专题17 力学实验—备战2022年高考物理母题题源解密（全国通用）（解析版）

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专题 17 力学实验

【母题来源一】2021 年高考全国卷

【母题题文】（2021·全国高考真题）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖

的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知 sin =0.34，cos =0.94），小铜块可在斜面上加速

下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得 5个连续相等时

间间隔（每个时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离 si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。

s1s2s3s4s5

5.87cm 7.58cm 9.31cm 11.02cm 12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数

为___________。（结果均保留 2位有效数字，重力加速度大小取 9.80m/s2）

【答案】 0.43 0.32

【解析】

根据逐差法有

对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有

代入数据解得

【母题来源二】2021 年高考广东卷

【母题题文】（2021·广东高考真题）某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，

固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为 30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿

管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为 200g 的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，

每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数 n和弹簧上端对应的刻度尺示数，数据如表所示。

实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。

n123456

8.04 10.03 12.05 14.07 16.11 18.09

（1）利用计算弹簧的压缩量：，， ______cm，压

缩量的平均值 ______cm；

（2）上述是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量；

（3）忽略摩擦，重力加速度 g取，该弹簧的劲度系数为______N/m。（结果保留 3位有效数字）

【答案】 6.04 6.05 3 48.6

【解析】

（1）根据压缩量的变化量为

压缩量的平均值为

（2）因三个是相差 3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加 3个钢球时产生的弹簧平均压缩

量；

（3）根据钢球的平衡条件有

解得

【母题来源三】2021 年高考河北卷

【母题题文】（2021·河北高考真题）某同学利用图 1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所

用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门 2个、数字计时器、带遮光条的滑块

（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：

①安装器材，调整两个光电门距离为，轻细绳下端悬挂 4个钩码，如图 1所示；

②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；

③保持最下端悬挂 4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步

骤；

④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量 M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻

细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：

0.200 0.25 0.300 0.35 0.400

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