2024年高考物理真題模擬題匯編18力學實驗含解析

PAGEPAGE25專題18力學試驗1．（2024·新課標Ⅰ卷）某同學用如圖所示的試驗裝置驗證動量定理，所用器材包括：氣墊導軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、兩個與計算機相連接的光電門、砝碼盤和砝碼等。試驗步驟如下：（1）開動氣泵，調整氣墊導軌，輕推滑塊，當滑塊上的遮光片經過兩個光電門的遮光時間________時，可認為氣墊導軌水平；（2）用天平測砝碼與砝碼盤的總質量m1、滑塊（含遮光片）的質量m2；（3）用細線跨過輕質定滑輪將滑塊與砝碼盤連接，并讓細線水平拉動滑塊；（4）令滑塊在砝碼和砝碼盤的拉動下從左邊起先運動，和計算機連接的光電門能測量出遮光片經過A、B兩處的光電門的遮光時間Δt1、Δt2及遮光片從A運動到B所用的時間t12；（5）在遮光片隨滑塊從A運動到B的過程中，假如將砝碼和砝碼盤所受重力視為滑塊所受拉力，拉力沖量的大小I=________，滑塊動量變更量的大小Δp=________；（用題中給出的物理量及重力加速度g表示）（6）某次測量得到的一組數據為：d=1.000cm，m1=1.5010-2kg，m2=0.400kg，△t1=3.90010-2s，Δt2=1.27010-2s，t12=1.50s，取g=9.80m/s2。計算可得I=________N·s，Δp=____kg·m·s-1；（結果均保留3位有效數字）（7）定義，本次試驗δ=________%（保留1位有效數字）?！敬鸢浮看蠹s相等m1gt120.2210.2124【解析】（1）當經過A,B兩個光電門時間相等時，速度相等，此時由于阻力很小，可以認為導軌是水平的。（5）由I=Ft，知，由知。（6)代入數值知，沖量，動量變更量。（7）。2．（2024·新課標Ⅱ卷）一細繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B，如圖所示。一試驗小組用此裝置測量小球B運動的加速度。令兩小球靜止，細繩拉緊，然后釋放小球，測得小球B釋放時的高度h0=0.590m，下降一段距離后的高度h=0.100m；由h0下降至h所用的時間T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小為a=_______m/s2（保留3位有效數字）。從試驗室供應的數據得知，小球A、B的質量分別為100.0g和150.0g，當地重力加速度大小為g=9.80m/s2。依據牛頓其次定律計算可得小球B加速度的大小為a′=_______m/s2（保留3位有效數字）?？梢钥闯?，a′與a有明顯差異，除試驗中的偶然誤差外，寫出一條可能產生這一結果的緣由：__________?！敬鸢浮?.841.96滑輪的軸不光滑，繩和滑輪之間有摩擦（或滑輪有質量）【解析】①有題意可知小球下降過程中做勻加速直線運動，故依據運動學公式有，代入數據解得a=1.84m/s2；②依據牛頓其次定律可知對小球A有，對小球B有，帶入已知數據解得；③在試驗中繩和滑輪之間有摩擦會造成實際計算值偏小。3．（2024·新課標Ⅲ卷）某同學利用圖（a）所示裝置驗證動能定理。調整木板的傾角平衡摩擦阻力后，掛上鉤碼，鉤碼下落，帶動小車運動并打出紙帶。某次試驗得到的紙帶及相關數據如圖（b）所示。已知打出圖（b）中相鄰兩點的時間間隔為0.02s，從圖（b）給出的數據中可以得到，打出B點時小車的速度大小vB=_____m/s，打出P點時小車的速度大小vP=_____m/s（結果均保留2位小數）。若要驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質量和小車的質量外，還須要從圖（b）給出的數據中求得的物理量為_________?！敬鸢浮?.361.80B、P之間的距離【解析】由勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度；，驗證動能定理須要求出小車運動的過程中拉力對小車做的功，所以還須要測量對應的B、P之間的距離。4．（2024·江蘇卷）疫情期間“停課不停學”，小明同學在家自主開展試驗探究。用手機拍攝物體自由下落的視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測量當地的重力加速度，試驗裝置如題圖1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作試驗中下落物體的是_____。(2)下列主要操作步驟的正確依次是_____。（填寫各步驟前的序號）①把刻度尺豎直固定在墻上②捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放③手機固定在三角架上，調整好手機鏡頭的位置④打開手機攝像功能，起先攝像(3)停止攝像，從視頻中截取三幀圖片，圖片中的小球和刻度如題圖2所示。已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時間間隔為，刻度尺的分度值是，由此測得重力加速度為_____。(4)在某次試驗中，小明釋放小球時手稍有晃動，視頻顯示小球下落時偏離了豎直方向。從該視頻中截取圖片，_____（選填“仍能”或“不能”）用(3)問中的方法測出重力加速度?！敬鸢浮啃′撉颌佗邰堍?.61（9.5~9.7）仍能【解析】(1)要測量當地重力加速度須要盡量減小空氣阻力的影響，所以密度大體積小的小鋼球最適合；(2)要完成試驗首先應當將刻度尺豎直固定在墻上，安裝好三腳架，調整好手機攝像頭的位置；因為下落時間很短，所以確定要先打開攝像頭起先攝像，然后在將小球從刻度尺旁靜止釋放，故依次為①③④②；(3)由三張圖片讀出小球所在位置的刻度分別為2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落體運動，依據可得；(4)因為就算小球偏離了豎直方向，但是小球在豎直方向上的運動依舊是自由落體運動，對試驗結果無影響，故仍能用前面的方法測量出重力加速度。5．（2024·浙江卷）某同學分別用圖甲和圖乙的電路測量同一節(jié)干電池的電動勢和內阻。(1)在答題紙相應的方框中畫出圖乙的電路圖____________；(2)某次測量時電流表和電壓表的示數如圖所示，則電流_____，電壓_____；(3)試驗得到如圖所示的兩條直線，圖中直線Ⅰ對應電路是圖1_____（選填“甲”或“乙”）；(4)該電池的電動勢_____V（保留三位有效數字），內阻_____（保留兩位有效數字）?！敬鸢浮?.39～0.411.29～1.31乙1.51～1.540.52～0.54【解析】(1)圖乙中，電流表內接和變阻器串聯接在電源兩端，電壓表測路段電壓，則圖乙對應的電路圖為(2)一節(jié)干電池的電動勢一般約為1.5V，故電壓表量程選擇0~3V，電流表量程選擇0~0.6A，所以量表的讀數分別為1.30V（1.29～1.31V均可），0.40A（0.39～0.41A均可）(3)由閉合電路歐姆定律可得，可得U-I圖象的縱軸截距為電源電動勢，斜率為電源內阻。圖甲中電流表外接，則試驗測得的電源內阻，測量值偏大；圖乙中電路，測量值偏小，但是由于，故圖乙試驗測出的內阻誤差更小，故圖線Ⅰ對應圖乙，圖線Ⅱ對應的圖甲。(4)圖線Ⅱ與縱軸的交點為電源的電動勢E=1.52V；在圖線Ⅰ與橫軸的交點為短路電流I=2.86A，由，，此試驗原理無誤差。6．（2024·山東卷）2024年5月，我國進行了珠穆朗瑪峰的高度測量，其中一種方法是通過運用重力儀測量重力加速度，進而間接測量海拔高度。某同學受此啟發(fā)就地取材設計了如下試驗，測量當地重力加速度的大小。試驗步驟如下：（i）如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為53°，在其上表面固定一與小物塊下滑路徑平行的刻度尺（圖中未畫出）。（ii）調整手機使其攝像頭正對木板表面，開啟視頻錄像功能。將小物塊從木板頂端釋放，用手機記錄下小物塊沿木板向下做加速直線運動的狀況。然后通過錄像的回放，選擇小物塊運動路徑上合適的一點作為測量參考點，得到小物塊相對于該點的運動距離L與運動時間t的數據。（iii）該同學選取部分試驗數據，畫出了-t圖像，利用圖像數據得到小物塊下滑的加速度大小為5.6m/s2。（iv）再次調整墊塊，變更木板的傾角，重復試驗。回答以下問題：(1)當木板的傾角為37°時，所繪圖像如圖乙所示。由圖像可得，物塊過測量參考點時速度的大小為_____m/s；選取圖線上位于坐標紙網格交叉點上的A、B兩點，利用A、B兩點數據得到小物塊下滑加速度的大小為_____m/s2。（結果均保留2位有效數字）(2)依據上述數據，進一步分析得到當地的重力加速度大小為_____m/s2。（結果保留2位有效數字，sin37°=0.60，cos37°=0.80）【答案】0.32或0.333.19.4【解析】(1)依據可得，則由圖像可知，則v0=0.33m/s，。(2)由牛頓其次定律可知，即，當θ=53°時a=5.6m/s2，即，當θ=37°時a=3.0m/s2，即，聯立解得g=9.4m/s2。7．（2024·天津卷）某試驗小組利用圖1所示裝置測定平拋運動的初速度。把白紙和復寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個斜面，斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次變更木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過碰撞復寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點。①為了正確完成試驗，以下做法必要的是________。A．試驗時應保持桌面水平B．每次應使鋼球從靜止起先釋放C．使斜面的底邊ab與桌邊重合D．選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面②試驗小組每次將木板向遠離桌子的方向移動，在白紙上記錄了鋼球的4個落點，相鄰兩點之間的距離依次為、、，示意如圖2。重力加速度，鋼球平拋的初速度為________m/s。③圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是________?！敬鸢浮緼B2便利調整木板保持在豎直平面上【解析】①A．試驗過程中要保證鋼球水平拋出，所以要保持桌面水平，故A正確；B．為保證鋼球拋出時速度相同，每次應使鋼球從同一位置靜止釋放，故B正確；CD．試驗只要每次鋼球拋出時速度相同即可，斜面底邊ab與桌面是否重合和鋼球與斜面間的摩擦力大小對于每次拋出的速度無影響，故C錯誤，D錯誤。故選AB。②每次將木板向遠離桌子的方向移動，則在白紙上記錄鋼球的相鄰兩個落點的時間間隔相等，剛球拋出后在豎直方向做自由落體運動，依據可知相鄰兩點的時間間隔為，剛球在水平方向上做勻速直線運動，所以小球初速度為，③懸掛鉛垂線的目的是便利調整木板保持在豎直平面上。8．（2024·南昌一中高三年級測試）氣墊導軌上相隔確定距離的兩處安裝有兩個光電傳感器A、B，AB間距為L，滑塊P上固定一遮光條，P與遮光條的總質量為M，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數據后與計算機相連?；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變更的圖像：(1)試驗前，按通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的________（選填“>”、“=”或“<”）時，說明氣墊導軌已經水平；(2)用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結果如圖丙所示，則________mm；(3)將滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖像如圖乙所示。利用測定的數據，當關系式________成立時，表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。（重力加速度為g，用題中給定的物理量符號表達）【答案】=8.475【解析】(1)假如遮光條通過光電門的時間相等，即t1=t2，說明遮光條做勻速運動，即說明氣墊導軌已經水平；

(2)螺旋測微器的固定刻度讀數為8mm，可動刻度讀數為0.01×47.5mm=0.475mm，所以最終讀數為：8mm+0.475mm=8.475mm；

(3)由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度，則滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的增加量系統(tǒng)的重力勢能的減小量△Ep=mgL假如系統(tǒng)動能的增加量等于系統(tǒng)重力勢能的減小量，則系統(tǒng)機械能守恒，即化簡得9．（2024·無錫市2025屆高三上學期期末考試）某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，試驗裝置如圖1所示，輕彈簧放置在傾斜的長木板上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接．向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．(1)試驗中涉及下列操作步驟：①松手釋放物塊；②接通打點計時器電源；③木板一端抬高以平衡摩擦；④向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量．上述步驟正確的操作依次是________(填序號)．(2)甲同學實際打點結果如圖2所示，視察紙帶，推斷測量值比真實值________(選填“偏小”或“偏大”)．(3)乙同學實際打點結果如圖3所示．打點計時器所用溝通電的頻率為50Hz，小車質量為200g，結合紙帶所給的數據，可求出在該紙帶對應的試驗中物塊脫離彈簧時的速度為________m/s，相應的彈簧的彈性勢能為________J．(結果均保留兩位有效數字)【答案】③④②①偏小0.780.061【解析】（1）上述步驟正確的操作依次是：③④②①．（2）由紙帶可知，物塊先加速后減速，可知確定是平衡摩擦力不夠，彈簧的彈性勢能一部分克服摩擦力做功，則彈簧彈性勢能的測量值小于真實值.（3）物塊脫離彈簧時的速度為；彈性勢能：10．（2024·安徽省黃山市高三一模）某同學設計出如圖所示的試驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當地的重力加速度為g。（1）為了驗證機械能守恒定律，該試驗還須要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調整AB之間距離H，多次重復上述過程，作出隨H的變更圖象如圖所示，當小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在試驗中依據數據實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則試驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）?！敬鸢浮緽D；；；；【解析】（1）依據機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質量，因此不須要測量質量，故A錯誤；依據試驗原理可知，須要測量的是A點到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不須要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，須要知道擋光物體的尺寸，因此須要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；11．（2024·四省名校2025屆高三其次次大聯考）某冋學利用如圖甲所示裝置探討勻變速直線運動規(guī)律。某次試驗通過電磁打點計時器打出紙帶的一部分如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，每兩個相鄰計數點間有4個計時點沒有畫出，打點計時器所接溝通電源頻率為50Hz。分別測出A點到B、C、D、E點之間的距離，x1、x2、x3、x4，以打A點作為計時起點，算出小車位移與對應運動時間的比值，并作出－t圖象如圖丙所示。(1)試驗中下列措施必要的是_________(填正確答案標號)A．打點計時器接220V溝通電源B．平衡小車與長木板間的摩擦力C．細線必需與長木板平行D．小車的質量遠大于鉤碼的質量(2)由圖內中圖象求出小車加速度a=_________m/s2，打A點時小車的速度vA=_________m/s。(結果均伓留兩位有效數字)【答案】C5.00.40【解析】（1）電磁打點計時器接4-6V溝通電源，選項A錯誤；試驗時不須要平衡小車與長木板間的摩擦力，選項B錯誤；細線必需與長木板平行，選項C正確；試驗中小車做勻加速運動即可，沒必要小車的質量遠大于鉤碼的質量，選項D錯誤；故選C.（2）依據x=v0t+at2可得，由圖像可知：v0=vA=0.4m/s；12．（2024·安徽省黃山市其次次質量檢測）某同學利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，試驗裝置如圖所示．氣墊導軌傾斜固定在水平桌面上，導軌A點處有一帶擋光片的滑塊，滑塊與擋光片的總質量為M，擋光片的寬度為d，滑塊通過細線跨過光滑的定滑輪與兩個相同的鉤碼相連，連接滑塊的一段細線與導軌平行，每個鉤碼的質量為m．開啟氣泵，滑塊恰好能靜止于A點．導軌上B點處固定一個光電門，擋光片到光電門的距離為L（L小于鉤碼到定滑輪的距離）．已知當地重力加速度為g．①該同學用游標卡尺測出遮光片的寬度，則該同學用的游標卡尺是________分度（填10、20或50）．②某時刻只撤去鉤碼2，讓滑塊從A點靜止起先運動，已知光電門記錄擋光片擋光時間為，則滑塊通過B點的瞬時速度為_________（用題目中所給的物理符號表示）．③在滑塊從A點運動到B點的過程中，為了驗證滑塊與鉤碼1組成的系統(tǒng)機械能守恒，須要驗證的關系式為_________________________（用題目中所給的物理符號表示）．【答案】50【解析】①10分游標卡尺將9mm等分成10份，每份0.9mm，和主尺一格差0.1mm，精度0.1mm；20分游標卡尺將19mm等分成20份，每份0.95mm，和主尺一格差0.05mm，精度0.05mm；50分游標卡尺將49mm等分成50份，每份0.98mm，和主尺一格差0.02mm，精度0.02mm；游標卡尺讀數的方法，主尺讀數加上游標讀數，不需估讀，所以該同學用游標卡尺測出遮光片的寬度，用的游標卡尺是50分度；②極短時間內的平均速度等于瞬時速度，則滑塊通過B點的瞬時速度為③開啟氣泵，滑塊恰好能靜止于A點，依據平衡條件則有：；只撤去鉤碼2，讓滑塊從A點靜止起先運動，系統(tǒng)重力勢能的減小化量為，動能的增加量為：，為了驗證滑塊與鉤碼1組成的系統(tǒng)機械能守恒，須要驗證的關系式為，即；13．（2024·甘肅省武威月考）利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”試驗。（1）為驗證機械能是否守恒，須要比較重物下落過程中隨意兩點間的________。A．動能變更量與勢能變更量B．速度變更量和勢能變更量C．速度變更量和高度變更量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必需運用的兩種器材是________。A．溝通電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）試驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變更量ΔEp＝____________，動能變更量ΔEk＝__________。（4）大多數學生的試驗結果顯示，重力勢能的削減量大于動能的增加量，緣由是________。A．利用公式v＝gt計算重物速度B．利用公式v＝計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采納多次試驗取平均值的方法【答案】AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】（1）驗證機械能守恒定律原理是看削減的重力勢能和增加的動能是否相等，所以須要比較重物下落過程中隨意兩點間的動能變更量與勢能變更量，故選A；

（2）電磁打點計時器運用低壓溝通電源；需選用刻度尺測出紙帶上隨意連點見得距離，表示重錘下落的高度；等式兩邊都含有相同的質量，所以不須要天平秤質量；故選AB；

（3）．依據功能關系，重物的重力勢能變更量的大小等于重力做的功的多少，打B點時的重力勢能減小量：△Ep=-mghBB點的速度為：所以動能變更量為：；（4）．由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦力阻力做功，故重力勢能的削減量大于動能的增加量，故C選項正確；14．（2024·保定市校級聯考）圖1是“探討平拋物體運動”的試驗裝置，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．（1）以下試驗過程的一些做法，其中合理的有________.a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以隨意選擇c.每次小球應從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接（2）試驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖2中y-x2圖象能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是_________.（3）圖3是某同學依據試驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm、y2為45.0cm，測得A、B兩點水平距離Δx為40.0cm，則平拋小球的初速度v0為______m/s，若C點的豎直坐標y3為60.0cm，則小球在C點的速度為vC=______m/s（結果保留兩位有效數字，g取10m/s2）．【答案】acc2.04.0【解析】（1）斜槽末端水平，才能保證小球離開斜槽末端時速度為水平方向，故a對；為保證小球多次運動是同一條軌跡，每次小球的釋放點都應當相同，b錯c對；小球的運動軌跡是平滑曲線，故連線時不能用折線，d錯．（2）平拋運動的水平位移與豎直位移分別滿意的關系是：聯立可得可知圖象是直線時，說明小球運動軌跡是拋物線．（3）由豎直方向的分運動可知，，，即，水平初速度為C點的豎直分速度為由運動合成可知15．（2024·河南省八市重點中學聯盟第三次模擬）一個試驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的試驗中：（1）甲同學在做該試驗時，通過處理數據得到了圖甲所示的F﹣x圖象，其中F為彈簧彈力，x為彈簧長度．請通過圖甲，分析并計算，該彈簧的原長x0＝_____cm，彈簧的彈性系數k＝_____N/m．該同學將該彈簧制成一把彈簧秤，當彈簧秤的示數如圖乙所示時，該彈簧的長度x＝_____cm．（2）乙同學運用兩條不同的輕質彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖丙所示．下列表述正確的是_____．A．a的原長比b的長B．a的勁度系數比b的大C．a的勁度系數比b的小D．測得的彈力與彈簧的長度成正比．【答案】82520B【解析】（1）當彈力為零時，彈簧處于原長狀態(tài)，故原長為:x0＝8cm，在F﹣x圖象中斜率代表彈簧的勁度系數，則:，在乙圖中彈簧秤的示數:F＝3.00N，依據F＝kx，可知:，故此時彈簧的長度:L＝x+x0＝20cm．（2）A．在丙圖中，當彈簧的彈力為零時，彈簧處于原長，故b的原長大于a的原長，故A錯誤；BC．斜率代表勁度系數，故a的勁度系數大于b的勁度系數，故B正確，C錯誤；D．彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，故D錯誤．16．（2024·江蘇省高三質量檢測）在“驗證力的平行四邊形定則”的試驗中，須要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套(如圖所示)．試驗中需用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O．(1)某同學在做該試驗時認為：其中正確的是________．A．拉橡皮條的繩細一些且長一些，試驗效果較好B．拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行C．橡皮條彈性要好，拉結點到達某一位置O時，拉力要適當大些D．拉力F1和F2的夾角越大越好(2)若兩個彈簧測力計的讀數均為4N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則________(填“能”或“不能”)用一個量程為5N的彈簧測力計測量出它們的合力，理由是________________．【答案】ABC不能【解析】(1)拉力F1和F2的夾角越大，而合力小，作圖時相對誤差太大，正確的選項為A、B、C.(2)若兩個彈簧測力計的讀數均為4N，且兩彈簧測力計拉力的方向相互垂直，則其合力為，故不能用一個量程為5N的彈簧測力計測量出它們的合力17．（2024·湖北省武漢其次中學五月模擬）用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導軌上，左端固定，右端在O點；在O點右側的B、C位置各安裝一個光電門，計時器（圖中未畫出）與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，然后由靜止釋放，計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t，用米尺測量A、O之間的距離x。（1）計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達式是v=___________。（2）為求出彈簧的彈性勢能，還須要測量________。（填字母序號）A．彈簧原長B．當地重力加速度C．滑塊（含遮光片）的質量（3）若氣墊導軌左端比右端略高，彈性勢能的測量值與真實值比較將_______（填字母序號）A．偏大B．偏小C．相等【答案】（1）；（2）C；（3）A【解析】（1）滑塊離開彈簧后的運動可視為勻速運動，故可以用BC段的平均速度表示離開時的速度；則有：；（2）彈簧的彈性勢能等于物體增加的動能，故應求解物體的動能，依據動能表達式可知，應測量滑塊的質量；故選C。

（3）若氣墊導軌左端比右端略高，導致通過兩光電門的時間將減小，那么測得速度偏大，因此彈性勢能的測量值也偏大；故選A.18．（2024·湖北省武漢市中學畢業(yè)生四月調研測試）某同學用如圖所示裝置來探究“在外力確定時，物體的加速度與其質量之間的關系”。（1）下列試驗中相關操作正確的是________A．平衡摩擦力時，應先將沙桶用細線繞過定滑輪系在小車上B．平衡摩擦力時，小車后面應固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器C．小車釋放前應靠近打點計時器，且先釋放小車后接通打點計時器的電源（2）將沙和沙桶的總重力mg近似地當成小車所受的拉力F會給試驗帶來系統(tǒng)誤差。設小車所受拉力的真實值為F真，為了使系統(tǒng)誤差，小車和砝碼的總質量是M，則M與m應當滿意的條件是______________.（3）在完成試驗操作后，用圖象法處理數據，得到小車的加速度倒數與小車質量M的關系圖象正確的是____【答案】BC【解析】（1）平衡摩擦力時，應不掛沙桶，只讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運動，選項A錯誤；平衡摩擦力時，小車后面應固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器，選項B正確；小車釋放前應靠近打點計時器，且先接通打點計時器的電源后釋放小車，選項C錯誤；（2）在本試驗中認為細線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，由此造成的誤差是系統(tǒng)誤差，對小車，依據牛頓其次定律得：，對整體，依據牛頓其次定律得：，且，解得：。（3）由牛頓其次定律可知：，則，故選C.19．（2024·江蘇省南通市第一次模擬考試）某探究小組險證機械能守恒定律的裝置如圖所示，細線端拴一個球，另一端連接力傳感器，固定在天花板上，傳感器可記錄球在搖擺過程中細線拉力大小，用量角器量出釋放球時細線與豎直方向的夾角，用天平測出球的質量為m．重力加速度為g．（1）用游標卡尺測出小球直徑如圖所示，讀數為_________mm；（2）將球拉至圖示位置，細線與豎直方向夾角為θ，靜止釋放球，發(fā)覺細線拉力在球搖擺過程中作周期性變更．為求出球在最低點的速度大小，應讀取拉力的_________(選填“最大值”或“最小值")，其值為F．（3）球從靜止釋放運動到最低點過程中，滿意機械能守恒的關系式為_________(用測定物理量的符號表示)．（4）關于該試驗，下列說法中正確的有_______．A．細線要選擇伸縮性小的B．球盡量選擇密度大的C．不必測出球的質量和細線的長度D．可以干脆用彈簧測力計代替力傳感器進行試驗【答案】18.50最大值AB【解析】(1)游標卡尺的讀數為：；(2)小球在最低點由牛頓其次定律可得：，由此可知，應讀出小球在最低時繩的拉力即最大值；(3)由機械能守恒定律可得：，整理得：；(4)A．為了減小小球做圓周運動的半徑的變更，所以細線要選擇伸縮性小的，故A正確；B．為了減小阻力的影響，球盡量選擇密度大的，體積小的，故B正確；C．球從靜止釋放運動到最低點過程中，滿意機械能守恒的關系式為可知，應測出小球的質量，而不用測出細線的長度，故C錯誤；D．由于彈簧的彈力屬于漸變，所以小球擺到最低點瞬間，彈力的測量精確，故D錯誤．故選AB．20．（2024·湖南省懷化市一模）小明探究彈力和彈簧伸長量的關系試驗時．（1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，保持彈簧軸線豎直，將刻度尺豎直固定在彈簧一側；（2）彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時，登記彈簧長度，彈簧下端掛上砝碼盤時，彈簧長度記為；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為至，數據如下表：代表符號數值（3）如圖是小明依