《2026年新高考5年真题物理江苏专版》

10. [2025·辽宁卷，12T，8分] 某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图甲，细绳、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在$A$点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量$m$与橡皮筋长度$x$的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为$30°$且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出$x-m$关系图线，如图乙所示。

回答下列问题：
（1）将一芒果放入此空杯，按上述操作测得$x = 11.60 \ cm$，由图乙可知，该芒果的质量$m_0 =$107g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为$30°$但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与$m_0$相比偏大（选填“偏大”或“偏小”）。
（2）另一组同学利用同样方法得到的$x-m$图像在后半部分弯曲，下列原因可能的C。
A. 水杯质量过小
B. 绳套长度过大
C. 橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比
（3）写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施见解析。

答案： 10.参考答案
(1)107　偏大　
(2)C　
(3)见解析
命题意图本题考查利用橡皮筋测量质量，考查考生的实验能力。
解题思路
(1)由题图乙可知，当$x = 11.60 cm$时，该芒果的质量$m_0 = 107 g$。若绳 1 与竖直方向夹角为$30^{\circ}$但与橡皮筋不垂直，根据共点力平衡可知橡皮筋拉力变大，则橡皮筋的长度变长，此时通过题图乙读出的芒果质量与$m_0$相比偏大。
(2)当质量越大时，橡皮筋的长度越长，伸长量越大，此时橡皮筋的弹力与其伸长量不成正比，$x - m$图像在后半部分弯曲。故C正确，A、B错误。
(3)根据共点力平衡条件可知，当减小绳 1 与竖直方向间的夹角时，相同质量的物体对应橡皮筋的拉力较小，故用相同的橡皮筋，可减小绳 1 与竖直方向间的夹角以增大质量的测量范围。