力学实验复习二

考点15 力学实验(二)

两年高考真题演练

1．(2015·浙江理综，21)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。

图1

(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________。(用字母表示)

图2

(2)某同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小为________。

2．(2015·江苏单科，11)

图1

某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电。

(1)下列实验操作中，不正确的有________。

A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方

B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面

C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落

D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源

(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，„，8。用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图2所示。

图2

计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表。请将表中的数据补充完整。 位置 1 2 3 4 5 6 7

8

v(cm/s) 24.5 33.8 37.8 ____ 39.5 39.8 39.8 39.8

(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是________________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是___________________________________________________。

(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作(记为“实验②”)，结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同。请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得到什么结论？

- 1 - 2013年高考二轮复习极限突破

力学综合实验

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hB、hC、hD、hE、hF，然后分别计算出B、C、D、E点的速度vB、vc、vD、vE ，最后在v2-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。1.9 5.8 9.6 13.4 单位：mm

图b

- 2 - 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Ek和重力势能EP。建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，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

- 3 - 2.小明所在学习小组，用中学实验室常见器材设计了如图所

实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系

1．实验目的

(1)探究弹力和弹簧伸长量的关系。

(2)学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。

2．实验原理

(1)如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。

(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组数据(x，F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与弹簧伸长量间的关系。

3．实验器材

铁架台、毫米刻度尺、弹簧、钩码(若干)、三角板、铅笔、重垂线、坐标纸等。

4．实验步骤

(1)如图所示，将铁架台放在桌面上(固定好)，将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在靠近弹簧处将刻度尺(最小分度为1 mm)固定于铁架台上，并用重垂线检查刻度尺是否竖直。

(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度l0，即弹簧的原长。

(3)在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，求出弹簧的伸长量x和

所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。

(4)改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组数据，将所测数据填写在表格中。

5．数据处理

(1)以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图，连接各点得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。

(2)以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。

6．注意事项

(1)所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度，要注意观察，适可而止。

(2)每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些。

(3)测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于稳定状态时测量，以免增大误差。

(4)描点画线时，所描的点不一定都落在一条直线上，但应注意一定要使各点均匀分布在直线的两侧。

潍坊实验中学高三一轮复习学案 编制：高玉顺 王益才 审核： 审批： 使用时间：2012-12-15 班级：_________ 姓名：___________ 小组 ：________ 评价：

1 专题20 力学实验（一）

一、学习目标：

1．掌握力学基本实验器材的使用方法和实验原理，提高解决实验问题的能力。

2．自主学习、合作探究，学会灵活处理实验数据的方法。

3．激情投入、全力以赴，养成实事求是的科学态度和严谨的思维习惯。

二、考纲要求：

实验1：研究匀变速直线运动 实验2：探究弹力和弹簧伸长的关系 实验3：验证力的平行四边形定则

三、使用说明和方法指导

1．本专题用6个课时完成。

2．提前下发导学案，充分复习实验要求、操作及注意事项等，利用自主时间完成，完成后上交教师批阅。

四、自主学习、合作探究 §实验一：研究匀变速直线运动

1、实验目的

1.练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况.

2.会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度.

3.利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v-t图象，由图象求加速度.

2、实验原理 1.打点计时器

(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f=50 Hz时，每隔（ ）s打一次点.

(2)工作条件：电磁打点计时器：（ ）V交流电源；电火花计时器：（ ）V交流电源。

(3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；

②通过研究纸带上各点之间的间距，可以判断物体的运动情况.

2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法

Δx=x2-x1=x3-x2=„„=常数，即（ ）为恒量，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动.