兩類基本動力學(xué)問題及動力學(xué)實驗（解析版）-2025年高考物理專項復(fù)習(xí)（新高考）

考情概覽：解讀近年命題思路和內(nèi)容要求，統(tǒng)計真題考查情況。

2024年真題研析：分析命題特點(diǎn)，探尋?？家c(diǎn)，真題分類精講。

近年真題精選：分類精選近年真題，把握命題趨勢。

必備知識速記：歸納串聯(lián)解題必備知識，總結(jié)易錯易混點(diǎn)。

名校模擬探源：精選適量名校模擬題，發(fā)掘高考命題之源。

考情概覽

命題解讀考向考查統(tǒng)計

2024?浙江1月，16

考向一常規(guī)實驗2022?浙江6月，17

2021?北京卷,15

2024?江西卷,11

2022?山東卷，13

考向二創(chuàng)新實驗

2021?全國甲卷，9

本類試題主要考查兩類基本動力學(xué)問

2021?湖南卷，11

題、臨界問題、聯(lián)系實際問題以及常規(guī)

2024?遼寧卷，10

實驗和創(chuàng)新實驗。要求領(lǐng)會實驗加推理

2023?全國乙卷,1

的科學(xué)研究方法，體會探究過程的科學(xué)

2022?浙江1月，19

性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

考向三兩類基本動力學(xué)問題2022?浙江6月，19

2021?全國甲卷，1

2021?遼寧卷,13

2021?浙江卷,20

考向四臨界問題2022?湖南卷,9

考向五聯(lián)系實際問題2021?北京卷,13

2024年真題研析

命題分析

2024年高考各卷區(qū)均不同程度地考查了兩類基本動力學(xué)問題或者實驗問題。預(yù)測2025年高考兩類基本

動力學(xué)問題依然是考查的重點(diǎn)。

試題精講

考向一常規(guī)實驗

1.（2024年1月浙江卷第16題）如圖1所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。

（1）該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們采用的研究方法是;

A.放大法B.控制變量法C.補(bǔ)償法

（2）該實驗過程中操作正確的是—；

A.補(bǔ)償阻力時小車未連接紙帶

B.先接通打點(diǎn)計時器電源，后釋放小車

C.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行

（3）在小車質(zhì)量—（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）槽碼質(zhì)量時，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重

力。上述做法引起的誤差為—（選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。為減小此誤差，下列可行的方案是

____;

A.用氣墊導(dǎo)軌代替普通導(dǎo)軌，滑塊代替小車

B.在小車上加裝遮光條，用光電計時系統(tǒng)代替打點(diǎn)計時器

C.在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測出小車所受拉力大小

（4）經(jīng)正確操作后獲得一條如圖2所示的紙帶，建立以計數(shù)點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)的x軸，各計數(shù)點(diǎn)的位置坐標(biāo)

分別為0、/、…、/。已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為？，則打計數(shù)點(diǎn)5時小車速度的表達(dá)式v=—；小

車加速度的表達(dá)式是—o

0X]x2x3x4x5x6

0123456X

01234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950

cm

圖2

Aq=%6_2」3B4=4-2.3Qa—“5+X4-（%3+%）

,一（157）2--（37）2-_（107）2

【答案】①.B②.B③.遠(yuǎn)大于④.系統(tǒng)誤差⑤.C⑥.⑦.A

【解析】（1）[1]該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們可以控制其中一個物理量不變,

研究另外兩個物理量之間的關(guān)系，即采用了控制變量法。

故選B。

（2）[2]A.補(bǔ)償阻力時小車需要連接紙帶，一方面是需要連同紙帶所受的阻力一并平衡，另外一方面是通

過紙帶上的點(diǎn)間距判斷小車是否在長木板上做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；

B.由于小車速度較快，且運(yùn)動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在長度有限的紙帶上盡可能多地

獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，實驗時應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器電源，后釋放小車，故B正確；

C.為使小車所受拉力與速度同向，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與長木板平行，故C錯誤。

故選Bo

（3）[3]設(shè)小車質(zhì)量為“，槽碼質(zhì)量為加。對小車和槽碼根據(jù)牛頓第二定律分別有

F=Ma

mg一F=ma

聯(lián)立解得

7r_Mmg

JL—

m+M

由上式可知在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量時，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。

[4]上述做法引起的誤差是由于實驗方法或原理不完善造成的，屬于系統(tǒng)誤差。

[5]該誤差是將細(xì)繩拉力用槽碼重力近似替代所引入的，不是由于車與木板間存在阻力（實驗中已經(jīng)補(bǔ)償了

阻力）或是速度測量精度低造成的，為減小此誤差，可在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測出小車所受拉

力大小。

故選C。

（4）[6]相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為

t=5T

打計數(shù)點(diǎn)5時小車速度的表達(dá)式為

_x6-x4x6-x4

~2t~107

⑺根據(jù)逐差法可得小車加速度的表達(dá)式是

X-X-XX-2X

a6---3-----3------6=----3------

⑶）2（157）2

故選Ao

考向二創(chuàng)新實驗

2.（2024年江西卷第11題）某小組探究物體加速度與其所受合外力的關(guān)系。實驗裝置如圖（a）所示，水

平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定一遮光片，細(xì)線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼。

再適當(dāng)墊高軌道左端以平衡小車所受摩擦力。

（2）小車的質(zhì)量為320g。利用光電門系統(tǒng)測出不同鉤碼質(zhì)量加時小車加速度0。鉤碼所受重力記為

F,作出圖像，如圖（b）中圖線甲所示。

/(ms?)

（3）由圖線甲可知，歹較小時，a與尸成正比；尸較大時，。與尸不成正比。為了進(jìn)一步探究，將小車的質(zhì)

量增加至M2=470g,重復(fù)步驟（2）的測量過程，作出a-E圖像，如圖（b）中圖線乙所示。

（4）與圖線甲相比，圖線乙的線性區(qū)間,非線性區(qū)間o再將小車的質(zhì)量增加至

M3=720g,重復(fù)步驟（2）的測量過程，記錄鉤碼所受重力下與小車加速度a,如表所示（表中第9?14

組數(shù)據(jù)未列出）。

序號12345

鉤碼所受重力

0.0200.0400.0600.0800.100

F/（9,8N）

小車加速度

0260.550.821.081.36

[/（mH）

序號6789~1415

鉤碼所受重力

0.1200.1400.1600.300

F/（9,8N）.......

小車加速度

1.671.952.203.92

々/（mH）.......

（5）請在圖（b）中補(bǔ)充描出第6至8三個數(shù)據(jù)點(diǎn)，并補(bǔ)充完成圖線丙0

（6）根據(jù)以上實驗結(jié)果猜想和推斷：小車的質(zhì)量___________時，a與/成正比。結(jié)合所學(xué)知識對上述推

斷進(jìn)行解釋：______________________

W（ms2）

【答案】①.較大②.較小

遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量⑤.見解析

【解析】

【詳解】(4)由題圖(b)分析可知，與圖線甲相比，圖線之的線性區(qū)間較大，非線性區(qū)間較?。?/p>

(5)[3]在坐標(biāo)系中進(jìn)行描點(diǎn)，結(jié)合其他點(diǎn)用平滑的曲線擬合，使盡可能多的點(diǎn)在線上，不在線上的點(diǎn)均勻

(6)[4][5]設(shè)繩子拉力為T,對鉤碼根據(jù)牛頓第二定律有

F-T=ma

對小車根據(jù)牛頓第二定律有

T=Ma

聯(lián)立解得

F=(A/+rn)a

變形得

M+m

當(dāng)加<<M時，可認(rèn)為

m+M=M

則

a=--F

M

即a與尸成正比。

考向三兩類基本動力學(xué)問題

3.（2024年遼寧卷第10題）（多選）一足夠長木板置于水平地面上，二者間的動摩擦因數(shù)為〃。，=0時，

木板在水平恒力作用下，由靜止開始向右運(yùn)動。某時刻，一小物塊以與木板等大、反向的速度從右端滑上

木板。已知，=0到f=4/o的時間內(nèi)，木板速度V隨時間t變化的圖像如圖所示，其中g(shù)為重力加速度大小。

A.小物塊在/=3/。時刻滑上木板B.小物塊和木板間動摩擦因數(shù)為2〃

C.小物塊與木板的質(zhì)量比為3：4D./=4。之后小物塊和木板一起做勻速運(yùn)動

【答案】ABD

【解析】A.V-/圖像的斜率表示加速度，可知7=3%時刻木板的加速度發(fā)生改變，故可知小物塊在/=3%

時刻滑上木板，故A正確；

B.結(jié)合圖像可知/=3。時刻，木板的速度為

3

v0=-m

設(shè)小物塊和木板間動摩擦因數(shù)為〃0,由題意可知物體開始滑上木板時的速度為

3_

匕=-負(fù)號表示方向水平向左

物塊在木板上滑動的加速度為

氏mg

旬=-----=〃og

m

經(jīng)過/（）時間與木板共速此時速度大小為V共方向水平向右，故可得

V共一V]=旬務(wù)

解得

〃0=2〃

故B正確;

C.設(shè)木板質(zhì)量為物塊質(zhì)量為加，根據(jù)圖像可知物塊未滑上木板時，木板的加速度為

1

1

a=——=”

故可得

F-]nMg=Ma

解得

3

F=-^iMg

根據(jù)圖像可知物塊滑上木板后木板的加速度為

13

-pigtQ--^gtQ

此時對木板由牛頓第二定律得

F-/j.（in+M^g-juomg=Ma'

解得

m1

M-2

故C錯誤；

D.假設(shè)/=4/0之后小物塊和木板一起共速運(yùn)動，對整體

33

F-/a\m+M^g=—piMg--juMg=0

故可知此時整體處于平衡狀態(tài)，假設(shè)成立，即/=4/0之后小物塊和木板一起做勻速運(yùn)動，故D正確

故選ABDo

近年真題精選

考向一常規(guī)實驗

1.（2022年浙江6月卷第17題）（1）①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖1所示，長

木板水平放置，細(xì)繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計數(shù)點(diǎn)。為位移測量起點(diǎn)和計時起點(diǎn)，

則打計數(shù)點(diǎn)8時小車位移大小為cm。由圖3中小車運(yùn)動的數(shù)據(jù)點(diǎn)，求得加速度為m/s2（保留

兩位有效數(shù)字）。

...4.?

』||唧啊加曬/刪刪刑

01cm23456

圖2

②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，需調(diào)整的是.

A.換成質(zhì)量更小的小車B.調(diào)整長木板的傾斜程度

圖3圖4

（2）“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖4所示，在該實驗中,

①下列說法正確的是；

A.拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)

C.測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦

D.測量時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板

②若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要（選填“2”、“3”或“4”）次把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到

0點(diǎn)。

【答案】①.6.15?6.25②.1.7?2.1③.BC##CB④.D⑤.3

【解析】（1）［1］依題意，打計數(shù)點(diǎn)2時小車位移大小為6.20cm,考慮到偶然誤差，6.15cm?6.25cm也可；

［2］由圖3中小車運(yùn)動的數(shù)據(jù)點(diǎn)，有

”".05—0.30….9mzs,

At0.4

考慮到偶然誤差，1.7m/s2?2.1m/s?也可;

[3]A.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，需要滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，

所以不需要換質(zhì)量更小的車，故A錯誤；

B.利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，需要利用小車斜向下的分力以平衡其摩擦阻

力，所以需要將長木板安打點(diǎn)計時器一端較滑輪一端適當(dāng)?shù)母咭恍?，故B正確；

C.以系統(tǒng)為研究對象，依題意“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時有

L9m/s21整"

M+m

考慮到實際情況，即/《加g,有

M+m

則可知

MH4/77

而利用圖1裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時要保證所懸掛質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，即加

可知目前實驗條件不滿足，所以利用當(dāng)前裝置在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，需將鉤碼更換成祛

碼盤和祛碼，以滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所懸掛物體的質(zhì)量，故C正確；

D.實驗過程中，需將連接祛碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板始終保持平行，與之前的相同，故D錯誤。

故選BC=

（2）[4]A.在不超出彈簧測力計的量程和橡皮條形變限度的條件下，使拉力適當(dāng)大些，不必使兩只測力計

的示數(shù)相同，故A錯誤；

B.在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的一個點(diǎn)就可以了，故B錯誤；

C.實驗中拉彈簧秤時，只需讓彈簧與外殼間沒有摩擦，此時彈簧測力計的示數(shù)即為彈簧對細(xì)繩的拉力相等,

與彈簧秤外殼與木板之間是否存在摩擦無關(guān)，故C錯誤；

D.為了減小實驗中摩擦對測量結(jié)果的影響，拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板，故

D正確。

故選D。

[5]若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗，用手拉住一條細(xì)繩，用彈簧稱拉住另一條細(xì)繩，互成角度的拉橡

皮條，使其結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一點(diǎn)。，記下位置。和彈簧稱示數(shù)B和兩個拉力的方向；交換彈簧稱和手所拉細(xì)繩

的位置，再次將結(jié)點(diǎn)拉至。點(diǎn)，使兩力的方向與原來兩力方向相同，并記下此時彈簧稱的示數(shù)B；只有一

個彈簧稱將結(jié)點(diǎn)拉至。點(diǎn)，并記下此時彈簧稱的示數(shù)廠的大小及方向；所以若只有一只彈簧秤，為了完成

該實驗至少需要3次把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到。。

2.（2021年北京卷第15題）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、

數(shù)據(jù)分析等。例如：

（1）實驗儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為mm。

主火4

、

4

I

I—

「II

游標(biāo)尺

圖酊

。、D

，B、

所示

如圖2

部分

中一

，其

打點(diǎn)

帶上

的紙

運(yùn)動

直線

變速

做勻

隨物體

時器在

打點(diǎn)計

析。

據(jù)分

（2）數(shù)

0Hz

率為5

在頻

器接

計時

打點(diǎn)

出。

有標(biāo)

點(diǎn)沒

計時

有4個

間還

點(diǎn)之

計數(shù)

相鄰

點(diǎn)，

計數(shù)

續(xù)3個

的連

標(biāo)出

帶上

為紙

）。

兩位

點(diǎn)后

小數(shù)

保留

（結(jié)果

m/s

______

c=_

速度v

動的

帶運(yùn)

，紙

點(diǎn)時

打C

。則

源上

流電

的交

J

d)

.C

.B

1

c加4

13

12