2020新课标高考物理练习：力学创新实验含解析

年高考物理实验精选百题解析专题10 力学创新实验1、〔8分〕〔13校联考〕随着环保节能意识的增强，自行车重新成为短途出行的重要交通工具，它不仅能保护环境，节约能源，而且相比走路感觉更“省力〞。

某同学想通过简单的器材，包括“台秤、卷尺和秒表〞，验证是否“省力〞。

他认为是否“省力〞需比较同等条件下人所消耗的能量多少。

〔1〕步骤一：估测一个人沿直线步行距离s所消耗的能量E1。

他认为人步行消耗的主要能量用于克服重力做功，运用上述器材，他测量了“人的质量m、腿长L、步幅d〞；运用上述物理量符号可得E 1= ________________〔写表达式〕〔2〕〔单项选择题〕一个体重为60k g普通高中男生，步行100米，消耗能量约〔〕〔3〕步骤二：估测一个人骑自行车沿直线前进距离s所消耗的能量E2。

他假定人骑自行车前进时阻力不变。

他测量了“人和车的总质量M，骑车匀速前进距离s1和对应的时间t〞，他还可以测___________________________________〔写出一个物理量及相应符号〕，运用上述物理量符号可得E2 =______________〔写表达式〕。

最后比较E1和E2，即可验证是否“省力〞。

以测停止蹬车后人和自行车滑行的距离s2，骑车匀速前进速度v= s1/t，由动能定理，E2-fs1=12Mv2，f s2=12Mv2，联立解得：E2=22212tssMs。

2．〔6分〕〔闵行区二模〕某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了以下图a 所示的实验：质量为m 的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O 处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A 经过某位置时的瞬时速度v A ，并记下该位置与转轴O 的高度差h 。

⑴设杆的有效宽度为d 〔d 很小〕，A 端通过光电门的时间为t ，那么A 端通过光电门的瞬时速度v A 的表达式为。

⑵调节h 的大小并记录对应的速度v A ，数据如下表。

为了寻找反映v A 和h 的函数关系，请选择适当的数据处理方法，并写出处理后数据间的函数关系________________。

建议用时：60分钟)1. 如图所示、用铁架台、弹簧和多个质量均为m的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．(1)为完成实验、还需要的实验器材有：__________________________________．(2)实验中需要测量的物理量有：________________________________．(3)为完成该实验、设计实验步骤如下：A．以弹簧伸长量为横坐标、以弹力为纵坐标、描出各组(x、F)对应的点、并用平滑的曲线连接起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上、并将弹簧的一端系于横梁上、在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码、并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度、并记录在表格内、然后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量、写出弹力与伸长量的关系式．首先尝试写成一次函数、如果不行、则考虑二次函数；F．解释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：___________________________ ____.解析：(1)根据实验原理可知还需要刻度尺来测量弹簧原长和伸长量；(2)根据实验原理、实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)；(3)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.答案：(1)刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度)(3)CBDAEFG2．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、如图所示、并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点、图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出、打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源．(1)打下E点时纸带的速度v E＝________(用给定字母表示)；(2)若测得d6＝65.00 cm、d3＝19.00 cm、物体的加速度a＝________ m/s2；(3)如果当时交变电流的频率f>50 Hz、但当时做实验的同学并不知道、那么测得的加速度值和真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)由于图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出、所以相邻的计数点之间的时间间隔为5T、利用匀变速直线运动的推论得v E＝d5－d3 10T＝（d5－d3）f10.(2)根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2可得a＝xDG－xAD （3×5T）2＝（d6－d3）－d3（3×0.1 s）2＝3.00 m/s2.(3)如果在某次实验中、交流电的频率f>50 Hz、则实际打点周期变小、根据运动学公式Δx＝aT2得、测量的加速度值和真实的加速度值相比偏小．答案：(1)（d5－d3）f10(2)3.00 (3)偏小3．在用如图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中、保持小车质量一定时、验证小车加速度a与合力F的关系．(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外、在下列器材中必须使用的有________(选填选项前的字母)．A．220 V、50 Hz的交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平(附砝码)(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力、以下操作正确的是________．A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时、应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时、应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上(3)某同学得到了如图所示的一条纸带、由此得到小车加速度的大小a＝________ m/s2.(4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg、由此造成的误差是________(选填“系统误差”或“偶然误差”)．设拉力的真实值为F真、小车的质量为M、为了使mg－F真F真<5%、应当满足的条件是mM<________．解析：(1)打点计时器接交流电源、处理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离、还要用到天平测砝码和砝码盘的质量、故选A、C、E.(2)在平衡摩擦力时、不能挂盘；要保证细线和纸带与木板平行、先接通电源、再释放小车、若纸带做匀速直线运动、则纸带上的点间距是均匀的、即说明平衡了摩擦力、故选A 、C.(3)由图知AC ＝6.40 cm 、CE ＝8.80 cm 、CE －AC ＝a (2T )2、得a ＝CE －AC 4T2＝15 m/s 2.(4)小车在做匀加速直线运动时、砝码和砝码盘也在做匀加速直线运动、细线的拉力F 一定小于砝码和砝码盘的总重力mg 、此误差不可避免、为系统误差；小车与砝码和砝码盘都在做加速度为a 的匀加速直线运动、对砝码和砝码盘有mg —F 真＝ma 、对小车有F 真＝Ma 、代入mg －F 真F 真<5%、得m M <5%. 答案：(1)ACE (2)AC (3)15 (4)系统误差 5%4．某同学用如图甲所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A 挂于固定点P 、下端用细线挂一重物M 、弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点、手持另一端向左拉、使结点O 静止在某位置．分别读出弹簧测力计A 和B 的示数、并在贴于竖直木板的白纸上记录O 点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N 、图乙中的示数为________N .(2)下列实验要求中不必要的是________．(填写选项前对应的字母、下同)A ．细线应尽可能长一些B ．应测量重物M 所受的重力C ．细线AO 与BO 之间的夹角应尽可能大于90°D ．改变拉力的大小与方向、进行多次实验、每次都要使O 点静止在同一位置(3)图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示、下列说法正确的是________．(1)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0、在图乙中大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度v关系的图象．(2)由图象大致可判断出W与v的关系可能是________．解析：(1)根据表中数据可知、橡皮筋做的功与小车获得的速度有关、并且做功越多、小车获得的速度越大．据描点法可知、W与v的图线为抛物线、如图所示．(2)由图象大致可判断出W与v的关系可能是W∝v2.答案：(1)见解析图(2)W∝v26．利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)为验证机械能是否守恒、需要比较重物下落过程中任意两点间的________．A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外、在下列器材中、还必须使用的两种器材是________．A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)(3)实验中、先接通电源、再释放重物、得到如图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C、测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C.已知当地重力加速度为g、打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中、重物的重力势能变化量ΔE p＝____________、动能变化量ΔE k＝________．(4)大多数学生的实验结果显示、重力势能的减少量大于动能的增加量、原因是________．A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒、在纸带上选取多个计数点、测量它们到起始点O的距离h、计算对应计数点的重物速度v、描绘v2－h图象、并做如下判断：若图象是一条过原点的直线、则重物下落过程中机械能守恒、请你分析论证该同学的判断是否正确．解析：(1)重物下落过程中重力势能减少、动能增加、故该实验需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量在误差范围内是否相等、A项正确．(2)电磁打点计时器使用的是交流电源、故要选A、需要测纸带上两点间的距离、还需要刻度尺、选B、根据mgh＝12mv2－0可将等式两边的质量抵消、不需要天平、不需用C.(3)重物的重力势能变化量为ΔE p＝－mgh B、动能的变化量ΔE k＝12mv2B＝12m⎝⎛⎭⎪⎫hC－hA2T2.(4)重物重力势能的减少量略大于动能的增加量、是因为重物下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响、C正确．(5)该同学的判断不正确、在重物下落h的过程中、若阻力f恒定、根据mgh－fh＝12mv2－0、则v2＝2⎝⎛⎭⎪⎫g－fm h可知、v2－h图象就是过原点的一条直线．要想通过v2－h图象的方法验证机械能是否守恒、还必须看图象的斜率是否接近2g.答案：(1)A(2)AB(3)－mgh B 12m⎝⎛⎭⎪⎫hC－hA2T2(4)C(5)不正确、理由见解析7．(20xx·南宁模拟)如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图．实验步骤为：A．在地面上依次铺白纸和复写纸．B．确定重锤对应点O.C．不放球2、让球1从斜槽滑下、确定它落地点位置P.D．把球2放在立柱上、让球1从斜槽滑下、与球2正碰后、确定球1和球2落地点位置M和N.E．用刻度尺测量OM、OP、ON的长度．F．看m1OM－＋m2ON－与m1OP－是否相等、以验证动量守恒．上述步骤有几步不完善或有错误、请指出并写出相应的正确步骤．_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______.解析：为使小球离开轨道时的初速度相等、每次释放小球时应从同一高度由静止释放、故步骤D不完善；两球离开轨道后做平抛运动、它们抛出点的高度相等、在空中的运动时间t相等、若碰撞过程动量守恒、则有m1v1＝m1v′1＋m2v′2、两边同乘以t得m1v1t＝m1v′1t＋m2v′2t、即为m1OP－＝m1OM－＋m2(ON－－d)、故步骤F错误．答案：D不完善、小球1应从斜槽的同一高度由静止释放；F错误、应验证m1OP－＝m1OM－＋m2(ON－－d)8．某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥、推动小车A使之做匀速直线运动、然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体、继续做匀速直线运动．他设计的装置如图甲所示．在小车A后连着纸带、电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz、长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．(1)若已测得打点纸带如图乙所示、并测得各计数点间距(已标在图上)．A为运动的起点、则应选________段来计算A碰前的速度．应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)．(2)已测得小车A的质量m1＝0.4 kg、小车B的质量为m2＝0.2 kg、则碰前两小车的总动量为________kg·m/s、碰后两小车的总动量为________kg·m/s.解析：(1)从纸带上打点的情况看、BC段既表示小车做匀速运动、又表示小车有较大速度、因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况、应选用BC段计算小车A碰前的速度．从CD段打点的情况看、小车的运动情况还没稳定、而在DE段内小车运动稳定、故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度．(2)小车A的碰撞前的速度v0＝BC5T＝10.50×10－25×0.02 m/s＝1.050 m/s、小车A在碰撞前的动量p0＝m1v0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s.碰撞后A、B的共同速度v＝DE5T＝6.95×10－25×0.02 m/s＝0.695 m/s、碰撞后A、B的总动量p＝(m1＋m2)v＝(0.2＋0.4)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s.答案：(1)BC DE(2)0.420 0.417。

2020人教高考物理：力学实验（二轮）练习附答案**力学实验**1、用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________．A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________．A．增大 B.减小C．不变2、某同学用如图1所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验．(1)实验中，他在弹簧两端各系一细绳套，利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上，另一端的绳套用来挂钩码．先测出不挂钩码时弹簧的长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度L，再算出弹簧伸长量x，并将数据填在下面的表格中．实验过程中，弹簧始终在弹性限度内.1 2 3 4 5 6钩码的重力G/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5弹簧弹力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5弹簧总长度L/cm 13.00 15.05 17.10 19.00 21.00 23.00弹簧伸长量x/cm 0 2.05 4.10 6.00 8.00 10.00x 对应的数据点，请把第4次测量的数据对应点用“＋”描绘出来，并作出F－x 图象．(2)①根据上述的实验过程，对实验数据进行分析可知，下列说法正确的是________(选填选项前的字母)．A．弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比B．弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比C．该弹簧的劲度系数约为25 N/mD．该弹簧的劲度系数约为2500 N/m②在匀变速直线运动的速度v随时间t变化关系图象中，图线与坐标轴围成的面积的物理意义表示位移．请类比思考，(1)问的F－x图象中图线与坐标轴围成的面积的物理意义．3、为了测定滑块M与长木板间的动摩擦因数，某同学将长木板的一端通过转轴固定在水平面上，另一端用垫块垫起形成一个倾角θ，在长木板的另一端固定一个定滑轮，在垫块上安装一个光电门，在重物m上固定一个窄挡光条，通过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮，如图所示．现让重物从某标记位置处由静止释放，它牵引滑块运动，若测得标记处与光电门间的距离为h，宽度为d的挡光条通过光电门的时间为t，且M＝m，则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ＝1－sinθcosθ－d2ght2cosθ.实验过程中h越大，实验测量结果越精确(选填“越精确”“越不精确”或“都一样”)；在保持h不变的情况下，调节垫块使倾角θ越大，则实验测量结果越不精确(选填“越精确”“越不精确”或“都一样”)．4、(2019·山东青岛一模)某同学在验证合外力一定，物体的质量与加速度的关系时，采用图甲所示的装置及数字化信息系统获得了小车的加速度a 与小车质量M(包括所放砝码及传感器的质量)的对应关系图像，如图乙所示。

热点12力学创新实验(建议用时：20分钟)1.某同学用如图甲所示装置测小滑块与桌面间的动摩擦因数•实验过程如下：一轻质弹簧放置在粗糙水平固定桌面MNk,弹簧左端固定，弹簧处于原长时，弹簧右端恰好在桌面边缘处，现用一个小滑块压缩弹簧并用锁扣锁住•已知当地的重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k.(1) 实验中涉及下列操作步骤：①用天平测量出小滑块的质量m查出劲度系数为k的弹簧的形变量为x时的弹性势能的大小为&= 2kx1 2 3.②测量桌面到地面的高度h和小滑块抛出点到落地点的水平距离s.③测量弹簧压缩量x后解开锁扣.④计算小滑块与水平桌面间的动摩擦因数.1 .上述步骤正确的操作顺序是______________ (填入代表步骤的序号)•n.上述实验测得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数的大小为__________________ •(2) 再通过更换材料完全相同、但大小和质量不同的滑块重复操作，得出一系列滑块质量2 1m与它抛出点到落地点的水平距离s.根据这些数值，作出s2—才图象，如图乙所示•由图象可知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数卩= ____________ ;每次弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是_____________ •(用b, a, x, h, g表示)2 .图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定•带有遮光条的小物块自曲面上某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P 为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为g.1 利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度 d = ________ cm；2 实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有_____________ ;A. 小物块质量mB. 遮光条通过光电门的时间tC. 光电门到C点的距离xD. 小物块释放点的高度h3 为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据(2)测量的物理量，建立如图所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是_____________ .3. (2019 •如皋市模拟)某小组测量木块与木板间动摩擦因数，实验装置如图甲所示.(1) 测量木块在水平木板上运动的加速度a.实验中打出的一条纸带如图乙所示. 从某个清晰的点O开始，每5个打点取一个计数点，依次标出1、2、3…，量出1、2、3…点到O点的距离分别为S1、S2、S3…，从O点开始计时，1、2、3…点对应时刻分别为t 1、t 2' t 3…，求得S1 S2 S3V1 =厂，V2 =厂，v3 =厂…，作出v—t图象如图丙所示，图线的斜率为k,截距为b.则木块的t 1 t 2 t 3加速度a= __________ ；b的物理意义是 _______ .(2) 实验测得木块的加速度为a,还测得钩码和木块的质量分别为m和M已知当地重力加速度为g,则动摩擦因数卩= __________________ .(3) 关于上述实验，下列说法中错误的是_______________ .A. 木板必须保持水平B. 调整滑轮高度，使细线与木板平行C. 钩码的质量应远小于木块的质量D. 纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素4. 某兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O 处，另一端系一小球.(1) 小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d = ____________ mm使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为△ t1,经过最低点的挡光时间为△ t2.(2) 小军同学在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为g.现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1, 在最低点时绳上的拉力大小是F2.(3) 如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，小明同学还需要测量的物理量有_______ (填字母代号)•小军同学还需要测量的物理量有 ____________ (填字母代号).A. 小球的质量mB. 轻绳的长度IC. 小球运行一周所需要的时间T(4) 根据小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：________________________________________________________________.(5) 根据小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：_____________________________________________________________ .热点12力学创新实验1 .解析：⑴n .由平抛运动规律，s= vt, h= -gt ［解得v = s 12^.设弹簧被压缩时的. 21 i kx s弹性势能为E p，由功能关系可知E p-卩mgx=；mV,而E p=：kx2，解得卩= ---------- ——.2 2 2mg 4hx(2) E)—卩mgx=如｛,而v = s、^^，有巳=卩mgx+ £器，对照题给s2-m图象，变形得2 4hE p 1 2 1 b 4hE>s = • —4卩hx.由s —图象可知，图线斜率 -= ，图线在纵轴上的截距b= 4卩hx,g m m a g解得滑块与水平桌面之间的动摩擦因数卩=吕；弹性势能大小为E p=bg.4hx 4hakx s2答案：⑴i.①③②④n. ——2mg 4hxb bg(2) ■4hx 4ha2 .解析：(1)主尺的读数是1.0 cm,游标尺上的第12条刻度线与主尺的刻度线对齐，读数是0.05 X 12 mm= 0.60 mm，则游标卡尺的读数是10 mm+ 0.60 mm = 10.60 mm= 1.060 cm.(2) 实验的原理：根据遮光条的宽度与遮光条通过光电门的时间可求得滑块通过光电门时、d 1 2的速度v=-;滑块从B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得—卩mgx= 0—?mv,联立以上两式得动摩擦因数卩=无加.则还需要测量的物理量是光电门P到C点的距离x与遮光条通过光电门的时间t，故B、C正确，A D错误.2 1(3) 由动摩擦因数的表达式可知，□与t2和x的乘积成反比，所以x—严图线是过原点的1直线，应该建立孑—x坐标系，故B项正确，A、C D项错误.答案：(1)1.060 (2)BC (3)B3.解析：(1)图线纵轴截距是0时刻对应的速度，即表示O点的瞬时速度.各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度，以平均速度v为纵坐标，相应的运动时间t的一半为横坐标，即v—*的图象的斜率表示加速度a，则v —t图象的斜率的2倍表示加速度，即a= 2k.(2)对木块、钩码组成的系统，由牛顿第二定律得：mg-Mg= (M+ amg-( m+ M a Mg .解得：1 =(3)木板必须保持水平，使压力大小等于重力大小，故A正确；调整滑轮高度，使细线与木板平行，拉力与滑动摩擦力共线，故B正确；因选取整体作为研究对象，钩码的质量不需要远小于木块的质量，故C错误；纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素，故D正确；本题选错误的，故选 C.答案：（1）2 k 0点的瞬时速度4 .解析：（1）螺旋测微器固定刻度读数为 5.5 mm ，可动刻度读数为 20.0 X 0.01 mm ，故最终读数为两者相加，即 5.700 mm.（3）根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为度大小为V 2= —p ，设轻绳长度为I ，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有2m —-j-的长度I ;根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为2 2V 2 V 11 2 1 2mg=吓，在最高点有F 1+ mg= mr ，从最低点到最高点依据机械能守恒定律有qmv = ^m\2+ 2mgr ,联立方程化简得 F 2-F i = 6mg 所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量⑷ 由⑶ 可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能 守恒的表达式为⑸ 由⑶ 可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能 守恒的表达式为 F 2 — F i = 6mg答案：(1)5.700(3)B A(5) F 2 — F i = 6mgmg-( m^ M ) a (2) (3)CMgV 1=-d-，小球在最低点的速△ 11mg-21 =d' △ t 2△ t 1 =呵，所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳r ,则小球在最低点有 F 2--,化简得2。

2020年浙江省名校联盟新高考创新物理试卷（一）一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）1.下列说法正确的是()A. 米、牛顿、秒是国际单位制中的基本单位B. 力、速度、路程均为矢量C. 只有细小的物体才可看成质点D. 静止的物体也有惯性2.如图所示，一个质量为M的人站在台秤上，用跨过定滑轮的绳子将质量为m的物体自高处放下，不考虑滑轮与绳子间的摩擦，当物体以加速度a加速下降(a<g)时，台秤的读数为()A. (M−m)g+maB. (M+m)g−maC. (M−m)gD. (M−m)g−ma3.某弹簧的劲度系数k=5×103N/m，在弹性限度内，当它伸长2.5cm时，产生的弹力是()A. 125NB. 50NC. 5ND. 12.5N4.如图为一个简易的冲击式水轮机模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。

当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。

调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ=37°角。

测得水从管口流出速度v0=3m/s，轮子半径R=0.1m。

不计挡水板的大小，不计空气阻力。

取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

则可知()A. 水管出水口距轮轴O的水平距离x=1.2mB. 水管出水口距轮轴O的竖直距离ℎ=0.86mC. 该装置工作稳定时，轮子的转动角速度ω=30rad/sD. 该装置工作稳定时，轮子的转动周期T大于0.2s5.关于历史上对于物体受力和运动的研究，下列说法正确的是()A. 亚里士多德首先提出，轻重物体下落一样快B. 伽利略认为物体的运动需要力来维持C. 牛顿最早将逻辑推理(和数学推演)与实验相结合，开创了近代自然科学研究的方法D. 伽利略在研究自由落体运动时，巧妙利用斜面“冲淡”重力，证明了自由落体运匀变速直线运动6.机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流关于其工作原理，以下说法正确的是()A. 人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流B. 人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C. 线圈产生的交变磁场不会在金属物品中产生交变的感应电流D. 金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流7.某区域电场线如图所示，左右对称分布，A、B为区域上两点。

教课资料范本2020新课标高考物理课后操练：力学实验与创新课后操练加强训练含分析编辑： __________________时间： __________________(建议用时： 60 分钟 )1. 以下图，用铁架台、弹簧和多个质量均为m 的钩码研究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．(1)为达成实验，还需要的实验器械有：__________________________________ ．(2)实验中需要丈量的物理量有：________________________________ ．(3)为达成该实验，设计实验步骤以下：A ．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组(x， F)对应的点，并用光滑的曲线连结起来；B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l0；C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧邻近竖直固定一把刻度尺；D．挨次在弹簧下端挂上 1 个、 2 个、 3 个、 4 个钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，而后取下钩码；E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与伸长量的关系式．第一试试写成一次函数，如果不可以，则考虑二次函数；F．解说函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步骤按操作的先后次序摆列出来：_______________________________.分析： (1) 依据实验原理可知还需要刻度尺来丈量弹簧原长和伸长量；(2)依据实验原理，实验中需要丈量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量 (或与弹簧对应的长度)；(3)依据达成实验的合理性可知先后次序为CBDAEFG.答案： (1) 刻度尺(2)弹簧原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或与弹簧对应的长度) (3)CBDAEFG2．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学获取一条用打点计时器打下的纸带，以下图，并在其上取了A、B、 C、 D、 E、F 、 G 共 7 个计数点，图中每相邻两个计数点间还有 4 个点没有画出，打点计时器接频次f＝ 50 Hz 的沟通电源．(1)打下 E 点时纸带的速度 v E＝ ________(用给定字母表示 ) ；(2)若测得 d6＝ 65.00 cm ，d3＝19.00 cm，物体的加快度 a＝ ________ m/s 2；(3)假如当时交变电流的频次f>50 Hz ，但当时做实验的同学其实不知道，那么测得的加快度值和真切值对比 ________(选填“偏大”或“偏小”)．分析： (1) 因为图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为 5T，利用匀变速直线运动的推论得v E＝d5－ d3＝（ d5－ d3） f10.10T(2) 依据匀变速直线运动的推论x ＝ aT 2可得 a ＝xDG －xAD＝（ d6－ d3）－ d3＝（3×0.1 s） 2（ 3×5T ）23.00 m/s2.(3)假如在某次实验中，沟通电的频次f>50 Hz ，则实质打点周期变小，依据运动学公式x＝ aT2得，丈量的加快度值和真切的加快度值对比偏小．（d5－ d3） f答案： (1)(2)3.00 (3)偏小103．在用以下图的装置“考证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一准时，考证小车加快度 a 与协力 F 的关系．(1)除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在以下器械中一定使用的有________(选填选项前的字母)．A ． 220 V 、 50 Hz 的沟通电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平 (附砝码 )(2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的选项是________．A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B．在调整长木板的倾斜度均衡摩擦力时，应该将砝码和砝码盘经过细线挂在小车上C．在调整长木板的倾斜度均衡摩擦力时，应该将穿过打点计时器的纸带连在小车上(3)某同学获取了以下图的一条纸带，由此获取小车加快度的大小a ＝ ________ m/s 2.(4) 在本实验中以为细线的拉力F 等于砝码和砝码盘的总重力mg ，由此造成的偏差是________( 选填“系统偏差”或“有时偏差”)．设拉力的真切值为F 真 ，小车的质量为 M ，为mg － F 真 m了使<5% ，应该知足的条件是 M <________ ．F 真分析： (1)打点计时器接沟通电源，办理纸带时要用刻度尺测出计数点间的距离，还要用到天平测砝码和砝码盘的质量，应选A 、C 、 E.(2)在均衡摩擦力时，不可以挂盘；要保证细线和纸带与木板平行，先接通电源，再开释小车，若纸带做匀速直线运动，则纸带上的点间距是均匀的，即说明均衡了摩擦力，应选A 、C.(3)由图知 AC ＝ 6.40 cm ， CE ＝ 8.80 cm ， CE － AC ＝ a(2T)2，得 a ＝CE － AC＝ 15 m/s 2.4T2(4)小车在做匀加快直线运动时，砝码和砝码盘也在做匀加快直线运动，细线的拉力F 一定小于砝码和砝码盘的总重力mg ，此偏差不可以防止，为系统偏差；小车与砝码和砝码盘都在做加快度为 a 的匀加快直线运动，对砝码和砝码盘有mg — F 真 ＝ ma ，对小车有 F 真＝ Ma ，代入 mg － F 真 mF 真 <5% ，得 M <5%.答案： (1)ACE (2)AC (3)15 (4)系统偏差 5%4．某同学用如图甲所示的实验装置来考证“力的平行四边形定章”．弹簧测力计A 挂于固定点 P ，下端用细线挂一重物M ，弹簧测力计 B 的一端用细线系于O 点，手持另一端向左拉，使结点 O 静止在某地点．分别读出弹簧测力计A 和B 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的地点和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N ，图乙中的示数为 ________N.(2)以下实验要求中不用要的是________． (填写选项前对应的字母，下同)A ．细线应尽可能长一些B ．应丈量重物 M 所受的重力C ．细线 AO 与 BO 之间的夹角应尽可能大于90°(3)图丙是在白纸上依据实验结果画出的力的图示，以下说法正确的选项是________．A ．图中的 F 是力 F1和 F2协力的理论值B．图中的F′是力 F1和 F 2协力的理论值C． F 是力 F1和 F2协力的实质丈量值D．本实验将细绳都换成橡皮条，相同能达到实验目的(4)本实验采纳的科学方法是________．A ．理想实验法B ．等效代替法C．控制变量法D．成立物理模型法分析： (1) 弹簧测力计每 1 N 被分红 10 格，每一小格为0.1 N，则弹簧测力计的读数为 3.80 N；(2)细线应尽可能长一些，能更为正确的记录力的方向；实验经过作出弹簧的弹力和重物的重力这三个力的图示，来考证“ 力的平行四边形定章” ，所以重物的重力一定要知道；细线 AO 与 BO 之间的夹角适合大一点，不必定一定大于90°；只需考证两弹簧测力计拉力的协力大小等于重物的重力，方向竖直向上即可，每次只需保证O 点保持静止即可，没必需每次都使 O 点静止在同一地点；(3)在本实验中，依据平行四边形定章作出的协力F′是力 F 1和 F 2协力的理论值，而用一个弹簧测力计拉出的力 F 是 F1和 F 2协力的实质丈量值，本实验将细绳都换成橡皮条，相同能达到实验目的；(4)本实验采纳的科学方法是等效代替法．答案： (1)3.80(3.79 ～ 3.81)(2)CD (3)BCD(4)B5． (20xx ·湖州模拟 )某同学利用图甲研究力对物体做的功与物体速度的关系，获取了如下表的数据：实验次数12345橡皮筋条数13457小车速度0.71 1.23 1.42 1.58 1.87－v/(m· s1)(注：每条橡皮筋拉长的长度都相同)(1)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为W0，在图乙中大概画出橡皮筋所做的功W 与小车速度v 关系的图象．(2)由图象大概可判断出W 与 v 的关系可能是________．分析： (1)依据表中数据可知，橡皮筋做的功与小车获取的速度相关，而且做功越多，小车获取的速度越大．据描点法可知，W 与 v 的图线为抛物线，以下图．(2)由图象大概可判断出W 与 v 的关系可能是W∝v2 .答案： (1) 看法析图(2) W∝v26．利用以下图装置做“考证机械能守恒定律”实验．(1)为考证机械能能否守恒，需要比较重物着落过程中随意两点间的________．A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹 )、电磁打点计时器、导线及开关外，在以下器械中，还一定使用的两种器械是________．A．沟通电源B．刻度尺C．天平 (含砝码 )(3)实验中，先接通电源，再开释重物，获取以下图的一条纸带．在纸带上选用三个连续打出的点A、 B、 C，测得它们到开端点O 的距离分别为h A、 h B、 h C.已知当地重力加快度为g，打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打 O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能变化量E p＝____________ ，动能变化量E k＝ ________．(4)大部分学生的实验结果显示，重力势能的减少许大于动能的增添量，原由是________．A ．利用公式v＝ gt 计算重物速度B．利用公式v＝2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采纳多次实验取均匀值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能能否守恒，在纸带上选用多个计数点，丈量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度v，描述 v2－ h 图象，并做以下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物着落过程中机械能守恒，请你剖析论证该同学的判断能否正确．分析： (1)重物着落过程中重力势能减少，动能增添，故该实验需要比较重物着落过程中随意两点间的动能变化量与势能变化量在偏差范围内能否相等， A 项正确．(2)电磁打点计时器使用的是沟通电源，故要选A，需要测纸带上两点间的距离，还需要刻度尺，选B，依据 mgh＝12mv2－ 0 可将等式两边的质量抵消，不需要天平，不需用 C.(3)重物的重力势能变化量为E p＝－ mgh B，1 1 hC－hA2动能的变化量E k＝2mv2B＝2m 2T.(4)重物重力势能的减少许略大于动能的增添量，是因为重物着落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响， C 正确．(5)该同学的判断不正确，在重物着落h 的过程中，若阻力1f 恒定，依据 mgh－ fh＝ mv2－2f0，则 v2＝ 2 g－m h 可知， v2－ h 图象就是过原点的一条直线．要想经过v2－ h 图象的方法验证机械能能否守恒，还一定看图象的斜率能否靠近2g.答案： (1)A(2)AB (3)－ mgh B 1mhC－hA2(5) 不正确，原由看法析22T(4)C7．(20xx ·宁模拟南 )以下图为“考证碰撞中的动量守恒”实验装置表示图．实验步骤为：A．在地面上挨次铺白纸和复写纸．B．确立重锤对应点O.C．不放球2，让球 1 从斜槽滑下，确立它落地址地点P.D．把球 2 放在立柱上，让球 1 从斜槽滑下，与球 2 正碰后，确立球 1 和球 2 落地址地点M和N.E．用刻度尺丈量OM 、 OP、 ON 的长度．－－－F．看 m1OM ＋ m2ON与 m1OP能否相等，以考证动量守恒．上述步骤有几步不完美或有错误，请指出并写出相应的正确步骤．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.分析： 为使小球走开轨道时的初速度相等，每次开释小球时应从同一高度由静止开释，故步骤 D 不完美；两球走开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t 相等，若碰撞过程动量守恒，则有m v ＝ m v ′＋ m v ′，两边同乘以t 得 m v t ＝ m v ′t ＋m v ′t ，1 11 12 21 1 1 12 2即为 m 1－＝ m 1 －＋ m 2 －－ d) ，故步骤 F 错误． OP OM (ON答案： D 不完美，小球 1 应从斜槽的同一高度由静止开释；F 错误，应考证 1－＝m 1－＋ m 2 － － d)m OP OM (ON8．某同学设计了一个用电磁打点计时器考证动量守恒定律的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，推进小车A 使之做匀速直线运动，而后与本来静止在前面的小车B 相碰并粘合成一体，持续做匀速直线运动．他设计的装置如图甲所示．在小车 A 后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频次为50 Hz ，长木板下垫着薄木片以均衡摩擦力．(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上 )． A 为运动的起点，则应选 ________段来计算 A 碰前的速度．应选 ________段来计算 A 和 B 碰后的共同速度 (以上两空选填 “AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”)．(2)已测得小车 A 的质量 m ＝ 0.4 kg ，小车 B 的质量为 m ＝0.2kg ，则碰前两小车的总动12量为 ________kg · m/s ，碰后两小车的总动量为 ________kg · m/s.分析： (1)从纸带上打点的状况看，BC 段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速 度，所以 BC 段能较正确地描述小车A 在碰撞前的运动状况，应采纳BC 段计算小车 A 碰前的速度．从 CD 段打点的状况看，小车的运动状况还没稳固，而在 DE 段内小车运动稳固，故应采纳 DE 段计算 A 和 B 碰后的共同速度．BC10.50 ×10－ 2 (2)小车 A 的碰撞前的速度 v 0＝ 5T ＝5×0.02 m/s ＝ 1.050 m/s ，小车 A 在碰撞前的动量 p 0 ＝ m 1v 0＝ 0.4× 1.050 kg · m/s ＝0.420 kg ·m/s.碰撞后 A 、 B 的共同速度 v ＝ DE ＝6.95 ×10－2m/s ＝0.695 m/s ，5T 5×0.02碰撞后 A 、 B 的总动量 p ＝ (m 1 ＋m 2)v ＝ (0.2＋ 0.4)× 0.695 kg · m/s ＝ 0.417 kg · m/s. 答案： (1)BC DE (2)0.4200.417。

力学实验力学实验是每年高考的必考内容,在当前实验试题命制“一大一小”的情况下,力学实验多以小题的形式出现,并且试题多源于教材而高于教材,所给的物理情景和要求通常跟教材内容有明显区别,是以教材中的实验为背景或素材,通过改变实验条件或增加条件限制,加强对考生迁移能力、创新能力和实验设计能力的考查。

具体特点如下:(1)力学实验中有多个实验都要用到打点计时器(如研究匀变速直线运动的规律、验证牛顿运动定律、验证机械能守恒定律等),考查打点计时器的使用并根据纸带进行正确的数据运算,是高考考查的热点。

(2)考查运用图象法处理实验数据是历年高考实验题的命题热点,力学实验、电学实验中都可能出现。

这是考生必备的能力之一。

(3)结合光电门和传感器考查。

由光电门计算速度,由力的传感器直接显示力的大小,速度传感器直接显示速度大小,所以力学实验中往往结合这两种器材来考查。

(4)考查力学创新设计性实验,如测动摩擦因数、弹簧弹性势能。

创新设计性实验主要考查考生是否理解实验原理和实验仪器的工作原理,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情况下迁移知识的能力,这些对考生的能力要求都较高,是近几年高考命题的热点。

“源于课本,不拘泥于课本”一直是高考实验命题的理念,考查实验的灵魂——原理是重中之重,预测2020年高考对力学实验的考查,是在《考试说明》规定的实验基础上进行重组与创新,旨在考查考生是否熟悉这些常规实验器材,是否真正动手做过这些实验,是否能灵活地运用学过的实验理论、实验方法、实验仪器,去处理、分析、研究某些未做过的实验,包括设计某些比较简单的实验等。

所以在复习过程中,应以掌握常规实验原理、实验方法、规范的操作程序、数据处理方法等为本,同时从常规实验中有意识地,积极地提取、积累一些有价值的方法。

逐步过渡到能灵活运用学过的实验方法设计新的实验。

实验1 研究匀变速直线运动1 实验原理(1)利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x1、x2、x3、x4、…为纸带上相邻两个计数点之间的距离,假如Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…=常数,即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做匀变速直线运动。

专题18 力学实验【2020年高考题组】1．(2020·新课标Ⅰ卷)某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2；(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；(5)在遮光片随滑块从A 运动到B 的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I =________，滑块动量改变量的大小Δp =________；(用题中给出的物理量及重力加速度g 表示) (6)某次测量得到的一组数据为：d =1.000 cm ，m 1=1.50⨯10-2 kg ，m 2=0.400 kg ，△t 1=3.900⨯10-2 s ，Δt 2=1.270⨯10-2 s ，t 12=1.50 s ，取g =9.80 m/s 2。

计算可得I =________N·s ，Δp =____ kg·m·s -1；(结果均保留3位有效数字) (7)定义Δ=100%I pIδ-⨯，本次实验δ=________%(保留1位有效数字)。

【答案】大约相等 m 1gt 12 221()d d m t t -∆∆ 0.221 0.212 4 【解析】(1)当经过A,B 两个光电门时间相等时，速度相等，此时由于阻力很小，可以认为导轨是水平的。

(5)由I =Ft ，知112I m gt =， 由21p mv mv ∆=-知2222121()d d d d p m m m t t t t ∆=⋅-⋅=-∆∆∆∆。

专题18力学实验一、直线运动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，此示数为_______mm。

（3）在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50Hz，打出一段纸带如图所示。

纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度v=____m/s。

【答案】甲6.7000.362．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：(1)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度_______; _______.(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线_________．(3)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2.【答案】0.864 m/s0.928 m/s图像：0.65 m/s2.【解析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知（2）以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线（33．一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v4＝________ m/s，小球运动的加速度a = ________ m/s2(结果保留小数点后面两位有效数字）【答案】（0.18m/s）、20.12/m s综上所述本题答案是：40.18m/sv=20.12m/sa=4．如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1 s.(1)在图所示的坐标系中作出小车的v－t图线__________．(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是______ cm/s ，此速度的物理意义是_______________． (3)小车的加速度为______________（保留有效数字3位）【答案】11.60表示A 点的瞬时速度0.496【解析】根据图中数据计算出各点的速度，建立v t ~坐标系，然后利用描点连线做出图像，如下图所示：从图像上可以看出：将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是11.60cm/s ，此速度的物理意义是表示A 点的瞬时速度，在v t ~图像中斜率表示加速度的大小，求得加速度20.496m/s a =5．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，如图所示．.(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____________．【答案】(1)CD(2)39.0(3)逐渐增大到39.8 cm/s且增加的越来越慢；逐渐增大到等于重力6．（1）在“用打点计时器测速度”的实验中，下列器材中必须要用的是（多选）_______A. B. C. D.（2）在探究加速度与力、质量的关系的实验时，打出一条纸带如图所示，已知A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间还有4个打点，每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s，则小车在C点的速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)【答案】（1）AC（2）1.246.22【解析】（1）“用打点计时器测速度”的实验需要用到的器材是：打点计时器、纸带、刻度尺、交流电源等，打点计时器本身具有计时功能，无需秒表，也不用弹簧测力计测什么力，故选AC。

热点12 力学创新实验(建议用时:20分钟）1.某同学用如图甲所示装置测小滑块与桌面间的动摩擦因数．实验过程如下：一轻质弹簧放置在粗糙水平固定桌面MN上，弹簧左端固定,弹簧处于原长时，弹簧右端恰好在桌面边缘处，现用一个小滑块压缩弹簧并用锁扣锁住．已知当地的重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k.(1)实验中涉及下列操作步骤：①用天平测量出小滑块的质量m，查出劲度系数为k的弹簧的形变量为x时的弹性势能的大小为E p＝错误!kx2。

②测量桌面到地面的高度h和小滑块抛出点到落地点的水平距离s。

③测量弹簧压缩量x后解开锁扣．④计算小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．Ⅰ。

上述步骤正确的操作顺序是____________(填入代表步骤的序号）．Ⅱ.上述实验测得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数的大小为____________．（2)再通过更换材料完全相同、但大小和质量不同的滑块重复操作，得出一系列滑块质量m与它抛出点到落地点的水平距离s。

根据这些数值，作出s2－错误!图象,如图乙所示．由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ＝__________；每次弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是____________．(用b，a,x，h,g表示）2．图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门,已知当地重力加速度为g。

（1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________cm；（2）实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有________；A．小物块质量mB．遮光条通过光电门的时间tC．光电门到C点的距离xD．小物块释放点的高度h(3）为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据(2)测量的物理量，建立如图所示的坐标系来寻找关系，其中合理的是________．3．（2019·如皋市模拟）某小组测量木块与木板间动摩擦因数，实验装置如图甲所示．(1)测量木块在水平木板上运动的加速度a.实验中打出的一条纸带如图乙所示．从某个清晰的点O开始，每5个打点取一个计数点，依次标出1、2、3…，量出1、2、3…点到O点的距离分别为s1、s2、s3…，从O点开始计时，1、2、3…点对应时刻分别为t1、t2、t3…，求得v1＝s1t1，v2＝错误!,v3＝错误!…,作出v－t图象如图丙所示,图线的斜率为k，截距为b.则木块的加速度a＝________；b的物理意义是________．（2)实验测得木块的加速度为a，还测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g,则动摩擦因数μ＝____________．（3)关于上述实验，下列说法中错误的是____________．A．木板必须保持水平B．调整滑轮高度，使细线与木板平行C．钩码的质量应远小于木块的质量D．纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素4。