高考物理实验力学部分

高中物理实验姓名：学号：

1.刻度尺、秒表、弹簧秤、温度表、电流表、电压表的读数

使用以上仪器时，凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位

是不可靠数字，但是是有效数字的不可缺少的组成部分）。凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最

小刻度所在的这一位，不再往下估读

1.刻度尺：，电压表示数：0~3V量程：，0~15V量程：

2．按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值.

⑴

⑵

读数为_____________cm. 读数为_____________mm.

⑸读数为_____________cm.

3．用螺旋测微器测量长度时,可以精确到______m,读数应该读到______mm.读出下列四种情况下的测量

结果。

⑴_________mm。⑵_________cm。⑶____________m。⑷_________×10-3m。

重点的学生实验

1.研究匀变速直线运动

右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开

始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5

个点取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、

s2、s3…利用打下的纸带可以：

⑴求任一计数点对应的即时速度v：如

T

s

s

v

c2

3

2

+

=(其中T=5×0.02s=0.1s）

⑵利用“逐差法”求a：

()()

2

3

2

1

6

5

4

9T

s

s

s

s

s

s

a

+

+

-

+

+

=

⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a：如

2

2

3

T

s

s

a

-

=

⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速

度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。

2.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）

利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多

组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分布作

出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中

常数的物理意义及其单位。

该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的

（这一点和验证性实验不同。）

该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，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

了力的合成的平行四边形定则。

4.验证牛顿运动定律

要验证在物体受到的合力一定时，物体的加速度与质量成反比；物体的质量一定时，物体的加速度与合

外力成正比。

5.验证动量守恒定律

由于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该

时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N

表示。因此只需验证：m1∙OP=m1∙OM+m2∙(O/N-2r）即可。

注意事项：

⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。

⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落

点的平均位置。

⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、

两个直径相同质量不同的小球、圆规。

末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON，两个小球的直径也不需测量了。

6.验证机械能守恒定律

验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。

注意事项：

⑴要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。

⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动

中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度”，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证

1 2

3

V

5 10

15

s

图17

与2、3、4

各点对应的重力势能减少量mgh 和动能增加量22

1mv 是否相等。

⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使22

1mv mgh >

⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。 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个计数点（每相邻两个计数点间还有

4个计时点，本图中没有画出）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 、AC 、AD 、AE 、AF 间的距离，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 =_____m/s.并由此计算: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,那么由此引起的系统误差将

使加速度的测量值比实际值偏_______.理由是:__________________． 2、在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图3-3-8所示

的实验装置，小车及车中的砝码质量用M 表示，盘及盘中的砝码质量用m 表

示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：

（1）、在本实验中，下列说法正确的是（ ）

A 、平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙

B 、实验中无需始终保持小车和砝码的质量远远大于沙和小桶的质量

C 、实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比

D 、平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力 （2）、为了更直观地反映物体的加速度a 与物体质量m 的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选用（ ）

A ．a-m 图象

B ．m-a 图象

C ．m a 1-图象

D ．a m -1

图象 (3)当M 与m 的大小关系满足 时 才可以认为绳子对小车的拉力大小

等于盘和砝码的重力.

(4 )一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究做加速度与质量的关系，以下做法错误的是：( )

A 、平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B 、每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C 、实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

D 、小车运动的加速度可用天平测出m 以及小车质量M ，直接用公式a ＝m

ｇ/Ｍ求出.

（5）在保持小车及车中的砝码质量M 一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―Ｆ关系

分别如图3-3-9中的甲、乙所示（a 是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）.其原因分别是： 甲图： 乙图： 3．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确操作选得纸带。其中O 是起点，A 、B 、C 是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O 到A 、B 、C 各点的距离,并记录在图中(单位cm)。

⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ,应记作_______cm 。

⑵该同学用重锤在OB 段的运动来验证机械能守恒，

已知当地的重力加速度g =9.80m/s 2，他用AC 段的平均速度作为跟B 点对应的物体的即时速度，则该段

重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，(均保留3位有效数字，重锤质量用m

表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因是_____________________________________________。 ⑶另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB 段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O 数起，图中的B 是打点计时器打下的第9个点。因此他用v B =gt 计算跟B 点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为________，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量,原因是____ 4. 某同学用图16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 球仍从原固定点由静止开始滚下,和b 球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次． ⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________． A ．斜槽轨道末端到水平地面的高度H B ．小球a 、b 的质量m a 、m b C ．小球a 、b 的半径r D ．小球a 、b 离开斜槽轨道

末端后平抛飞行的时间t E ．记录纸上O 点到A 、B 、C 各点

的距离OA 、OB 、OC F ．a 球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h ⑵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 落点附近的情况,由图可得OB 距离应为__________cm ． ⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．

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