力学实验专题

实验一 研究匀变速直线运动之青柳念文创作 考纲解读 1.操练正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会操纵纸带计算加速度.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．实验步调(1)依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，选择一条比较抱负的纸带停止丈量分析．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：在到达长木板结尾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，可以减小长度的丈量误差，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)目标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——丈量相邻计数点间的间隔，计算相邻计数点间隔之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质． ②操纵逐差法求解平均加速度a 1＝x4－x13T2，a 2＝x5－x23T2，a 3＝x6－x33T2⇒a ＝a1＋a2＋a33③操纵平均速度求瞬时速度：v n ＝xn ＋xn ＋12T ＝dn ＋1－dn －12T④操纵速度—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．依据纸带断定物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3……x n是相邻两计数点间的间隔．(2)Δx是两个持续相等的时间里的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔：Tn(打点计时器的频率为50Hz，n为两计数点间计时点的间隔数)．(4)Δx＝aT2，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必定是个恒量．这标明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个持续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.考点一对实验操纵步调的考察例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操纵步调如下，其中错误的步调有________．A．拉住纸带，将小车移到接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_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________将以上步调完善并填写在横线上(遗漏的步调可编上序号G、H……)；实验步调的合理顺序为：________________.例2(2012·山东理综·21(1))某同学操纵如图1所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开端运动，重物落地后，物块再运动一段间隔停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于丈量的点开端，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的间隔如图2所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.图1图2①通过分析纸带数据，可断定物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开端减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保存三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2.1．运动性质的断定：看相邻计数点间的间隔特点．2．瞬时速度求解：采取平均速度法求某一点的瞬时速度．3．加速度的求解：(1)v－t图象法；(2)推论法：Δx＝aT2；(3)逐差法．例3某校研究性学习小组的同学用如图3甲所示的滴水法丈量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的结尾，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标记小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时当即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的间隔是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：图3(1)滴水计时器的原理与讲义上先容的________原理近似．(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2.(成果均保存两位有效数字)创新方向清点以教材中的实验为布景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性等特点．清点1 实验器材的改进替代长木①为了包管小车真正做匀加速直线运动，用气垫导轨――→板替代打点计时器②用频闪照相或光电计时器――→清点2 在新情景下完善实验步调及数据分析1．如图4所示，在“探究匀变速运动的规律”的实验中图4(1)为消除磨擦力对实验的影响，可使木板适当倾斜以平衡磨擦阻力，则在不挂钩码的情况下，下面操纵正确的是( )A．未毗连纸带前，放开小车，小车能由运动开端沿木板下滑B．未毗连纸带前，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑C．放开拖着纸带的小车，小车能由运动开端沿木板下滑D．放开拖着纸带的小车，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑(2)图5是实验中得到的一条纸带的一部分，在纸带上取相邻的计数点A、B、C、D、E.若相邻的计数点间的时间间隔为T，各点间间隔用图中长度暗示，则打C点时小车的速度可暗示为v C＝________，小车的加速度可暗示为a＝______.图52．如图6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，另外一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别停止实验，经正确操纵获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点．图6(1)任选一条纸带读出b、c两点间间隔为________；(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v①________v②(填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)图中________(填选项字母)．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3．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常常使用计时仪器，其布局如图7甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接纳装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器便可以切确地把物体从开端挡光到挡光竣事的时间记录下来．现操纵图乙所示的装置丈量滑块和长木板间的动磨擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之毗连的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P×10－2×10－3 s．用精度为0.05 mm的游标卡尺丈量滑块的宽度d，其示数如图丙所示．图7(1)滑块的宽度d＝________ cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________ m/s.(成果保存两位有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时的________，要使瞬时速度的丈量值更接近于真实值，可将________的宽度减小一些．4．图8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暗示．图8(1)OD间的间隔为________ cm.(2)图9是根据实验数据绘出的s－t2图线(s为各计数点至同一起点的间隔)，斜率暗示________，a＝________ m/s2(成果保存三位有效数字)．图95．物理小组在一次探究活动中丈量滑块与木板之间的动磨擦因数．实验装置如图10甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图乙是打出的纸带的一段．图10(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出．滑块下滑的加速度a＝________m/s2.(2)为丈量动磨擦因数，下列物理量中还应丈量的有________．(填入所选物理量前的字母)A．木板的长度LB．木板的结尾被垫起的高度hC．木板的质量m1D．滑块的质量m2E．滑块运动的时间t(3)丈量第(2)问中所选定的物理量需要的实验器材是________．(4)滑块与木板间的动磨擦因数μ＝________(用所测物理量暗示，重力加速度为g)．与真实值相比，丈量的动磨擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你观点的一个论据：___________________________________________________________ _____.1、（2016随时间的变更.物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另外一端跨过滑轮挂上钩码.打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz.纸带穿过打点计时器毗连在物块上.启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动.打点计时器打出的纸带如图（b ）所示(图中相邻两点间有4个点未画出).根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动.回答下列问题：（1）在打点计时器打出B 点时，物块的速度大小为____m/s.在打出D 点时，物块的速度大小为_______m/s ；（保存两位有效数字）（2）物块的加速度大小为_______m/s.（保存两位有效数字）2、（2010江苏卷）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变更规律，某同学采取了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）.实验时，平衡小车与木板之间的磨擦力后，在小车上装置一薄板，以增大空气对小车运动的阻力.（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车▲（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点.（2）从纸带上选取若干计数点停止丈量，得出各计数点的时间t 与速度v 的数据如下表：请根据实验数据作出小车的v-t 图像.（3）通过对实验成果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t 图象简要阐述来由.3、（2015新课标2卷）某学生用图（a ）琐事的实验装置丈量物块与斜面的懂磨擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz ，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b ）所示，图中标出了5个持续点之间的间隔.（1） 物块下滑是的加速度a =________m/s 2；打点C 点时物块的速度V =________.M/S;（2） 已知重力加速度大小为g ，求出动磨擦因数，还需丈量的物理量是（天正确答案标号）A 物块的质量B 斜面的高度C 斜面的倾角 4、（2011年高考·山东理综卷）某探究小组设计了x h H 挡板“用一把尺子测定动磨擦因数”的实验方案.如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳毗连，跨在斜面上端.开端时小球和滑块均运动，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.坚持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操纵，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H 、滑块释放点与挡板处的高度差h 和沿斜面运动的位移x .（空气阻力对本实验的影响可以忽略）（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________.（2）滑块与斜面间的动磨擦因数为__________________.（3）以下能引起实验误差的是________.a ．滑块的质量b ．当地重力加速度的大小c ．长度丈量时的读数误差d ．小球落地和滑块撞击挡板分歧时5、（2011年高考·广东理综卷）图(a )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 暗示.（1）OD 间的间隔为_______cm（2）图(b )是根据实验数据绘出的s -t 2图线（s 为各计数点至同一起点的间隔），斜率暗示_______，其大小为_______m/s 2（保存三位有效数字）.6、（2011年高考·安徽理综卷）为了丈量某一弹簧的劲度系数，将该2/s 2图(b )弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上分歧质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出.（g2)m/克××××××⑴作出m-l的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为N/m.7、（2011年高考·上海卷）如图，为丈量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d.b bA Bd⑴当小车匀加速颠末光电门时，测得两挡光片先后颠末的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a=.⑵（多选题）为减小实验误差，可采纳的方法是（）A．增大两挡光片宽度b B．减小两挡光片宽度bC．增大两挡光片间距d D．减小两挡光片间距d8、（2011年高考·全国卷新课标版）操纵图1所示的装置可丈量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上装置有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上接近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置停止多次丈量，每次都使滑块从同一点由运动开端下滑，并用米尺丈量甲、乙之间的间隔s，记下相应的t值；所得数据如下表所示.s (m)t (ms) 371.5 776.4[来历:Z&xx&]s /t (m/s) 1.45[来历:学+科+网]完成下列填空和作图：⑴若滑块所受磨擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块颠末光电门乙时的瞬时速度v 1、丈量值s 和t 四个物理量之间所知足的关系式是_________________；⑵根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出s /t -t 图线；⑶由所画出的s /t -t 图线，得出滑块加速度的大小为a =_______m/s 2（保存2位有效数字）.实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系考纲解读1.学会用列表法、图象法等处理实验数据.2.探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系．基本实验要求 规律方法总结滑块 光电门甲光电门乙图1 t (s)(m/s) s t O图2例1 如图1甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．图1(1)为完成实验，还需要的实验器材有：________________.(2)实验中需要丈量的物理量有：________________.(3)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m.图线不过原点的原因是由于_____________________________________．(4)为完成该实验，设计的实验步调如下：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，并用平滑的曲线毗连起来；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，并分别记下钩码运动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，写出弹力与弹簧伸长量的关系式．首先测验测验写成一次函数，如果不成，则思索二次函数；F．诠释函数表达式中常数的物理意义；G．整理仪器．请将以上步调按操纵的先后顺序摆列出来：________.考点二实验过程及数据处理例2(2012·广东·34(2))某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：刻度尺的最小分度为________．③图2为该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”)．图2④由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g(成果保存两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)．创新实验设计例3 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图3所示．所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．图3(1)有一个同学通过以上实验丈量后把6组数据描点在坐标系图4中，请作出F－L图线．图4(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况，帮忙他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的详细数据)．(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：____________________________________________________________缺点在于：_____________________________________________________________图象法是一种重要的实验数据处理方法．图象具有既能描绘物理规律，又能直观地反映物理过程、暗示物理量之间定性定量关系及变更趋势的优点．当前高测验题对数据处理、成果分析考察的频率较高．多省高考题涉及了图象的考察．作图的规则：(1)要在坐标轴上标明轴名、单位，恰当地选取纵轴、横轴的标度，并根据数据特点适当确定坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸．若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从零开端．(2)作图线时，尽可以使直线通过较多所描的点，不在直线上的点也要尽可以对称分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远，则是因偶尔误差太大所致，应舍去)．(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义，注意分析图象的斜率、截距的意义．要懂得斜率和截距的意义可以处理什么问题．例 4 某实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用直尺测出弹簧的原长L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示.(1)图5(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝________N/m；(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是__________________________________．1．如图6甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变更的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧发生的弹力大小的关系图象，如图乙所示．则下列断定正确的是( )图6A．弹簧发生的弹力和弹簧的长度成正比B．弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是200 N/mD．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变2．为了探究弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两根规格分歧的弹簧停止测试，根据测得的数据绘出如图7所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________________．B弹簧的劲度系数为__________．若要制作一个切确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填A或B)．图73．我校同学们在研究性学习中，操纵所学的知识处理了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于深度为h＝25.0 cm，且启齿向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内)，如图8甲所示，如果本实验的长度丈量工具只能丈量出伸出筒的下端部分弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，同学们通过改变l而测出对应的弹力F，作出F—l的图线如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k ＝________ N/m，弹簧的原长l0＝________ m.图84．为了丈量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上分歧质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图9上标出．(g＝9.8 m/s2)图9(1)在图9上作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为__________ N/m(成果保存三位有效数字)．5．某同学操纵弹簧测力计、小车、砝码、钩码、木块和带有定滑轮的长木板等器材探究滑动磨擦力F f与正压力F N之间的关系，实验装置如图10所示．该同学主要的实验步调如下：图10a．将一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，在细绳一端挂适量的钩码，使其可以带动小车向右运动；b．多次改变木块上砝码的个数，并记录多组数据；c．停止数据处理，得出实验结论．请回答下列问题：(1)实验中应丈量木块和木块上砝码的总重力，并记录___________________________________________________________________________________ _______________；(2)若用图象法处理实验数据，以滑动磨擦力F f为横轴，正压力F N为纵轴，建立直角坐标系，通过描点，得到一条倾斜的直线，该直线的斜率所暗示的物理意义(可用文字描绘)为________________；(3)通过实验得出的结论是___________________________________________________________________________________________________________ _______________.6．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，某实验小组将分歧数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，停止丈量，根据实验所测数据，操纵描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，如图11所示，根据图象回答以下问题：图11(1)弹簧的原长为__________．(2)弹簧的劲度系数为________．(3)分析图象，总结出弹簧弹力F与弹簧总长L之间的关系式为___________________．1、（2010浙江卷）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用分歧的橡皮绳代替弹簧，为丈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友（每个钩友的质量均为m=0.jkg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加（下标i暗示挂在绳下端钩友个数）.然后逐个拿下钩友，同样记录绳下端面的坐标X 减，绳下端面坐标的值X i＝（X加+X减）/2的数据如下表：（1）同一橡皮绳的X加X减（大于或小于）；（2）同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；（3）选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；（4）为了更好的丈量劲度系数，在选用钩码时需思索的因素有哪些？2、（2011年高考·安徽理综卷）为了丈量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上分歧质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出.（g2)m/克××××××⑴作出m-l的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为N/m.3、（2012广东卷）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值（cm）尺的最小长度为______.③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L1”）.④2）.4、（2016全国新课标II卷，22）（6分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能停止探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不毗连，纸带穿过打点计时器并与物块毗连．向左推物块使弹簧压缩一段间隔，由运动释放物块，通过丈量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．图a⑴实验中涉及到下列操纵步调：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并丈量弹簧压缩量上述步调正确的操纵顺序是（填入代表步调的序号）．。

2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题17力学实验两球的质量分别为a m 、b m ，实验中须满足条件a m N x 、a m 和b m 在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。

实验中，用小球落点与O 点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。

①.m x m x m x =+②.小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直（1）该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的，因此我们采用的研究方法是_____；B.控制变量法C.补偿法（2）该实验过程中操作正确的是____；A.6322(15)x x a T -=B.6322(3)x x a T -=C.()54322(10)x x x x a T +-+=【答案】①.B②.B ③.远大于④.系统误差⑤.C⑥.6410x x T-（1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为_____N（结果保留1位小数）；（2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N ，则此段时间内物体处于_____（填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为_____2m/s （结果保留1位小数）。

【答案】（1）5.0（2）①.失重②. 1.0【解析】（1）由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N，则读数为5.0N。

（2）[1]电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N ，小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态；[2]根据5.0NG mg ==根据牛顿第二定律mg T ma-=代入数据联立解得电梯加速度大小21.0m/s a ≈4.（2024年山东卷考题）13.在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。

受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a 、b 两个位移传感器，a 测量滑块A 与它的距离x A ，b 测量滑块B 与它的距离x B 。

部分实验步骤如下：①测量两个滑块的质量，分别为200.0g 和400.0g；②接通气源，调整气垫导轨水平；③拨动两滑块，使A、B 均向右运动；④导出传感器记录的数据，绘制x A 、x B 随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。

相等； （4）使 A 以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与 B 碰撞，分别用传感器记录 A 和 B 从碰撞时刻开始到各
自撞到挡板所用的时间 t1 和 t2 ；
（5）将 B 放回到碰撞前的位置，改变 A 的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示；
1
2
3
4
5
t1 /s
0.49
0.67
1.01
【答案】 ①. 12 ②. 0.20 ③. 0.13
【解析】
（1）[1]由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于 O 点，A 点到 O 点的距离为 5.00cm。拉动滑块使其左端处 于 A 点，由静止释放并开始计时。结合图乙的 F—t 图有
x = 5.00cm，F = 0.610N
根据胡克定律 计算出
k F x
B．在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点
C．测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦
D．测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板
②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要______（选填“2”、“3”或“4”）次把橡皮条结点拉到 O。
【答案】 ①. 6.15~6.25 ②. 1.7 ~2.1 ③. BC##CB ④. D ⑤. 3
专题 17 力学实验
【真题汇编】 1、（2022·湖南卷·T11）小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a） 所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：
（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为 6.05g ；
（2）将硬币以 5 枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度 l ，记录数据如下表：
利用图 1 装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是______。

探究弹力和弹簧伸长的关系一、实验数据的处理：几种常见情形下的数据处理方法常见情形 处理方法根据)(l x F -图像的斜率求出弹簧的劲度系数k 值；若图像不过原点，根据l F -图像的横截距求出弹簧的原长.根据表中的数据,在x F -(或l F -)坐标系中描点连线,结合图像的斜率求出弹簧的劲度系数k 值；在l F -坐标系中,由图像的横截距求出弹簣的原长题中直接给出弹簧弹力F ,以及对应的弹簧伸长量x ∆或题中直接给出所吊钩码质量m ,以及对应的弹簧伸长量x ∆ 利用x k F ∆=或x k mg ∆=求解二、原理迁移的处理方法1.利用等效法来处理数据原始变量等效变量弹簧弹力变化量 弹簧圈数弹簧弹力变化量 质量变化量或钩码个数变化量弹簧伸长量 弹簧长度图像表达式 kx F =)(0l l k F -=（0l 为弹簧原长）相同点 弹簧的劲度系数就是图像的斜率不同点图像过原点,横坐标表示形变量,纵坐标表示弹力,图像与横轴所围面积表示该状态下弹簧的弹性势能横坐标表示弹簧长度，纵坐标表示弹力，图像不过原点，且横截距表示弹簧原长2.弹簧串、并联时劲度系数的处理方法实验装置 实验参量实验结论两个弹簧的劲度系数分别为1k 、2k ，两个弹簧的伸长量分别为1x 、2x ，总伸长量为x ，重物的重力为mg对于1k ，有mg x k =11，得到11k mgx =。

对于2k ，有mg x k =22，得到22k mgx =。

对于整体，mg kx =，21x x x +=，得2121k k k k k +=两个弹簧的劲度系数均为1k 两个弹簧的伸长量均为x重物的重力为mg对于一根弹簧，有mg x k 211=，得到12k mg x =。

对于整体，有mg kx =，可得12k k =三、针对练习1、小张同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验。

他先把弹簧放在水平桌面上，量出弹簧原长为0 4.20m L =，再将弹簧按图甲的装置将弹簧竖直悬挂。