑料桶和砝码及小车组成的系统能量转化关系．已知塑料桶和砝码的总质量为m，小车的质量为M．实验中，他通过对纸带的分析和测量得出：当塑料桶及砝码由静止开始下降高度为h时，小车的瞬时速度为v，则该组同学要得到的能量转化关系式为．（用题目给出的物理量表达，忽略小车重力势能的变化）8．在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两实验小组引进“位移传感器”、“力传感器”，分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．在运动过程中位移传感器（B）发出信号，位移传感器（A）接收信号且显示小车运动的位移．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a﹣F图象．（1）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是．（2）图（c）中符合甲组同学做出的实验图象的是；符合乙组同学做出的实验图象的是．9．“探究物体质量不变时，加速度与物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．①除实验装置图甲中显示的实验器材外，还缺少哪些器材；②在平衡小车与木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a=m/s2．（结果保留2位有效数字）③平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．将砝码盘中砝码总重力mg视为合外力F，本次实验中，砝码盘中的砝码取自小车中，故系统的总质量不变．根据实验数据，并作出a﹣F图象，如图丙．请问：经检验该同学“平衡摩擦力”做得很精确，但作出的a﹣F图线仍不通过原点，主要原因是；本次实验中，是否应该满足M≫m这样的条件？（M表示小车总质量，m 表示砝码及砝码盘重物总质量）（填“是”或“否”）．10．要利用轨道、滑块（其前端固定有挡光窄片K）、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m．轨道上A、B两点处放置有光电门（图中未画出）．实验中，重力加速度g取10m/s2．（1）用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d=mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为t A、t B，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=；（2）该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：请根据表中数据在图丙中作出a﹣m图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施．A．每次实验的M+m′都相等B．每次实验都保证M+m′远大于mC．每次实验都保证M+m′远小于m D．每次实验的m′+m都相等（3）根据a﹣m图象，可知μ=（请保留两位有效数字）．11．现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺．（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）①让小车自斜面上方一固定点A l从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t．②用米尺测量A l与A2之间的距离s．则小车的加速度a=．③用米尺测量A1相对于A2的高度h．所受重力为mg，则小车所受的合外力F=．④改变，重复上述测量．⑤以h为横坐标，为缎坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．（2）在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑．测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0．②进行（1）中的各项测量．③计算与作图时用（h﹣h0）代替h．对此方案有以下几种评论意见：A、方案正确可行．B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动．C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关．其中合理的意见是．12．如图1所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50H Z交流电．小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2．（1）下列说法正确的是．A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣图象（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a ﹣F图象，可能是图2中的图线．（选填“甲”、“乙”、“丙”）13．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．（1）为了平衡小车与木板间的摩擦力，应适当抬高木板端（填“左”或“右”）．（2）在此实验中，要求钩码的质量小车的质量（填“远大于”或“远小于”）（3）若有一位同学按要求打出一条纸带，已知计时器的时间间隔为0.02s，每5个点取一个计数点，如图乙所示，则计数点12间的距离cm，计数点4的速度m/s，小车的加速度是m/s2．14．在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装成如图1所示．请你指出该装置中两处错误或不妥之处：①；②．（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验．图2是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为m/s2．（图中数据单位均为cm）15．一同学在探究加速与合外力和质量的关系时，利用了如图甲所示的实验装置完成了实验探究，回答下列问题：（1）如图甲中保持长木板水平，下列操作必要的有．A．通过改变砂桶中砂的质量来改变牵引力大小B．本实验中不必满足砂与砂桶的总质量远小于小车的质量C．如果在小车与细绳之间加一力传感器，则仍需测出砂和砂桶的总质量D．实验时应先释放小车再接通电源（2）为了减小实验误差，可以将长木板的右端适当垫高以平衡摩擦力，则下列叙述正确的是．A．平衡摩擦力时，取下砂桶和纸带，改变斜面的倾角使小车在长木板上匀速下滑B．平衡摩擦力的目的是使细绳的拉力与摩擦力平衡C．平衡摩擦力后小车受到的合外力等细绳的拉力D．平衡摩擦力时将长木板的一端垫高，只要通过砂桶牵引小车匀速运动即可（3）如果某次操作得到的纸带如图乙，其中O、A、B、C为等时间间隔的计数点，打点计时器的打点周期为T=0.02s，则小车的加速度大小为（结果保留两位小数）．（4）该同学在长木板水平和倾斜两种情况下分别探究了加速度与合外力的关系，并将多次操作所得的实验数据描绘在了如图丙的坐标系中，则图线（填“A”或“B”）应为长木板倾斜情况的加速度与合外力的关系图线，由力象可得小车的质量为kg．16．某实验小组利用如图的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系，将右端带有轻小且光滑的定滑轮的长木板左端抬起固定在水平桌面上，并在长木板上合适的位置固定两光电门A和B．现将一带有遮光条的物块放在长木板上，并用轻质细绳跨过定滑轮连接一质量为m的钩码Q，然后将物块由静止释放，已知两光电门之间的距离为L，物块和遮光条的总质量为M，遮光条宽度为d（d远小于L），物块经过两光电门时的挡光时间分别为△t A、△t B．回答下列问题：（1）该小组的同学平衡摩擦力后，实验还需满足，物块受到的合外力才近似等于钩码的重力，物块在长木板上下滑时加速度a=（用d、L、△t A、△t B表示）．（2）实验前，该小组的同学已经平衡了摩擦力，则（填“可以”或“不可以”）用该装置验证物块与钩码Q组成的系统的机械能守恒，其原因为．17．为了探究物体的加速度与质量的关系时，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置，装置中有电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码（总质量用M表示）、砂和砂桶（总质量用m表示）、刻度尺等，请回答下列问题：（1）为了完成本实验，下列实验器材中必不可少的是．A．低压直流电源B．秒表C．天平（附砝码）D．低压交流电源（2）实验误差由偶然误差和系统误差，本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和阻力对实验的影响属于系统误差．为了使实验结果更贴近结论，应尽量地减少摩擦阻力的影响，即按如图的方式将长木板的一端适当垫高，以平衡摩擦力时，取下沙桶并将纸带穿过打点计时器，使小车带动纸带在长木板上做运动．（3）探究小车的加速度与其质量的关系时，可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量．在完成本实验时，为了使沙桶的总重力近似地等于小车的牵引力，则沙桶的总质量与小车的总质量的关系应满足．（4）该实验小组的同学在某次测量时，得到了如图所示的纸带，其中A，B，C 为相邻的三个计数点，且相邻两计数点的打点频率为f，AB两点间的距离用x1表示，BC两点间的距离用x2表示，则该小车加速度的表达式a=，如果f=10Hz、x1=5.90cm、x2=6.46cm，则加速度的值应为a=m/s2（保留两位小数）．（5）在完成以上操作后，将得到的数据用图象进行处理，则小车的加速度的倒数关于小车的质量M的函数图象符合实际情况的是．18．某实验小组同学用如图1所示装置“探究物体加速度与力、质量的关系”。

五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)：力学实验 (学生版)

专题17力学实验一、实验题1(2023·全国·统考高考真题)在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。

完成下列实验步骤：①用图钉将白纸固定在水平木板上。

②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。

将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均挂上测力计。

用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测力计的示数得到两拉力F 1和F 2的大小，并。

(多选，填正确答案标号)A.用刻度尺量出橡皮条的长度B.用刻度尺量出两细线的长度C.用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置D.用铅笔在白纸上标记出两细线的方向③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到，由测力计的示数得到拉力F 的大小，沿细线标记此时F 的方向。

④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作F 1和F 2的合成图，得出合力F 的大小和方向；按同一标度在白纸上画出力F 的图示。

⑤比较F 和F 的，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。

2(2023·全国·统考高考真题)某同学利用如图(a )所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。

让小车左端和纸带相连。

右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。

钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。

某次实验得到的纸带和相关数据如图(b )所示。

(1)已知打出图(b )中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s ．以打出A 点时小车位置为初始位置，将打出B 、C 、D 、E 、F 各点时小车的位移Δx 填到表中，小车发生对应位移和平均速度分别为Δx 和v，表中Δx AD=cm ，vAD =cm /s 。

位移区间AB AC ADAE AF Δx cm 6.6014.60Δx AD 34.9047.30vcm/s66.073.0v AD87.394.6(2)根据表中数据得到小车平均速度v随时间Δt 的变化关系，如图(c )所示。

高中物理力学实验大全

高中物理力学实验大全力学实验是高中物理实验的一个重要分支。

在力学实验中，主要研究物体运动的规律，探讨物体的运动状态，包括速度、加速度、力和能量等方面的变化。

本文将介绍十种高中物理力学实验的操作方法及实验结果。

1. 用动量定理验证牛顿第二定律实验目的：通过测量不同质量的小车在经过一定距离后达到的速度，验证牛顿第二定律。

实验器材：小车、导轨、时间计、尺子、重物、电子秤、数据采集器。

实验步骤：1) 在导轨的一端放置重物，使导轨处于倾斜状态。

2) 将小车放在导轨上，对小车进行称重，并记录下小车的质量。

3) 预先将电子秤放在小车所经过的终点，记录下电子秤显示的重量。

4) 启动计时器，放开小车，记录下小车经过一定距离后的时间t及对应的速度v。

5) 重复实验三次，并取平均值。

实验结果及分析：根据动量定理，p=mv，小车在倾斜导轨上的势能转化为动能，在对称点转化为最大动能，此处动能等于摩擦力的负功。

通过实验测量得到小车的速度和质量，可以计算出小车的动能和动量，进而验证牛顿第二定律。

实验结果表明，小车的速度与质量成正比，即v∝m，验证了牛顿第二定律的结论 F=ma。

2. 利用物体自由落体实验验证重力加速度的大小实验目的：通过测量不同高度的物体下落时间，验证物体自由落体时的加速度大小。

实验器材：计时器、绳、微型摆锤、质量块、电子秤、天平。

实验步骤：1) 在实验室地面下方放置微型摆锤，在与微型摆锤对称的另一侧放置重物。

2) 用绳把重物绑定在摆锤上方，让重物自由下落。

3) 同时启动计时器和下落状态的重物，记录下重物在不同高度下落所需的时间t。

4) 重复实验三次，并取平均值。

5) 根据公式s=1/2gt²计算出在不同高度下落的时间t 和自由落体加速度g。

实验结果及分析：通过实验结果计算可得，物体自由落体时的加速度大小为9.8 m/s²，验证了该定值的正确性。

由此还可以推导出万有引力常数 G 和地球质量 M 的数值。

2024年高考物理实验真题集锦

2024年高考物理实验真题集锦高考物理实验部分一直是考生备考的重要内容之一。

通过实验真题的学习与练习能够帮助考生更好地理解物理实验原理、掌握实验操作技巧，并且提前熟悉考试题型与要求。

本篇文章将为大家整理2024年高考物理实验真题集锦，为考生提供备考参考。

第一部分：力学实验1. 当前世界上已发现的最大的恒星-A型超巨星-R136a1的质量达到了太阳质量的265倍。

请你通过实验测量，计算出它的体积。

2. 目前的航天技术已经可以实现人类登月，但月球上的重力与地球上的重力存在很大差异。

通过实验比较，探究月球上的重力加速度与地球上的重力加速度之间的差异，并给出合理解释。

3. 甲乙两种运动的小球由水平面上分别沿直道同时竖直向上抛掷，小球在上升时因受到重力影响逐渐减速，达到最高点后开始下落。

实验测量并分析两个小球从离地面相同的高度抛掷到达最高点所需的时间，并解释产生差异的原因。

第二部分：光学实验1. 光的传播具有直线传播和折射传播的特性。

请通过光的折射定律进行实验，验证光的折射现象，并绘制出光线通过不同介质时的传播路线图。

2. 平面镜是光学实验中常用的物品，通过实验观察平面镜的成像特点，并分析成像的原理与过程，掌握平面镜成像规律。

3. 凸透镜和凹透镜是常见的光学实验器材，通过实验分析透镜的成像特点，并利用透镜成像规律解释实验结果。

第三部分：电学实验1. 电阻是电路中常见元件。

请通过实验测量不同长度的导线材料的电阻大小，并绘制出电阻与导线长度之间的关系曲线。

2. 电流的大小与电压、电阻之间有一定的关系，请通过实验测量不同电压下通过相同电阻的电流值，并绘制出电流与电压之间的关系曲线。

3. 利用电磁感应的原理，可以实现发电机的工作。

请通过实验观察电磁感应现象，并通过实验结果解释电磁感应产生电流的原理。

总结：本文总结了2024年高考物理实验部分的真题集锦，涵盖了力学、光学和电学三个模块的实验题目。

通过认真学习与实践这些实验题目，考生可以更好地掌握物理实验知识与技巧，提高解题能力。

高考力学实验精编

一条纸带如图所示，从比较清晰的点迹开始，每相邻五个打印点（五个间隔）取一个点作为计数点，分别标作0、1、2、3、4。

测得0、1两计数点间的距离x 1=30.0mm ，1、2两计数点间的距离x 2=36.1mm , 2、3两计数点间的距离x 3=42.0mm, 3、4两计数点间的距离x 4＝48.0mm ，则小车在1计数点速度为______m/s ，小车的加速度为________m/s 2。

2.“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图8所示的纸带。

图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．（S 6一S 1）等于（S 2一S 1）的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 3.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz ，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x 轴重合，左边与y 轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是m/s 2（保留两位有效数字）。

4.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz 。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

根据图中数据计算的加速度a = (保留三位有效数字)。

(2)回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。

高中物理实验--力学篇

高中物理实验--力学篇高中物理实验—力学篇实验一：研究匀变速直线运动。

实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系。

实验三：验证力的平行四边形定则实验四：验证牛顿运动定律实验五：探究动能定理实验六：验证动量守恒定律一、实验基本要求：高中阶段力学实验：研究匀变速直线运动：探究弹力和弹簧伸长的关系：验证力的平行四边形定则：验证牛顿运动定律：探究动能定理：二、实验数据处理：研究匀变速直线运动：1.利用逐差法求平均加速度：,,,2.利用平均速度求瞬时速度3.利用速度—-时间图像求加速度：作出速度—时间的图像，通过图像的斜率求物体的加速度。

探究弹力和弹簧伸长的关系：1.以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标，根据所测数据在坐标纸上描点。

2.按照图中各点的分布与走向，作出一条平滑的图线，所画的点不一定都在这条直线上，但要注意使图线两侧的点数大致相同。

3.以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理含义。

验证力的平行四边形定则：1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，做起平行四边形，过O点画对角线即为合力F的图示。

2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一个弹簧测力计的拉力F’的图示.验证牛顿运动定律：探究动能定理：1.测出每次做功后，小车获得的速度2.分别用各次实验测得的v和W，绘制W-v或W-v2、W-v3、...图像，直到明确得出W和v的关系。

3.结论：物体的速度v与外力做功W间的关系为W正比于v2。

三、实验误差分析：研究匀变速直线运动：1.使用刻度尺测计数点距离时有误差。

2.作v-t图像时出现的作图误差。

3.电源频率不稳定，造成打点时间间隔不完全相同。

4.长木板粗糙程度不均匀，小车运动时加速度有变化造成的误差。

经典实验装置，本实验不需要平衡摩擦力，本实验还可用来验证牛顿第二定律及探究功与动能变化的关系，但都需要平衡摩擦力。

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高考物理探究性实验题汇编一・力学篇1.（无锡市一调）学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。

下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。

I.理论探究:根据牛顿运动定律和冇关运动学公式，推导在恒定合外力的作用下，功与物体动能变化间的关系，请在答题纸上对应位置写出你的推导过程。

II.实验探究：①某同学的实验方案如图乙所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验谋羌，你认为在实验屮还应该采取的两项措丿施是：a. ▲；b. ______________ ；②如图丙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中力、B、C、D、E、F是计数点,相邻计数点间的吋间间隔为几距离如图。

则打C点吋小车的速度为▲；要验证合外力的功打动能变化间的关系，除位移、速度外，还要测出的物理量有丙答案：推导（2分）:牛顿第二定律得F合=恥,由运动学公式得v22-vi2=2t/x,由功的定义式"合=F小,三式联立得"合=———772V.22 - 2 1II①a.平衡摩擦力（1分）b.钩码的重力远小于小车的总重力（1分）②如护（2分，其它正确也得分）钩码的重力和小车的总质量（2分）2.（淮安一调9分）物体因绕轴转动时而具有的动能叫转动动能.转动动能的大小与角速度大小冇关，为了探究转动动能的大小与角速度Z间的定量关系，某同学设计了下列一个实验，即研究砂伦的转动.先让砂伦由电动机带动作匀速转动并测出其角速度⑴，然后让砂轮脱离动力，由于克服轮边缘的摩擦阻力做功，砂轮最后停下來，测出砂轮开始脱离动力到停止转动的圈数实验中得到几组〃和血的数值见下表：（砂轮直径店10cm,（1）根据功能关系，请你帮他计算出砂轮每次脱离动力时的转动动能，并填厂、入表格内；A （2）利用实验数据，请你帮他确定此砂伦的转动动能与角速度人小定量关系式77777777/77是一▲答案：解：（1）（H7rd） =0-E k代入数据，得E k=OAn分别填：0.5、2、8、18、32 （直接填数据，正确的不扣分）（2）E k=2co2评分说明：第（1）问5分；第（2） 4分。

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高考物理实验专题复习：力学实验—、基本仪器1、请认真观察本题图示并读出螺旋测微器的测量结果为mm,游标卡尺的测量结果为mm。

二、纸带（一）匀加速直线运动（用纸带计算瞬时速度和加速度）1.（9分）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。

他将打点计时器接到频率为50Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带。

他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明£>, 第二十一个点下标明E。

测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm,OE长为13.73cm,财丁C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小车运动的加速度大小为m/s2, AB的距离应为cm。

（保留三位有效数字）参考答案1.（每）；旨 & B /1—14. 56cm —13. 73cm（用纸带计算瞬时速度和加速度，分析由于电源频率引起的误差）2、在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02S的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打3、C、。

、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：（1） __________________________________计算VF的公式V F = ;（2）以A点对应的时刻为t=0,根据表格中数据做出物体的v-t图象，利用图象求得其加速度a =m/s2；（3）如果当时电网中交变电流的频率是上51Hz,而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比（选填：偏大、偏小或不变）。

参考答案 4. （12 分）（1）* =<10? （2）=0.425±0.005m/s2；图略（3）偏小（纸带的迁移）3、（本题满分13分（1）（3分）图中给出的是用螺旋测微器测量某一圆柱形工件的直径时的示数图，由图可知此工件的直径应为mm o2（10分）如图甲所示，是用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动，以替代打点计时器。

高中物理力学实验专题汇总之欧阳美创编

实验一研究匀变速直线运动时间：2021.01.01 创作：欧阳美考纲解读 1.练习正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度．基本实验要求1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．2．实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．3．注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带．(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．规律方法总结1．数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等．(2)处理的方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质．②利用逐差法求解平均加速度a1＝x4－x13T2，a2＝x5－x23T2，a3＝x6－x33T2⇒a＝a1＋a2＋a33③利用平均速度求瞬时速度：v n＝xn＋xn＋12T＝dn＋1－dn－12T④利用速度—时间图象求加速度a．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度．2．依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3……x n是相邻两计数点间的距离．(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：T＝0.02n(打点计时器的频率为50 Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)．(4)Δx＝aT2，因为T是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量，所以Δx必然是个恒量．这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.考点一对实验操作步骤的考查例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有________．A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D．取下纸带，然后断开电源E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔___________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _____________________将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H……)；实验步骤的合理顺序为：________________.例2(2012·山东理综·21(1))某同学利用如图1所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图2所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.图1图2①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2. 1．运动性质的判断：看相邻计数点间的距离特点．2．瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度．3．加速度的求解：(1)v－t图象法；(2)推论法：Δx＝aT2；(3)逐差法．例3某校研究性学习小组的同学用如图3甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：图3(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(结果均保留两位有效数字)创新方向盘点以教材中的实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性等特点．盘点1 实验器材的改进①为了保证小车真正做匀加速直线运动，用气垫导轨替代长木板――→替代打点计时器②用频闪照相或光电计时器――→盘点2 在新情景下完善实验步骤及数据分析1．如图4所示，在“探究匀变速运动的规律”的实验中图4(1)为消除摩擦力对实验的影响，可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力，则在不挂钩码的情况下，下面操作正确的是( )A．未连接纸带前，放开小车，小车能由静止开始沿木板下滑B．未连接纸带前，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑C．放开拖着纸带的小车，小车能由静止开始沿木板下滑D．放开拖着纸带的小车，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑(2)图5是实验中得到的一条纸带的一部分，在纸带上取相邻的计数点A、B、C、D、E.若相邻的计数点间的时间间隔为T，各点间距离用图中长度表示，则打C点时小车的速度可表示为v C＝________，小车的加速度可表示为a＝______.图52．如图6所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点．图6(1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为________；(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v v②(填“大于”、“等于”或“小于”)；①________(3)图中________(填选项字母)．A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得3．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图7甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤．实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2 s和4.0×10－3 s．用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d，其示数如图丙所示．图7(1)滑块的宽度d＝________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________ m/s.(结果保留两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．4．图8是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示．图8(1)OD间的距离为________ cm.(2)图9是根据实验数据绘出的s－t2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示________，a＝________ m/s2(结果保留三位有效数字)．图95．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图10甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图乙是打出的纸带的一段．图10(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出．滑块下滑的加速度a＝________m/s2.(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．(填入所选物理量前的字母)A．木板的长度LB．木板的末端被垫起的高度hC．木板的质量m1D．滑块的质量m2E．滑块运动的时间t(3)测量第(2)问中所选定的物理量需要的实验器材是________．(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用所测物理量表示，重力加速度为g)．与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你看法的一个论据：____________________________________________________ ____________.1、（2016海南卷）某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。

高中物理力学实验集锦

力学实验集锦1、力是物体之间的相互作用实验仪器：磁铁、小铁块；细线、钩码(学生用)教师操作：磁铁吸引铁块。

学生操作：用细线使放在桌上的钩码上升。

实验结论：力是物体对物体的作用。

2、测量力的仪器实验仪器：弹簧秤(2只)弹簧秤：(1)构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律，即F拉=F弹=kx，故弹簧秤的刻度是均匀的，构造如图。

(2)保养①测力计不能超过弹簧秤的量程。

②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零，方法是将弹簧秤竖直挂起来，如其指针不指零位，就需要调零，一般是通过移动指针来调零。

③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。

④读数时应正对平视。

⑤测量时，除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外，还要估读一位。

⑥一次测量时间不宜过久，以免弹性疲乏，损坏弹簧秤。

教师操作：两只弹簧秤钩在一起拉伸，可检验弹簧秤是否已损坏。

3、力的图示实验仪器：刻度尺、圆规4、重力的产生及方向实验仪器：小球、重锤、斜面教师操作：向上抛出小球，小球总是会落到地面。

教师操作：小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。

实验结论：地球对它附近的一切物体都有力的作用，地球对它周围的物体都有吸引的作用。

教师操作：观察重锤线挂起静止时，线的方向。

教师操作：观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。

实验结论：重力的方向与水平面垂直且向下，而不是垂直物体表面向下。

5、重力和质量的关系实验仪器：弹簧秤、钩码(100g×3只)教师操作：将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上，分别读出它们受到的重力为多少牛，将数据记在表格中，做出相应计算。

实验结论：物体的质量增大几倍，重力也增大几倍，即物体所受的重力跟它的质量成正比，这个比值始终是9.8N/kg。

6、悬挂法测重心实验仪器：三角板、悬线、不规则形状薄板(人字形梯子、绳子)教师操作：在A点用线将不规则物体悬挂起来；在B点将不规则物体悬挂起来，两次重锤线的交点即是重心。

(若条件许可，可用梯子、绳子测出人的重心位置。

高中力学实验大全(学生版)

实验一研究匀变速直线运动1.实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、、导线、电源、复写纸片.2.实验原理3.实验步骤(1)按照如图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，先，后；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带重复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析.4.注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行.(2)两先两后：实验中应先，后；实验完毕应， .(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止及与滑轮相撞.(4)减小误差：小车的加速度宜适当，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm 的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.(5)小车从位置释放.5.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的和，确定物体的运动性质等.(2)方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质.②利用逐差法求解平均加速度a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2⇒a ＝a 1＋a 2＋a 33＝ ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝＝④作出速度—时间图象，通过图象的求解物体的加速度；(3)Δx ＝aT 2，只要小车做运动，它在任意两个的时间间隔内的就一定相等.实验二探究弹力和弹簧伸长的关系1.实验原理弹簧受到拉力作用会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等；弹簧的越大，也就越大.2.实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸.3.实验步骤(1)安装实验仪器(2)测量弹簧的(或总长)及所受的(或所挂钩码的质量)，列表作出记录，要尽可能多测几组数据.(3)根据所测数据在坐标纸上描点，以为纵坐标，以弹簧的为横坐标.(4)按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条(包括直线)，所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同.(5)以弹簧的伸长量为，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数.4.数据处理(1)列表法：将测得的F、x填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量x的在误差允许范围内是相等的.(2)图象法：以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条的直线.(3)函数法：弹力F与弹簧伸长量x满足的关系.2.注意事项(1)不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度.(2)尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据.(3)观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用来连接这些点. (4)统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.3.误差分析(1)钩码标值不准确、弹簧长度测量不准确带来误差.(2)画图时描点及连线不准确也会带来误差.实验三验证力的平行四边形定则1.实验原理：互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相同.2.实验器材：木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.3.实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上.(2)两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.如图1甲所示.(3)用铅笔描下的位置和的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据求出合力F.(4)只用一个弹簧测力计，通过细绳套把拉到与，记下弹簧测力计的和细绳的，如图乙所示.(5)比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，看它们在实验误差允许的范围内是否相同.4.注意事项(1)将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相同为止.(2)被测力的方向应与方向一致.(3)读数时应正对、平视刻度.(4)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要，是为了使合力的作用效果与两个分力共同作用效果相同，这是利用了的思想. (5)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜.(6)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.细绳套应适当长一些，便于确定力的方向.(7)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示一些.5.误差分析(1)误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等.(2)减小误差的办法：①实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度盘，要按要求和弹簧测力计的精度正确读数和记录.②作图时使用刻度尺，并借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行.实验四探究加速度与力、质量的关系1.实验方法控制变量法：(1)保持质量不变，探究跟的关系.(2)保持合外力不变，探究与的关系.(3)作出a－F图象和a－1m图象，确定其关系.2.实验器材：小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压、导线两根、纸带、天平、米尺.3.实验步骤(1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m.(2)安装：按照如图1所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车).(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能下滑.(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先后，断开电源，取下纸带编号码.②保持小车的质量m不变，改变小盘和砝码的质量m′，重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a. 描点作图，作a－F的图象④保持小盘和砝码的不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－1m图象.4.注意事项：(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力. (3)实验条件：(4)一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.5.数据处理：(1)利用及逐差法求a.(2)以a为纵坐标，F为横坐标，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成.(3)以a为纵坐标，1m为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m 成.6.误差分析(1)实验原理不完善：本实验用小盘和砝码的总重力代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小盘和砝码的总重力.(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.实验五探究动能定理1.实验目的：探究功与物体速度变化的关系.2.实验原理(1)一根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功为W.(2)两根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为.(3)三根橡皮筋作用在小车上移动距离s——做功应为(4)利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，由图象可以确定功与速度变化的关系.3.实验器材：、小车、木板、、纸带、铁钉、刻度尺等.4.实验步骤(1)垫高木板的一端，平衡.(2)拉伸的橡皮筋对小车做功：①用一条橡皮筋拉小车——做功W.②用两条橡皮筋拉小车——做功2W. ③用三条橡皮筋拉小车——做功3W.(3)测出每次做功后小车获得的.(4)分别用各次实验测得的v和W绘制W－v或W－v2、W－v3、……图象，直到明确得出W 和v的关系.5.实验结论：物体速度v与外力做功W间的关系.6.实验注意事项：(1)将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与平衡.方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做运动，找到长木板的一个合适的倾角.(2)测小车速度时，应选纸带上的点迹均匀的部分，也就是选小车做运动的部分.(3)橡皮筋应选规格一样的.力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值.(4)小车质量应大一些，使纸带上打的点多一些.7.实验探究的技巧与方法：(1)不直接计算W和v的数值，而只是看第2次、第3次……实验中的W和v是第1次的多少倍，简化数据的测量和处理.(2)作W－v图象，或W－v2、W－v3图象，直到作出的图象是一条.实验六验证机械能守恒定律1.实验目的：验证机械能守恒定律.2.实验原理通过实验，求出做自由落体运动物体的和相应过程动能的增加量，若二者相等，说明机械能守恒，从而验证机械能守恒定律.3.实验器材：打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、、铁架台、导线两根.4.实验步骤(1)安装器材：将固定在铁架台上，用导线将打点计时器与低压电源相连.(2)打纸带：用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近，先，再，让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新的纸带重打几条(3～5条)纸带.(3)选纸带（分两种情况说明）：①若选第1点O 到下落到某一点的过程，即用来验证，应选点迹清晰，且第1、2两点间距离小于或接近的纸带.②用验证时，由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为基准点，这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否小于或接近2 mm 就无关紧要了. ③图象法：从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h ，并计算各点速度的平方v 2，然后以12v 2为纵轴，以h 为横轴，根据实验数据作出12v 2－h 图象.若在误差允许的范围内图象是一条过原点且斜率为的直线，则验证了机械能守恒定律.5.实验结论：在的范围内，自由落体运动过程机械能守恒.6.误差分析(1)测量误差：减小测量误差的方法，一是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值.(2)系统误差：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功，故动能的增加量ΔE k ＝12m v n 2必定于重力势能的减少量，尽可能使用以及改进安装减小阻力。

物理高考必考典型实验预测力学实验

2011年物理高考必考典型实验预测2力学实验适用：全国通用1.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。

打点计时器的电源频率为50Hz 。

①.如果用S1、S2、 S3、S4、S5、S6 来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=__________________。

其大小为a=_____m/s 2 ②与纸带上D 点相对应的瞬时速度v=_________ m/s 。

（答案均要求保留3位有效数字）1【答案】：解：①()()23216549T s s s s s s a ++-++=，1.93m/s2（用逐差法或图象法求。

）②1.19m/s2.物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”，我们提供了如图的实验装置。

①某同学根据所学的知识，结合如图所示的装置，设计了一个本实验情景的命题：设质量为m （已测量）的小球在重力mg 作用下从开始端自由下落至光电门发生的____________，通过光电门时的___________，试探究外力做的功___________与小球动能变化量__________的定量关系。

请在前两空格处填写物理量的名称和对应符号；在后两空格处填写数学表达式。

②某同学根据上述命题并测出如下数字：用天平测定小球的质量m ＝0.50kg ，用游标尺测出小球的直径d ＝1.00cm ，用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h ＝80.80cm ，计时装置记下小球经过光电门所用的时间t ＝2.50×10─3s ，由此可算得小球经过光电门的速度为_________m/s 。

小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为_________J ，小球动能变化量为_________J 。

高考物理备战系列力学实验——高考在线2011

力学实验1．（福建）（18分）（1）（6分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为 cm。

②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是。

（填选项前的字母）A.把单摆从平衡位置拉开30度的摆角，并在释放摆球的同时开始计时tB.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为100C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小2.（重庆）某同学设计了如题22图3所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。

滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m‘，托盘和盘中砝码的总质量为m，实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m／s2。

①为测量滑块的加速度a ，须测出它在A 、B 间运动的与，计算a 的运动学公式是；②根据牛顿运动定律得到a 与m 的关系为：()()1g a m g M m m μμ+=-'++ 他想通过多次改变m ，测出相应的a 值，并利用上式来计算μ。

若要求a 是m 的一次函数，必须使上式中的保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于；③实验得到a 与m 的关系如题22图4所示，由此可知μ= （取两位有效数字）【答案】⑴①位移时间 22tS a =m+'滑块上⑵m3．（浙江）（10分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。

为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是① （漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用② 。

4．（新课标）（10分）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。

一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。

2018-2022年高考物理试题全国卷分类汇编：力学实验

7.【2020全国I卷23题】(9分)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下：
（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；
（7）定义，本次实验δ=________%（保留1位有效数字）。
8.【2020全国II卷22题】（5分）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。
令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B释放时的高度h0=0.590 m，下降一段距离后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的时间T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小为a=_______m/s2（保留3位有效数字）。
2018-2022年全国卷高考物理汇编—力学实验
1.【2018全国I卷22题】（5分）如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为_______cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m（保留3位有效数字）。
5.【2019新课标II卷22题】（5分）如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验．所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等．回答下列问题：

高考物理专题力学实验

高考物理专题力学实验在近几年高考中，力学实验题分值大多低于电学实验题，主要以两种方式考查：一种是常规实验，立足教材，侧重考查基本实验能力。

考查内容有测量工具的使用，实验原理、测量方案的理解、实验条件的控制、实验数据的处理、误差分析等。

另一种是创新类实验，能有效地考查学生的实验探究能力，难度也略大些。

2022年高考复习中应继续关注与打点计时器和弹簧秤有关的实验，命题情境可能更加生活化。

高考考向1力学物理量的测量和计算1．熟悉力学物理量的测量和计算方法(1)以mm为单位，10分度的游标卡尺读数时小数点后只有1位，20和50分度的游标卡尺读数时小数点后有2位。

(2)不要把游标尺的边缘当成零刻线，末尾的0不能省略。

(3)以mm为单位，螺旋测微器读数时小数点后有3位，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出。

(4)注意题目要求的单位是否为mm，若不是则要先以mm 为单位读数，然后再换算为题目要求的单位。

命题角度1测量工具的使用和读数【典例1】下图中游标卡尺的读数是________ mm，螺旋测微器的读数是________ mm。

解析游标卡尺的主尺读数为1.0 cm＝10 mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为10×0.05 mm＝0.50 mm，所以最终读数为10 mm＋0.50 mm＝10.50 mm，螺旋测微器的固定刻度为5.0 mm，可动刻度为31.5×0.01 mm＝0.315 mm，所以最终读数为 5.0 mm＋0.315 mm＝5.315 mm(5.312～5.318 mm)。

答案10.50 5.315(5.312～5.318)命题角度2力学物理量的测量和计算【典例2】某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。

物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。

已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。