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高考物理二轮复习热点题型归纳—力学实验考点01基本仪器的读数和使用【考点诠释】1．两种常见长度测量仪器的使用及读数方法游标卡尺(不估读)(1)读数：测量值＝主尺读数(mm)＋精度×游标尺上对齐刻线数值(mm)。
(2)常用精确度：10分度游标，精度0.1 mm；20分度游标，精度0.05mm；50分度游标，精度0.02mm螺旋测微器(需估读)测量值＝固定刻度＋可动刻度(带估读值)×0.01mm2.时间类测量仪器的读数(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为Δt＝0.02×5s＝0.1s。
(2)频闪照相机：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来，时间间隔Δt＝1f。
(f为频闪照相机的频率)(3)光电计时器：记录遮光条通过光电门的遮光时间。
【典例1】用如下图所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数 。
把左端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与砝码的总质量M，槽码的总质量m，计算木块与木板之间的摩擦力f。
改变M和m进行多次实验。
(1)下列实验操作步骤，正确顺序是___________；①释放木块②接通打点计时器电源③将木板固定在水平桌面上④调节滑轮高度使细线与木板平行⑤将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上(2)实验打出的一段纸带如下图所示打点计时器的工作频率为50Hz，图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为___________m/s2；(3)甲同学测得的数据见下表。
M/kg0.7000.6000.5000.4000.300f/N 2.48 2.18 1.80 1.50 1.16请根据表中的数据，在方格纸上作出f-M图像__________；(4)已知重力加速度g=9.80m/s2，可求得该木块与木板的动摩擦因数μ=___________；(5)乙同学用(3)问表中的数据逐一计算出每次测量的μ值，取其平均值作为测量结果。
2023届高考物理二轮复习卷：力学实验一、实验探究题1．（3分）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。
调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。
某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。
已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小v B=m/s，打出P点时小车的速度大小v P=m/s（结果均保留2位小数）。
若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为。
2．（3分）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。
实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。
图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。
该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。
完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（1）（1分）小球运动到图（b ）中位置A 时，其速度的水平分量大小为 m/s ，竖直分量大小为 m/s ；（2）（1分）根据图（b ）中数据可得，当地重力加速度的大小为 m/s 2 。
3．（5分）小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示的纸带，已知打点计时器频率为 50 Hz 。
（1）（3分）下列关于该实验说法正确的是______。
A．纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点C．将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦D．可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好（2）（1分）根据图②中纸带的数据，打下C点时重物的速度为m s⁄（结果保留2位小数）。
（3）（1分）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P 和Q 分别进行实验，测得几组数据，并作出v2—ℎ图象，如图③所示，由图象可判断P 的质量Q 的质量（选填“大于”或“小于”）。
专题十五力学实验高考物理试题中，实验是必考内容，且近年来越来越受到重视．高考实验题除了对教材原有学生实验进行考查外，还把考查内容延伸到演示实验中，甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验以及“研究性学习”类实验．要求学生利用所学知识，对实验仪器或实验方法重组，将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情景新颖的实验中去．高考物理实验题具有以下几个特点：1．重视对实验操作能力的考查．如实验步骤的排序、纠错；实验器材的选择，包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择；实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据；实验结论的总结及误差分析；实验方案的改进创新等．2．重视对基本仪器的读数、构造原理、重要实验方法及电学实验中的故障分析的考查，如游标卡尺、螺旋测微器、多用电表等的读数．3.设计性实验是考查的热点．在近几年的各地高考中设计性的实验题比较多，此类实验能够综合考查考生创造性地应用已学知识、方法、原理，灵活处理陌生实验问题的能力，要求学生有较高的知识迁移能力、实验设计能力．预测高考力学实验题：以打点计时器为主要实验仪器，涉及位移、速度测量的基本力学实验，分值较少，难点不大，命题形式为填空题(或选择性填空)．知识点一、测量读数类仪器使用1．游标卡尺(1)各种游标卡尺的有关参数如下表所示：游标尺(mm)精确度(mm)刻度格数刻度总长度(mm)每小格与1毫米差(mm)1090.10.120190.050.0550490.020.02(2)游标卡尺的读数方法:①以游标零刻度线位置为准，在主尺上读取整毫米数;②看游标上哪一条刻度线与主尺上的某一刻度线(此某一刻度线不需读出)对齐，由游标上对齐的刻度数(即格数)乘以游标卡尺的精确度得出毫米以下的小数;③总的读数为毫米整数加上毫米以下的小数.【特别提醒】(1)游标卡尺的精确度可根据游标尺刻度格数的倒数计算，单位为mm.如50分度的游标卡尺精确度为150mm＝0.02mm.高考物理二轮复习：力学实验知识点解析及专题分析(2)游标卡尺的读数不需要估读．2．螺旋测微器(千分尺)量程一般为0～25mm ，精确度是0.5mm÷50＝0.01mm.螺旋测微器的读数方法:①从固定标尺上读出整毫米数，要注意半毫米刻度线是否露出，如果露出再加上0.5mm.②0.5mm 以下的读数则等于与固定标尺上横线对准的可动圆周上的读数(要估读一位)乘以精度0.01mm.③测量长度为上述二者之和.如图所示读数为6mm ＋0.5mm ＋20.2×0.01mm ＝6.702mm.【特别提醒】螺旋测微器的使用要注意两点:(1)半毫米刻度线;(2)估读，末位估读的“0”不要漏掉.知识点二、力学实验1．“纸带类”实验(1)打点计时器打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它接在频率为50Hz 的交流电源上使用时，每隔0.02s 打一次点，因此，纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置.通过研究纸带上点迹间的距离，就可以确定物体的运动情况.(2)纸带的应用①利用纸带计算瞬时速度测出与n 点相邻的前、后两段相等时间T 内的距离s n 和s n ＋1，由公式v n ＝s n ＋s n ＋12T 算出.(如图所示)，在验证机械能守恒定律实验中，就是根据此法求得物体瞬时速度的.②当物体做匀速直线运动时，某段时间内的平均速度等于各个时刻的瞬时速度．在“探究动能定理”实验中，就是据此求得物体最终获得的速度大小．因此要选取纸带上打点间隔基本相等的部分进行测量．③利用纸带计算加速度a ．利用a ＝Δs T 2求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下可利用Δs ＝s n ＋1－s n ＝aT 2求加速度a ，为了减小实验误差可用“逐差法”，s n －s m ＝(n －m )aT 2.b ．图象法利用v n＝s n＋s n＋12T算出相应时刻点的速度，画出v－t图象，根据图线的斜率计算加速度．2．“胡克定律类”实验(1)原理:利用橡皮条或弹簧在弹性限度内、力与形变量成正比，计算(测量)其长度的变化分析力的变化情况或建立F－x坐标系，描点画图研究力的变化规律.(2)应用①根据平行四边形定则验证力的合成与分解.②探究弹力和弹簧伸长量的关系.知识点三、实验误差1．偶然误差和系统误差从性质和来源看，误差分为偶然误差和系统误差两种.(1)偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差.减小偶然误差的方法就是通过多次测量求平均值.(2)系统误差是由于仪器本身不精确，或实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.要减小系统误差，必须校准仪器，或改进实验方法，或完善实验原理.2．有效数字(1)测量既然总有误差，测量的数值就只能是近似数，如“174.2mm”最末的一位数字“2”是不可靠数字，但它仍有意义不能舍，因为它代表了一个大概数量关系，比如这里174.2与174.8相比是接近174还是175就显而易见了.像174.2mm这种带一位不可靠数字的近似数字叫有效数字，有效数字的最后一位为误差所在位.在实验中，测量时要按有效数字的规则来读数.(2)确定有效数字时，应注意以下问题：①有效数字的位数与小数点的位置无关.有效数字的位数与单位无关.②关于“0”在有效数字中的特殊性:0在前时，从左往右数第一个不为零的数字才是有效数字.0在后时，计入有效数字.③乘方不算有效数字;比如3.020×10－3m/s中的－3不是有效数字，10也不是.3．减小实验误差的方法(1)多次测量求平均值．(2)累积法．(3)图象法．高频考点一纸带类实验1．打点计时器系列五个实验力学实验中用到打点计时器的实验有5个，分别是用打点计时器测速度，探究小车速度随时间变化的规律，探究加速度与力、质量的关系，探究做功与速度变化的关系及验证机械能守恒定律．2．纸带数据的处理方法3．平衡摩擦力的两个实验及方法探究加速度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端，给小车一个初速度，小车能匀速下滑．4．三个关键点(1)区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点．计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点．要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的．(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源，打点稳定后，再释放纸带．(3)实验数据处理可借助图象，充分利用图象斜率、截距等的物理意义．例1、（2019·新课标全国Ⅰ卷）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
高考二模物理中容易出现的考点有哪些高考对于每一位学子来说都是人生中的一次重要挑战，而二模则是高考前的重要模拟考试，能够帮助同学们更好地了解自己的学习情况，查缺补漏。
在物理这一学科中，二模考试通常会涵盖众多重要的考点。
接下来，咱们就一起梳理一下高考二模物理中那些容易出现的考点。
力学部分一直是物理学科的重点。
其中，牛顿运动定律是必考的内容。
同学们需要熟练掌握牛顿第二定律 F ＝ ma 的应用，能够分析物体在不同受力情况下的运动状态。
比如常见的滑块在斜面上的运动，或者是连接体问题。
另外，机械能守恒定律和动能定理也是常考的考点。
在解决这类问题时，要清楚机械能守恒的条件以及动能定理中合外力做功与动能变化的关系。
在圆周运动方面，向心力的分析和计算经常出现。
比如汽车在弯道上的行驶，或者是物体在竖直平面内的圆周运动。
这部分考点要求同学们能够准确分析向心力的来源，并运用相关公式进行计算。
万有引力定律也是一个重要考点。
涉及到天体的运动、卫星的发射和运行等问题。
要熟练掌握万有引力提供向心力的公式，以及计算天体质量、密度等相关问题。
在电学部分，电场和磁场是重点。
电场强度、电势、电势能等概念需要清晰理解，同时要能够运用电场线和等势面来分析电场的性质。
带电粒子在电场中的加速和偏转问题也是常见的考题类型。
磁场方面，安培力和洛伦兹力的计算及应用是关键。
比如带电粒子在匀强磁场中的圆周运动，要会根据洛伦兹力提供向心力来计算粒子的运动半径和周期。
电磁感应现象也是必考内容之一。
要掌握感应电动势的计算方法，包括法拉第电磁感应定律，以及判断感应电流的方向。
在热学部分，理想气体状态方程是一个重要考点。
需要能够根据给定的条件，计算气体的压强、体积和温度等参数的变化。
光学部分，光的折射和反射定律要牢记，同时要能够运用这些定律解决实际问题，比如计算玻璃砖中的光路或者分析全反射现象。
近代物理部分，原子结构和原子核的相关知识也会有所涉及。
例如氢原子的能级结构、原子核的衰变等。
力学实验专项训练(时间:45分钟满分:100分)题型专项能力训练第49页1.(16分)(2019·山东济宁模拟)某同学用如图甲所示的实验装置测量滑块与桌面间的动摩擦因数。
实验中滑块放在水平桌面上,在轻质动滑轮上悬挂不同的重物,使滑块从同一位置由静止加速运动。
滑块经过光电门时,配套的数字毫秒计测出遮光条的挡光时间t,读出弹簧测力计的示数F,作出1t2-F关系图像如图乙所示。
已知滑块到光电门的距离x=45 cm,遮光条的宽度d=3 mm(忽略绳子质量及绳子与滑轮之间的摩擦,g取10 m/s2)。
甲乙(1)由图甲判断下列说法正确的是。
A.实验中滑块的质量应远小于重物的质量B.实验中滑块的质量应远大于重物的质量C.实验中与滑块相连的轻绳与桌面一定要平行D.实验中与滑块相连的轻绳与桌面可以不平行(2)由图乙可得滑块的质量为m=kg,滑块与桌面间的动摩擦因数为μ=。
答案:(1)C(2)0.50.3解析:(1)因弹簧测力计能测出绳子的拉力,所以只需保持与滑块相连的轻绳与桌面平行,滑块的合外力就等于弹簧测力计的示数,故正确的是C。
(2)由牛顿第二定律得F-μmg=ma,又v2=2ax,v=dt ,联立得1t2=2xmd2·F-2μgxd2,根据题图乙1t-F图像的斜率、截距得m=0.5kg,μ=0.3。
2.(16分)(2019·江苏无锡模拟)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图甲所示,轻弹簧放置在倾斜的长木板上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接。
向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
甲(1)实验中涉及下列操作步骤: ①松手释放物块;②接通打点计时器电源; ③木板一端抬高以平衡摩擦;④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量。
上述步骤正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)甲同学实际打点结果如图乙所示,观察纸带,判断测量值比真实值 (选填“偏小”或“偏大”)。
专题强化练习10力学实验1.(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，图丙所示的示数为________ mm.2.“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图甲所示，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．先平衡摩擦力，当小车在2条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)在实验准备的过程中，小王整理了一些实验器材，如图乙所示，还缺少的器材是________．(2)该同学在实验过程中，①应平衡摩擦力；②应选长短、粗细一样的橡皮筋若干；③每次实验都让小车从同一地点由静止释放．以上操作对“实验中每条橡皮筋做相同的功”这一要求有帮助的是________(填序号)．(3)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、…、v n，作出W -v图象．则下列图象符合实际的是________．3.如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验．所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz 的交流电源，纸带等．回答下列问题：(1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝________(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g 和铁块下滑的加速度a 表示)．(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下．多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示．图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)．重力加速度为9.80 m/s 2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________(结果保留2位小数)．4．[2020·陕西汉中九校联考]在探究加速度与力关系的实验中，小明同学设计了如图甲所示(俯视图)的实验方案：将两个小车放在水平木板上，前端分别系一条细线跨过定滑轮与砝码盘相连，后端各系一细线．(1)平衡摩擦力后，在保证两小车质量相同、盘中砝码质量不同的情况下，用一黑板檫把两条细线同时按在桌子上，抬起黑板擦时两小车同时开始运动，按下黑板擦时两小车同时停下来．小车前进的位移分别为x 1、x 2，由x ＝12at 2，知a 1a 2＝x 1x 2，测出砝码和砝码盘的总质量m 1、m 2，若满足________________，即可得出小车的质量一定时，其加速度与拉力成正比的结论．若小车的总质量符合远大于砝码和砝码盘的总质量的需求，但该实验中测量的误差仍然较大，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________. (2)小军同学换用图乙所示的方案进行实验：在小车的前方安装一个拉力传感器，在小车后面固定纸带并穿过打点计时器．由于安装了拉力传感器，下列操作要求中不需要的是________．(填选项前的字母)A.测出砝码和砝码盘的总质量B.将木板垫起适当角度以平衡摩擦力C.跨过滑轮连接小车的细线与长木板平行D.砝码和砝码盘的总质量远小于小车和传感器的总质量(3)测出小车质量M并保持不变，改变砝码的质量分别测得小车加速度a与拉力传感器示数F，利用测得的数据在坐标纸中画出a -F图线A如图丙；若小军又以1M为斜率在图象上画出图线B 如图丙，利用图象中给出的信息，可求出拉力传感器的质量为________．5.[2020·江苏徐州模拟](1)某同学想利用图(甲)所示装置，验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了．你认为该同学的想法________(选填“正确”或“不正确”)．(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律．如图(乙)所示，质量为m1的滑块(带遮光条)放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表示遮光条的宽度，x表示A，B两点间的距离，θ表示气垫导轨的倾角，g0表示重力加速度．①气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运动至B，测出遮光条经过光电门的时间t，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减少量表示为________________，动能的增加量表示为________________．若系统机械能守恒，则1t2与x的关系式为1t2＝________________(用题中已知量表示)．②实验时测得m1＝475 g，m2＝55 g，遮光条宽度L＝4 mm，sin θ＝0.1，改变光电门的位置，滑块每次均从A点释放，测量相应的x与t的值，以1t2为纵轴，x为横轴，作出的图象如图(丙)所示，则根据图象可求得重力加速度g0为________ m/s2(计算结果保留两位有效数字)．若g0与当地重力加速度g近似相等，则可验证系统机械能守恒．。
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。
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。
训练10 力学实验中常考的3个问题1．读出图10－16甲、乙中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数，螺旋测微器的示数为________mm ，游标卡尺的示数为________cm.图10－162．(2012·济南模拟)在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m ＝200 g 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10－17所示．O 为纸带下落的起始点，A 、B 、C 为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T ＝0.02 s 打一个点，当地的重力加速度为g ＝9.8 m/s 2，那么图10－17(1)计算B 点瞬时速度时，甲同学用v 2B ＝2gs OB ，乙同学用v B ＝s AC2T .其中所选择方法正确的是________(填“甲”或“乙”)同学．(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为________m/s 2，从而计算出阻力f ＝________N. (3)若同学丁不慎将上述纸带从OA 之间扯断，他仅利用A 点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？________.(填“能”或“不能”)3．(2012·安徽卷，21·Ⅰ)图10－18为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m ，小车和砝码的总质量为M .实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是( )．图10－18A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是( )．A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)图10－19是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：s AB ＝4.22 cm、s BC＝4.65 cm、s CD＝5.08 cm、s DE＝5.49 cm，s EF＝5.91 cm，s FG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度大小a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)．图10－194．某探究小组利用如图10－20甲所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒．在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平．地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印．重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为2.50×10－3 s．计算保留三位有效数字．(1)用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径为d＝________cm，由此可知小球通过光电门的速度v B＝________m/s；(2)实验测得轨道离地面的高度h＝0.441 m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x＝0.591 m，则由平抛运动计算小球的平抛初速度v0＝________m/s；(3)实验只要满足________≈________，就可以认为，在误差允许范围内，平抛运动中机械能是守恒的．图10－20图10－215．在“验证力的平行四边形定则”实验中，将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系上两根细绳OA、OB，O为两细绳与橡皮条的结点，细绳OA跨过钉在木板上的光滑的钉子C，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧测力计钩住，如图10－21所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点O的位置．(1)(多选)某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是________．A．两细绳的夹角必须成90°，以便于算出两细绳的合力B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O到达的位置应与用钩码、弹簧测力计同时拉时相同(2)(多选)图中OC与橡皮条延长线的夹角为α，细绳OB与橡皮条延长线的夹角为β，且α＋β>90°，下列操作正确的是________．A．增加钩码个数后，为使结点位置不变，应减小β，同时减小弹簧测力计的拉力B．增加钩码个数后，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧测力计的拉力C．保持钩码个数不变，将钉子向左移动一些，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧测力计的拉力D．保持钩码个数不变，将钉子向左移动一些，为使结点位置不变，应减小β，同时增大弹簧测力计的拉力6．在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节．为探究物体做直线运动过程中x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到表中的实验数据.图10－22现根据表格数据，请你在如图10－22所示的坐标系中，纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．同时请你根据图线，分析得出物体从A―→B的过程中x随t2变化的关系式是_______________________________________________________.7．(2012·泰兴)如图10－23为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L ＝48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．图10－23(1)实验主要步骤如下：①将拉力传感器固定在小车上；②平衡摩擦力，让小车做________运动；④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v A、v B；⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．(2)下表中记录了实验测得的几组数据，v2B－v2A是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a＝________.请将表中第3次的实验数据填写完整．(3)由表中数据，在图10－24中坐标纸上作出a－F关系图线．图10－24(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是______________________________.参考答案1．解析本题考查螺旋测微器与游标卡尺的读数．螺旋测微器固定刻度部分读数为5.0 mm，可动刻度部分读数为0.485 mm，故读数为5.485 mm；游标卡尺主尺读数为41 mm，游标尺读数为0.20 mm，所以游标卡尺读数为41.20 mm＝4.120 cm.答案 5.485 4.1202．解析本题考查验证机械能守恒定律的实验．(1)由于纸带与限位孔之间有摩擦，故重物下落时的加速度小于重力加速度，利用v B＝s AC 2T计算B点瞬时速度的方法正确．(2)根据y BC－y AB＝aT2可得a＝9.5 m/s2，由牛顿第二定律可得mg－f＝ma，解得f＝0.06N.(3)根据ΔE p＝ΔE k即重物重力势能的减少量等于其动能的增加量可知，能实现验证机械能守恒定律的目的．答案(1)乙(2)9.5 0.06 (3)能3．解析(1)在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使细线对小车的拉力大小等于小车所受的合外力，则需要平衡摩擦力，并使细线与长木板平行．平衡摩擦力的方法是只让小车牵引纸带(撤去砂及砂桶)，纸带穿过打点计时器，并垫高长木板不带滑轮的一端，打点计时器接通电源工作．如果打出纸带上的点迹分布均匀，则说明小车做匀速运动．故选项B 正确，选项A 、C 错误．(2)在“验证牛顿第二定律”的实验中，为使细线对小车的拉力大小等于砂及砂桶的总重力，则M ≫m ，且尽可能地多做几组．故选项C 最合理． (3)根据题意，相邻计数点间的时间间隔为T ＝0.1 s ， 根据Δs ＝aT 2，得，s DE －s AB ＝3a 1T 2 s EF －s BC ＝3a 2T 2 s FG －s CD ＝3a 3T 2所以小车的加速度a ＝a 1＋a 2＋a 33＝s DE ＋s EF ＋s FG －s AB ＋s BC ＋s CD 9T2＝0.42 m/s 2.答案 (1)B (2)C (3)0.424．解析 以斜槽末端为重力势能的零点，则小球平抛的初动能就等于小球运动时的机械能，也就等于小球落地时的机械能(认为是守恒的)，因此以平抛运动计算得到的初动能(初速度)如果近似等于用光电门测得初动能(初速度)，则可认为此过程机械能守恒．(1)d ＝0.50 cm ；v B ＝d t ＝0.005 02.50×10－3m/s ＝2.00 m/s ；(2)由平抛运动得x ＝v 0t ，h ＝12gt 2，解得v 0＝xg2h＝1.97 m/s 答案 (1)0.50 2.00 (2)1.97 (3)势能减少量 动能增加量 5．解析 (1)两细绳的拉力大小是用作图法求得的不是计算出来的，两细绳的夹角没有必要成90°，同时，橡皮条也没有必要与两绳夹角的平分线在同一直线上，选项A 、B 均错误；弹簧测力计与木板平面平行是为了保证所有力在同一平面内，选项C 正确；两次拉动的结果都是使橡皮条伸长到O 点，作用效果相同，选项D 正确． (2)O 点受到细绳OA 的拉力F 1、细绳OB 的拉力F 2和橡皮条的拉力F 3的作用三力平衡，则F 1与F 2的合力F 3′＝F 3，方向与F 3的方向相反．如图甲所示，增加钩码的个数时，细绳OA 的拉力由F 1变化为F 1′，但F 1与F 2的合力F 3′，不变，弹簧测力计的拉力应由F 2增大为F 2′，同时β增大，选项A 错误、B 正确；如图乙所示，保持钩码的个数不变，将钉子向左移动一些，细绳OA 的拉力大小不变，方向由F 1的方向变化为F 1′的方向，合力F 3′不变，细绳OB 的拉力应由F 2增大为F 2′，同时β减小，选项C 错误、D 正确．答案 (1)CD (2)BD6．解析 建立以x 为纵轴，t 2为横轴的图象如图所示，图线是一条过原点的直线，所以x 与t 2成正比．所以x ＝kt 2，再由图线上的点可求出k ＝0.322.答案 图见解析图x ＝0.322 t 27．解析 (1)判断摩擦力是否平衡，要根据小车不受拉力作用时，沿长木板能否做匀速直线运动．(2)小车在拉力作用下做匀变速直线运动，由匀变速直线运动的规律可得：a ＝v 2B －v 2A2L.小车在不同拉力作用下均做匀变速直线运动，由v 2B －v 2A 与a 成正比可得：a ＝2.40 m/s 2.(3)根据表中a 与F 的数据描点，发现各点基本处于同一条直线上，通过各点作直线即可．(4)没有完全平衡摩擦力．当没有完全平衡摩擦力时，由F －f ＝ma 得：a ＝1m F －fm，a －F图线交于F 轴的正半轴．v2B－v2A 2L 2.40 (3)如图所示(4)没有完全平衡摩擦力答案(1)匀速直线(2)。
