《2026年新高考5年真题物理江苏专版》

4. [2024·浙江6月卷，16 - I T，4分] 在“验证机械能守恒定律”的实验中，
(1) 下列操作正确的是A。

(2) 实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示。

已知打点的频率为50 Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为3.34m/s（结果保留3位有效数字）。
(3) 某同学用纸带的数据求出重力加速度$g = 9.77 m/s^2$，并用此$g$值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09 m，另计算得动能增加值为5.08 m（$m$为重锤质量），则该结果不能（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒，理由是B。
A. 在误差允许范围内
B. 没有用当地的重力加速度$g$

答案： 4.参考答案
(1)A
(2)3.34
(3)不能 B
命题意图 本题考查验证机械能守恒定律，考查考生的实验能力。
解题思路
(1)实验中，应手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点计时器从而充分利用纸带，故A正确，B、C错误。
(2)由$f = \frac{1}{T}$可知打点计时器的打点周期$T = 0.02\ s$，则打点“13”时重锤的速度$v_{13} = \frac{x_{14} - x_{12}}{2T} = \frac{(60.69 - 47.33) × 10^{-2}}{0.04}\ m/s = 3.34\ m/s$。
(3)该同学求出的$9.77\ m/s^{2}$是实验中重物受到空气阻力时做匀加速直线运动的加速度，不是当地的重力加速度，所以$5.09\ m$也不是重力势能的减少量，则该结果不能验证机械能守恒。理由就是：计算重力势能时应用当地的重力加速度计算，故选B。

5. [2024·重庆卷，11T，6分] 元代王祯《农书》记载了一种人力汲水灌田农具——戽斗。某兴趣小组对戽斗汲水工作情况进行模型化处理，设计了如图甲所示实验，探究戽斗在竖直面内的受力与运动特点。该小组在位于同一水平线上的$P$、$Q$两点，分别固定一个小滑轮，将连接沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量相同的砝码，让沙桶在竖直方向沿线段$PQ$的垂直平分线$OO'$运动。当沙桶质量为136.0 g时，沙桶从$A$点由静止释放，能到达最高点$B$，最终停在$C$点。分析所拍摄的沙桶运动视频，以$A$点为坐标原点，取竖直向上为正方向，建立直角坐标系，得到沙桶位置$y$随时间$t$变化的图像如图乙所示。


(1) 若将沙桶上升过程中的某一段视为匀速直线运动，则此段中随着连接沙桶的两线间夹角逐渐增大，每根线对沙桶的拉力逐渐增大（选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）。沙桶在$B$点的加速度方向竖直向下（选填“竖直向上”或“竖直向下”）。
(2) 由图乙可知，沙桶从开始运动到最终停止，机械能增加0.11J（结果保留2位有效数字，$g = 9.8 m/s^2$）。

答案： 5.参考答案
(1)逐渐增大 竖直向下
(2)0.11
命题意图 本题考查探究库斗在竖直平面内的受力与运动特点，考查考生的实验能力。
解题思路
(1)设细线与竖直方向间的夹角为$\theta$，沙桶匀速上升，则有$2F_{T}\cos\theta = Mg$，当$\theta$逐渐增大时，$F_{T}$逐渐增大。沙桶上升到最高点$B$然后下落，在最高点的加速度方向竖直向下。
(2)由题图乙可知，沙桶从开始运动到最终静止上升的高度为$8.4\ cm$，机械能增加量为$\Delta E = Mgh = 0.136 × 9.8 × 0.084\ J \approx 0.11\ J$。