得分宝典之高中物理实验过关专题六
典例解析
例1某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30°。若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律。
高考真题解析
1．（2011北京）如图2，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量（填
选项前的符号），间接地解决这个问题
A ．小球开始释放高度h
B ．小球抛出点距地面的高度H
C ．小球做平抛运动的射程
②图2中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球1m 多次从斜轨上Ｓ
位置静止释放，找到其平均落地点的位置P ，测量平抛射程OP ，然后，把被碰小球
2m 静止于轨道的水平部分，再将入射球
1m 从斜轨上S 位置静止释放，与小球2m 相碰，并多次重复。 接下来要完成的必要步骤是 （填选项前的符号） A ．用天平测量两个小球的质量
1m 、2m B ．测量小球1m 开始释放高度h
C ．测量抛出点距地面的高度H
D ．分别找到12m m ，相碰后平均落地点的位置M 、N
E ．测量平抛射程ＯＭ，ＯＮ
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 （用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为 （用②中测量的量表示）。
④经测定，127.5m m g ==45.0g,，小球落地点的
平均位置距Ｏ点的距离如图３所示。
碰撞前、后1m 的动量分别为1p 与1p '，则1p ： 1p '
= ：11；若碰撞结束时m2的动量为
p '２，则1p ' ‘： p '２ =11：
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平
抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计算出被撞小球2m 平抛运动射程ON 的最大值为 cm 。
动能守恒的表达式是222211*********v m v m v m '+'=，所以若两球相碰前后的动量守恒，则
OP m ON m OM m ?=?+?121 成立，若碰撞是弹性碰撞，动能守恒则212221OP m ON m OM m ?=?+?成立。
④碰撞前后m1动量之比111420.3580.4411==='OM OP p p ，9.21168.555.720.350.452121=??==''ON m OM m p p ，
01.168.555.720.354580.440.45211211=?+??=+='+'ON m OM m OP m p p p 。
⑤发生弹性碰撞时，被碰小球获得的速度最大，根据动量守恒和动能守恒，
221111v m v m v m '+'=， 222211*********v m v m v m '+'=，联立解得
121122v m m m v +='，因此，最大射程为cm
cm 80.7680.445.745452=?+?。
答案：①C ②ADE 或DAE 或DEA
③OP m ON m OM m ?=?+?121 212221OP m ON m OM
m ?=?+?
④14 2．9 1～1．01
⑤76.8
过关测试
1．（2012广西玉林联考）在“验证动量守恒定律”的实验中．已有的实验器材有：斜槽轨道，大小相等质量不同的小钢球两个，重垂线一条，白纸，复写纸，圆规。实验装置及实
验中小球运动轨迹及落点的情况简图如右图所示。
试根据实验要求完成下列填空：
（1）实验前，轨道的调节应注意；
（2）实验中重复多次让a球从斜槽上释放，应特别注
意；
（3）实验中还缺少的测量器材有：；
（4）实验中需测量的物理量是________ ；
（5）若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式____ 成立。
1．（1）槽的末端点的切线是水平的
（2）让a球从同一高处静止释放滚下
（3）天平、刻度尺
（4）a、b球的质量m1m2，线段OM OP ON的长度
（5）m1OP=m1OM+m2ON
2．某同学用图16－1－7所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量．图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验开始先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图16－1－7中O点是水平槽
图16－1－7 图16－1－8
末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落地痕迹如图16－1－8所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。
（1）碰撞后B球的水平射程应取为________ cm。
（2）在以下选项中，哪些是本实验必须进行的测量？________（填选项号）。
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离
C ．测量A 球和B 球的直径
D ．测量A 球和B 球的质量（或两球质量之比）
E ．测量G 点相对于水平槽面的高度
2．（1） 64．8 （2）ABD
3．如图16－1－9所示的装置中，质量为A m 的钢球A 用细线悬挂于O 点，质量为mB 的钢球B 放在离地面高度为H 的小支柱N 上。O 点到A 球球心的距离为L ，使悬线在A 球释放前张直，且线与竖直线的夹角为α，A 球释放后摆动到最低点时恰与B 球正碰，碰撞后，A 球把轻质指示针OC 推移到与竖直线夹角β处，B 球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D 。保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B 球的落点。
图16－1－9
（1）图16－1－9中x 应是B 球初始位置到________的水平距离；
（2）为了探究碰撞中的守恒量，应测得____________________________等物理量。
（3）用测得的物理量表示A A v m ＝________________；A A v m '＝______________；B B v m '＝
______________。
3．（1）B 球平均落点 （2）A m 、B m 、α、β、L 、H 、x
（3）A m 2gL(1－cosα) A m 2gL(1－cosβ) B m x g 2H
解析：小球A 在碰撞前后做摆动，满足机械能守恒．小球B 在碰撞后做平抛运动，则x 应为B 球的平均落点到初始位置的水平距离．要得到碰撞前后的mv ，要测量A m 、B m 、α、
β、L 、H 、x 等，对A 由机械能守恒A m gL （1－cosα）＝12
A A v m ，A A v m ＝A m 2gL(1－cosα).碰后对A ，有A m gL （1－cosβ）＝12
2A A v m '，得A A v m '＝A m 2gL(1－cosβ)，碰后B 做平
抛运动，有x ＝B v t ，H ＝12gt2，所以B B v m '＝B m x g 2H 。 4．用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图8所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O 。接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A 点由静止滚下，并落在地面上.重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B ，让小球1从A 点由静止滚下，使它们碰撞.重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M 、P 、N 离O 点的距离，即线段OM 、OP 、ON 的长度。
①对于上述实验操作，下列说法正确的是___________
A ．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B ．斜槽轨道必须光滑
C ．斜槽轨道末端必须水平
D ．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动
E ．小球1的质量应大于小球2的质量
②本实验除需测量线段OM 、OP 、ON 的长度外，还需要测量的物理量有_______.
A ．A 、
B 两点间的高度差h 1 B ．B 点离地面的高度h 2
C ．小球1和小球2的质量m 1、m 2
D ．小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式______________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式_______________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失。
④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图9所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A 点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M ′、P ′、N ′.用刻度尺测量斜面顶点到M ′、P ′、N ′三点的距离分别为l 1、l 2、l 3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为 （用所测物理量的字母表示）。
4．①ACE；
图8 A 球1 球2 B O M P N 入射小球 O
被碰小球
图9
M ′ P ′ N ′
②C；
③m 1·OP = m 1·OM + m 2·ON ；
m 1·OP 2 = m 1·OM 2 + m 2·ON 2； ④3
21121l m l m l m +=
5．用如图甲所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒.图中PQ 是斜槽，QR 为水平槽.O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点，A 、B 两球的质量之比m A ：m B =3：1。先使A 球从斜槽上固定位置G 由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点.再把B 球放在水平槽上的末端R 处，让A 球仍从位置G 由静止释放，与B 球碰撞，碰后A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次.A 、B 两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与O 点对齐。
G A 重锤线 B 甲 Q P R 30 44 15 4 乙
O cm
①碰撞后A球的水平射程应取_____________c m。
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度.下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是__________________。
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B．升高固定点G的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3小球
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为__________.（结果保留三位有效数字）
5．①14.45—14.50 ②C③1.01—1.02
解析：①从图中可以读出为14．50cm；②如果改变球的直径，则两者发生的不再是对心碰撞，则不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度，故选C；③根据图中读数14.50、29.90、44．55，结合动量守恒定律m1×29.90=m1×14.50+m2×44.55，可得P前：P后=1.01。
第二类测量型实验大题过关
典例解析
例1伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小
A．只与斜面的倾角有关
B．只与斜面的长度有关
C．只与下滑的高度有关
D．只与物体的质量有关
高考真题解析
1．（2009四川）气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________，两滑块的总动量大小为_________；碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。
解析：根据胡克定律F＝KX可得ΔF＝KΔX，则K＝＝；
动量P＝mV，根据V＝S/（5T）可知两滑块碰前的速度分别为V1＝0.2S1b、V2＝0.2S3b，则碰前动量分别为0.2abs1和0.2abs3，总动量大小为aV1－aV2＝0.2ab（s1-s3）；碰撞后两滑块的总动量大小为2aV＝2a s2/（5T）＝0.4abs2。
答案：0.2abs1 0.2abs3 0.2ab（s1-s3） 0.4abs2
过关测试
1．把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于摩擦可以不计的水平桌面上，如图所示。现烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒。
（1）除木板、白纸、复写纸、图钉外还必需的器材是__________（填字母代号）
A．天平 B．刻度尺 C．铅锤 D．秒表 H．弹簧测力计
（2）需直接测量的数据是______________________
（3）用所得数据验证动量守恒定律的关系式是________________
1．（1）A、B、C （2）两小球的质量m1、m2及它们对应的平抛射程S1、S2（3）m1S1=m2S2（在误差允许的范围内）
2．如图9所示，在验证动量守恒定律的实验中，将一个质量为m1的钢球A多次从斜槽轨道
上端紧靠固定挡板处由静止释放，这个钢球经过斜槽轨道后由水平轨道飞出，在地面上落点
的平均位置为P点.然后在水平轨道末端放置一个质量为m2的胶木球B（A、B两球的半径相
等），将A球仍然多次从斜槽轨道的同一位置由静止释放，和球B发生碰撞，碰后两球分别
落到地面上，根据两球落在地面的痕迹确定两球各自的落地点的平均位置分别为M点和N
点.水平轨道末端重锤线指向地面的O点，测得OM=s1，OP=s2，ON=s3．重力加速度为g.（1）
若测量出水平轨道到地面的高度为h，则与B两球相碰前的瞬间A球的速度
v1=______________.（2）在允许误差范围内，当m1、m2、s1、s2、s3满足关系式
_____________________时，就表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守
恒.
2．（1）（2）m1s2=m1s1+m2s3
3．（2011浙江高三模拟十）为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），某同学选取了两个材质相同，体积不等的两个长立方体滑块A和B，按下述步骤做了如下实验：
步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；
步骤2：安装好实验装置如下图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧链接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；
步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；
步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如下所示；
（1）由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置是___________。
①A、B相撞的位置在P5、P6之间
②A、B相撞的位置在P6处
③A、B相撞的位置在P6、P7之间
（2）为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或者读取的物理量是_____________。
①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的S45、S56和S67、S78
⑥照片上测得的S34、S45、S56和S67、S78、S89
⑦滑块与桌面的滑动摩擦因数
（3）写出验证动量守恒的表达式。
（4）为了提高实验准确度，以下措施中有效的是____________。
①使用更平整的轨道槽
②使用更光滑的轨道槽
③在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间
④适当增大相机和轨道槽的距离
（5）请再你写出一条有利于提高实验准确度或改进试验原理的建议：。
3．（1）②（2）①⑥（3）（4）①③④（5）将轨道的一端垫起少许，平衡摩擦力，使得滑块碰撞前后都做匀速运动（其它合理答案也参照给分）
4．按现行物理课本中的要求做下列五个力学实验时，需要使用天平的实验有________；需要使用打点计时器的实验有__________（只填对应的实验代号）
A．测定匀变速直线运动的加速度
B．研究平抛物体的运动
C．碰撞中的动量守恒
D．验证机械能守恒
E．用单摆测定重力加速度
4．（1）C （2）AD
解析：天平用来测量质量，打点计时器是用来计时的，所以，（1）C （2）AD
5．为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”，某同学用图所示的装置进行如下的实验操作：
A.先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，小球a撞到木板并在木板上留下痕迹O；
专题七、实验（力学实验） 【典型例题】 一、基本仪器的使用： 1.用某精密仪器测量一物件的长度，得其长度为1．63812ｃｍ．如果用最小刻度为ｍｍ的米尺来测量，则其长度应读为________ｃｍ，如果用50分度的卡尺来测量，则其长度应读为________ｃｍ，如果用千分尺（螺旋测微计）来测量，则其长度应读为________ｃｍ． 2.图1甲为20分度游标卡尺的部分示意图，其读数为__________ mm ；图乙为螺旋测微器的示意图，其读数为________ mm. 3.在某一力学实验中，打出的纸带如图1所示，相邻计数点的时间间隔是T .测出纸带各计数点之间的距离分别为x 1、x 2、x 3、x 4，为了使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a ＝___ ___；打下C 点时的速度v C ＝__ ____. 二、验证性实验： 4.“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图1甲或乙方案来进行。 （1）比较这两种方案， （填“甲”或“乙”）方案好些，理由是： 。 （2）如图2是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点间的时间间隔T = 0.1s 。物体运动的加速度a = ；该纸带是采用 （填“甲”或“乙”）实验方案得到的。简要写出判断依据 。 三、探究性实验： 5.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图1所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm 的A 、B 两点各安装一个速度传感器记录小车通过A 、B 时的速度大小。小车中可以放置砝码。 （1）实验主要步骤如下： ①测量________和拉力传感器的总质量M 1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路； ②将小车停在C 点，______，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A 、B 时的速度。 ③在小车中增加砝码，或_______，重复②的操作。 （2）右表是他们测得的一组数据，其中M 是M 1与小车中砝码质量m 之和，|v 22－v 2 1| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E ，F 是拉力传感器受到的拉力，W 是F 在A 、B 间所作的功。表格中△E 3=____，W 3=____.(结果保留三位有效数字) （3）根据上表中的数据，请在图2中的方格纸上作出△E-W 图线。 四、设计性实验： 6.如图6所示，水平桌面有斜面体A ，小铁块B ，斜面体的斜面是曲面，下端切线是水平。现提供的实验工具只有：天平、直尺。其他的实验器材可根据实验需要自选。设计一个实验，测出小铁块B 自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，摩擦力对小铁块B 做的功。要求： （1）请在原图中补充画出简要实验装置图。 （2）简要说明实验要测的物理量。 （3）简要说明实验步骤。 （4）写出实验结果的表达式（重力加速度g 已知） 五、创新型实验： 7.某同学想利用DIS 测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如左下图所示．他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l 的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右下图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-2s ．则矩形波的“宽度”所表示的物理意义是___________________；电风扇的转速为______转/s ；若△l 为10cm ，则叶片长度为________m ． 图6 图1
高级高中物理力学实验 专题汇总 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
实验一研究匀变速直线运动 考纲解读 1.练习正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度． 基本实验要求 1．实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片． 2．实验步骤 (1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打 点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析． 3．注意事项 (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行． (2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带． (3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞． (4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速 度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜． 规律方法总结 1．数据处理 (1)目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等． (2)处理的方法 ①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离 之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质． ②利用逐差法求解平均加速度
高中物理实验 力学实验 1、互成角度的两个共点力的合成 2、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） 3、验证牛顿第二定律 4、研究平抛物体的运动 5、验证机械能守恒定律 6、碰撞中的动量守恒 7、用单摆测定重力加速度 8、探究弹力和弹簧伸长的关系 9、探究动能定理 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。按同样的比例用刻度尺从O 点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。 6．比较F'与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。 7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角。再重复实验两次，比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。 [注意事项] 1．用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。 2．同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。 [例题] 1．在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中错误的是 A．同一次实验过程中，O点位置允许变动 B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小 答案：ACD 2．做本实验时，其中的三个实验步骤是： （1）在水平放置的木板上垫一张白张，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1和F2。 （2）在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。 （3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数F'和细绳的方向。 以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在哪里？ 在（1）中是________________。 在（2）中是________________。 在（3）中是________________。 答案：本实验中验证的是力的合成，是一个失量的运算法则，所以即要验证力大小又要验证力的方向。弹簧秤的读数是力的大小，细绳套的方向代表力的方向。 （1）两绳拉力的方向；（2）“的大小”后面加“和方向”；（3）“相同”之后加“使橡皮条与绳的结点拉到O点” 2、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） [实验目的] 1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。 2．学习用打点计时器测定即时速度和加速度。 [实验原理] 1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频 率是50Hz），纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上 点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。 2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。 3．由纸带求物体运动加速度的方法：
高中物理的快速提分的方法 1预习 学习的第一个环节是预习。有的同学不注重听课前的这个环节， 会说我在初中从来就没有这个习惯。这里我们需要注意，高中物理与 初中有所不同，无论是从课程要求的水准，还是课堂的容量上，都需 要我们在上课之前对所学内容实行预习。 在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟， 短则课前的5、6分钟，重要的是过程)将知识预先浏览一下，一则能 够协助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则能够使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做 到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。 另外，还有更重要的一点就是预习能够培养锻炼我们的自学水平和独 立思考水平(要知道以后进入大学深造或走上工作岗位，这些不过极其 重要的)。 我们应该逐渐养成预习的良好习惯。 2上课 上课是我们学习的中心环节。对此我准备强调三个问题： (1)主动听课 有人将我们的听课分成了三种类型：即主动型、自觉型和强制型。主动型就是能够根据老师讲课的程序主动自觉地思考，在理解基础知 识的基础上，对难点和重点实行推理性的思维和接受;自觉型则是能对 老师讲课的程序实行思考，能基本接受讲解的内容和基础知识，对难 点和重点一般不能实行自觉推理思维，要在老师的知道下才能完成这 个过程;而强制型则是指在课堂学习中，思维迟缓，推理滞留，必须在 老师的持续知道启发下才能完成学习任务。
那么，你属于哪一种类型呢?我说，如果你属于强制型，那你要 试着改变自己，由强制型变为自觉型;如果你是自觉型，那么你就要增 强主动意识，努力变成主动型，毕竟“我们是学习的主人”!总之，我 们应该以主动的态度去听讲，积极地实行思考，努力参与到老师的课 堂教学中去。 (2)注意课堂要点 要听好课，我们应善于抓课堂的要点，这主要是指重点和难点两 个方面。心理学研究表明，我们听课注意力集中的时间一般在20分钟 左右，(要想一节课几十分钟内都保持精力高度集中是不可能的)，所 以我们应将这有限的集中注意时间用到“刀刃”上。 上课时，我们应有意识地去注意老师讲课的重点内容。有经验的 老师，总是将主要精力放在突出重点上，实行到重要的地方，或放慢 速度，重点强调;或板书纲目，理清头绪;或条分缕析，仔细讲解等， 我们应培养自己善于去抓住这些。对于难点，则可能因人而异，这就 需要我们在预习时做到心中有数，到时候注意专心专意，仔细听讲。 总之，我们要做到“会听”，能“听出门道”。 (3)处理好听课和记笔记的关系 有的同学总是感到困惑，说“上课时注意了听课，就忘了记笔记;而记了笔记，就又跟不上老师的思路了”。对此，我们应理解清楚听 课和记笔记的关系：听课是主要的方面，记笔记是辅助的学习手段。 那么，我们应该如何记笔记呢?我认为，我们不应该将“记笔记”变成老师的“课堂语录”，也不应该将“记笔记”变成“板书复印”。笔记中我们要记的内容应该有：记课堂重点、记课堂难点、记课堂疑点、记补充结论或例题等课本上没有的内容、记课堂“灵感”等等。 总之，我们应该有摘要、有重点地记。 有的同学从来就没有记笔记的习惯，这是不好的，特别是对于高 中物理学习中是不行的。俗话说“好脑子不如烂笔头”，听课时间有
北京四中 编稿：王运淼审稿：陈素玉责编：郭金娟 高中物理实验（一） 力学实验 本周主要内容： 1、互成角度的两个共点力的合成 2、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） 3、验证牛顿第二定律 4、研究平抛物体的运动 5、验证机械能守恒定律 6、碰撞中的动量守恒 7、用单摆测定重力加速度 本周内容讲解： 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。按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。
6．比较F'与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。 7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角。再重复实验两次，比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。 [注意事项] 1．用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。 2．同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。 [例题] 1．在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中错误的是 A．同一次实验过程中，O点位置允许变动 B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点 D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小 答案：ACD 2．做本实验时，其中的三个实验步骤是： （1）在水平放置的木板上垫一张白张，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1和F2。 （2）在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。 （3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数F'和细绳的方向。 以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在哪里？ 在（1）中是________________。 在（2）中是________________。 在（3）中是________________。 答案：本实验中验证的是力的合成，是一个失量的运算法则，所以即要验证力大小又要验证力的方向。弹簧秤的读数是力的大小，细绳套的方向代表力的方向。 （1）两绳拉力的方向；（2）“的大小”后面加“和方向”；（3）“相同”之后加“使橡皮条与绳的结点拉到O点” 2、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） [实验目的] 1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。 2．学习用打点计时器测定即时速度和加速度。 [实验原理] 1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是
力学实验题集粹（30个） 1．（1）用螺旋测微器测量某金属丝的直径，测量读数为0．515ｍｍ，则此时测微器的可动刻度上的Ａ、Ｂ、Ｃ刻度线（见图1-55）所对应的刻度值依次是________、________、________． 图1-55 （2）某同学用50分度游标卡尺测量某个长度Ｌ时，观察到游标尺上最后一个刻度刚好与主尺上的6．2ｃｍ刻度线对齐，则被测量Ｌ＝________ｃｍ．此时游标尺上的第30条刻度线所对应的主尺刻度值为________ｃｍ．2．有一个同学用如下方法测定动摩擦因数：用同种材料做成的ＡＢ、ＢＤ平面（如图1-56所示），ＡＢ面为一斜面，高为ｈ、长为Ｌ１．ＢＤ是一足够长的水平面，两面在Ｂ点接触良好且为弧形，现让质量为ｍ的小物块从Ａ点由静止开始滑下，到达Ｂ点后顺利进入水平面，最后滑到Ｃ点而停止，并测量出BC＝Ｌ２，小物块与两个平面的动摩擦因数相同，由以上数据可以求出物体与平面间的动摩擦因数μ＝________． 图1-56 3．在利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验中，所用的打点计时器的交流电源的频率为50Ｈｚ，每4个点之间的时间间隔为一个计时单位，记为Ｔ．在一次测量中，（用直尺）依次测量并记录下第4点、第7点、第10点、第13点及模糊不清的第1点的位置，用这些数据算出各点到模糊的第1点的距离分别为ｄ１＝1．80ｃｍ、ｄ２＝7．10ｃｍ、ｄ３＝15．80ｃｍ、ｄ４＝28．10ｃｍ．要求由上述数据求出落体通过与第7点、第10点相应位置时的即时速度ｖ１、ｖ２．注意，纸带上初始的几点很不清楚，很可能第1点不是物体开始下落时所打的点．ｖ１、ｖ２的计算公式分别是：ｖ１＝________，ｖ２＝________，它们的数值大小分别是ｖ１＝________，ｖ２＝________．4．某同学在测定匀变速运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个打点取好一个计数点，即两计数之间的时间间隔为0．1ｓ，依打点先后编为0，1，2，3，4，5．由于不小心，纸带被撕断了，如图1-57所示，请根据给出的Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四段纸带回答（填字母） 图1-57 （1）在Ｂ、Ｃ、Ｄ三段纸带中选出从纸带Ａ上撕下的那段应该是________． （2）打Ａ纸带时，物体的加速度大小是________ｍ／ｓ2． 5．有几个登山运动员登上一无名高峰，但不知此峰的高度，他们想迅速估测出高峰的海拔高度，但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小钢卷尺、可当作秒表用的手表和一些食品，附近还有石子、树木等．其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度．请写出测量方法，需记录的数据，推导出计算高峰的海拔高度的计算式．6．如图1-58中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ为均匀介质中一条直线上的点，相邻两点间的距离都是1ｃｍ，如果波沿它们所在的直线由Ａ向Ｇ传播，已知波峰从Ａ传至Ｇ需要0．5ｓ，且只要Ｂ点振动方向向上，Ｄ点振动方向就向下，则这列波的波长为________ｃｍ，这列波的频率为________Ｈｚ．
欧姆定律与惠司同电桥 一实验目的 1. 练习电路的连接﹐并熟悉安培计﹑伏特计﹑可变电阻及电源供应器的使用方法。 2. 利用“安培计－伏特计法”﹐测量待测金属的电阻﹐并验证欧姆定律。 3. 利用“惠司同电桥”测量电阻。 二实验原理 一﹑欧姆定律 德国科学家欧姆（Georg Simon Ohm﹐1787 ～1854）于1826 年实验发现﹐在温度一定的情况下﹐金属两端的电位差（V）与通过的电流（I）成正比﹐后人称此关系为欧姆定律。而V与I之比例常数称为金属导体的电阻（R）﹐欧姆定律的数学式可表示为 R＝V I＝定值 根据欧姆定律﹐改变金属导体两端的电压﹐并测量其电流﹐将所得的数据作图﹐可得一条通过原点的直线﹐如图7-1。 图7-1线性导体的I-V图
我们利用伏特计测量电位差（V）﹐利用安培计测量电流（I）。伏特计须与待测电路并联﹐安培计须与待测电路串联。而在测量电阻时﹐可以利用伏特计与安培计同时测量流经电阻之电位差与电流﹐其电路的接法有以下两种﹐分别适用于高电阻和低电阻的测量。 (1) 高电阻法（如图7-2） 安培计量得的电流I为实际流经电阻R的电流﹐伏特计量得的电位差V为电阻R与安培计内电阻r A的电位差之和﹐即 V＝IR＋Ir A 所以经测量所推算的电阻R′＝V I＝R＋r A﹐表示量得的电阻值R′为待测电阻R与r A串 联之后的等效电阻。但若R＞＞r A﹐则R′＝R＋r A～～?R﹐表示所测量之电阻值R′可代表待测电阻R 之值﹐此种接法适用于待测电阻远大于安培计的电阻时（学校实验室安培计的电阻约为10－2Ω）。 图7-2测量高电阻的电路图 (2) 低电阻法（如图7-3） 伏特计量得的电位差V为电阻两端的电位差；但安培计量得的电流I﹐为包含流经电阻的电流I R与流经伏特计之电流I V的总和﹐即 I＝I R＋I V＝V R＋ V r V
高中物理中的力学实验与创新 高考对学生力学实验的考查，主要有以下十一个实验：①研究匀变速直线运动；②探究弹力和弹簧伸长量的关系；③验证力的平行四边形定则；④验证牛顿第二定律；⑤探究做功和物体速度变化的关系； ⑥验证机械能守恒定律；⑦测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)；⑧描绘小灯泡的伏安特性曲线；⑨测定电源的电动势和内阻；⑩练习使用多用电表；?传感器的简单使用． 高考除了对课本中原有的学生实验进行考查外，还增加了对演示实验的考查，利用学生所学过的知识，对实验器材或实验方法加以重组，来完成新的实验设计．设计型实验将逐步取代对课本中原有的单纯学生实验的考查． 力学试验的解题策略在于：1.熟知各种器材的特性.2.熟悉课本实验，抓住实验的灵魂——实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两类误差分析． 一、力学试验解析： 1、游标卡尺和螺旋测微器的读数 【例1】用游标卡尺测得某样品的长度如图1甲所示，其读数L＝________mm；用螺旋测微器测得该样品的外边长a如图乙所示，其读数a＝________mm. 图1
解析：根据游标卡尺的读数方法，读数为20 mm＋3×0.05 mm ＝20.15 mm.根据螺旋测微器的读数方法，读数为 1.5 mm＋23.0×0.01 mm＝1.730 mm. 答案20.15 1.730 【题后反思】1.游标卡尺的读数方法：由主尺读出整毫米数l0，从游标尺上读出与主尺上某一刻度对齐的格数n，则测量值(mm)＝(l0＋n×精确度) mm.注意：(1)游标卡尺的精确度一般为游标尺上总刻度数的倒数．(2)游标卡尺不需要估读． 2．螺旋测微器的读数方法：测量值(mm)＝固定刻度指示的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度上与固定刻度基线所对的刻度值(注意刻度值要估读一位)×0.01 mm. 【强化训练1】(1)用螺旋测微器测量一小球的直径，结果如图2甲所示，则小球的直径d＝________ mm. 图2 (2)知识的迁移能力是非常重要的，应用螺旋测微器的原理，解决下面的问题：在一些用来测量角度的仪器上，有一个可转动的圆盘，圆盘的边缘标有角度刻度．为了较准确地测量出圆盘转动的角度，在圆盘外侧有一个固定不动的游标，上面共有10个分度，对应的总角度为9度．如图乙中画出了游标和圆盘的一部分．读出此时圆盘的零刻度线相对于游标零刻度线转过的角度为________度． 答案(1)10.975 (2)20.6 解析：(1)螺旋测微器主尺读数为10.5 mm，可动刻度一共50
力学实验专题训练 2017、04 1.在“验证动量守恒定律”的实验中，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A、B，遮光板的宽度相同，测得的质量分别为m1和m2．实验中，用细线将两个滑块拉近使轻弹簧压缩，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t1、t2． （1）图22⑴为甲、乙两同学用螺旋测微器测遮光板宽度d时所得的不同情景。由该图可知甲同学测得的示数为mm，乙同学测得的示数为mm。 （2）用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式： 被压缩弹簧开始贮存的弹性势能P E 2.为验证“动能定理”，某同学设计实验装置如图5a所示，木板倾斜构成固定斜面，斜面B处装有图b所示的光电门. (1)如图c所示，用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d＝ (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.已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g，为了完成实验，需要验证的表达式为_______________ _.(用题中所给物理量符号表示) 3.在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图10甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷. (1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝________mm； (2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象________； A.h－t图象 B.h－1 t图象 C.h－t2图象 D.h－ 1 t2图象 甲 0123401234 5 45 5 45 可动刻度 固 定 刻 度 固 定 刻 度
首届北京市中小学教职工实验技能比赛 培训手册 (中学物理单项) 目录 第一章基本物理实验仪器使用规范 (1) 第一节力学实验仪器得使用规范 (1) 一、托盘天平得使用规范 (1) 二、刻度尺得使用规范 (1) 三、游标卡尺得使用规范 (2) 四、螺旋测微计得使用规范 (2) 五、弹簧秤得使用规范 (3) 六、打点计时器得使用规范 (3) 七、气垫导轨得使用规范 (4) 八、量筒得使用规范 (4) 第二节热学实验仪器使用规范 (5) 一、温度计得使用规范 (5) 二、酒精灯得使用规范 (5) 第三节光学实验仪器使用规范 (6) 一、透镜得使用规范 (6) 二、干涉仪得使用规范 (6) 第四节电学实验仪器使用规范 (7) 一、学生电源得使用规范 (7) 二、电流表得使用规范 (7) 三、电压表得使用规范 (8) 四、滑动变阻器得使用规范 (8) 第二章中学物理实验操作规范 (11) 第一节零位调整 (11) 第二节水平、铅直调整 (11) 第三节消除读数装置得空程误差 (11) 第四节仪器得初态与安全位置 (12) 第五节逐次逼近调整 (12) 第六节消视差调节 (12)
第三章中学物理实验数据处理规范 (13) 第一节误差分析 (13) 一、偶然误差处理 (13) 二、系统误差处理 (14) 第二节有效数字及其运算规则 (14) 一、仪器正确测读得原则 (14) 二、关于“0”得问题 (14) 三、数值表示得标准形式 (15) 第三节数据处理方法 (15) 一、列表法 (15) 二、作图法 (15) 三、逐差法 (16) 四、最小二乘法 (17) 附录1:中学物理典型实验(初中物理部分) (17) 一、二力平衡 (17) 二、做功过程就就是能量转化或转移得过程 (18) 三、阿基米德定律 (19) 四、不同物质得比热容不同 (20) 五、探究焦耳定律 (21) 六、滑动变阻器得构造及使用 (21) 七、探究电流与电压、电阻得关系 (22) 八、平面镜成像特点 (24) 九、反射定律 (25) 十、研究凸透镜成像规律 (26) 附录2:中学物理典型实验(高中物理部分) (27) 一、验证力得合成得平行四边形定则 (27) 二、牛顿第二定律 (28) 三、验证机械能守恒定律 (29) 四、光得折射定律 (30) 五、描绘小灯泡得伏安特性曲线 (32) 六、用电流表与电压表测电池得电动势与内电阻 (33) 七、用单摆测定重力加速度 (35) 八、研究自由落体运动得规律 (37) 九、变压器电压与匝数关系 (38) 十、传感器得简单使用 (40)
高中物理三大力学观点的综合应用检测题 1.所谓对接是指两艘以几乎同样快慢同向运行的宇宙飞船在太空中互相靠近，最后连接在一起。假设“天舟一号”和“天宫二号”的质量分别为M 、m ，两者对接前的在轨速度分别为v ＋Δv 、v ，对接持续时间为Δt ，则在对接过程中“天舟一号”对“天宫二号”的平均作用力大小为( ) A.m 2·Δv M ＋m Δt B.M 2·Δv M ＋m Δt C. Mm ·Δv M ＋m Δt D ．0 解析：选C 在“天舟一号”和“天宫二号”对接的过程中，水平方向动量守恒，则有M (v ＋Δv )＋ mv ＝(M ＋m )v ′，解得对接后两者的共同速度v ′＝v ＋M ·Δv M ＋m ，以“天宫二号”为研究对象，根据动量定 理有F ·Δt ＝mv ′－mv ，解得F ＝ Mm ·Δv M ＋m Δt ，故C 正确。 2.(2020·烟台模拟)在光滑水平面上有三个弹性小钢球a 、b 、c 处于静止状态，质量分别为2m 、m 和2m 。其中a 、b 两球间夹一被压缩了的弹簧，两球被左右两边的光滑挡板束缚着。若某时刻将挡板撤掉，弹簧便把a 、b 两球弹出，两球脱离弹簧后，a 球获得的速度大小为v ，若b 、c 两球相距足够远，则b 、c 两球相碰后( ) A ．b 球的速度大小为1 3v ，运动方向与原来相反 B ．b 球的速度大小为2 3v ，运动方向与原来相反 C ．c 球的速度大小为8 3v D ．c 球的速度大小为2 3 v 解析：选B 设b 球脱离弹簧时的速度为v 0，b 、c 两球相碰后b 、c 的速度分别为v b 和v c ，取向右为正方向，弹簧将a 、b 两球弹出过程，由动量守恒定律得0＝－2mv ＋mv 0，解得v 0＝2v ；b 、c 两球相碰过程，由动量守恒定律和机械能守恒定律得mv 0＝mv b ＋2mv c ，12mv 02＝12mv b 2＋12·2mv c 2 ，联立解得v b ＝－23v (负 号表示方向向左，与原来相反)，v c ＝4 3 v ，故B 正确。 3.[多选]如图所示，A 、B 的质量分别为m 、2m ，物体B 置于水平面上，B 物体上部半圆形槽的半径为 R 。将小球A 从半圆槽右侧顶端由静止释放，不计一切摩擦。则( ) A ．A 能到达半圆槽的左侧最高点 B ．A 运动到半圆槽的最低点时A 的速率为 gR 3
１.关于重力的说法，正确的是( ）A.重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力 C．同一物体在地球上无论怎样运动都受到重力D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的 2.下列说法正确的是( ）Ａ.马拉车前进，马先对车施力，车后对马施力，否则车就不能前进 B．因为力是物体对物体的作用,所以相互作用的物体一定接触 Ｃ.作用在物体上的力,不论作用点在什么位置,产生的效果均相同D．某施力物体同时也一定是受力物体 ３.下列说法中正确的是（）A．射出枪口的子弹,能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用Ｂ.甲用力把乙推倒说明甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用 C.只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力 D．任何一个物体，一定既是受力物体,也是施力物体 4.下列说法正确的是（ )A.力是由施力物体产生,被受力物体所接受的 B.由磁铁间有相互作用力可知,力可以离开物体而独立存在 C.一个力必定联系着两个物体，其中任意一个物体既是受力物体又是施力物体 D.一个受力物体可以对应着一个以上的施力物体 5．铅球放在水平地面上处于静止状态,下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是（ ) A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球坚硬没发生形变 B.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变；铅球受到向上的弹力,是因为铅球也发生了形变 C.地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力，是因为地面发生了形变 D．铅球对地面的压力即为铅球的重力 6.有关矢量和标量的说法中正确的是（ )A.凡是既有大小又有方向的物理量都叫矢量 B.矢量的大小可直接相加,矢量的方向应遵守平行四边形定则 C.速度是矢量,但速度不能按平行四边形定则求合速度,因为物体不能同时向两个方向运动 D.只用大小就可以完整描述的物理量是标量 ７.关于弹力的下列说法中，正确的是( )A.①②Ｂ.①③ C.②③ D.
高中力学实验专题 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。 （一）打点计时器系列实验中纸带的处理 1．纸带的选取：一般实验应用点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带。在“验证机械能守恒定律”实验中还要求纸带包含第一、二点，并且第一、二两点距离接近2.0mm 。 2．根据纸带上点的密集程度选取计数点。打点计时器每打n 个点取一个计数点，则计数点时间间隔为n 个打点时间间隔，即T=0.02n （s ）。一般取n ＝5，此时T=0.1s 。 3．测量计数点间距离。为了测量、计算的方便和减小偶然误差的考虑，测量距离时不要分段测量，尽可能一次测量完毕，即测量计数起点到其它各计数点的距离。如图所示，则由图可得： 1s S I =，12s s S II -=，23s s S III -=，34s s S IV -=，45s s S V -=，56s s S VI -=
★知识结构： 1
2/14 方法指导： 物理是以实验为基础的科学，实验能力是物理学科的重要能力，物理高考历来重视考查实验能力。 一、基本实验的复习 要应对各类实验试题，包括高层次的实验试题，唯一正确的方法是把要求必做的学生实验真正做懂、 做会，特别是在实验原理上要认真钻研，对每一个实验步骤都要问个为什么，即不但要记住怎样做，更应 该知道为什么要这样做．对基本的实验，复习过程中要注意以下六个方面的问题： （ 1）实验原理 中学要求必做的实验可以分为 4 个类型：练习型、测量型、验证型、探索型．对每一种类型都要把原 理弄清楚． 应特别注意的问题：验证机械能守恒定律中不需要选择第一个间距等于2mm的纸带．这个实验的正确实验步骤是先闭合电源开关，启动打点计时器，待打点计时器的工作稳定后，再释放重锤，使它自由落下，同时纸带打出一系列点迹．按这种方法操作，在未释放纸带前，打点计时器已经在纸带上打出点迹，但都 打在同一点上，这就是第一点．由于开始释放的时刻是不确定的，从开始释放到打第二个点的时间一定小 于 0.02s ，但具体时间不确定，因此第一点与第二点的距离只能知道一定小于2mm（如果这段时间恰等于0.02s ，则这段位移s=gt2/2=(10× 0.022/2)m=2× 10-3m=2mm），但不能知道它的确切数值，也不需要知道 它的确切数值．不论第一点与第二点的间距是否等于2mm，它都是从打第一点处开始作自由落体运动的，
3/14 因此只要测量出第一点O 与后面某一点P 间的距离h，再测出打P 点时的速度v，如果： gh≈ () ，就算验证了这个过程中机械能守恒． （ 2）实验仪器 要求掌握的实验仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、停表（秒表）、打点计 时器（电火花计时仪）、弹簧秤、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱，等等。对 于使用新教材的省市，还要加上示波器等。对这些仪器，都要弄清其原理、会正确使用它们，包括测量仪 器的正确读数。 （ 3）实验装置 对电学实验主要指电路图。 下面几个是应特别注意的： ①验证牛顿第二定律的实验，如何平衡摩擦力是关键。 ②研究平抛物体的运动及碰撞中的动量守恒的实验，这两个实验都要使用斜槽轨道，让小球从轨道上 端无初速滚下，然后平抛出去，在安装装置时要注意保证轨道末端必须水平，如果实验要进行多次，每次 小球应从同一高度处下落，因此应有一个挡板。 ③验证机械能守恒定律的实验，要用铁架台并用夹子固定纸带，这样在开启打点计时器而未释放重锤 前，能保证打出的点迹在同一点上，若像课本上的实验装置图那样，用手握住纸带，开启打点计时器而未 释放纸带前，会由于手的抖动而打出一“堆”点，从而无法准确找出第一个点（即自由落体运动起始位置）。 ④用单摆测重力加速度的实验，在安装单摆时要注意悬点的固定，随便拴一个结系在铁架台的横梁上 是不可取的，因为悬点不确定，就不是单摆，并且摆长值也无法准确测量。 ⑤有关电路的电学实验要注意安培表的外接与内接，制流与分压电路的选择，电表内阻的影响，等等。 （4）实验步骤 复习实验步骤时不能靠死背结论，而要与实验原理联系起来，要多问问自己，为什么要按这样的步骤操作？把某些实验步骤交换一下是否可以？省掉某个步骤行不行？等等。 （ 5）实验数据的处理 重要的有打点计时器纸带的处理方法（如分析是不是匀速运动或匀变速直线运动、如果是匀变速运动，如何求某时刻的速度、如何求加速度等）；解方程求解未知量、用图像处理数据（把原来应该是曲线关系 的通过改变坐标轴的量或单位而变成线性关系，即变成直线，是重要的实验能力）。 （6）实验误差的定性分析 中学阶段不要求进行定量的误差分析，但对主要误差的产生原因、系统误差是偏大还是偏小等，应能
2019年高考物理试题分类汇编：力学实验 1．(2018全国理综).（11分） 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz 的交流电源，打点的时间间隔用Δt 表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。 ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m 。 ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。 ⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s 1，s 2，…。求出与不同m 相对应的加速度a 。 ⑥以砝码的质量m 为横坐标 1a 为纵坐标，在坐标纸上做出1m a -关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1 a 与m 处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。 （2）完成下列填空： （ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。 （ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s 1、s 2、s 3。a 可用s 1、s 3和Δt 表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s 1、s 3的情况，由图可读出s 1=__________mm ，s 3=__________。 由此求得加速度的大小a=__________m/s 2 。 （ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k ，在纵轴上的截距为b ，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。 【解析与答案】（1）间距相等的点。（2）线性 （2）（i ）远小于m (ii)2 1 3213)(50)5(2t s s t s s a ?-=?-= cm s 43.225.168.31=-=
常用实验原理设计方法 1．控制变量法：如验证牛顿第二定律的实验中加速度、力和质量的关系控制。 2．等效替代法：某些量不易测量，可以用较易测量的量替代，从而简化实验。如验证碰撞中的动量守恒的实验中，速度的测量就转化为对水平位移的测量。 3．理想模型法：用伏安法测电阻时，选择了合适的内外接方法，一般就忽略电表的非理想性。4．比值定义法：用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。如①物质密度②电阻③场强④磁通密度⑤电势差等。 5．微量放大法：微小量不易测量，勉强测量误差也较大，实验时常采用各种方法加以放大。卡文迪许测定万有引力恒量，采用光路放大了金属丝的微小扭转。 6．模拟法：当实验情景不易创设或根本无法创设时，可以用物理模型或数学模型等效的情景代替，“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。 实验一：验证力的合成 [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，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器。 [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细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。 4．用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，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。按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。 6．比较F'与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。 7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角。再重复实验两次，比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。 [注意事项] 1．用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。 2．同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。