04-05年下学期高三第二轮专题复习物理：力学实验(附答案).doc2008
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(m1+m2)v1=m1v 第三过程中，锤、桩以速度 v1 共同向下运动打入土层静止，在这一过程中，由于桩受到 土层的阻力，运动物体要克服阻力做功，所以，这一过程中动能和动量都不守恒。设三次打土
层的深度 L=0.01 米，则每次打入的深度为 L/3 米。设土层的平均阻力为 f,根据动能定理得：
f
L 3
所做的最小的功。(设斜面长 l)
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对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷，3各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
高考物理二轮复习：专题16-力学实验
专题16 力学试验1．如图所示是“测定匀变速直线运动加速度”试验中得到的一条纸带，从O点起先每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz)，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得s1＝1.22 cm，s2＝2.00 cm，s3＝2.78 cm，s4＝3.62 cm，s5＝4.40 cm，s6＝5.18 cm.(1)相邻两计数点间的时间间隔T＝________s.(2)打点计时器打计数点3时，小车的速度大小v3＝________m/s.(3)计算小车的加速度大小a＝________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)0.1(2)0.32(3)0.802．如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的试验装置，他们的主要操作如下：①安装试验器材，调整试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；③固定光电门B的位置不变，变更光电门A的高度，重复②的操作．测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度v；④画出v—t图象．请依据试验，回答如下问题：(1)设小铁球到达光电门B时的速度为v B，当地的重力加速度为g，则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为__________________．(用v B、g和t表示)(2)试验测得的数据如下表：试验次数h/cm t/s v/(m·s－1)110.00.028 3.57220.00.059 3.39330.00.092 3.26440.00.131 3.05550.00.176 2.84660.00.235 2.55请在坐标纸上画出v—t图象．(3)依据v—t图象，可以求得当地重力加速度g＝________m/s2，试管夹到光电门B的距离约为________cm.(以上结果均保留3位有效数字)(2)描点连线，如图所示．【答案】 (1)v ＝v B －12gt (2)图见解析 (3)9.86 69.83．在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，小明同学用如图甲所示的试验装置进行试验：将该弹簧竖直悬挂起，在自由端挂上砝码盘，通过变更盘中砝码的质量，用刻度尺测出弹簧对应的长度，测得试验数据如下：试验次数 1 23456砝码质量m /g 0 3060 90120 150 弹簧的长度x /cm6.007.148.349.4810.6411.79(1)小明同学依据试验数据在坐标纸上用描点法画出x —m 图象如图乙所示，依据图象他得出结论：弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系，而是一次函数关系．他结论错误的缘由是：__________________________________________________.(2)作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其物理意义是：__________________，该弹簧的劲度系数k ＝________N/m.(取g ＝10 m/s 2，保留3位有效数字)(3)请你推断该同学得到的试验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果________．(填“偏大”“偏小”或“相同”)【解析】 (1)在x —m 图象中，x 表示弹簧的长度而不是弹簧的伸长量，故他得出弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系而是一次函数关系的错误结论．(2)图线与纵坐标的交点表示拉力等于0时弹簧的长度，即弹簧的原长． 图线的斜率表示弹簧的劲度系数，k ＝ΔF Δx ＝ 1.500.117 9－0.060 0N/cm ＝25.9 N/m.(3)依据公式F ＝k Δx 计算出的劲度系数，与是否考虑砝码盘的质量没有关系，故结果相同．【答案】(1)x—m图象的纵坐标不是弹簧的伸长量(2)未挂砝码时弹簧的长度25.9(3)相同4、小杨在学完力的合成与分解后，想自己做试验来验证力的平行四边形定则．他找来两个弹簧测力计，按如下步骤进行试验．A．在墙上贴一张白纸，用来记录弹簧测力计的弹力大小和方向；B．在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，登记静止时刻弹簧测力计的示数F；C．将一根长约30 cm的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上登记细线的方向和弹簧测力计的示数，如图甲所示；D．在白纸上按肯定标度作出两个弹簧测力计的弹力的示意图，如图乙所示，依据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.(1)在步骤C中，弹簧测力计的示数为________N.(2)在步骤D中，合力F′＝________N.(3)若________________，就可以验证力的平行四边形定则．【答案】(1)3.00(2)5.20(肯定范围内也给分)(3)F′近似在竖直方向，且数值与F近似相等5．一爱好小组探究加速度与力、质量的关系．试验装置如图甲所示，拉力传感器用来记录小车受到拉力的大小．(1)为了使传感器记录的力等于小车所受的合外力，应先调整长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列的________点；(2)本试验中________(填“须要”或“不须要”)砂和砂桶的总质量远小于小车和传感器的总质量；(3)该爱好小组依据拉力传感器和打点计时器所测数据在坐标系中作出的a—F图象如图乙所示，图象不通过原点的缘由是____________________；(4)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg.【答案】(1)间隔匀称(2)不须要(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)16．某试验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所运用的打点计时器所接的沟通电的频率为50 Hz.试验步骤如下：A．按图所示安装好试验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B．调整长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．变更砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．依据以上试验过程，回答以下问题：(1)对于上述试验，下列说法正确的是________．A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B．试验过程中砝码盘处于超重状态C．与小车相连的轻绳与长木板肯定要平行D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E ．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)试验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a ＝________m/s 2.(结果保留2位有效数字)(3)由本试验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象，与本试验相符合的是________．(2)由题意知时间间隔T ＝0.1 s ，由逐差法可得a ＝（8.64＋7.75）－（6.87＋6.00）4T 2，解得a ＝0.88 m/s 2.(3)依据牛顿其次定律可知A 正确． 【答案】 (1)C (2)0.88 (3)A7．某同学利用如图所示的装置验证动能定理．将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸．将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H ，并依据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y .变更小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下表．高度H(h 为单位长度) h 2h 3h 4h 5h6h 7h 8h9h 竖直位移y /cm30.015.010.07.56.0 5.04.33.83.3(1)在安装斜槽时，应留意_______________________________________________．(2)已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，木板与斜槽末端的水平距离为x ，小球在离开斜槽后的竖直位移为y ，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立，则应满意的关系式是_________．(3)若想利用图象直观得到试验结论，最好应以H 为横坐标，以________为纵坐标，描点作图．(3)由(2)可知，要利用图象直观得到试验结论，图象应为直线，因而以H 为横坐标，以1y 为纵坐标，描点作图即可．【答案】 (1)使斜槽末端O 点的切线水平 (2)Hy ＝x 24－4μ1tan θ(3)1y8．为验证动能定理，某同学在试验室设计试验装置如图甲所示，木板倾斜构成斜面，斜面B 处装有图乙所示的光电门．(1)如图丙，用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d ＝________cm ；(2)装有挡光条的物块由A 处静止释放后沿斜面加速下滑，读出挡光条通过光电门的挡光时间t ，则物块通过B 处时的速度为________；(用字母d 、t 表示)(3)测得A 、B 两处的高度差为H 、水平距离L ，已知物块与斜面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g ，为了完成试验，须要验证的表达式为________．(用题中所给物理量符号表示)(2)挡光条的宽度特别小，通过光电门的时间特别短，可以用平均速度代替瞬时速度，所以v B＝d t； (3)依据动能定理，合外力的功等于动能变更量，整个过程中只有重力和摩擦力做功，则mgH －μmgL ＝12mv 2B ＝12m (d t )2，所以须要验证的表达式为gH －μgL ＝d 22t2.【答案】 (1)0.51 (2)d t (3)gH －μgL ＝d 22t29．用如图甲所示的试验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒．m 2从高处由静止起先下落，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．图乙给出的是试验中获得的一条纸带：0是打下的第1个点，每相邻两计数点间还有4个点(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 ，g 取9.8 m/s 2，全部结果均保留3位有效数字，则乙 丙 (1)在纸带上打下计数点5时的速度v 5＝________ m/s ；(2)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔE k ＝________ J ，系统势能的削减量ΔE p ＝________ J ； (3)若某同学作出的v 22—h 图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度g ＝________ m/s 2.(3)由机械能守恒定律，得(m 2－m 1)gh ＝12(m 1＋m 2)v 2，整理得v 22＝g 2h ，即图象斜率k ＝g 2，由v 22—h图象可求得当地的实际重力加速度g ＝2×5.821.20m/s 2＝9.70 m/s 2.【答案】 (1)2.40 (2)0.576 0.588 (3)9.7010．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，试验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A 点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的小球相连；遮光条两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t ，用d 表示A 点到光电门B 处的距离，b 表示遮光条的宽度，将遮光条通过光电门的平均速度视为滑块滑过B 点时的瞬时速度．试验时滑块在A 处由静止起先运动．(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b ，结果如图乙所示，由此读出b ＝________mm. (2)滑块通过B 点的瞬时速度可表示为________．(3)某次试验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g 表示，滑块从A 处到达B 处时，m 和M 组成的系统动能增加量可表示为ΔE k ＝________，系统的重力势能削减量可表示为ΔE p ＝________，在误差允许的范围内，若ΔE k ＝ΔE p 则可认为系统的机械能守恒．(4)在步骤(3)试验中，某同学变更A 、B 间的距离，作出的v 2—d 图象如图丙所示，并测得M ＝m ，则重力加速度g ＝________m/s 2.(4)由ΔE k ＝ΔE p 得12(m ＋M )v 2＝⎝⎛⎭⎫m －M 2gd 代入m ＝M 可得v 2＝g2d对应v 2—d 图象可得12g ＝2.40.5 m/s 2解得g ＝9.6 m/s 2【答案】 (1)3.85 (2)bt (3)（m ＋M ）b 22t 2⎝⎛⎭⎫m －M 2gd (4)9.6。
高三物理二轮复习力学专项测试
《力学综合》测试题A本试卷分第1卷（选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间100分钟．第1卷(选择题共48分)一、选择题(本题共12小题。
每小题4分，共48分，每小题至少有一个正确答案，全部选对得4分，选不全得2分，错选多选不得分)1.(镇江市2008届期初调查)如图物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上，则关于 A 受力的个数，下列说法中正确的是A、A 一定是受两个力作用B、A 一定是受四个力作用C、A 可能受三个力作用D、A 不是受两个力作用就是受四个力作用2、（海门市2008届第一次诊断性考试）下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A、做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B、物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C、物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D、物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同3、（江苏省宿迁市2008届第一次调研）下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（）A、电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态；B、磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态；C、荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态；D、“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态。
4、（湖北重点高中4月联考）中国国际烟花大会上，3万发烟花在西湖夜空绽放。
按照设计要求，装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点，随即炸开，构成各种美丽的图案。
假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，g取10m/s2，那么v0和k分别等于（）A、25m/s，1.25B、40m/s，0.25C、50m/s，0.25D、80m/s，1.255、(湖北省百所重点中学2008 届联考)2007 年3 月26 日，中俄共同签署了《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星一火卫一合作的协议》，双方确定于2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测。
高考物理二轮复习：力学实验(含答案解析)
力学实验一、误差和有效数字 1．误差误差 产生原因 大小特点 减小方法系统误差 实验仪器不精确、实验原理不完善、实验方法粗略 总是偏大或偏小 更新仪器 完善实验原理偶然误差 测量、读数不准确 忽大忽小 画图象或取平均值2.有效数字从数字左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位有效数字．二、测量性实验1．包括：用游标卡尺和螺旋测微器测量长度，练习使用打点计时器．2．(1)游标卡尺的读数方法：d ＝主尺读数(mm)＋精度×游标尺上对齐刻线数值(mm)．(2)螺旋测微器的读数方法：测量值＝固定刻度＋可动刻度×0.01 mm＋估读值．注意要估读到0.001 mm.(3)用纸带求加速度的方法利用a ＝Δx T2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 .三、验证性实验1．包括：验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、验证机械能守恒定律．2．验证性实验的两种方法(1)对于现象直观明显或者只需讨论的验证性实验问题，常常通过观察分析进行证实．(2)对有测量数值且实验要求根据数据分析验证结果的，一般要进行分析归纳，通过作图、计算、测量进行比较验证．四、探究性实验1．包括：探究弹力和弹簧伸长的关系，探究动能定理．2．探究性实验与验证性实验的区别探究性实验，在实验前并不知道满足什么规律，所以在坐标纸中描点后所做的曲线是试探性的，只有在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来拟合这些点．而验证性实验，在坐标纸上描点后所作图线的根据就是所验证的规律．热点一 游标卡尺和螺旋测微器的读数命题规律：游标卡尺和千分尺的正确使用和读数是高考考查的热点，题型为填空题．(1)(2014·高考江苏卷)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件________(选填“A ”、“B ” 、“C ”或“D ”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为______mm.(2)(2014·高考福建卷)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________ cm 和________ mm.[解析] (1)螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧B .螺旋测微器的示数为(0＋41.0×0.01)mm＝0.410 mm.(2)金属杆长度由刻度尺示数可得，由题图甲得L ＝60.10 cm.由题图乙知，此游标尺为50分度，游标尺上第10刻线与主尺上一刻线对齐，则金属杆直径为d ＝4 mm ＋150×10 mm＝4.20 mm.[答案] (1)B 0.410 (2)60.10 4.20[总结提升] 1 游标卡尺不估读，以mm 为单位，10分度卡尺读数，小数点后只有1位，20分度和50分度读数，小数点后有2位.2 螺旋测微器要估读，以mm 为单位，小数点后必须有3位，同时还要注意半毫米刻度线是否露出.)热点二 纸带类实验问题的处理(含频闪照相)命题规律：力学实验中有多个实验都要用到打点计时器(如研究匀变速直线运动的规律、验证牛顿运动定律、验证机械能守恒定律等)，正确使用打点计时器并根据纸带进行正确的数据运算，是高考考查的热点，题型为填空题．(2014·高考大纲全国卷)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄时频闪频率是10 Hz ；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x 1、x 2、x 3、x 4.已知斜面顶端的高度h 和斜面的长度s .数据如下表所示．重力加速度大小g ＝9.80 m/s 2.单位：cmx 1 x 2 x 3 x 4 h s10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a ＝________(保留3位有效数字)．(2)因为__________________，可知斜面是粗糙的．[解析] (1)根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法，得x 3－x 1＝2a 1T 2x 4－x 2＝2a 2T 2a＝a 1＋a22，又知T ＝1f＝0.1 s 联立以上各式得a ≈4.30 m/s 2.(2)如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得，物块下滑的加速度a ′＝g sin θ＝g h s ＝5.88 m/s 2＞a ，所以斜面是粗糙的．[答案] (1)4.30 m/s 2 (2)a ＜g h s ＝5.88 m/s 2[总结提升] 打点计时器及纸带类问题的处理方法 1 打点计时器的认识和正确使用①电磁打点计时器工作电压为低压交流4～6 V ；电火花计时器工作电压为交流220 V.②工作时应先接通电源，后释放纸带.2 纸带的应用①判断物体的运动性质.a.若Δx ＝0，则可判定物体做匀速直线运动.b.若Δx 不为零且为定值，则可判定物体做匀变速直线运动.②求解瞬时速度．如图所示，打n 点时的速度v n ＝x n ＋x n ＋12T.(3)用“逐差法”求加速度如图所示，由(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)＝a (3T )2得a ＝ x 4＋x 5＋x 6 － x 1＋x 2＋x 3 9T2. 热点三 用图象处理实验数据命题规律：用图象处理实验数据是历年高考实验题的命题热点，力学实验、电学实验中都可能出现．这是考生必备的能力之一．(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系．实验装置如图甲所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x 0; 挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x .测量结果及部分计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80 m/s 2)．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6x 0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01x (cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41n 10 20 30 40 50 60k (N/m)163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 1k (m/N) 0.006 1 ② 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7(1)将表中数据补充完整：①________，②________.(2)以n 为横坐标，1k 为纵坐标，在图乙给出的坐标纸上画出1k n 图象．(3)图乙中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k ＝________N/m ；该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k ＝________N/m. [解析] (1)根据胡克定律有mg ＝k (x －x 0)，解得k ＝mg x －x 0＝0.100×9.80 5.26－4.06 ×10－2N/m≈81.7 N/m，1k≈0.012 2. (2)1kn 图象如下图所示．(3)根据图象可知，k 与n 的关系表达式为k ＝1.75×103n N/m ，k 与l 0的关系表达式为k ＝3.47l 0N/m.[答案] (1)81.7 0.012 2(2)1kn 图象见解析图 (3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫在1.67×103n ～1.83×103n 之间均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫在3.31l 0～3.62l 0之间均正确[总结提升] 利用图象法处理数据时要注意以下几点1 注意区别横、纵坐标轴的物理意义、标度及单位.2 描点要准、连线不一定通过所有数据点，应尽量合理地分布在线的两侧，且线要细.3 明确图象的斜率、截距的物理意义.4 作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”.命题规律：创新设计性实验主要考查是否理解实验原理和实验仪器的工作原理，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情况下迁移知识的能力，这些对学生的能力要求都较高，是近几年高考命题的热点．范例 (2014·江西师大附中、临川一中联考)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定．(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s ，为了计算自行车的初速度v ，还需要测量________________________________________________________________________________________________________________________________________________(填写物理量的名称及符号)．(2)设自行车受到的阻力恒为f ，计算出阻力做的功W 及自行车的初速度v .改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W －v 曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出W －v 图象如图所示，其中符合实际情况的是________．[解析] (1)人停止蹬车后做匀减速运动，初速度v ＝2v ＝2s t，则还需要测量自行车滑行的时间t .(2)由动能定理得，W ＝12mv 2，则W －v 图象为抛物线，即图C. [答案] (1)人停止蹬车后自行车滑行的时间t (2)C[总结提升] 1 要完成好创新拓展实验，必须掌握基本仪器的使用方法、基本实验方法和基本物理原理.2 实验过程的研究应以减小实验误差和不造成错误为主要依据.应在明确实验原理的基础上进行实验数据处理，往往需要先根据物理规律推导出物理量间的关系式，通过图象或函数处理数据.)1．(2014·广州一模)(1)用游标为20分度的卡尺测量某物体的长度如图甲所示，由图可知其长度为________mm.(2)用螺旋测微器测量某物体的直径如图乙，由图可知其直径为________mm.解析：(1)根据游标卡尺的读数方法，读数为50 mm ＋3×0.05 mm＝50.15 mm.(2)根据螺旋测微器的读数规则，读数为4．5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm.答案：(1)50.15 (2)4.7002．(2014·衡水调研)在“探究弹簧形变与外力关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为k＝________N/m，图线不过原点的原因是由于________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析：由图线可以算出斜率，即弹簧的劲度系数，图线不过原点说明弹簧在竖直向下不施加外力的时候，已经有伸长量了．答案：200 弹簧自身具有重量3．(2014·安徽名校联考)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．(1)则下列叙述正确的是________．A．该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线(2)对数据处理后得到如图乙所示的图线，则F与F′两力中，方向一定沿CO方向的是________．解析：(1)AO和BO的拉力与CO的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，A错误；实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中CO的拉力是相同的，则选项B正确；如果AO和BO的夹角适当，则两个分力可以将结点拉到O点，若夹角过大，则两拉力不一定能将结点拉到O点，所以选项C错误；弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内，正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差，因此D正确．(2)由图乙知，F是二力用平行四边形定则合成所得，F′是用一个力拉橡皮条时的外力，故一定与CO共线的是F′.答案：(1)BD (2)F′4．(2014·南昌一模)在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s2，那么：(1)根据图上所得的数据，应取图中O 点到________点来验证机械能守恒定律较为简便；(2)从O 点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔE p ＝________J ，动能增加量ΔE k ＝________J(结果取三位有效数字)；(3)若测出纸带上所有各点到O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v 及重物下落的高度h ，则以v 22为纵轴、以h 为横轴画出的图象是下图中的________．[解析] (1)验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔE p ＝mgh 和增加的动能ΔE k ＝12mv 2之间的关系，因B 点能够测出h 和v 的数据，而A 、C 两点无法测出v ，故选B 点． (2)减少的重力势能ΔE p ＝mgh ＝1.88 J ，B 点的速度v B ＝x AC 2T ＝23.23－15.552×0.02×10－2 m/s ＝1.92 m/s ，所以增加的动能ΔE k ＝12mv 2B ＝1.84 J. (3)在实验允许的误差范围内可认为mgh ＝12mv 2，则12v 2＝gh ，即12v 2与h 成正比，图A 正确． 答案：(1)B (2)1.88 1.84 (3)A5．(2014·东北三校联考)某同学利用如图所示的装置验证动能定理．将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸．将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H ，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y .改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下表．高度H(h 为单位长度)h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h竖直位移y /cm30.0 15.0 10.0 7.5 6.0 5.0 4.3 3.8 3.3 (1)在安装斜槽时，应注意________________________________________________________________________．(2)已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，木板与斜槽末端的水平距离为x ，小球在离开斜槽后的竖直位移为y ，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立则应满足的关系式是____________________．(3)若想利用图象直观得到实验结论，最好应以H 为横坐标，以________为纵坐标，描点作图．解析：(1)小球离开斜槽末端后要做平抛运动，因而斜槽末端O 点的切线要水平．(2)小球从斜槽上下滑到斜槽末端时速度为v ，根据动能定理有mgH －μmg cos θH sin θ＝12mv 2，小球离开O 点后做平抛运动，水平方向有x ＝vt ，竖直方向有y ＝12gt 2，联立解得Hy ＝x 24－4μ1tan θ. (3)由(2)可知，要利用图象直观得到实验结论，图象应为直线，因而以H 为横坐标，以1y为纵坐标，描点作图即可．答案：(1)使斜槽末端O 点的切线水平(2)Hy ＝x 24－4μ1tan θ(3)1y 6．(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)某同学利用如图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量m 的对应关系图，如图乙所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g ，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题：(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系．(2)由图乙可知，a m 图线不经过原点，可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg 作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是________________________________________________________________________， 钩码的质量应满足的条件是________________________________________________________________________． 解析：(1)由图象可知小车的加速度与钩码的质量成非线性关系．(2)a m 图线不经过原点，在m 轴上有截距，即挂上小钩码后小车加速度仍为零，可能的原因是存在摩擦力．(3)本实验直接以钩码所受重力mg 作为小车受到的合外力，则应采取的措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．答案：(1)非线性 (2)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量7．(2014·黄冈一模)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图．一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接；打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．(1)如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a ＝________(保留三位有效数字)．(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．(填入所选物理量前的字母)A ．木板的长度lB ．木板的质量m 1C ．滑块的质量m 2D ．托盘和砝码的总质量m 3E ．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g )，与真实值相比，测量的动摩擦因数________(选填“偏大”或“偏小”)．写出支持你的看法的一个论据：________________________________________________________________________. 解析：(1)由逐差法公式得a ＝x 6＋x 5＋x 4－x 3－x 2－x 19T 2＝0.496 m/s 2. (2)由牛顿第二定律得m 3g －μm 2g ＝(m 2＋m 3)a ，则需要测定滑块的质量m 2及托盘和砝码的总质量m 3，则选C 、D.(3)由(2)中等式可得μ＝m 3g － m 2＋m 3 a m 2g，因纸带与限位孔之间存在阻力等，测量的动摩擦因数偏大．答案：(1)0.495 m/s 2至0.497 m/s 2之间均可(2)CD(3)m 3g － m 2＋m 3 a m 2g偏大 纸带与限位孔之间存在阻力等 8．(2014·高考山东卷)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度．实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G ；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示．在A 端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F ；甲③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②； 实验数据如下表所示：G /N 1.50 2.00 2.503.00 3.504.00 F /N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C 处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P 连接，保持滑块静止，测量重物P 离地面的高度h ；乙⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D 点(未与滑轮碰撞)，测量C 、D 间的距离s .完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出F -G 图线．(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留2位有效数字)． (3)滑块最大速度的大小v ＝________(用h 、s 、μ和重力加速度g 表示)．解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧．(2)根据F ＝μG ，F -G 图线的斜率反映了滑块与木板间的动摩擦因数，所以μ≈0.40.(3)根据牛顿第二定律，P 落地后，滑块运动的加速度的大小为a ＝μmgm＝μg ，且P 落地后滑块的位移x ＝s －h ，根据速度和位移的关系得0－v 2＝－2ax 所以滑块的最大速度v ＝2ax ＝2μg s －h .答案：(1)见解析图 (2)0.40(0.38～0.42均正确) (3)2μg s －h第2讲 电学实验一、电学仪表1．电流表、电压表、欧姆表的使用与读数仪器 极性量程选择 读数电流表有正、负极的电 表，电流由电表的正极流 入，负极 流出 使指针指 示比满偏 刻度13多的位置 若最小分度为1、0.1、0.01等，需要估读到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等的只需要读到最小分度位即可 电压表 欧姆表使指针尽 量指在表 盘的中间 位置附近取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率2.欧姆表原理(1)电路：欧姆表是多用电表电阻挡的一个挡位，电路如图．电流的流向：使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔，从电表外部看，电流从红表笔流入，从黑表笔流出．(2)调零：当红、黑表笔短接时，表头电流表指针满偏，此时I g ＝ER ＋R g ＋r.(3)测量：当红、黑表笔之间接电阻R x 时，电路中电流I ＝ER ＋R g ＋r ＋R x，R x 的一个值对应I的一个值，故将电流刻度标上相应的电阻刻度，即可直接读出待测电阻R x 的阻值．(4)中值电阻：当被测电阻R x ＝R ＋R g ＋r 时，电流变为满偏电流的一半，欧姆表指针指向刻度正中央，称为“中值电阻”． 3．电学仪表的选择一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度． 二、电流表内、外接法的比较与选择 1．内、外接法的比较比较项目 电流表内接法 电流表外接法电路误差来源 电流表的分压电压表的分流测量结果R 测＝UI>R x ，偏大R 测＝UI<R x ，偏小适用条件R x ≫R A (测大电阻)R V ≫R x (测小电阻)2.内、外接法的选择 (1)比值判断法：若R V R x ＜R x R A ，R x 为大电阻，内接法误差小，应选用内接法；若R V R x ＞R x R A，R x 为小电阻，外接法误差小，应选用外接法．(2)试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较R V R x 及R xR A的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定．三、控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择 1．控制电路的比较比较项目 限流式接法分压式接法电路电压调节的范围RR ＋R 0E →E 0→E电能损耗 节能耗能2.控制电路的选择从节能的角度考虑，优先选用限流式． 以下情况考虑分压式：(1)要求待测电路的U 、I 从0变化； (2)R 滑≪R x ；(3)选用限流式时，U x 、I x 过大(超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)或U x 、I x 过小(最大值不超过电表满量程的13，读数误差大)．热点一 实验仪器的读数与使用命题规律：电流表、电压表、多用电表、电阻箱等仪器是电学实验中的常用仪器，高考中要求正确使用仪器，会进行正确读数，高考对此知识点的考查频率较高，是高三复习的重要知识点．2013·高考新课标全国卷Ⅰ)某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有： 多用电表；电压表：量程5 V ，内阻十几千欧； 滑动变阻器：最大阻值5 k Ω； 导线若干． 回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端． (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为________k Ω和________V.(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k Ω和4.00 V ．从测量数据可知，电压表的内阻为________k Ω.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丁所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V ，电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________k Ω.[解析] (1)欧姆表调零：将红表笔和黑表笔短接，使指针指电阻0刻度．(2)多用电表欧姆挡测电压表的内阻应使电流从电压表的“＋”接线柱流入、“－”接线柱流出，而黑表笔连接多用电表内电池的正极，所以多用电表的红表笔和“－”端相连，黑表笔连接“＋”端．(3)多用电表和电压表的读数分别为15.0 k Ω和3.60 V.(4)由图甲可知多用电表欧姆“×1 k”挡直接测量电压表的内阻R V ，所以R V ＝12.0 k Ω. (5)设多用电表内电池的电动势为E ，多用电表电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为R g ，依题给条件由欧姆定律得： E ＝3.6R V (15＋R g )，E ＝4R V(12＋R g )，又R V ＝12.0 k Ω，解之得：E ＝9.00 V ，R g ＝15.0 k Ω. [答案] (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0[规律总结] 多用电表测电阻的步骤和注意事项 1 使用步骤①选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 Ω就应该选×10的倍率； ②进行欧姆调零；③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量； ④将指针示数乘以倍率，得测量值；⑤测量结束后，将选择开关扳到OFF 或交流电压最高挡. 2 注意事项①改换倍率必须重新进行欧姆调零；②通过选择合适倍率，指针指在刻度盘中间附近，误差较小； ③测量电阻时，手不可接触表笔的金属杆部分； ④被测元件与电源断开.)热点二 以测电阻为核心的实验命题规律：很多电学实验都与测电阻有关，如描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定金属的电阻率、测小灯泡的电功率等，以测量电阻为核心命题点的电学实验以考查电路设计(包括仪表选择、电路原理图的分析、实物图连接等)为主，能较好地甄别考生的综合分析和迁移创新能力，是历年高考的热点．(2014·高考山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm 2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x ，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω； 电压表：量程3 V ，内阻约9 k Ω； 滑动变阻器R 1：最大阻值5 Ω； 滑动变阻器R 2：最大阻值20 Ω； 定值电阻：R 0＝3 Ω；电源：电动势6 V ，内阻可不计； 开关、导线若干． 回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R 1”或“R 2”)，闭合开关S 前应将滑片移至________端(填“a ”或“b ”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A 时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)．[解析] (1)根据R ＝ρl S，得铜导线的阻值约为R x ＝1.7 Ω，即R x ＋R 0＝4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选R 1，则当滑动变阻器滑片移至a 端时，电压表的示数约为3 V ，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R 2.闭合开关S 前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a 端． (2)连线如图所示．。
力学实验(解析版)高考物理二轮复习
解密14 力学实验⎧⎫⎧⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎩⎩⎭研究匀变速直线运动实验原理探究性实验探究弹力和弹簧伸长的关系实验器材探究动能定理实验步骤力学实验步骤验证力的平行四边行定则数据处理验证牛顿运动定律误差分析验证性实验验证机械能守恒注意事项验证动量守恒定律考点1 研究匀变速直线运动一、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法（2x aT ∆=）。
3．测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理 1．打点计时器（1）作用。
计时仪器，每隔0.02 s 打一次点。
（2）两种打点计时器的比较（3）纸带上点的意义表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况；可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
2．匀变速直线运动的判断连续相等时间内的位移之差是恒量，即213243x x x x x x x ∆=-=-=-==恒量（不为零），则物体做匀变速直线运动，且2x aT ∆=。
3．由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即12n n n x x v T++=。
4．由纸带求加速度 （1）用“逐差法”求加速度根据24152633x x x x x x aT -=-=-=，求出加速度41123x x a T -=、52223x x a T -=、63323x x a T -=，再计算出a 1、a 2、a 3的平均值，即为物体运动的加速度，即45612329x x x x x x a T ++---=。
（2）利用v –t 图象的斜率求加速度 先根据12n n n x x v T++=求出多个时刻随对应点的瞬时速度，然后画出v –t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度。
三、实验器材电火花计时器（或电磁打点计时器）一端固定有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
高三物理第二轮复习全套教案力学实验
力学实验教学目标1．通过对实验的复习，做到对力学中的学生实验明确实验目的，掌握实验原理，学会实验操作，正确处理实验数据．2．进一步学习用实验处理问题的方法，体会实验在物理学中的重要地位．3．掌握实验操作方法，培养动手操作的能力．4．通过对力学中学生实验的比较，知道所涉及到实验的类型．5．在掌握课本上所给学生实验的基础上，灵活应用所学知识解决其它问题．教学重点、难点分析1．理解实验的设计思想，不但要知道怎样做实验，更应该知道为什么这样做实验．2．掌握正确的实验操作，是完成实验的最基本要求，对学生来说也是难度较大的内容，一定要让学生亲自动手完成实验．3．处理数据时，要有误差分析的思想，要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件．教学过程设计教师活动说明：在力学中一共有八个实验是高考中要求的实验，在做实验复习时，要明确实验目的，掌握实验原理，理解地记住实验步骤，处理好实验数据．在实验复习中，实验操作是必不可少的．按照考纲中的顺序，我们一起来复习力学中所涉及的实验．[实验一] 互成角度的两个共点力的合成此实验的目的是验证力合成的平行四边形法则．请一个同学把实验器材和主要实验步骤简述一下．回答：实验器材有木板、白纸、图钉、带细线的橡筋、弹簧秤等．安装好器材，如图1-8-1所示，用两个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点，记下两个力的大小和方向．再用一个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点．设定力的长度单位，利用力的图示的方法分别作出分力与合力．用平行四边形法则作出两个分力的合力．比较直接测得的合力与用平行四边形法则得到的合力的大小和方向，可以确定在误差范围内，力的合成满足平行四边形法则．</PGN0080.TXT/PGN>例：在做共点的两个力的合成的实验时，如果只给一个弹簧秤能否完成这个实验？回答：可以．可先做出两个分力的方向，把两根细线向着两个分力的方向去拉，一只手直接拉线，另一只手通过弹簧秤拉线记下拉力的大小，然后把弹簧秤放到另一根线上重复实验．只要总把橡皮筋的一端拉到O点，合力的大小和方向就是不变的．两次拉两根线的方向都相同，两个分力的方向是不变的，两个分力的大小也是保持不变的，可用弹簧秤分别测出两个分力的大小．实验操作：用所给器材完成此实验．[实验二] 练习使用打点计时器[实验三] 测定匀变速直线运动的加速度这两个实验都是练习使用打点计时器的实验，我们一起复习．提问：打点计时器的作用和使用方法．给出一条打好点的纸带如图1-8-2所示．回答：打点计时器是测量时间的工具．把纸带跟运动物体连接在一起，利用打点计时器在纸带上记录下物体的运动情况．打点计时器使用交流6V电源，打点的频率为50Hz，周期为0.02s．</PGN0081.TXT/PGN>提问：（1）怎样利用纸带判断物体是在做匀变速运动？回答：把纸带上的点标上A、B、C、D、E，各点间的距离分别为s1、s2、s3、s4．如果满足△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3，则物体做匀变速直线运动．（2）怎样计算做匀变速直线运动的物体在某个位置时的速度？利用这条纸带可计算出物体过某一点的速度，如计算B点时的速度公式为VB=（s1+s2）/2t．（3）怎样计算它的加速度？计算物体的加速度有两种方法，可以利用公式△s=at2计算，也可以用a=（VC-VB）/t计算．例：利用打点计时器测自由落体的加速度，重锤下落时打出一条纸带如图1-8-3所示，计算重力加速度的数值解：可先算出B点和C点的速度VB=（0.2736-0.1900）/（2×0.02）=2.09（m/s）VC=（0.3211-0.2299）/（2×0.02）=2.28（m/s）g=（2.28-2.09）/0.02=9.50（m/s2）[实验四] 验证牛顿第二运动定律提问：验证牛顿第二定律的实验要证明哪两个关系？实验装置如图1-8-4所示．问答：通过实验要验证物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比这样两个关系．提问：安装好实验装置后还需要做什么调整？回答：安装实验装置后首先要平衡摩擦力．把小车上装好纸带，把木板后垫高一些，在木板上轻轻向下推一下小车，小车应该做匀速运动．提问：如何进行实验操作？回答：保持小车的质量不变，改变所挂砝码的质量，打出5条纸带，记下每条纸带对应的砝码质量值；保持所挂砝码的质量不变，在小车上加砝码，改变小车的质量，打出5条纸带，记下每条纸带对应的小车的质量值．提问：怎样处理数据？分别计算出每条纸带的加速度值．做出在质量不变的条件下，加速度与小车所受外力的关系图线；做出在小车受力不变的条件下，加速度与小车质量倒数的关系图线．从图线上可以看出小车的加速度跟所受外力与自身质量的关系．例：在验证牛顿第二定律的实验中，一个同学打出了5条纸带后，测出了纸带中相邻的每五段间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况（见表），处理数据后在图1-8-5所示的坐标中画出a-F图线．解：先根据所给的数据利用公式△s-at2算出小车在不同受力情况下的加速度值，分别为0.25m/s2、0.50m/s2、0.75m/s2、1.00m/s2、1.25m/ s2．如图1-8-6所示，在坐标系中标点后，画出图线为一条直线．说明：在实验中要平衡摩擦力，要知道摩擦力平衡不好对实验结果的影响，会对a-F图线中不过原点问题的解释．在实验中要求所挂砝码的质量要远小于车的质量，如果这一条件不满足将会出现的图线的变化．本实验中数据的处理量较大，要能够正确合理地处理数据．[实验五] 验证碰撞中的动量守恒提问：两个物体在所受合外力为零的条件下，相互作用前后的动量满足什么关系？回答：当两个物体组成的系统在所受合外力为零的条件下发生碰撞，系统在碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量．提问：怎样通过实验验证动量守恒定律？回答：实验装置如图1-8-7所示，实验中小球的质量可以用天平称出，小球在碰前和碰后的速度利用从同一高度做平抢运动的小球的飞行时间相等，平抛运动的小球在水平方向做匀速运动的特点，用小球在碰前和碰后的水平飞行距离表示它的速度，这样就可以利用小球的质量和飞行的水平距离来表示出碰撞中的动量守恒关系．入射球的质量要大于被碰球的质量，两球的半径相等．实验时先不放被碰球B，入射球A从一个确定的高度释放落在地面上的P点，小球飞行的水平距离为OP．再把被碰球B放在支架上，A球从同一高度释放，两球相碰后分别落在地面上的M点和N点．两球飞行的水平距离分别为OM和O′N，如果在碰撞中满足动量守恒定律，那么应该有关系m1OP=m1OM+m2O′N．提问：实验时还应注意哪些问题？在实验中要注意仪器的正确安装与调整，斜槽的末端一定要水平，小球的出射点应是O点的正上方，两小球相碰时应在同一个高度上．实验时，每个点应让小球落10次，取落点的中心进行测量．例：在研究碰撞中的动量守恒的实验中，下列操作正确的是A．改变入射小球的释放高度，多次释放，测出每次的水平位移，求出平均值，代入公式计算B．入射小球应始终保持在同一高度上释放C．两球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上D．重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值分析：入射小球每一次释放都应保持在同一高度上，这样在多次实验中才能使小球的初速度保持不变．两球相碰时应在同一高度上，保证两球的飞行时间相等．另外，利用画圆的方法取落点的平均值，可以减小实验误差．此题的正确答案为B、C、D．</PGN0084.TXT/PGN>实验操作：用所给器材完成实验．[实验六] 研究平抛物体的运动提问：说出画出平抛物体运动轨迹的方法．回答：平抛物体的运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．将小球从斜槽的同一高度上释放，从槽末端的水平槽以一定的水平初速度平抛出去．在竖直面的纸上找出小球飞行轨迹中的几个点，用圆滑的曲线连接起各点，就得到了物体做平抛运动的轨迹，为一条抛物线．提问：怎样求出平抛运动物体的初速度？回答：如图1-8-8所示，以抛出点为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向．在曲线上读取数个点的坐标值，利例：在研究平抛物体的运动实验中，应选用下列各组器材中的哪一组A．铁架台、方木板、斜槽和小球、秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉B．铁架台、方木板、斜槽和小球、天平和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉C．铁架台、方木板、斜槽和小球、千分尺和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉D．铁架台、方木板、斜槽和小球、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉分析：在此实验中小球的直径较小，不需要用千分尺测量．实验中也不用测量时间，所以正确的答案应为D．[实验七] 验证机械能守恒定律提问：怎样验证机械能守恒定律？回答：在不计空气阻力的情况下，重物下落时的机械能守恒．如图1-8-9所示，把重锤与纸带相连，利用打点计时器记录下重锤下落过程中的运动情况．通过纸带测出重锤的下落高度从而算出重锤重力势能的变化，再算出重锤相应的动能，比较重力势能的减小量和动能的增加量，从而验证机械能守恒定律．提问：利用此装置还能做什么实验？回答：利用这个实验还可以计算重锤在下落时的加速度，即重力加速度．在已知重锤质量的条件下，通过计算重锤的下落高度和重锤的即时速度，算出重锤在下落过程中损失的机械能．例：将下列验证机械能守恒定律的实验步骤按正确顺序排列起来A．选取第1、2点的距离接近2mm的一条纸带，在这条纸带上选定计数点．B．将铁架台放在实验桌上，用附夹把打点计时器固定在铁架台上．C．换新纸带重复实验．D．量出从首点到各计数点间的距离，并算出各计数点的即时速度．E．比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等．F．在重锤上夹持一纸带，并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔，手持纸带保持竖直方向，接通电源后，松手让重锤牵引纸带下落，得到打点的纸带．G．计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP．答：此题正确的排序为B、F、C、A、D、G、E．</PGN0086.TXT/PGN>[实验八] 用单摆测定重力加速度提问：怎样用单摆测当地的重力加速度？之后，可以计算出当地的重力加速度．在实验中利用米尺测出单摆的摆长，它是从悬点到球心的距离．让单摆以较小的角度摆动，当摆球过平衡位置时开始计时，记录单摆振动30至50个周期所用的时间，可以算出单摆的振动周期．代入公式g=4π2ln2/t2，计算出重力加速度值．改变摆长测出3个g值，取平均值．例：在做单摆测重力加速度的实验中，有以下器材可以选用，其中正确的一组为 [ ]A．小木球、细棉线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等B．小木球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等C．小钢球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等D．小钢球、尼龙线、米尺、秒表、铁架台等分析：做单摆的实验时，摆球应该用密度较大的球，线应该用不易伸长的线．摆长的测量可以采取两种方法：用卡尺测出小球的直径，用米尺测出线长，也可以直接用米尺测出摆长．所以此题的正确答案为C、D．。
高考物理力学实验复习题及答案 (2)
高考物理力学实验复习题及答案2．验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示。
（1）某同学实验操作步骤如下：①如图甲所示，把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳连在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点，用铅笔记下Q点的位置，并记下两个测力计的读数；②在纸上按比例作出两个力F OB、F OC的图示，用平行四边形定则求出合力F；③只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样比例作出这个力F′的图示（如图乙），比较F′与用平行四边形定则求得的合力F；④改变F OB和F OC的夹角和大小，重复上述过程。
上述实验过程中有重要遗漏的步骤是记录两细绳的方向（填步骤序号）；图乙中，F'（选填“F”或“F′”）力的图线与AO延长线重合。
（2）某同学认为在实验过程中必须注意以下几项，你认为正确的有AC。
A．拉橡皮条的细绳套适当细一些且长一些B．实验中把橡皮条结点拉到O点时，两弹簧测力计之间的夹角为90°不变，可便于计算合力C．拉橡皮条时，橡皮细绳和弹簧测力计应贴近且平行于木板D．两根细绳必须等长，且橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上（3）如图丙，某次测量F OB、F OC大小和方向实验过程中发现，F OC读数几乎满量程，而F OB读数不到量程一半（两弹簧测力计相同），需要作适当调整，下列做法正确的是AB。
A．保持结点O位置不变、OB方向不变，OC逆时针转过一定的角度B．保持结点O位置不变，OB、OC逆时针转过适当的角度C．适当调整结点O远离A，OB顺时针方向、OC逆时针方向各转过适当角度D．适当调整结点O靠近A，OB方向可不变，OC顺时针方向转过一个角度【解答】解：（1）本题要利用力的图示作出平行四边形，所以需要知道力的大小与方向，故步骤①需要记录两细绳的方向；图乙中F是平行四边形的对角线，为两个分力的理论上的合力，F′是实际合力，其方向一定在AO的延长线的方向上，故选F′；（2）A．细线更细更长一些可使力的方向记录的更精确，故A正确；B．合力的计算是通过作图的方式，实验过程中不要求夹角是90°，故B错误；C．橡皮条、细绳和弹簧测力计应与木板平行可以减小弹力大小的偶然误差，使实验更精确，故C正确；D．实验中两细绳不必要等长，为了保证实验结果的普适性，两细绳的夹角与橡皮条的角度关系应多样化，故D错误。
高考物理二轮复习专题--力学实验(有答案)
高中物理《考试说明》中确定的力学实验有：研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。
其中有四个实验与纸带的处理有关，可见力学实验部分应以纸带的处理，打点计时器的应用为核心来展开复习。
近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。
要求考生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考生有较强的创新能力。
在复习过程中，应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数据处理方法等为本，同时从常规实验中，有意识的、积极的提取、积累一些有价值的方法。
逐步过渡到灵活运用学过的实验方法设计新的实验。
1、互成角度的两个共点力的合成[实验目的]验证力的合成的平行四边形定则。
[实验原理]此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。
[实验器材]木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器等。
[实验步骤]1．用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。
3．用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。
4．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。
在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板，根椐平行四边形定则用画图法求出合力F。
5．只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。
高考物理二轮复习力学实验
实验专题复习—力学教学目标1．通过对实验的复习，做到对力学中的学生实验明确实验目的，掌握实验原理，学会实验操作，正确处理实验数据。
2．进一步学习用实验处理问题的方法，体会实验在物理学中的重要地位。
3．掌握实验操作方法，培养动手操作的能力。
4．通过对力学中学生实验的比较，知道所涉及到实验的类型。
5．在掌握课本上所给学生实验的基础上，灵活应用所学知识解决其它问题。
教学重点、难点分析1．理解实验的设计思想，不但要知道怎样做实验，更应该知道为什么这样做实验。
2．掌握正确的实验操作，是完成实验的最基本要求，对学生来说也是难度较大的内容，一定要让学生亲自动手完成实验。
3．处理数据时，要有误差分析思想，要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件。
教学过程一、误差及有效数字1．误差（1）定义：测出的数值与真实值之间的差值叫误差。
（2）分类：分为系统误差和偶然误差。
①系统误差：产生：由于仪器本身不精确，或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的。
特点：多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。
减小方法：校准测量仪器，改进实验方法，完善实验原理。
②偶然误差：产生：由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生。
特点：多次重做同一实验时，误差有时偏大，有时偏小。
减小方法：多次测量取平均值。
2．有效数字：（1）带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字，有效数字的最后一位为误差所在位。
（2）确定有效数字时，应注意以下问题：①有效数字的位数与小数点的位置无关。
②有效数字的位数与单位无关。
③关于“0”在有效数字中的特殊性：0在前时，从左住右数第一个不为零的数字才是有效数字；0在后时，计入有效数字。
④乘方不算有效数字。
判定下列有效数字的位数：（1）0.072 （2）2.930 （3）38000 （4）3.23×102（1）2位（2）4位（3）5位（4）3位二、考试大纲规定的学生实验在力学中一共有八个实验知识点是高考中要求的实验，在做实验复习时，要明确实验目的，掌握实验原理，理解地记住实验步骤，处理好实验数据。
高考物理专项复习《力学实验》含答案
高考物理专项复习《力学实验》含答案1．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。
理论与实验都表明k=Y SL，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。
（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是___________A．N B．m C．N/m D．Pa（2）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用螺旋测微器和刻度尺分别测量它的直径和长度如图（a）和图（b）所示，刻度尺的读数为___________cm，螺旋测微器的读数为___________mm。
（3）小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，作出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图（c）所示。
由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=___________N/m，这种橡皮筋的Y值等于___________（结果保留两位有效数字）。
（4）图像中图线发生弯曲的原因是___________。
【答案】D11.98（11.96~12.00均正确） 3.999（3.998~4.000均正确）319.1 3.0×106 Pa橡皮筋受力发生的形变超出其弹性限度，不再遵循弹力F与伸长量x成正比的规律【详解】（1）[1]根据表达式Sk YL=得kLYS=已知k的单位是N/m，L的单位m，S的单位是m2，所以Y的单位是N/m2，也就是Pa，故D项正确。
（2）[2][3]刻度尺从零开始，橡皮筋的尾部接近12.00，则读数估读为11.98 cm；螺旋测微器固定部分读数3.5 mm，转动部分读数为49.9，故读数为3.5 mm＋49.9×0.01 mm=3.999 mm。
（3）[4]根据胡克定律F=kx可知，图像的斜率大小等于劲度系数大小，由图像求出劲度系数为k=15.00.047N/m=319.1 N/m[5]根据Sk YL=可得62319.10.1198Pa 3.010Pa0.0039993.14()2kLYS⨯===⨯⨯（4）[6]当弹力超过其弹性限度时，胡克定律不再适用，即不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律，故图线发生弯曲。
高考复习(物理)专项练习：力学实验【含答案及解析】
专题分层突破练16力学实验A组1.(2021浙江衢州高三二模)(1)图甲中,探究求合力的方法、研究平抛运动两实验均需使用的器材是(填写器材名称)。
甲(2)在探究求合力的方法实验中,通过对拉的方法来选择两个弹簧测力计。
方案一为两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉,方案二为两弹簧测力计置于水平桌面对拉,下列说法正确的是。
A.弹簧测力计使用前必须进行调零B.实验时,两个弹簧测力计的量程需一致C.若方案一的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用D.若方案二的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用(3)在探究求合力的方法的实验中,某实验小组使用的弹簧测力计量程为0~5.00 N,将橡皮条一端固定,先用两只弹簧测力计将橡皮条另一端拉到某一位置,标记为O点,紧靠细绳标记A、B两点,并记录弹簧测力计读数;然后用一只弹簧测力计将其拉至O点,标记紧靠细绳的C点,并记录弹簧测力计读数,该小组完成的部分实验数据记录在图乙中。
乙①按实验要求完成作图。
②结合图乙,分析实验过程与结果,下列措施对减小实验误差有益的是。
A.适当增加橡皮条的原长B.适当增大两细绳的夹角C.增大A、B两点到O点的距离D.增大弹簧测力计的拉力2.(2021江西赣州高三一模)图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。
实验步骤如下:甲乙①用天平测量物块和遮光片的总质量m'、重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用刻度尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮,使细线水平;③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字计时器分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B,求出加速度a;④多次重复步骤③,求a的平均值a;⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回答下列问题:(1)下列说法正确的是。
A.此实验需要平衡摩擦力B.此实验需要遮光片的宽度d尽量小些C.此实验需要满足m'远大于mD.此实验需要两光电门之间的距离s尽量小些(2)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的读数如图乙所示,其读数为 cm。
[精品]新高考新人教版高中物理第二轮复习题力学实验1及答案
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高考物第二轮复习力实验11小明所在习小组，用中实验室常见器材设计了如图所示的装置验证机械能守恒定律。
图中、b为两重物，用轻绳相连，b 的质量大于的质量，滑轮为轻质光滑滑轮。
实验时从图示位置静止释放 b, b下降且落到桌面后不再反弹，上升但不与滑轮相碰。
小明的习小组已测量了上升的总高度1,要研究b从下落到刚要与桌面相碰这一过程中，、b组成系统的机械能是否守恒，他们还需要测量的物量有：______、______、______。
(填被测的三个物量，及表示这三个物量的字母)。
若表达式___ ___成立（用设定的字母表示），即可验证机械能守恒定律成立。
2．因为手边没有天平，小王同思考如何利用一已知劲度系为的弹簧和长度测量工具粗测一小球的质量．他从资料上查2（其中为弹簧得弹簧的弹性势能E p＝12形变量）后，设计了如下实验：将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧为原长时小球恰好在桌边，然后用小球压缩弹簧并测得压缩量，释放小球，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高以及小球落地点到桌面边缘的水平距离．（1）小球质量的表达式为______________________．（2）如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，那么小球质量的测量值将__________（填偏大”、“偏小”或“准确”）．3．某校两个课外活动小组分别用以下两种方法验证机械能守恒定律。
请阅读下列两段材料，完成后面问题。
第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。
图所示所标据为实际距离，0时刻刚好对应抛出点，该小组同通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现不知道当地重力加速度，请你根据实验据，按照下列要求计算出重力加速度。
（1）在所给的坐标纸上作出v2—图象；[,,][]（2）分析说明，图象斜率的绝对值表示的物意义是：____________________________________________________________ ______________；（3）由图象求得的重力加速度是______/2（结果保留三位有效字）。
高考物理二轮专训【13】力学实验(含答案)
提能专训(十三) 力学实验时间：90分钟满分：100分实验题(本题共10小题，共100分)1．(8分)在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．(电源频率为50 Hz)(1)根据运动学有关公式可求得：v B＝1.38 m/s，v C＝________m/s，v D＝3.90 m/s；(保留三位有效数字)(2)若利用求得的数值作出小车的vt图线(以打A点时开始计时)，将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.10 m/s，此速度的物理意义是________________________________________．答案：(1)2.64 (2)从A点开始计时，小车的速度为0.10 m/s解析：(1)电源频率为50 Hz，则周期为0.02 s，相邻计数点间还有四个点未画出，则可知相邻计数点间的时间为0.1 s，利用匀变速直线运动的推论可知平均速度等于中间时刻的瞬时速度：v C＝x BD2t＝0.603 0－0.075 02×0.1m/s＝2.64 m/s.(2)vt图象延长线与纵轴的交点坐标值是：打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度，小车的速度为0.10 m/s.2．(2018·安徽名校联考)(8分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点．(1)则下列叙述正确的是( )A．该实验中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线(2)对数据处理后得到如图乙所示的图线，则F与F′两力中，方向一定沿CO方向的是________．答案：(1)BD (2)F′解析：(1)AO和BO的拉力与CO的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，A错误；实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，以保证两次操作中CO的拉力是相同的，则选项B正确；如果AO和BO的夹角适当，则两个分力可以将结点拉到O点，若夹角过大，则两拉力不一定能将结点拉到O点，所以选项C错误；弹簧测力计与木板平行以便保证各力在同一平面内，正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差，因此D正确．(2)由题图乙知，F是二力用平行四边形定则合成所得，F′是用一个力拉橡皮条时的外力，故一定与CO 共线的是F′.3．(2018·湖北八校二联)(8分)如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺．现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：已知所有钩码的质量可认为相同且m0＝50 g，当地重力加速度g＝9.8 m/s2.请回答下列问题：(1)请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数k＝________N/m.(结果保留两位有效数字)(2)考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较________(填“偏大”、“偏小”或“没有影响”)．答案：(1)31或32 (2)没有影响解析：利用题目中表格数据可画出Fx的图象，求图线斜率可得弹簧的劲度系数k＝31或32 N/m.由图表可知，不挂钩码时的弹簧长度就相当于原长了，在描绘Fx图象时，弹簧的自身重量不影响劲度系数．4．(2018·吉林省吉林市质量检测)(10分)测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图的装置，图中长木板水平固定．(1)实验过程中，电火花计时器应接在交流电源上，调整定滑轮高度，使________________．(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝________________.(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 cm，s5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm.则木块加速度大小a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)答案：(1)细线与长木板平行(或“细线水平”)(2)mg－＋MMg(3)1.3解析：(1)为了使细线的拉力方向与木块运动方向相同，应调整细线与长木板平行．(2)根据牛顿第二定律，对砝码盘和砝码整体有：mg－F＝ma，对木块有：F－μMg＝Ma，联立两方程得μ＝mg－＋Mg.(3)利用逐差法得a＝5＋s6－1＋s28T2＝＋－＋－22m/s2＝1.3 m/s2.5．(2018·山东泰安一模)(10分)用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．(1)实验时，一定要进行的操作是( )A ．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数B ．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带C ．用天平测出砂和砂桶的质量D ．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)以弹簧测力计的示数F 为横坐标，以加速度a 为纵坐标，画出的aF 图象可能正确的是( )(3)若给出的aF 图象的斜率为k ，则小车的质量为________． 答案：(1)AB (2)a (3)2k解析：(1)本实验进行操作时，小车应靠近打点计时器，且先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时要记录弹簧测力计的示数，为了减小实验误差，应改变砂和砂桶质量，多打出几条纸带，A 、B 正确；由于装置中连接有弹簧测力计，能测出绳上的拉力，故不用测出砂和砂桶的质量，C 错误；当砂和砂桶的质量远小于小车质量时，砂和砂桶的重力近似等于小车的拉力，由于装置中的弹簧测力计能测出绳上的拉力，故本实验中不再用满足此关系，D 错误．(2)对小车根据牛顿第二定律有2F －F f ＝Ma ，则a ＝2M F －F fM ，所以图线a 正确．(3)根据函数关系式得k ＝2M ，所以M ＝2k.6．(10分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．甲 乙(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为________cm.图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A 、B ，计时装置测出小球通过A 、B 的时间分别为2.55 ms 、5.15 ms ，由此可知小球通过光电门A 、B 时的速度分别为v A 、v B ，其中v A ＝________m/s.(2)用刻度尺测出光电门A 、B 间的距离h ，已知当地的重力加速度为g ，只需比较____________(用题目中涉及的物理量符号表示)是否相等，就可以验证机械能是否守恒．(3)通过多次实验发现，小球通过光电门A 的时间越短，(2)中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是_______．答案：(1)1.020 4 (2)gh ＝v 2A 2－v 2B2(3)见解析解析：(1)由游标卡尺的读数方法d ＝主尺读数＋游标尺的读数，注意分度值，读得小球直径为1.020 cm ，小球通过光电门可近似认为做匀速直线运动，所以v A ＝d t A ＝1.020 cm 2.55 ms ＝4 m/s ；(2)在验证机械能守恒定律时，要看动能的减少量是否等于势能的增加量，即gh ＝v 2A 2－v 2B2；(3)小球通过A 的时间越短，意味着小球的速度越大，而速度越大受到的空气阻力越大，损失的能量越多，动能的减少量和势能的增加量差值越大．7．(2018·湖北襄州一中四校联考)(10分)某物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点)，小球释放器(可使小球无初速释放)、兜．实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t ，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h.(1)使用游标卡尺测量小球的直径如图所示，则小球直径为________cm.(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v ，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g ，则h 、t 、g 、v 四个物理量之间的关系为h ＝________.(3)根据实验数据作出ht t 图线，若图线斜率的绝对值为k ，根据图线可求出重力加速度的大小为____________．答案：(1)1.170 (2)vt －12gt 2(3)2k解析：(1)卡尺读数为：整数＋精度×格数(以毫米为单位)．(2)从光电门1到2的过程中，用逆向思维的方法列出位移表达式：h ＝vt ＋12(－g)t 2＝vt －12gt 2.(3)由上一问可推导出h t t 之间的函数关系为h t ＝v －12gt ，可知k ＝12g ，所以g ＝2k.8．(12分)用图甲所示装置来探究动能定理：将一倾斜气垫导轨固定在水平桌面上，带挡光片的滑块置于导轨顶点A 处，其总质量为M.导轨上有一光电门，可测挡光片通过光电门的挡光时间t.顶点A 到导轨底端B 点的距离为d ，A 与B 的高度差为h ，挡光片宽度为b ，A 与光电门的距离为s ，重力加速度为g.分析下列问题：甲乙(1)以滑块、挡光片为一系统．实验时让滑块从顶点A 由静止释放，当滑块刚通过光电门时，合外力对系统做的功为W ＝________，系统动能的增加量为ΔE k ＝________(用题目中给出的字母表示)．(2)改变光电门的位置，每次实验都让滑块从同一点A 由静止下滑，然后分别测出滑块与光电门之间的距离s 与挡光片通过光电门的时间t.最后根据实验中的数据得到了如图乙所示的1t 2s 图象．根据所作的图象分析，该图象________(填“可以”或“不可以”)验证动能定理，理由是____________(只需列出相关的理论表达式即可)．答案：(1)Mg h d s 12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫b t 2 (2)可以 1t 2＝2ghb 2d·s解析：(1)滑块从A 点到B 点重力对系统做的功为W ＝Mg h d s 通过光电门瞬间滑块和挡光片的速度为v ＝bt ，系统动能的增加量ΔE k ＝12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫b t 2.(2)若系统满足W ＝ΔE k ，即Mg h d s ＝12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫b t 2，则有1t 2＝2gh b 2d ·s，可见1t 2∝s ，所以该图象可以验证动能定理．9．(12分)为了验证机械能守恒定律，某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G 1、G 2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器M 通过G 1、G 2光电门时，光束被滑行器M 上的挡光片遮挡的时间Δt 1、Δt 2都可以被测量并记录，滑行器连同挡光片的总质量为M ，挡光片宽度为D ，两光电门中心间的距离为x ，牵引砝码的质量为m ，细绳不可伸长且其质量可以忽略，重力加速度为g.该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪器，在滑行器通过G 1、G 2光电门的过程中验证机械能守恒定律，请回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平．请在以下空白处填写实验要求． 在不增加其他测量器材的情况下，调水平的步骤是：取下牵引砝码m ，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器M 放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M ，M 分别通过光电门G 1、G 2的时间________，则导轨水平；(2)当气垫导轨调水平后，在接下来的实验操作中，以下操作合理的是________；A ．挡光片的宽度D 应尽可能选较小的B ．选用的牵引砝码的质量m 应远小于滑行器和挡光片的总质量MC ．为了减小实验误差，光电门G 1、G 2的间距x 应该尽可能大一些D ．用来牵引滑行器M 的细绳可以与导轨不平行(3)在每次实验中，若表达式__________________________(用M 、g 、m 、Δt 1、Δt 2、D 、x 表示)在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律成立．答案：(1)(在误差允许的范围内)相等 (2)AC (3)mgx ＝12(M ＋m)⎝ ⎛⎭⎪⎫D Δt 22－12(M ＋m)⎝ ⎛⎭⎪⎫D Δt 12解析：(1)由题意可知M 分别通过两个光电门的时间相等，即表示轨道水平．(2)由题意可得，挡光片越小，速度计算越精确，选项A 正确；考虑到m 的作用，不需要m 远小于M ，选项B 错误；光电门间距更大一些，距离测量误差会减小，速度差距更大，误差会减小，选项C 正确；牵引滑行器的细绳应当与导轨平行，选项D 错误．(3)要使机械能守恒，以M 和m 为研究对象，可知需要公式mgx ＝12(M ＋m)⎝ ⎛⎭⎪⎫D Δt 22－12(M ＋m)⎝ ⎛⎭⎪⎫D Δt 12. 10．(12分)某实验小组利用如图甲所示的装置来探究“合外力一定时物体的加速度与其质量之间的关系”．(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则其宽度d ＝________mm.(2)实验中，将轨道左端适当垫起，在不挂小桶时，如果小车____________________________，则表示已平衡好阻力．(3)测出两个光电门中心之间的距离为L ，将小车从图示位置静止释放，由数字计时器读出宽度为d 的遮光条经过光电门A 的时间t 1和经过光电门B 的时间t 2，则小车加速度的表达式a ＝________________.(用以上字母表示)(4)保持合力不变，改变小车的质量，将测得的实验数据记入下表．为了更直观地分析数据得出结论，请在坐标图中作出相应的图象.(5)由图得出实验结论：_________________________. 答案：(1)5.8 (2)经过两个光电门的时间相等(3)d 22L ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22－1t 21 (4)如图所示 (5)在误差允许的范围内，加速度与质量成反比解析：本题考查了合外力一定时物体的加速度与其质量之间关系的实验，将力学的一些实验都融合在了一起，难度较小．(1)游标卡尺的主尺为5 mm ，游标尺为8×0.1 mm＝0.8 mm ，故其宽度d ＝5.8 mm ；(2)平衡摩擦力时，当小车做匀速直线运动时，即小车经过两个光电门的时间相等时，表示已经平衡好了摩擦力；(3)根据v 22－v 21＝2aL ，得小车的加速度a ＝v 22－v 212L ＝d 22L ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22－1t 21；(4)以1m为横坐标，描点、连线、作图即可；(5)由图可以看出，图象是一条直线，即加速度a 与质量的倒数成正比，即在误差允许的范围内，加速度与质量成反比．。
高考物理二轮复习 力学综合实验(含答案解析)
高考物理二轮复习 力学综合实验（含答案解析）1、在“验证机械能守恒定律”实验中，有三个同学做了如下的实验：⑴张三同学安装的实验装置如图a 所示，实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图b 所示,这样的操作可能会导致实验误差较大，从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题 是 。
（2）李四同学用正确安装的装置进行实验，获取一张纸带如图c 所示，但起始点模糊不清。
取后面连续打出的清晰点来研究，测出B 、C 、D 、E 、F 到A 点的距离为h B 、h C 、h D 、h E 、h F ，然后分别计算出B 、C 、D 、E 点的速度v B 、v c 、v D 、v E ，最后在v 2-h 坐标系中，描出B 、C 、D 、E 点对应的坐标，如图d 所示。
如果这些点可连成一条直线，要判断重物下落过程中机械能是否守恒，还需要_ 。
（3）王五同学也用正确安装的装置进行实验，来探究重物下落过程中动能与势能的转化问题。
图e 为一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打下的第一点。
取打下O 点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h 时所对应的动能E k 和重力势能E P 。
建立坐标系，横1.9 5.8 9.6 13.4 单位：mm图b轴表示h，纵轴表示E k和E p，根据数据在图f中绘出图线I和图线II。
已求得图线I斜率的绝对值k1=2.94J/m，请计算图线II的斜率k2= J/m（保留3位有效数字）。
重物和纸带在下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为（用k1和k2表示）。
答案：（10分）（1）重物会落到桌面上，重物下落距离太短(2)判断直线的斜率是否接近当地重力加速度的两倍2.“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。
（1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。
其中，细绳CO对O点的拉力大小为 N；（2）请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。
由图求出合力的大小F合= N（保留两位有效数字）；（3）某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。
04-05年下学期高三第二轮专题复习物理：力学实验(附答案)
7.1 力学实验例1 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 等6点计时器接的是220V 、50Hz 的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A 对齐．⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB 、BC 、CD 、DE 、EF 间的距离s 1、s2、s3、s 4、s 5，它们依次为______cm 、______cm 、______cm 、______cm 、______cm ． ⑵由以上数据计算打点计时器在打B 、C 、D 、E 各点时,物体的即时速度v B 、v C 、v D 、v E 依次是______m/s 、______m/s 、______m/s 、______m/s ．⑶根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a ． ⑷根据⑵中得到的数据,试在右边所给的坐标系中,用作v -t 图象的方法,从图象中求物体的加速度a ．⑸从图象上求纸带上的A 、F 点所对应的物体的即时速度v A =______m/s,v F 当打点计时器打下A 点的时刻,物体已经从静止开始做匀加速运动________s 了． ⑹如果当时电网中交变电流的频率是f =49Hz,而做实验的同学并不知道,将使加速度的测量值比实际值偏_______.理由是:__________________．例2 图1-7-3是卡文迪许扭秤实验的示意图。
其中固定在T 形架上的小平面镜起着非常大的作用。
利用光的反射定律可以把T 形架的微小转动放大到能够精确测量的程度。
设小平面镜到刻度尺的距离为L ，T 形架两端固定的两个小球中心相距为l ，设放置两个大球m / 后，刻度尺上的反射光点向左移动了Δx ，那么在万有引力作用下，小球向大球移动了多少？例3 如图1-7-4，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP 是可绕O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。
高考物理二轮专题强化练习10力学实验试题及答案
专题强化练习10力学实验1.(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，图丙所示的示数为________ mm.2.“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．先平衡摩擦力，当小车在2条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)在实验准备的过程中，小王整理了一些实验器材，如图乙所示，还缺少的器材是________．(2)该同学在实验过程中，①应平衡摩擦力；②应选长短、粗细一样的橡皮筋若干；③每次实验都让小车从同一地点由静止释放．以上操作对“实验中每条橡皮筋做相同的功”这一要求有帮助的是________(填序号)．(3)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、…、v n，作出W -v图象．则下列图象符合实际的是________．3.如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验．所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz 的交流电源，纸带等．回答下列问题：(1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g 和铁块下滑的加速度a 表示)．(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下．多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示．图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)．重力加速度为9.80 m/s 2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________(结果保留2位小数)．4．[2020·陕西汉中九校联考]在探究加速度与力关系的实验中，小明同学设计了如图甲所示(俯视图)的实验方案：将两个小车放在水平木板上，前端分别系一条细线跨过定滑轮与砝码盘相连，后端各系一细线．(1)平衡摩擦力后，在保证两小车质量相同、盘中砝码质量不同的情况下，用一黑板檫把两条细线同时按在桌子上，抬起黑板擦时两小车同时开始运动，按下黑板擦时两小车同时停下来．小车前进的位移分别为x 1、x 2，由x ＝12at 2，知a 1a 2＝x 1x 2，测出砝码和砝码盘的总质量m 1、m 2，若满足________________，即可得出小车的质量一定时，其加速度与拉力成正比的结论．若小车的总质量符合远大于砝码和砝码盘的总质量的需求，但该实验中测量的误差仍然较大，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (2)小军同学换用图乙所示的方案进行实验：在小车的前方安装一个拉力传感器，在小车后面固定纸带并穿过打点计时器．由于安装了拉力传感器，下列操作要求中不需要的是________．(填选项前的字母)A.测出砝码和砝码盘的总质量B.将木板垫起适当角度以平衡摩擦力C.跨过滑轮连接小车的细线与长木板平行D.砝码和砝码盘的总质量远小于小车和传感器的总质量(3)测出小车质量M并保持不变，改变砝码的质量分别测得小车加速度a与拉力传感器示数F，利用测得的数据在坐标纸中画出a -F图线A如图丙；若小军又以1M为斜率在图象上画出图线B 如图丙，利用图象中给出的信息，可求出拉力传感器的质量为________．5.[2020·江苏徐州模拟](1)某同学想利用图(甲)所示装置，验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了．你认为该同学的想法________(选填“正确”或“不正确”)．(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律．如图(乙)所示，质量为m1的滑块(带遮光条)放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表示遮光条的宽度，x表示A，B两点间的距离，θ表示气垫导轨的倾角，g0表示重力加速度．①气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运动至B，测出遮光条经过光电门的时间t，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减少量表示为________________，动能的增加量表示为________________．若系统机械能守恒，则1t2与x的关系式为1t2＝________________(用题中已知量表示)．②实验时测得m1＝475 g，m2＝55 g，遮光条宽度L＝4 mm，sin θ＝0.1，改变光电门的位置，滑块每次均从A点释放，测量相应的x与t的值，以1t2为纵轴，x为横轴，作出的图象如图(丙)所示，则根据图象可求得重力加速度g0为________ m/s2(计算结果保留两位有效数字)．若g0与当地重力加速度g近似相等，则可验证系统机械能守恒．。
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7.1 力学实验例1 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 等6点计时器接的是220V 、50Hz 的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A 对齐．⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB 、BC 、CD 、DE 、EF 间的距离s 1、s2、s3、s4、s 5，它们依次为______cm 、______cm 、______cm 、______cm 、______cm ． ⑵由以上数据计算打点计时器在打B 、C 、D 、E 各点时,物体的即时速度v B 、v C 、v D 、v E 依次是______m/s 、______m/s 、______m/s 、______m/s ．⑶根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度a ． ⑷根据⑵中得到的数据,试在右边所给的坐标系中,用作v -t 图象的方法,从图象中求物体的加速度a ．⑸从图象上求纸带上的A 、F 点所对应的物体的即时速度v A =______m/s,v F 当打点计时器打下A 点的时刻,物体已经从静止开始做匀加速运动________s 了． ⑹如果当时电网中交变电流的频率是f =49Hz,而做实验的同学并不知道,将使加速度的测量值比实际值偏_______.理由是:__________________．例2 图1-7-3是卡文迪许扭秤实验的示意图。
其中固定在T 形架上的小平面镜起着非常大的作用。
利用光的反射定律可以把T 形架的微小转动放大到能够精确测量的程度。
设小平面镜到刻度尺的距离为L ，T 形架两端固定的两个小球中心相距为l ，设放置两个大球m / 后，刻度尺上的反射光点向左移动了Δx ，那么在万有引力作用下，小球向大球移动了多少？例3 如图1-7-4，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP 是可绕O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。
现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
（1）还需要的器材是 、 。
（2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 能的测量，进而转化为对 和 的直接测量。
图1-7-3图1-7-4）图77-1-3图77-1-3 （3）为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器材外，还准备了两个轻簧，所有弹簧的劲度系数均不相同。
试设计记录数据的表格。
7.1 力学实验1．读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：⑴读数为⑵读数为2．已知天平两臂的长均为L 0=15cm,游码从0到1000mg 刻度间的总长度为L =25cm,那么游码的质量应该为________g ．某次测量时,将被测物体放在天平左盘内,在右盘内放有16g 砝码,而游码移到如图位置时天平恰好平衡,被测物体的质量为__________g ．请在图中画出在调节天平横梁水平时游码应该处在的位置．3． 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法可以测量它匀速转动的角速度。
实验步骤：A ．用游标卡尺测量圆盘的直径。
B ．如图1-7-6所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上。
C ．启动控制装置使得圆盘转动，同时接通电源（频率为50Hz ），打点计时器开始打点。
D ．经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带进行测量。
（1）某次用游标卡尺测圆盘的直径时，示数见图1-7-6，由图读出直径的值为__________m 。
（2）某次实验得到的纸带的一段如图1-7-7所示。
由图可知a 点到k 点的时间间隔是________s 。
由此可计算出纸带运动的速度大小为________m/s 。
若测得圆盘直径的平均值为8.00×10-2m ，则可求出圆盘的角速度为_________rad ／s 。
4．某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他只好找到一块大小为3cm 左右,外形不规则的大理石块代替小球.实验步骤是8 9cm510图1-7-7图1-7-10A ．石块用细尼龙线系好,结点为M ,将尼龙线的上端固定于O 点B ．用刻度尺测量OM 间尼龙线的长度L 作为摆长C ．将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放D ．从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t ,由T =t /30得出周期E ．改变OM 间尼龙线的长度,再做几次实验,记下相应的L 和TF ．求出多次实验中测得的L 和T 的平均值作计算时使用的数据,带入公式L T g 22⎪⎭⎫ ⎝⎛=π求出重力加速度g ．⑴你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是________________.为什么?⑵该同学用OM 的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小5． 钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将取g =9.8m/s 2)劲系数k 是多大6．某同学用图1-7-11装置做验证动量守恒定律的实验.先将a 球从斜 槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a 下,和b 球相碰后,重复10次．⑴本实验必须测量的物理量有以下哪_____________．A ．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB ．小球b 的质量m a 、m bC ．小球a 、b 的半径rD ．小球a 、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE ．记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离OA 、OB 、OCF ．a 球的固定释放点到斜槽轨道末 8 10⑵小球a 、b 的质量m a 、m b 应该满足什么关系?为什么? ⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?为什么?这时小球a 、b 的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．⑷为测定未放被碰小球时,小球a 落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O 点对齐,右图给出了小球a __________cm ．⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．7．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1-7-13所示，a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a 、b 间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
现利用图1-7-14所示装置测量滑块和长lm 左右的木块间的动摩擦因数，图中MN 是水平桌面，Q 是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器设有画出。
此外在木板顶端的P 点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门l 、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2100.5-⨯s 和2100.2-⨯s 。
用游标卡尺测量小滑块的宽度d ，卡尺数如图图1-7-15所示。
（1）读出滑块的宽度d ＝ cm 。
（2）滑块通过光电门1的速度v 1 = m/s ，滑块通过光电门2的速度v 2 = m/s 。
（3）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g ，为完成测量，除了研究v 1、v 2和两个光电门之间的距离L 外，还需测量的物理量是 （说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）。
（4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式μ= （用字母表示）。
8.一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图1-7-16中背景方格的边长均为5cm ，如果取g ＝10m/s 2，那么：(1)闪光频率是 Hz ．(2)小球运动中水平分速度的大小 m/s ． (3)小球经过B 点时的速度大小是 m/s ． 5670 5 20光电门N9．如图1-7-17所示，将包有白纸的圆柱棒总质量为m 替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图1-7-18所示。
测得记号之间的距离依次为26 mm 、42mm 、58mm 、74mm 、90mm 、106mm ，已知马达铭牌上有“1 500r ／min ”字样，由此验证机械能守恒． 由以上内容回答下列问题：(1) 毛笔画的线距时间间隔T ＝_______，乙图中圆柱棒的________端是悬挂端．(填“左”或“右”)(2) 根据图中所给数据，可知毛笔画下记号C 时，圆柱棒下落速度v C ＝______，画下记号D 时，圆柱棒下落速度v D ＝_______，动能的变化量为______，在这段位移上，圆柱棒重力势能的变化为______________，由此可得出结论为________________________．图1-7-177.1 力学实验答案例1．⑴1.00，1.40，1.84，2.26，2.67；⑵0.120，0.162，0.205，0.247；⑶0.42m/s 2；⑷0.42m/s 2；⑸0.079，0.290，0.188；⑹大，实际周期大于0.02s ，a =Δs /T 2∝1/T 2，实际加速度小于测量加速度。
例2．Δx l/L例3．（1）天平、刻度尺（2）重力势、质量、上升高度（3）见上。
1. (1)5.45cm (2)0.6726cm2. 0.6, 16.563. （l ）21099.7-⨯ （2）0.20 0.52 134.（1）B ： 大理石质心到悬挂点间的距离才是摆长C ：最大偏角不能超过50D ：应在摆球经过平衡位置时计时F ：应该用各组的L 、T 求出各组的g 后，再取平均（2）偏小。
略5．（1）图线跟坐标轴的交点，是弹簧压缩1cm 时的弹力（2）从图线说明弹力大小跟形变成正比。
弹簧的劲度系数为25.4牛/米。
6．（1）B 、E（2）防止a 球碰撞后反向弹回，再回到碰撞点的过程中因为有摩擦导致速度减小而影响实验结果。
（3）同时落地、如果不是同时落地，会影响实验结果、AC （4）4.59（5）m a OB=m a OA+m b OC7．（1）5.015 （2）1.0 2.5（3）P 点到桌面高度h ；重锤在桌面上所指的点与Q 点的距离a ；斜面的长度b （4）Lgabv v a h 2)(2122--8．(1)10H z (2)1.5m/s (3)2.5m/s9．(1)0.04s ，左(2)1.25m/s ，1.65m/s ，0.58m J ，0.57m J ，物体在自由下落过程中机械能守恒。