1．读出下图中游标卡尺(50分度)与螺旋测微器的示数．
(1)________mm；(2)________mm.
2.由于当年实验条件的限制，伽利略无法直接对落体运动进行实验研究，而今天即使在中学实验室里，我们也可以通过实验来验证落体运动的规律．如图是某次实验中获得的质量为m
的小球下落时的频闪照片，频闪间隔是1
30s．根据此照片计算(结果保留三位有效数字)
(1)小球在4.90 cm位置处的速度大小为________m/s；
(2)小球下落的加速度大小为________m/s2；
(3)小球在13.60 cm位置处的速度大小为________m/s.
3.某同学用两个弹簧测力计、细线和橡皮条做共点力合成实验，最后画出了如图所示的图．
(1)在图上标出的F1、F2、F和F′四个力中，力______不是由弹簧测力计直接测得的，比较力F与力F′的大小和方向基本相同，这就验证了共点力合成的平行四边形定则．
(2)某同学对此实验的一些说法，其中正确的是()
A．如果手头只有一个弹簧测力计，改变方法也可以完成实验
B．用两个测力计拉线时，橡皮条应沿两线夹角的角平分线
C．拉橡皮条的线要长一些，用以标记同一细线方向的两点要相距远些
D．拉橡皮条时，细线应沿弹簧测力计的轴线
E．在用一个测力计和同时用两个测力计拉线时，只需这两次橡皮条的伸长量相同就行
4.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.
(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a －F图象，图象是一条过原点的直线．
①a－F图象斜率的物理意义是________________________．
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？
答：________(选填“合理”或“不合理”)．
③本次实验中，是否应该满足M?m这样的条件？
答：________(选填“是”或“否”)；
理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.
(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以________的倒数为横轴．
5.在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图甲所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：
甲
(1)平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列________的点．
(2)测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后________，打出一条纸带，关闭电源．
(3)在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用h A、h B、h C、h D、h E、……表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为____________，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为__________．
(4)某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量ΔE k为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是________________________．
6．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Δ
E 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________．
7．某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示，图中A 、B 两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d 的挡光 片通过A 的挡光时间为t 1，通过B 的挡光时间为t 2，重力加速度为g .为了证明小物体通过A 、B 时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
(1)下列必要的实验测量步骤是________．
A ．用天平测出运动小物体的质量m
B ．测出A 、B 两传感器之间的竖直距离h
C ．测出小物体释放时离桌面的高度H
D ．用秒表测出运动小物体由传感器A 到传感器B 所用时间Δt (2)若该同学用d 和t 1、t 2的比值分别来反映小物体经过A 、B 光电门时的速度,并设想如果能满足_______关系式,即能证明在自由落体过程中小物体的 机械能是守恒的．
8．如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、
A 、
B 、
C 、
D 和E
为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示．
(1)OD 间的距离为________cm. (2)图乙是根据实验数据绘出的x-t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示______________，加速度大小为________m/s 2(保留三位有效数字)．
9．某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律:在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落．在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示．把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U.改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U.
(1)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线________(选填“Uh”或“U2h”)更容易得出结论．
(2)影响本实验精确程度的因素主要是____________________________(列举一点即可)．
10．在“探究加速度与质量的关系”的实验中
(1)备有器材：A.长木板；B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C.细绳、小车、砝码;D.装有细砂的小桶；E.薄木板；F.毫米刻度尺．还缺少的一件器材是______________．
(2)实验得到如图(a)所示的一条纸带,相邻两计数点的时间间隔为T；B、C间距s2和D、E 间距s4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为__________．
(3)同学甲根据实验数据画出如图(b)所示a 1m
图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为______kg ；(g 取10 m/s 2)
(4)同学乙根据实验数据画出了图(c)，从图线可知乙同学操作过程中可能_____________．
11．某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内，劲度系数为k 的弹簧，形变
量为x 时弹性势能为E p ＝12
kx 2”，为了验证该结论就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置 (如图甲)设计了以下步骤进行实验．
实验步骤： A ．水平桌面上放一长木板，其左端固定一弹簧，通过细绳与小车左端相连，小车的右端连接打点计时器的纸带；
B ．将弹簧拉伸x 后用插销锁定，测出其伸长量x ；
C ．打开打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定，小车在弹簧作用下运动到左端；
D ．选择纸带上某处的A 点测出其速度v ；
E ．取不同的x 重复以上步骤多次，记录数据并利用功能关系分析结论． 实验中已知小车的质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，则：
(1)长木板右端垫一小物块，其作用是_______________________________
_________________________________________； (2)如图乙中纸带上A 点位置应在________(填s 1、s 2、s 3)的段中取；
(3)若E p ＝12
kx 2成立，则实验中测量出物理量x 与m 、k 、v 关系式是x ＝________． 12．图(a)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：
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 ；用米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，用数字毫秒计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)测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为________cm.
(2)物块的加速度a 可用d 、s 、Δt A 和Δt B 表示为a ＝________.
(3)动摩擦因数μ可用M 、m 、a －和重力加速度g 表示为μ＝_____.
(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________(填“偶然误差”或“系统误差”)．
13．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，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片的滑块，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；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片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 表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度，实验时滑块在A 处由静止开始运动．
(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)某次实验测得倾角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 ＝________，系统的重力势能减少量可表示为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)在上次实验中，某同学改变A 、B 间的距离，作出的v 2－d 图像如图丙所示，并测得M ＝m ，则重力加速度g ＝________ m/s 2.
14．某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置：水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，保持轨道和细线水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动实现平衡摩擦力．
(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？(回答“是”或“否”)
(2)实验需要用游标卡尺测量挡光板的宽度l ，如图2所示，则l ＝________mm ；
(3)实验获得以下测量数据：小车(含传感器和挡光板)的总质量M ，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m 0，挡光板的宽度l ，光电门1和光电门2的中心距离x ，某次实验过程：力传感器的读数F ，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t 1、t 2.小车通过光电门2后砝码盘才落地，重力加速度为g .该实验对小车需验证的表达式是_______________________________ (用实验中测出的物理量表示)．
一．实验探究题（共37小题） 1．小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从带刻度（分度值为lcm）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时\分\秒”），则； （1）该实验是根据公式进行测量的； （2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较（填“大”或“小”）； （3）请根据图中所给信息回答：S AB=cm；v AC=m/s； （4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度V AC偏（填“大”或“小”） 2．如图是测平均速度的实验装置： （1）实验的原理是； （2）实验中为了便于测量小车的运动时间，斜面应保持坡度（填“较小”或“较大”）。 （3）由实验测量可知，小车通过上半程的平均速度比小车通过下半程的平均速度（填“小”、“大”或“等于”），表明小车做的是（填“匀速”或“变速”）运动。 （4）实验过程中某一时刻秒表示数如图所示，则读数为s。
3．如图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置，图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随加热时间变化的图象。 （1）实验中，用烧杯中的热水加热试管中固体物质，好处是； A．便于观察B．受热均匀 （2）由图乙可知，物质是（晶体/非晶体）。 （3）图乙中，该物质加热8min时，其状态是态（选填固、液、固液共存），此时的温度是℃。（4）除图中所示实验器材及火柴外，要完成此实验，还需要的器材是。 4．如图，图甲是“探究某种固体物质熔化特点”的实验装置，图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象。 （1）试验中使用的温度计是根据液体的原理制成的； （2）图甲中，用烧杯中的热水加热试管中固体物质，好处是；由图乙可知，该物质是（选填“晶体”或“非晶体”）； （3）图乙中，该物质在BC段处于（填“固体”、“液体”、“固液共存”）状态，在熔化过程中该物质的温度（选填“升高”、“降低”或“不变”）．该物质在B点具有的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）在C点的内能；（4）由图乙可知，该物质在AB段比CD段升温要快，其原因是该物质固态时的比热容比其液态时的比热容（选填“大”、“小”或“相同”）（不考虑热量散失）。 5．一同学在做“平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B 一前一后竖直放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示。在此实验中： （1）直尺的作用是便于比较物与像到镜面的的关系。
高考物理力学实验复习题及答案 48．在“研究平抛运动”的实验中 （1）如图（a）所示，实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端的切线是否水平，请简述你的检查方法把小球放在槽口末端，看小球能否处于静止状态。 （2）关于这个实验，下列选项中的会增大实验误差的有AC（填选项代号）。 A．斜槽末端不水平 B．斜槽轨道不光滑 C．实验小球为泡沫球 D．每次从同一高度无初速释放小球 （3）验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法，如图（b）所示：在轨道上从起点O点起，沿水平方向取两段连续相等的位移△x与曲线交于两点A、B，过A、B作水平线交于y轴，则OA、AB两段的竖直位移大小之比y1：y2＝1：3。 【解答】解：（1）检查斜槽末端切线是否水平，将小球放在槽的末端看小球能否静止，如果小球静止则斜槽末端切线水平。 （2）A、当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后不做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故A正确； B、只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦 力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以不会引起实验误差，故B错误； C、实验小球为泡沫球，则受到的阻力较大，因此小球不是做平抛运动，故C正确； D、根据实验原理，则要求每次从同一高度无初速释放小球，确保以同一初速度平抛运动，
故D错误。 故选：AC。 （3）平抛运动水平方向做匀速直线运动，水平位移相等，则运动时间相等，而竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论可知，从起点开始，连续两个相等时间内的位移之比为1：3； 故答案为：（1）把小球放在槽口末端，看小球能否处于静止状态；（2）AC；（3）1：3。
专题十四、力学实验 1．（2013高考浙江理综第21题）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上。一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点。 (1)任选一条纸带读出b、c两点间的距离为； (2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①v②(填“大于”“等于”或“小于”)； （3）图中（填选项） A．两条纸带均为用装置甲实验所得 B．两条纸带均为用装置乙实验所得 C．纸带○1为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得 D．纸带○1为用装置乙实验所得．纸带②为用装置甲实验所得 答案：(1) ○1 2.10cm，或② 2.40cm。 （2）1.13m/s，1.25m/s。小于 （3）C 解析：(1)选择纸带○1读出b、c两点间的距离为2.10cm，选择纸带②读出b、c两点间的距离为2.40cm。
(2)选择纸带○1读出c、e两点间的距离为4.52cm，求出c、e两点间的平均速度大小为v= 4.52 20.02? × 10-2m/s=1.13m/s。 选择纸带②读出c、e两点间的距离为5.00cm。求出c、e两点间的平均速度大小为v= 5.00 20.02? × 10-2m/s=1.25m/s。 （3）分析纸带上的点距离可以看出，纸带○1做匀加速运动，纸带②做加速度逐渐减小的加速运动最后做匀速运动，所以带○1为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得，选项C正确。 2.（18分） （1）（2013高考福建理综第19（1）题）（6分）在“探究恒力做功 与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）： ①下列说法哪一项是正确的。（填选项前字母） A．.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B．.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放 ②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数 点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B点时小车的 瞬时速度大小为____m/s（保留三位有效数字）。 答案：①C②0.653 解析：①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,，平衡摩擦力时要去掉细线另一端的钩码。为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，选项AB错误。实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项C正确。 ②打B点时小车的瞬时速度大小为v=18.59-5.53 20.10 ? ×10-2m/s=0.653m/s。 3.（13分） （1）（2013高考山东理综第21（1）题）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。
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
初中物理力学实验专题训练 1．天平：某同学用托盘天平测量物体质量时 （1）他把已经调节好的托盘天平搬到另一实验桌上，则使用前应（） A．只要将天平放在水平台上B．只要调节横梁平衡 C．不需要再调节D．先将天平放在水平台上，再调节横梁平衡 （2）当他把天平重新调好后，就把药品放在天平的右盘中，用手向左盘中加减砝码，并移动游码，直到指针指到分度盘的中央，记下盘中砝码的质量就等于物体的质量。他的操作中的错误是。 （3）当他改用正确的操作方法后，盘中砝码和游码的位置如图3所示，则物体的质量是。 2．量筒：用量筒测液体的体积时，筒中的液面是凹形的，测量者的视线应与凹面的____相平（填“顶部”、“底部”）。如图4所示，其中同学读数正确，量筒中液体的体积为 cm3。测量形状不规则的固体体积，由图5可知，液体的体积为_____cm3，固体的体积为____cm3。 3．弹簧测力计：使用弹簧测力计应注意的是：使用前要观察量程和分度值，指针要___________。使用过程中，指针、弹簧不得与外壳有摩擦．使用过程中，拉力不能超过弹簧测力计的_________。如图6所示，弹簧测力计测量范围是_______，指针所示被测物重是______N。 4．压强计：研究液体压强所用的仪器是_______，它是根据U形管两边液面出现的_________来测定液体内部压强的。 （1）在做“液体内部的压强”实验时，如图7所示，该实验的现象说明。 图7
（2 序号液体深度 （cm） 橡皮膜 方向 压强计 左液面 （mm） 右液面 （mm） 液面高度差 （mm） 1 水 3朝上18621428 23朝下18621428 33朝侧面18621428 46朝侧面17122958 59朝侧面15824284 6盐水9朝侧面15424692 根据上表中的数据，比较序号为___________的三组数据可得出结论：液体的压强随深度增加而增大；比较序号为__________的三组数据可提出结论：在同一深度，液体向各个方向的压强相等；比较序号为______________的两组数据可得出结论：不同液体的压强还跟密度有关。 5．如图12所示，是一个小球运动时的频闪照片，频闪时间间隔为0．02s，闪亮时间千分之一秒可忽略不计。根据照片记录的小球位置，分析解决下列问题： （1）小球从位置a 运动到位置d所用的时间是多少？ （2）小球所作的运动是不是匀速运动？判断的依据是什么？ （3）小球从位置a 运动到位置d 的平均速度有多大？ 图12 6．小明同学通过实验来研究影响浮力大小的因素，做了如图18所示的一系列实验。 图18
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 -=
课时作业(二十六)[第26讲本单元实验] 基础热身 1．在验证机械能守恒定律的实验中： (1)下列实验操作顺序正确合理的一项是________(填序号) A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上 B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源 C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源 D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计时器的电源 (2)质量m＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图K26－1所示，相邻计数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2.则(保留3位有效数字)： ①打点计时器打下计数点B时，重锤的速度v B＝__________m/s； ②从点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能的减少量ΔE p＝______________J，动能的增加量ΔE k＝__________________J； ③实验结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 图K26－1 2.在用如图K26－2所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是() 图K26－2 A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值 C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度 D．通过打点计时器打下的纸速来测定小车加速过程中获得的平均速度 技能强化 3．2011·德州模拟关于“探究动能定理”的实验，下列叙述正确的是() A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．放小车的长木板应该尽量水平 D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出 图K26－3 4．2010·安徽卷利用如图K26－3所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v0和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案． A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v0 B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度v0
高考押题专练 1.某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤： ①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向. ②如图所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l).每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示： ③找出②中F＝2.50 N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为F O O′. ④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB. 完成下列作图和填空： (1)利用表中数据在图坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm. (2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N. (3)根据给出的标度，在图中作出F OA和F OB的合力F′的图示.
(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论. 【答案】(1)见解析图甲10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)见解析图乙(4)F OO′ 【解析】(1)作出Fl图象，如图甲所示，求得直线的横截距即为l0，可得l0＝10.0 cm (2)可计算橡皮筋的劲度系数 k＝F Δx＝2.5 0.05N/m＝50 N/m 若OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则橡皮筋的弹力为 F1＝kΔx1＝50×(6.00＋7.60－10.00)×10－2 N＝1.80 N 则此时F OA＝F1＝1.80 N (3)F OB＝F OA＝1.80 N，两力的合力F′如图乙所示. (4)F OO′的作用效果和F OA、F OB两个力的作用效果相同，F′是F OA、F OB两个力的合力，所以通过比较F′和F OO′的大小和方向，可得出实验结论.
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 a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2?a ＝a 1＋a 2＋a 33 ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T ＝d n ＋1－d n －1 2T ④利用速度—时间图象求加速度 a ．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b ．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 2． 依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x 1、x 2、x 3……x n 是相邻两计数点间的距离． (2)Δx 是两个连续相等的时间里的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2…. (3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T ＝0.02n (打点计时器的频率为50 Hz ，n 为两计数点间计时点的间隔数)． (4)Δx ＝aT 2，因为T 是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a 也为恒量，所以Δx 必然是个恒量．这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等. 考点一 对实验操作步骤的考查 例1 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的 步骤有________． A ．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源 B ．将打点计时器固定在平板上，并接好电源 C ．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码 D ．取下纸带，然后断开电源 E ．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动 F ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
高中物理力学实验专题训练(有答案)
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m 1和m 2．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t 1、t 2． （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 01234 01234 5 45 50 45 可动刻度固 定 刻 度 固定刻度
高考物理力学实验复习题及答案 27．在“验证力的平行四边形定则”实验中，某小组利用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等装置完成实验。 （1）为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的是ABDE。（填选项前的字母） A．使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点 B．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行 C．两细绳套必须等长 D．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程 E．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置 （2）如图所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中一个实验比较符合实验事实的是甲。（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示） （3）在以上实验结果比较符合实验事实的一位同学中，若合力测量值F'是准确的，造成误差的主要原因是：（至少写出两种情况）①作图时两虚线分别与F1线和F2线不严格平行平行；②确定分力的方向不准确存在误差。。 【解答】解：（1）A、为了读数准确，在进行实验之前，使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点，故A正确； B、为了减小实验中摩擦对测量结果的影响，拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近 并平行于木板，故B正确； C、为减小实验误差，细绳套应适当长些，两细绳套不必等长，故C错误； D、为减小实验误差，用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程，故 D正确； E、为使力的作用效果相同，同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置，故E正确。 故选：ABDE。 （2）实验中F是由平行四边形得出的理论值，而F′是通过实验方法得出的实际值，其
2014中考物理《力学实验探究专题》 实验一 密度的测量 1、（2013年福州市）(8分)在“测酸奶密度”的实验中， (1)小明的实验方案：用天平和量筒测密度。 ①他用已调节好的天平测得空烧杯的质量m 0为37.4 g ；接着把酸奶倒人烧杯中，测得烧杯和酸奶的总质量m 1，如图24所示m 1=________g ；然后把烧杯中的酸奶倒人量筒中，如图25所示，V 奶=________cm 3；则酸奶的密度ρ=________g ／cm 3。 ②在交流讨论中，小雨同学认为小明测得的酸奶密度值__ （偏小或偏大）。其原因是________________________________ (2)小雨的实验方案：巧妙地利用天平、小玻璃瓶(有盖)和水测酸奶密度。 请你简要写出小雨的实验过程和酸奶密度的计算表达式(用测量的物理量符号表示)。 （2）实验过程： ①用天平测出小玻璃瓶（含盖）的质量m 0； ②在瓶内装满水，盖上盖子，用天平测出瓶和水的总质量m 1； ③________________________________ 酸奶密度的计算表达式：ρ奶＝ 2、（山东省菏泽市2013年）（6分）小明用利用托盘天平和量筒测量老醋的密度。 （1）调节天平时，游码移至左端，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的右侧，要使 天平平衡，他应该（ ） A ．把横梁右端螺母向右旋出一些 B ．把横梁右端螺母向左旋进一些 C ．把天平右盘的砝码减少一些 D ．向右移动游码 （2）当天平平衡后，小明开始测量：测量步骤如图12所示，正确的操作顺序是： （填字母代号）。 A ．用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量； B ．将待测老醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和老醋的总质量； C ．将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积； （3）根据图中数据计算可得：老醋的密度是 ㎏/m 3。 C A B
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 a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3 ＝x 6－x 33T 2?a ＝a 1＋a 2＋a 33 ③利用平均速度求瞬时速度：v n ＝x n ＋x n ＋12T ＝d n ＋1－d n －1 2T ④利用速度—时间图象求加速度 a ．作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； b ．剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 2． 依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x 1、x 2、x 3……x n 是相邻两计数点间的距离． (2)Δx 是两个连续相等的时间里的位移差：Δx 1＝x 2－x 1，Δx 2＝x 3－x 2…. (3)T 是相邻两计数点间的时间间隔：T ＝(打点计时器的频率为50 Hz ，n 为两计数点间计时点的间隔数)． (4)Δx ＝aT 2，因为T 是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度a 也为恒量，所以Δx 必然是个恒量．这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.
2020年5月全国名校联考最新高考模拟试题分项汇编（第一期） 力学实验（一） 1、（2020·湖北省七市教科研协作体高三下学期5月联考）某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长量及方向不变的条件下： (1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a的读数是____N；（图乙中所示） (2)若弹簧测力计a、b间夹角小于90°，保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变，增大弹簧测力计b与弹簧OC的夹角，则弹簧测力计a的读数___ 、弹簧测力计b的读数____填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1). 3.50（3.48-3.52）(2). 变小(3). 变大 【解析】 (1)[1]由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，弹簧测力计a的读数是3.50N； (2)[2][3]若弹簧秤a、b间夹角小于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，如图所示，则可知弹簧秤a的示数变小，b的示数变大。
2、（2020·江苏省盐城市高三下学期三模）小华同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，选出了如图甲所示的一条纸带（每两个点间还有4个点没有画出）。打点计时器的电源频率为50Hz。 （1）根据纸带上的数据，计算E点时小车的瞬时速度并填入表中_____。 （填写序号） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．非匀变速直线运动 （3）小红同学用以下方法绘制了小车运动的v一t图象： 第一，先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条； 第二、再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间； 第三，将纸条上端中心连起来，于是得到v一t图象。
专题16 力学实验（1） 2019年高三二模、三模物理试题分项解析（II ） 1.（2019广东省广州市下学期一模）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。 （1）实验的主要步骤： ① 用游标卡尺测量挡光片的宽度d ，结果如图乙所示，读得d = ________mm ； ② 用刻度尺测量A 点到光电门所在位置B 点之间的水平距离x ； ③ 滑块从A 点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）； ④ 读出挡光片通过光电门所用的时间t ； ⑤ 改变光电门的位置，滑块每次都从A 点静止释放，测量相应的x 值并读出t 值。 （2）根据实验测得的数据，以x 为横坐标， 21 t 为纵坐标，在坐标纸中作出x t -2 1图线如图丙所示，求得该图线的斜率k ＝____________m -1·s -2；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s -2。（计算结果均保留3位有效数字） 【参考答案】 (1)①6.60； (2) 2.40×104（2.28×104～2.52×104 均正确）；0.523（0.497～0.549均正确） 【命题意图】本题考查利用气垫导轨和光电门测量匀变速直线运动的加速度实验、图像法处理实验数据及 其相关知识点。 【解题思路】（1）根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽度d=6mm+12×0.05mm=6.60mm 。 （2）该图线的斜率k ＝ 2.0-1.00.70-0.28×104 m -1·s -2=2.40×104m -1·s -2；滑块通过光电门时的速度v=d/t ，由v 2=2ax 可得21t =22a d x ，由k ＝22a d 可求得滑块的加速度a=0.523m·s -2 。 2.（6分）（2019全国高考猜题卷6）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩友 的质量均为m =0.1kg ，取g=10m/s 2 ），并记录绳下端的坐标X 加i （下标i 表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X 减i ，绳下端坐标的平均值X i ＝（X 加i +X 减i ）/2的数据如下表： m /x )s 10(1 2-42?t 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.21.41.6 1.8 2.0 图丙 图乙0 1 2 30 20 cm 光电门 砝码挡光片 d 滑块 气垫导轨 计时器 0.00B 滑轮 A 图甲
高中物理专题练习-力学实验(含答案) 1．(10分)(1)①下图中游标卡尺游标尺的每小格比主尺的每小格小________ mm；该游标卡尺的读数应为________mm. ②螺旋测微器的读数应为________mm. (2)如图,某实验小组用光电门、小车等实验器材探究小车加速度与合外力的关系. ①某次实验中挡光片经过光电门的挡光时间为t,已知小车出发位置与光电门距离为L,挡光 片宽度为d,则小车的加速度a＝________. ②保证实验顺利完成,且结果精确,试举出两个需要注意的问 题.___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________. 2．(10分)在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中. (1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验,________(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦 力,________(选填“需要”或“不需要”)测量小车的质量. 甲 (2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带,如图乙所示.在纸带上,连续5个点为一个计数 点,相邻两个计数点之间的距离见下表,并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个0.1 s,纵坐标对应的是该0.1 s内物体的位移)如图丙所示.则小车的速度随时间________(选填“是”或“不是”)均匀变化；整个过程中小车的平均加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)
乙 丙 时间t/(×0.1 s)12345 6 相邻计数点的 1.45 2.45 3.46 4.44 5.45 6.46 距离x n/cm 3．(10分) 平放置的木板上固定有一张白纸, 一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点, 另一端A拴两个细绳套. (1)下面为实验的一些操作步骤： ①比较F′和F的大小、方向是否近似相同； ②过P点用统一标度作出F、F1、F2的图示； ③用一个弹簧测力计钩住细绳套,拉A至某点P,在纸上标出P点,记下拉力F的方向和大小； ④用平行四边形定则作出F1、F2的合力F′； ⑤用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套,拉A至同样的位置P,在纸上记下两个力 F1、F2的方向和大小. 这些实验步骤的合理顺序为________________. (2)对于该实验,下列说法正确的是________. A．两细绳套必须等长 B．若将细绳换成橡皮筋,对实验结果有影响 C．记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线 D．实验中,把橡皮筋的另一端拉到P点时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大 (3)假如在上述实验步骤⑤中,使其中一个弹簧测力计拉力F1的大小不变,逐渐增大F1方向与 合力方向之间的夹角,且保证两个弹簧测力计之间的夹角小于90°.为了使橡皮条仍然伸长到P点,对另一只弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比,下面说法中正确的是
力学实验总复习 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 -= 4．判定物体运动的性质： ⑴ 若I S 、II S 、III S 、IV S 、 V S 、 VI S 基本相等，则可判定物体在实验误差围作匀速直线 运动。 ⑵ 设△s1=II S －I S ，△s2=III S －II S ，△s3= IV S －III S ，△s4= V S － IV S ，△s5= VI S － V S 若△s 1、△s 2、△s 3、△s 4、△s 5基本相等，则可判定物体在实验误差围作匀变速直线运动。 ⑶ 测定第n 点的瞬时速度。物体作匀变速直线运动时，在某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。即测出第n 点的相邻的前、后两段相等时间T 的距离，由平均速度公式就可求得，如上图中第4点的瞬时速度为：T s s T S S v V IV 223 54-=+= 。 ⑷ 测定作匀变速直线运动物体的加速度，一般用逐差法求加速度。将如上图所示的连续相等时间间隔T 的位移I S 、II S 、III S 、IV S 、V S 、VI S 分成两组，利用2 aT s =?可得： 213T S S a I IV -= 、223T S S a II V -=、2 33T S S a III VI -=，再算出的1a 、2a 、3a 平均值，即：
第12讲力学实验与创新 1.下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图,图甲为50分度游标卡尺,图乙为20分度游标卡尺,图丙为10分度游标卡尺,它们的读数分别为: ; ; 。 答案42.16 mm 63.30 mm 29.8 mm 解析在题图甲中,主尺读数为42 mm,游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于游标卡尺是50分度的,所以读数为42 mm+8×0.02 mm=42.16 mm;在题图乙中,主尺读数为63 mm,游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于游标卡尺是20分度的,所以读数为63 mm+6×0.05 mm=63.30 mm;在题图丙中,主尺读数为29 mm,游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐,由于游标卡尺是10分度的,所以读数为29 mm+8×0.1 mm=29.8 mm。 2.甲、乙两同学均设计了测量动摩擦因数的实验。已知重力加速度为g。 (1)甲同学设计的实验装置如图甲所示。其中A为置于水平面上的质量为M的长直木板,B 为木板上放置的质量为m的物块,C为与物块右端连接的一轻质弹簧测力计,连接弹簧测力计的细绳水平。实验时用力向左拉动A,当C的示数稳定后(B仍在A上),读出其示数F。则该设计能测出(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数,其表达式为 μ=。
(2)乙同学的设计如图乙所示。他在一端带有定滑轮的长木板上固定A 、B 两个光电门,与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力,长木板固定在水平面上,物块与滑轮间的细绳水平。实验时,多次改变砂桶中砂的质量,每次都让物块从靠近光电门A 处由静止开始运动,读出多组测力计示数F 及对应的物块在两光电门之间的运动时间t;在坐标系中作出F-1t 2的图线如图丙所示,图线的斜率为k,与纵轴的截距为b 。因乙同学不能测出物块质量,故该同学还应该测出的物理量为 (填所测物理量及符号)。根据所测物理量及图线信息,可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为μ= 。 答案 (1)A 与B t tt (2)光电门A 、B 之间的距离x 2tt tt 解析 (1)实验时用力向左拉动A,C 稳定时读数F 等于A 与B 之间的摩擦力,A 与B 之间的压力等于物块B 的重力mg,由F=μmg 可得A 与B 之间的动摩擦因数表达式为μ=t tt 。 (2)根据题述情境,测力计示数F 等于细绳中拉力,由牛顿第二定律有F-μmg=ma,由匀变速直线运动规律有x=12at 2,联立解得F=2mx 1t 2+μmg。图丙所示的F-1t 2图线斜率k=2mx,与纵轴 的截距b=μmg,若不能测量物块质量m,联立消去m,解得μ= 2tt tt 。因此还应该测出的物理量为 光电门A 、B 之间的距离x 。 3.(2019湖北武汉模拟)为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动,某同学设计了如图甲所示的实验,由静止释放小车,小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动。打点计时器打下的纸带如图乙所示,计时点0为打下的第一个点,该同学在测出计时点2、3、4到计时点0的距离x 1、x 2、x 3后,将纸带由图示位置剪断,将每段纸带的下端对齐,依次并排粘贴在直角坐标系中,连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图丙所示。对该实验结果的研究可知: 甲 乙