2018届高考物理二轮专题复习文档：专题六 物理实验含解析

专题六物理实验
第一讲力学基础实验
1.[
如图1是用游标卡尺测量时的刻度图，为20分度游标尺，读数为：__________cm。

图2中螺旋测微器的读数为：________mm。

解析：20分度的游标卡尺，精确度是0.05 mm，游标卡尺的主尺读数为13 mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为15×0.05 mm＝0.75 mm，所以最终读数为：
13 mm＋0.75 mm＝13.75 mm＝1.375 cm。

螺旋测微器的固定刻度为0.5 mm，
可动刻度为20.0×0.01 mm＝0.200 mm，
所以最终读数为0.5 mm＋0.200 mm＝0.700 mm。

答案：1.3750.700
2．[考查游标卡尺和螺旋测微器的使用和读数]
(1)根据单摆周期公式T＝2πl
g，可以通过实验测量当地的重力加速度。

如图甲所示，
将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。

用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为________ mm。

(2)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________ mm。

解析：(1)该游标尺为十分度的，根据读数规则可读出小钢球直径大小。

(2)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要去掉开始误差。

答案：(1)18.6(2)0.0070.639(0.638～0.640)
3.[
某同学利用如图所示装置研究小车的匀变速直线运动。

(1)实验中，必须的措施是________。

A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)。

s1＝3.59 cm，s2＝4.41 cm，s3＝5.19 cm，s4＝5.97 cm，s5＝6.78 cm，s6＝7.64 cm。

则小车的加速度a＝________ m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度v B＝________ m/s。

(结果均保留两位有效数字)
解析：(1)利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时，为顺利完成实验，保证实验效果，细线与长木板要平行，否则小车受力会发生变化，选项A正确；为打的点尽量多些，需先接通电源，再释放小车，选项B正确；本题中只要保证小车做匀变速运动即可，无须保证小车质量远大于钩码的质量，选项C错误；同理，小车与长木板间可以有不变的摩擦力，无须平衡摩擦力，选项D错误。

故必须的措施是A、B选项。

(2)由s4－s1＝3aT2、s5－s2＝3aT2、s6－s3＝3aT2知加速度a＝s4＋s5＋s6－s1－s2－s3
9T2＝0.80
m/s2
打B 点时小车的速度v B ＝s 1＋s 22T
＝0.40 m/s 。

答案：(1)AB (2)0.80 0.40
4．[考查验证机械能守恒定律]
用如图甲所示的实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒。

m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示。

已知m 1＝50 g ，m 2＝150 g ，则(计算结果保留两位有效数字，实验用交流电周期为0.02 s)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v 5＝________m/s ；
(2)在记数点0～5过程中系统动能的增量ΔE k ＝______J ，为了简化计算，g 取10 m/s 2，则系统重力势能的减少量ΔE p ＝________J ；
(3)在本实验中，若某同学作出了12
v 2-h 图像，如图丙所示，h 为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度g ＝____________m/s 2。

解析：(1)利用匀变速直线运动的推论有：
v 5＝x 46t 46＝0.216＋0.2642×0.1
m /s ＝2.4 m/s 。

(2)系统动能的增量为：ΔE k ＝E k5－0＝12(m 1＋m 2)v 52＝12
×(0.05＋0.15)×2.42 J ＝0.58 J ， 系统重力势能减小量为：ΔE p ＝(m 2－m 1)gh ＝0.1×10×(0.384＋0.216)J ＝0.60 J ， 在误差允许的范围内，m 1、m 2组成的系统机械能守恒。

(3)由于ΔE k ＝E k5－0＝12
(m 1＋m 2)v 52＝ΔE p ＝(m 2－m 1)gh ， 由于(m 1＋m 2)＝2(m 2－m 1)，
所以得到：12v 2＝g 2
h ， 所以12v 2-h 图像的斜率k ＝g 2
，解得g ＝9.7 m/s 2。

答案：(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7
5.[考查探究加速度与力、物体质量的关系]
某同学利用如图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”，图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的滑轮与一砝码盘相连。

在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，该同学测得相邻点之间的距离分别是s1、s2、s3、s4、s5、s6，打点计时器所接交流电的周期为T。

小车及车中砝码的总质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，当地重力加速度为g。

(1)根据以上数据可得小车运动的加速度表达式为a＝______________。

(2)该同学先探究合外力不变的情况下，加速度与质量的关系，以下说法正确的是________。

A．平衡摩擦力时，要把装有砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，把木板不带滑轮的一端缓慢抬起，反复调节直到纸带上打出的点迹均匀为止
B．由于小车受到的摩擦力与自身重力有关，所以每次改变小车质量时，都要重新平衡摩擦力
C．用天平测出M和m后，小车运动的加速度可以直接用公式a＝mg
M求出
D．在改变小车质量M时，会发现M的值越大，实验的误差就越小
(3)该同学接下来探究在质量不变的情况下，加速度与合外力的关系。

他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，用天平测得砝码盘及盘中砝码的总质量m，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。

得到多组数据后，绘出如图丙所示的a-F图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。

图像中直线的斜率表示______(用本实验中可测量的量表示)。

(4)该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为________。

A．理想化模型法B．控制变量法
C．极限法D．比值法
解析：(1)为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：
s6－s3＝3a1T2，s5－s2＝3a2T2，s4－s1＝3a3T2，
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a ＝13
(a 1＋a 2＋a 3) 解得：a ＝s 6＋s 5＋s 4－s 3－s 2－s 19T 2。

(2)在该实验中，我们认为细绳的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A 错误；由于平衡摩擦力之后有Mg sin θ＝μMg cos θ，故tan θ＝μ。

所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B 错误；小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a ＝mg M
求出，故C 错误；本实验中，只有满足砝码盘和盘中砝码的总质量m 远小于小车及车中砝码的总质量M 时，才能近似认为细绳拉力等于砝码盘和砝码的重力，所以在改变小车质量M 时，会发现M 的值越大，实验的误差就越小，故D 正确。

(3)对砝码盘和砝码：mg －F ＝ma ①
对小车：F ＝Ma ②
联立①②得：mg ＝(M ＋m )a
认为合力F ＝mg
所以F ＝(M ＋m )a
即a ＝1M ＋m F ，a -F 图像是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示1M ＋m。

(4)该实验采用控制变量法，先控制砝码盘和砝码的总重力不变，研究加速度与质量的关系，再控制小车和砝码盘及砝码的质量M ＋m 不变，研究加速度与力的关系，故选B 。

答案：(1)s 6＋s 5＋s 4－s 3－s 2－s 19T 2 (2)D (3)1m ＋M
(4)B 6．[考查验证动量守恒定律]
某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，推动小车A 使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。

他设计的装置如图甲所示。

在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz ，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。

(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。

A 为运动的起点，则应选________段来计算A 碰前的速度，应选__________段来计算A 和B 碰后的共同速度。

(以上两空均选填“AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”)
(2)已测得小车A 的质量m A ＝0.4 kg ，小车B 的质量为m B ＝0.2 kg ，求碰前两小车的总
动量、碰后两小车的总动量。

解析：(1)从分析纸带上打点的情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选用BC段计算小车A 碰前的速度。

从CD段打点的情况看，小车的运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度。

(2)小车A在碰撞前速度
v0＝BC
5T＝
10.50×10－2
5×0.02
m/s＝1.050 m/s
小车A在碰撞前动量
p0＝m A v0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s 此即为碰前两小车的总动量。

碰撞后A、B的共同速度
v＝DE
5T＝
6.95×10－2
5×0.02
m/s＝0.695 m/s
碰撞后A、B的总动量p＝(m A＋m B)v＝(0.2＋0.4)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s。

答案：(1)BC DE
(2)0.420 kg·m/s0.417 kg·m/s
7.[
某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。

(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________ cm；
(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是______；(填选项前的字母)
A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离
直线OA，造成这种现象的主要原因是________________________________________。

解析：(1)弹簧伸长后的总长度为14.66 cm，则伸长量Δl＝14.66 cm－7.73 cm＝6.93 cm。

(2)逐一增挂钩码，便于有规律地描点作图，也可避免因随意增加钩码过多超过弹簧的弹性限度而损坏弹簧。

(3)AB段明显偏离OA，伸长量Δl不再与弹力F成正比，是超出弹簧的弹性限度造成的。

答案：(1)6.93(2)A(3)弹簧受到的拉力超过了其弹性限度
8．[考查验证力的平行四边形定则]
在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。

图乙是白纸上根据实验结果画出的图。

(1)图乙中，________是F1和F2的实际合力。

(2)保持O点的位置和OB绳的方向不变，当角θ从60°逐渐增大到120°的过程中，OC 绳的拉力的变化情况是__________________。

(3)为了减少实验误差，下列措施中可行的是________。

A．拉橡皮条的细绳应该细一些且适当长一些
B．拉橡皮条时弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．橡皮条弹性要好，在选择O点位置时，应让拉力适当大些
D．拉力F1和F2的夹角越大越好
解析：(1)F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧测力计沿AO 方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果相同。

故方向一定沿AO方向的是F′，由于误差的存在，使F和F′方向并不完全重合。

(2)保持O点的位置和OB绳的方向不变，当角θ从60°逐渐增
大到120°的过程中，合力大小和方向不变，根据平行四边形定则作
出对应图像如图所示，则可知，OC绳的拉力的变化情况是先减小
后增大。

(3)为了减小实验的误差，拉橡皮条的细绳应该细一些且适当
长一些，故A正确。

拉弹簧测力计时必须保证与木板平面平行，
故B正确。

橡皮条弹性要好，选择拉结点达到某一位置O时，拉力要适当大些，故C正确。

为了减小实验的误差，拉力的夹角适当大一些，不是越大越好，故D 错误。

答案：(1)F ′ (2)先减小后增大
(3)ABC
考点一 基本仪器的使用和读数
[夯基固本]
一、长度测量类仪器
1．游标卡尺的读数
2．螺旋测微器的读数
测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm 。

二、时间测量类仪器
1．打点计时器
2.其作用和处理方法与打点计时器类似，它是用等时间间隔获取图像信息的方法，将物体在不同时刻的位置记录下来，使用时要明确频闪的时间间隔。

[重点清障]
1．游标卡尺的精度有三种，分别为0.1 mm 、0.05 mm 、0.02 mm ，读数时要确认是哪种精度的游标卡尺。

如诊断卷第1题为0.05 mm 的游标卡尺，诊断卷第2题为0.1 mm 的游
标卡尺。

2．螺旋测微器读数时，要注意固定刻度尺上的半刻度线是否露出及最后结果的有效数字位数。

如诊断卷第1题，螺旋测微器半刻度线已露出，对齐格数应读20.0。

3．注意题目要求的单位是否为mm，若不是则先以mm为单位读数，然后再转换为题目要求的单位。

如诊断卷第1题，游标卡尺的读数要求以cm为单位，则先按mm为单位读出13.75 mm，再转换为1.375 cm。

4．螺旋测微器常有“零”误差出现，此时要注意测量的实际结果的修正方法。

如诊断卷第2题，合金丝的直径应为右侧读数减去左侧读数。

1．图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________ mm。

解析：测量尺寸较小管件的内径时用游标卡尺的内测量爪A进行测量；测量尺寸较小管件的外径时用游标卡尺的外测量爪B进行测量；测量深度时用游标卡尺的深度尺C进行测量。

钢笔帽的内径为：11 mm＋6×0.05 mm＝11.30 mm。

答案：A11.30
2．(2017·潍坊期中)小明仿照螺旋测微器的构造，用水杯制作了一个
简易测量工具，已知水杯盖的螺距为 2.0 cm，将杯盖一圈均匀分为200
份，杯盖拧紧时可动刻度的“0”位置与固定刻度
的“0”位置(固定在杯体上)对齐。

如图所示，读出所测物体的外径为
__________cm。

解析：由题意可知，水杯盖的螺距是2 cm，将可动刻度分为200等份，则其精度为：0.1 mm，固定刻度读数为0，可动刻度读数为0.1×168.0 mm＝16.80 mm＝1.680 cm，所以最终读数为：0＋1.680 cm＝1.680 cm。

答案：1.680
考点二“纸带”类实验
[夯基固本]
1．由纸带确定时间
要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计
算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间隔为Δt ＝0.02×5 s ＝0.1 s 。

2．求瞬时速度
做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。

如图所示，求纸带上某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T 的两段位移x n 和x n ＋1，则打n 点时的速度v n ＝x n ＋x n ＋12T。

3．求加速度
(1)利用a ＝Δx T 2
求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用Δx ＝x n ＋1－x n ＝aT 2求加速度a 。

(2)逐差法
如图所示，由x n －x m ＝(n －m )aT 2
可得：a 1＝
x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2， 所以a ＝a 1＋a 2＋a 33＝x 4＋x 5＋x 6－x 1－x 2－x 39T 2。

(3)两段法：把图中x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6分成时间相等(均为3T )的两大段，则由x Ⅱ－x Ⅰ＝aT 2得：(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)＝a (3T )2，解出的a 与上面逐差法结果相等，但却要简单得多。

(4)图像法：
①由v n ＝x n ＋x n ＋12T
，求出相应点的速度。

②确定各计数点的坐标值(v 1，T )、(v 2,2T )、…、(v n ，nT )。

③画出v -t 图像，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度。

[重点清障]
1．利用纸带求速度、加速度时注意三点
(1)计数点间的时间间隔，是0.02 s ，还是0.02 s ×n 。

如诊断卷第3题，两计数点间有4个点未画出，则T ＝0.02 s ×5＝0.1 s 。

(2)注意点间距的单位和题目中要求的a 、v 单位是否一致。

如诊断卷第3题中，s 1→s 6的单位均为cm ，而a 、v 的要求单位分别为m /s 2、m/s ，因此，应将s 1→s 6的单位转变为m 。

诊断卷第4题和第6题也有同样的问题。

(3)注意计算加速度公式的选取。

只有两段位移s 1、s 2，应选取s 2－s 1＝aT 2计算加速度，
有六段位移，应选用a ＝(s 6＋s 5＋s 4)－(s 3＋s 2＋s 1)9T 2
计算加速度。

如诊断卷第3题和第5题，都采用第二种方法计算加速度。

2．不同的实验，平衡摩擦力的目的也不相同
(1)在探究做功与动能变化的关系时，为了使橡皮筋对小车所做的功为总功，应平衡小车的摩擦力。

(2)在探究a 与F 、m 的定量关系的实验中，平衡摩擦力的目的是为使细线的拉力作为小车的合外力，如诊断卷第5题。

(3)在验证动量守恒定律的实验中，平衡摩擦力的目的是使小车碰前、碰后均做匀速直线运动，便于测量速度，小车碰撞过程中满足动量守恒条件。

1．(2017·肇庆二模)小张同学利用打点计时器研究自由落体运动，他设计的实验方案如下：
如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，先打开电源后释放重物，重物带动纸带从静止开始下落，打出几条纸带并选出一条比较理想的纸带如图乙所示，在纸带上取出若干计数点，其中每相邻计数点之间有四个点未画出，分别用s 1、s 2、s 3、s 4、s 5表示各计数点间的距离，已知打点计时器的频率f 。

图中相邻计数点间的时间间隔T ＝________(用f 表示)，计算重力加速度的公式是g ＝________(用f 、s 2、s 5表示)，计数点5的速度公式是v 5＝________(用f 、s 4、s 5表示)。

解析：由于打点计时器的频率为f ，故打下的两个点间的时间间隔为1f ，又因为每相邻
计数点之间有四个点未画出，故图中相邻计数点间的时间间隔T ＝5f ；如果用f 、s 2、s 5表示
重力加速度，则s 5－s 2＝g ×(5－2)T 2＝3g ×⎝⎛⎭⎫5f 2，则计算重力加速度的公式是g ＝(s 5－s 2)f 275；如果用f 、s 4、s 5表示加速度，则g ＝(s 5－s 4)f 225，点4的瞬时速度为v 4＝s 4＋s 52T
，又因为v 5＝v 4＋gT ，
故代入解之得v 5＝(3s 5－s 4)f 10。

答案：5
f
(s5－s2)f2
75
(3s5－s4)f
10
2．(2018届高三·吉林大学附中检测)某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。

(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是________。

A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B．实验操作时要先放小车，后接通电源
C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有________________________________。

(3)如图为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。

已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。

图中已经标明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。

请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来__________________________________________。

解析：(1)实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是细线的拉力，故A正确；实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故B错误；在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误；在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细线对小车的拉力，故D正确。

(2)由于实验需要测量小车速度，速度是利用打点计时器打的纸带计算得出的，故需要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故需要天平。

(3)小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m。

则细线对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx。

由v t
2＝x
t得：v A＝
x1
4T，v B＝
x2
4T，
所以小车动能的改变量为
ΔE k＝1
2M v B
2－1
2M v A
2＝
M(x22－x12)
32T2，
本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即mgx ＝M (x 22－x 12)32T 2。

答案：(1)AD (2)刻度尺、天平 (3)mgx ＝M (x 22－x 12)32T 2
3．如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置，某同学完成了一系列实验操作后，得到了如图乙所示的一条纸带。

现选取纸带上某清晰的点标为0，然后每两个计时点取一个计数点，分别标记为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与0点的距离分别为h 1、h 2、h 3、h 4、h 5、h 6。

(重力加速度为g )
(1)已知打点计时器的打点周期为T ，可求出打各个计数点时对应的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、v 5，其中v 5的计算式v 5＝__________。

(2)若重锤的质量为m ，取打点0时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能E p i 和动能E k i ，则打计数点3时对应重锤的势能E p3＝______(用题中所给物理量的符号表示)；接着在E -h 坐标系中描点作出如图丙所示的E k -h 和E p -h 图线，求得E p -h 图线斜率的绝对值为k 1，E k -h 图线的斜率为k 2，则在误差允许的范围内，k 1________k 2(选填“＞”“＜”或“＝”)时重锤的机械能守恒。

(3)关于上述实验，下列说法中正确的是________。

A ．实验中可用干电池作为电源
B ．为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些
C ．实验时应先释放纸带后接通电源
D ．图丙
E k -h 图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能
(4)无论如何改进实验方法和措施，总有重力势能的改变量大于动能的改变量，原因是：__________________。

解析：(1)计数点5的瞬时速度等于4、6两点间的平均速度，则v 5＝h 6－h 44T。

(2)打计数点3时对应重锤的势能E p3＝－mgh 3，根据图像可知，每一段对应的重力势能减小量和动能增加量相等，那么机械能守恒，即图线的斜率大小相同，才能满足条件，因此k 1＝k 2。

(3)实验中打点计时器使用的是交流电源，不可用干电池作为电源，故A 错误；为了减
小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些，故B 正确；实验时应先接通电源，再释放纸带，故C 错误；图丙E k -h 图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的初动能，故D 正确。

(4)无论如何改进实验方法和措施，总有重力势能的改变量大于动能的改变量，原因是重锤下落过程中纸带和重锤受到阻力作用。

答案：(1)h 6－h 44T
(2)－mgh 3 ＝ (3)BD (4)重锤下落过程中纸带和重锤受到阻力作用
考点三 “弹簧”“橡皮条”类实验
[夯基固本]
1．探究弹力和弹簧伸长的关系的操作关键
(1)实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限度。

(2)画图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在同一直线上，不能落在直线上的点应均匀分布在直线两侧。

2．验证力的平行四边形定则的操作关键
(1)每次拉伸，结点位置O 必须保持不变。

(2)记下每次各力的大小和方向。

(3)画力的图示时应选择适当的标度。

[重点清障]
1．刻度尺及弹簧测力计的读数
(1)以mm 为最小刻度值的刻度尺，要估读到mm 的十分位，如诊断卷第7题，甲的读数为7.73 cm ，乙的读数为14.66 cm 。

(2)弹簧测力计读数时要先看量程和分度值，再根据指针所指的位置读出所测力的大小。

如分度值为0.1 N ，则要估读，即有两位小数，如分度值为0.2 N ，则小数点后只能有一位小数。

2．F -x 和F -l 图像的特点
(1)F -x 为一条过原点的直线，而F -l 为一条倾斜直线但不过原点。

(2)F -x 图线和F -l 图线的斜率均表示弹簧(或橡皮筋)的劲度系数。

(3)F -l 图线在l 轴的截距表示弹簧(或橡皮筋)的原长。

(4)F -x 和F -l 图线发生弯曲的原因是弹簧(或橡皮筋)超出了弹性限度。

如诊断卷第7题图丙。

3．在验证力的平行四边形定则的实验中，利用平行四边形定则求得的合力与测得的合力一般不完全重合。

如诊断卷第8题的第(1)问。

1．某同学从学校的实验室里借来两个弹簧测力计，在家里做实验验证力的平行四边形定则。

按如下步骤进行实验。

用完全相同的两个弹簧测力计进行操作，弹簧测力计A挂于固定点C，下端用细线挂一重物G，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉至水平，使结点O静止在某位置。

分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。

(1)弹簧测力计A的指针如图1所示，由图可知拉力的大小为______________ N(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)；由实验作出F A和F B的合力F的图示(如图2所示)，得到的结果符合事实的是__________。

(填“甲”或“乙”)
(2)本实验采用的科学方法是__________(填正确答案标号)。

A．理想实验法B．等效替代法
C．控制变量法D．建立物理模型法
(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，下列解决办法可行的是__________。

A．改变弹簧测力计B拉力的大小
B．减小重物M的质量
C．将A更换成量程较小的弹簧测力计
D．改变弹簧测力计B拉力方向
解析：(1)由题图知，弹簧测力计A的最小刻度值为0.2 N，读数为5.8 N。

用平行四边形定则求出的合力可以与重力的方向有偏差，但悬挂重物的线应该竖直向下，故甲图实验得到的结果符合实验事实。

(2)本实验中，需要保证单个拉力的作用效果与两个拉力的作用效果相同，即采用了等效替代法。

(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大。

又由于挂重物的细线力的方向已确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B 拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程，故A、B、D正确。

答案：(1)5.8甲(2)B(3)ABD
2．在“探究弹力和弹簧伸长的关系并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图甲所示。

所悬挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力。

实验时先测出不挂钩码时。