力学实验导学案

日照实验高中2011级高三物理导学案

力学实验

学案序号：20 编写：张念民 审核：林锋 学科联系人：

实验一：研究匀变速直线运动

1、在研究匀变速直线运动的实验中，打点计时器使用的交流

电源的频率为50Hz ，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带

上选择6个计数点A 、B 、C 、D 、E 、F ，相邻两计数点之间还有四个点未

画出，各点到A 点的距离依次是2.0 cm 、5.0 cm 、9.0 cm 、14.0 cm 、20.0 cm.

(1)求出小车在B 点的速度为v B ＝______ m/s .CE 间的平均速度为_____ m/s ；

(2)以打B 点时为计时起点，建立v －t 坐标系如右图所示．请在图中作出小

车运动的速度与时间的关系图线；

(3)根据图线可得小车运动的加速度为________ m/s 2.

2、（11·上海）如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为

b 的挡光片A 、B 固定在小车上，测得二者间距为d 。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间1t ∆和2t ∆，则小车加速度a =

(2)为减小实验误差，可采取的方法是( )

A ．增大两挡光片宽度b

B ．减小两挡光片宽度b

C ．增大两挡光片间距d

D ．减小两挡光片间距d

实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系

1、下表是某同学为“探究弹力与弹簧伸长的关系”所测的几组数据：

(1)请你在右图的坐标纸上作出F-x 图线；

(2)写出图线所代表的函数式(x 用m 为单位)：________

(3)写出函数表达式中常数的物理意义_____________________。

实验三：验证力的平行四边形定则

1、“探究求合力的方法”的实验装置如图所示．

(1)下列说法中正确的是( )

A ．在测量同一组数据F 1、F 2和合力F 的过程中，橡皮条结点O 的位置不能变化

B ．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

C ．F 1、F 2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D ．为减小测量误差，F 1、F 2方向间夹角应为90°

(2)弹簧测力计的指针如图所示，由图可知拉力的大小为________ N.

2、（09山东）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮

筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、

钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A 、B 上，

另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O ，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂

一重物。

①为完成实验，下述操作中必需的是 。

a ．测量细绳的长度

b ．测量橡皮筋的原长

c ．测量悬挂重物后像皮筋的长度

d ．记录悬挂重物后结点O 的位置

②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是：

______________________________

实验四：验证牛顿运动定律

1、探究加速度a 与力F 及质量m 的关系时，应用

的基本方法是 ，即先控制一个参量

______ 不变，探究加速度a 与力F 的关系；

再控制小盘和砝码的质量不变，即 _ __ 不变，

探究加速度a 与小车质量m 的关系.小车的尾部挂上

纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，将木板无滑

轮的一端稍微垫高一些，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做___ ___运动.这样小车所受重力沿木板的分力与 平衡. 把小车停在靠近 处，挂上小盘和砝码，先 ，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出纸带.测出小盘和砝码的重力，即为小车所受的 .作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能 在所作直线两侧.

2、（09上海）如图为“用DIS （位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a -F 关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是___________________________________________________。 ②此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）

A ．小车与轨道之间存在摩擦

B ．导轨保持了水平状态

C ．所挂钩码的总质量太大

D ．所用小车的质量太大

3、(09·江苏)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦

力的过程中，打出了一条纸带如

图所示．计时器打点的时间间隔

为0.02 s ．从比较清晰的点起，

每5个点取一个计数点，量出相

邻计数点之间的距离．该小车的

加速度a ＝________ m/s 2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝

F 的实验数据如下表：

请根据实验数据作出a －F 的关系图象．

(3)根据提供的实验数据作出的a －F 图线不通过原点，原因是

______________________________________________________．

4、（10山东）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关

系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光

滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN 、PQ ，并测出间距d 。开始时将木板置于MN 处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F 0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F 1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ 处的时间t 。

①木板的加速度可以用d 、t 表示为a ＝ ；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是__________________________________________________________________。