实验练习题(纸带和弹簧)

专题16 力学试验1．如图所示是“测定匀变速直线运动加速度”试验中得到的一条纸带，从O点起先每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz)，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得s1＝1.22 cm，s2＝2.00 cm，s3＝2.78 cm，s4＝3.62 cm，s5＝4.40 cm，s6＝5.18 cm.(1)相邻两计数点间的时间间隔T＝________s.(2)打点计时器打计数点3时，小车的速度大小v3＝________m/s.(3)计算小车的加速度大小a＝________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)0.1(2)0.32(3)0.802．如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的试验装置，他们的主要操作如下：①安装试验器材，调整试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；③固定光电门B的位置不变，变更光电门A的高度，重复②的操作．测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度v；④画出v—t图象．请依据试验，回答如下问题：(1)设小铁球到达光电门B时的速度为v B，当地的重力加速度为g，则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为__________________．(用v B、g和t表示)(2)试验测得的数据如下表：试验次数h/cm t/s v/(m·s－1)110.00.028 3.57220.00.059 3.39330.00.092 3.26440.00.131 3.05550.00.176 2.84660.00.235 2.55请在坐标纸上画出v—t图象．(3)依据v—t图象，可以求得当地重力加速度g＝________m/s2，试管夹到光电门B的距离约为________cm.(以上结果均保留3位有效数字)(2)描点连线，如图所示．【答案】 (1)v ＝v B －12gt (2)图见解析 (3)9.86 69.83．在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，小明同学用如图甲所示的试验装置进行试验：将该弹簧竖直悬挂起，在自由端挂上砝码盘，通过变更盘中砝码的质量，用刻度尺测出弹簧对应的长度，测得试验数据如下：试验次数 1 23456砝码质量m /g 0 3060 90120 150 弹簧的长度x /cm6.007.148.349.4810.6411.79(1)小明同学依据试验数据在坐标纸上用描点法画出x —m 图象如图乙所示，依据图象他得出结论：弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系，而是一次函数关系．他结论错误的缘由是：__________________________________________________.(2)作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其物理意义是：__________________，该弹簧的劲度系数k ＝________N/m.(取g ＝10 m/s 2，保留3位有效数字)(3)请你推断该同学得到的试验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果________．(填“偏大”“偏小”或“相同”)【解析】 (1)在x —m 图象中，x 表示弹簧的长度而不是弹簧的伸长量，故他得出弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系而是一次函数关系的错误结论．(2)图线与纵坐标的交点表示拉力等于0时弹簧的长度，即弹簧的原长． 图线的斜率表示弹簧的劲度系数，k ＝ΔF Δx ＝ 1.500.117 9－0.060 0N/cm ＝25.9 N/m.(3)依据公式F ＝k Δx 计算出的劲度系数，与是否考虑砝码盘的质量没有关系，故结果相同．【答案】(1)x—m图象的纵坐标不是弹簧的伸长量(2)未挂砝码时弹簧的长度25.9(3)相同4、小杨在学完力的合成与分解后，想自己做试验来验证力的平行四边形定则．他找来两个弹簧测力计，按如下步骤进行试验．A．在墙上贴一张白纸，用来记录弹簧测力计的弹力大小和方向；B．在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，登记静止时刻弹簧测力计的示数F；C．将一根长约30 cm的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上登记细线的方向和弹簧测力计的示数，如图甲所示；D．在白纸上按肯定标度作出两个弹簧测力计的弹力的示意图，如图乙所示，依据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.(1)在步骤C中，弹簧测力计的示数为________N.(2)在步骤D中，合力F′＝________N.(3)若________________，就可以验证力的平行四边形定则．【答案】(1)3.00(2)5.20(肯定范围内也给分)(3)F′近似在竖直方向，且数值与F近似相等5．一爱好小组探究加速度与力、质量的关系．试验装置如图甲所示，拉力传感器用来记录小车受到拉力的大小．(1)为了使传感器记录的力等于小车所受的合外力，应先调整长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．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，直到打点计时器在纸带上打出一系列的________点；(2)本试验中________(填“须要”或“不须要”)砂和砂桶的总质量远小于小车和传感器的总质量；(3)该爱好小组依据拉力传感器和打点计时器所测数据在坐标系中作出的a—F图象如图乙所示，图象不通过原点的缘由是____________________；(4)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg.【答案】(1)间隔匀称(2)不须要(3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(4)16．某试验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所运用的打点计时器所接的沟通电的频率为50 Hz.试验步骤如下：A．按图所示安装好试验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B．调整长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．变更砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度．依据以上试验过程，回答以下问题：(1)对于上述试验，下列说法正确的是________．A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B．试验过程中砝码盘处于超重状态C．与小车相连的轻绳与长木板肯定要平行D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E ．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)试验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a ＝________m/s 2.(结果保留2位有效数字)(3)由本试验得到的数据作出小车的加速度a 与弹簧测力计的示数F 的关系图象，与本试验相符合的是________．(2)由题意知时间间隔T ＝0.1 s ，由逐差法可得a ＝（8.64＋7.75）－（6.87＋6.00）4T 2，解得a ＝0.88 m/s 2.(3)依据牛顿其次定律可知A 正确． 【答案】 (1)C (2)0.88 (3)A7．某同学利用如图所示的装置验证动能定理．将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸．将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H ，并依据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y .变更小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下表．高度H(h 为单位长度) h 2h 3h 4h 5h6h 7h 8h9h 竖直位移y /cm30.015.010.07.56.0 5.04.33.83.3(1)在安装斜槽时，应留意_______________________________________________．(2)已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，木板与斜槽末端的水平距离为x ，小球在离开斜槽后的竖直位移为y ，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立，则应满意的关系式是_________．(3)若想利用图象直观得到试验结论，最好应以H 为横坐标，以________为纵坐标，描点作图．(3)由(2)可知，要利用图象直观得到试验结论，图象应为直线，因而以H 为横坐标，以1y 为纵坐标，描点作图即可．【答案】 (1)使斜槽末端O 点的切线水平 (2)Hy ＝x 24－4μ1tan θ(3)1y8．为验证动能定理，某同学在试验室设计试验装置如图甲所示，木板倾斜构成斜面，斜面B 处装有图乙所示的光电门．(1)如图丙，用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d ＝________cm ；(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 ，已知物块与斜面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g ，为了完成试验，须要验证的表达式为________．(用题中所给物理量符号表示)(2)挡光条的宽度特别小，通过光电门的时间特别短，可以用平均速度代替瞬时速度，所以v B＝d t； (3)依据动能定理，合外力的功等于动能变更量，整个过程中只有重力和摩擦力做功，则mgH －μmgL ＝12mv 2B ＝12m (d t )2，所以须要验证的表达式为gH －μgL ＝d 22t2.【答案】 (1)0.51 (2)d t (3)gH －μgL ＝d 22t29．用如图甲所示的试验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒．m 2从高处由静止起先下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是试验中获得的一条纸带：0是打下的第1个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示．已知m 1＝50 g ，m 2＝150 g ，g 取9.8 m/s 2，全部结果均保留3位有效数字，则乙 丙 (1)在纸带上打下计数点5时的速度v 5＝________ m/s ；(2)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔE k ＝________ J ，系统势能的削减量ΔE p ＝________ J ； (3)若某同学作出的v 22—h 图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度g ＝________ m/s 2.(3)由机械能守恒定律，得(m 2－m 1)gh ＝12(m 1＋m 2)v 2，整理得v 22＝g 2h ，即图象斜率k ＝g 2，由v 22—h图象可求得当地的实际重力加速度g ＝2×5.821.20m/s 2＝9.70 m/s 2.【答案】 (1)2.40 (2)0.576 0.588 (3)9.7010．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，试验装置如图甲所示，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条的滑块，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；遮光条两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光条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 表示遮光条的宽度，将遮光条通过光电门的平均速度视为滑块滑过B 点时的瞬时速度．试验时滑块在A 处由静止起先运动．(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)某次试验测得倾角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 ＝________，系统的重力势能削减量可表示为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)在步骤(3)试验中，某同学变更A 、B 间的距离，作出的v 2—d 图象如图丙所示，并测得M ＝m ，则重力加速度g ＝________m/s 2.(4)由ΔE k ＝ΔE p 得12(m ＋M )v 2＝⎝⎛⎭⎫m －M 2gd 代入m ＝M 可得v 2＝g2d对应v 2—d 图象可得12g ＝2.40.5 m/s 2解得g ＝9.6 m/s 2【答案】 (1)3.85 (2)bt (3)（m ＋M ）b 22t 2⎝⎛⎭⎫m －M 2gd (4)9.6。

人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题（含答案）1．某同学利用如图甲所示的实验装置，探究沿水平面运动的小车加速度a与小车所受的水平拉力F的关系。

在滑轮上挂上沙桶，使小车在水平面上作匀加速运动，读出弹簧秤的示数F，由打出的纸带算出小车运动的加速度a。

保持小车质量M不变，逐渐增大沙和沙桶的总质量m，重复多次上述实验步骤，得到多组F、a值，不计滑轮的摩擦。

(1)实验中打下的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E为选取的计数点，打点计时器所用的电源频率为50Hz，则小车的加速度___________m/s2。

(计算结果保留两位小数)(2)下表为某同学做本实验所获得的F和a的多组数据①在坐标纸中作出小车的加速度a随拉力F的变化图象； __________________②根据上述小车的加速度a随拉力F的变化图象，写出小车加速度a与拉力F的关系式为a=___m/s2。

2．（1）电磁打点计时器接“6V 50Hz”电源，它的打点周期是_____s；现在用它研究匀变速直线运动，通过打点的纸带测出物体的加速度，但实验时电路中交流电的频率高度50Hz，而在实验过程中仍按频率等于50Hz进行计算，则计算出的加速度值与物体实际的加速度值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．（2）如图所示是将电源频率调为50Hz后打点计时器打出纸带，图中A、B、C、D、E、F点是按时间顺序先后打出的计数点（每两个计数点间有三个计时点未画出）．用刻度尺量处A 与B、E与F之间距离分别为2.40cm和0.84cm，那么小车的加速度大小是_______2m s（结/果保留两位有效数字），运动过程中，小车的速度逐渐_______（填“增大”、“增小”或“不变”）．3．某实验小组做“验证平行四边形定则”实验，如下图所示，实验步骤如下：①用两个相同的弹簧测力计互成角度的拉细绳套，使橡皮条伸长，结点达到纸面上某一位置，记为O1；②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向；③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力F3的大小和方向；④按照力的图示要求，做出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则做出F1和F2的合力F；⑥比较F1和F的一致程度；(1)本次实验需要用到带细绳套的橡皮筋，图中最合适的是______；(2)某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图所示，弹簧秤示数为______N；(3)改变F1和F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2______（选填“必须”或“不必”）与位置O1相同；(4)实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于90°，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半，请说明这样的操作______（选填“合理”或“不合理”），理由是______；(5)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N，两合力用F表示，F1F2与F的夹角分别为θ1和θ2的关系正确的有______；A．F1=4N B．F=12N C．θ1=45° D．θ1<θ24．某同学用图所示的装置测定重力加速度 (电源频率为50Hz)（1）电火花打点计时器的工作电压为_________V，打点周期是___________s。

2020年高考物理备考：专题练习卷---实验：验证机械能守恒定律1．下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中，正确的是( ) A ．重物质量的称量不会造成较大误差 B ．重物质量选用得大些，有利于减小误差 C ．重物质量选用得较小些，有利于减小误差 D ．纸带下落和打点不同步会造成较大误差 【答案】BD【解析】验证机械能守恒，即验证减少的重力势能是否等于增加的动能即mgh ＝12mv 2，其中质量可以约去，没必要测量重物质量，A 错误；当重物质量大一些时，空气阻力可以忽略，B 正确，C 错误；纸带先下落而后打点，此时，纸带上最初两点的点迹间隔较正常时略大，用此纸带进行数据处理，其结果是重物在打第一个点时就有了初动能，因此重物动能的增加量比重物重力势能的减少量大，D 正确。

2．利用图实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v 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，其中正确的方案是( )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vB ．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vC ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v ，并通过h ＝v 22g计算得出高度hD ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v 【答案】D【解析】利用g 求v 和h ，相当于利用机械能守恒验证机械能守恒，A 、B 、C 错误，D 正确。

3．在用打点计时器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连续点中的三个点。

高中物理实验验证动量守恒定律实验练习题1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。

然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。

在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。

若已得到打点纸带如上图，并j测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度。

（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。

已测得小l车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。

重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。

B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置。

且平行于G.R.Or所在的平面，米尺的零点与O点对齐。

（1）碰撞后B球的水平射程应取为______cm.（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_________（填选项号）A. 水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的B. A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C. 测量A球a或B球的直径D. 测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E. 测量G点相对于水平槽面的高度3. 用如图所示的装置验证动量守恒，图中A、B两球的直径均为d，质量分别是为m1和m2.①实验中所必需的测量工具是_______________②A球为入射球，B球为被碰球，两球质量的关系是m1___m2。

初二物理试卷考试范围：xxx ；考试时间：xxx 分钟；出题人：xxx 姓名：___________班级：___________考号：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.在敲响古刹的大钟时，同学发现停止了对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”，其原因是 A ．大钟的回声 B ．大钟仍在振动 C ．人的听觉发生暂留现象 D ．大钟停止振动，但空气仍在振动2.如图甲所示，纸带穿过打点计时器（每隔一定时间在纸带上打下一个点）与一木块左端相连，木块在弹簧测力计作用下沿水平桌面（纸面）向右运动时，就能在纸带上打出一系列的点。

图乙中①和②是打点计时器先后打出的两条纸带，与其对应的测力计的示数分别为F1、F 2，木块运动的速度分别为v 1、v 2，那么：（ ）A ．F 1＜F 2，v 1＜v 2B ．F 1=F 2，v 1＜v 2C ．F 1=F 2，v 1＞v 2D ．F 1＞F 2，v 1＞v 23.下列生活中的数据，正确的是（ ） A ．吃饭用的筷子长度约为0.6 mB ．初中生在水中游泳时受到的浮力约为550NC ．初中生站在水平地面上对地面的压强约为1.6×103PaD ．人沐浴时水的温度约为60℃4.如图所示声波的波形图，下列说法正确的是A．甲、乙的音调和响度相同B．甲、丙的音调和音色相同C．乙、丁的音调和音色相同D．丙、丁的音色和响度相同5.声音从空气传到水中，它的传播速度将（）A．变大 B．变小 C．不变 D．不能确定6.对体育运动员的动作分析和指导中，要用到频闪摄影，该技术是借助电子闪光灯连续闪光，在一个画面上记录运动员连续动作的过程．下列说法正确的是（）A．该技术不能用来记录苹果下落的过程B．光源发出的光照射到运动员身上发生了漫反射现象C．光源发出的光照射到运动员身上发生了镜面发射现象D．以上说法都不正确7.在相同的温度下，声音在下列物质中的传播速度由大到小排列的顺序是A．空气、水、铜B．铜、空气、水C．水、铜、空气D．铜、水、空气8.小宇发现妈妈经常忘记关掉厨房的窗户、水龙头、煤气开关和电磁炉。

逐差法的原理与应用逐差法作为物理实验中常用的一种数据处理方法，在高中大部分资料里并没有被深入阐释，从而导致学生理解和应用困难；本文从逐差法的适用条件、操作过程和应用实例、误差分析等多个角度对逐差法进行了深入细致的分析，有望突破这一难点。

高中物理中，在用纸带法测量加速度时，很多资料介绍了逐差法，但是从考试和练习情况来看，学生对逐差法掌握得并不好，究其原因，实际上是大部分学生对逐差法的操作过程不理解不熟悉所致；而很多资料中，出现了在测量弹簧劲度系数、测量定值电阻、测量磁感应强度等问题中逐差法的应用的题目，更是对学生提出了深入理解、灵活迁移的要求。

因此，从根本上把逐差法的适用条件、操作过程、减小误差等诸方面搞清楚，是完全必要的。

我们通过对比研究已知的逐差法适用题型，并对逐差法进行理论分析，从而得到了本篇文章研究的结果，现发出来与大家分享，同时欢迎大家的批评指正。

一、逐差法的适用条件——等差数列求公差从理论上讲，一个物理量（因变量）随另一个物理量（自变量）成线性规律变化时，如果自变量的变化采用等差递增方式，则理论上讲，因变量也应该是等差递增的，也就是说因变量数列应该是一个等差数列；但由于实验测量时误差的不可避免，实际测量得到的因变量的数列并不是严格的等差数列，在有的情况下，为了得到理论上需要的公差，就需要采用一种计算操作，实现多次测量求平均值的目标，从而求得误差较小的公差值。

这时，我们往往采用所谓的“逐差法”。

二、逐差法求公差的操作过程设一个物理量b 随另一个物理量a 理论上讲成线性规律变化，实验时让a 等差递增，从而得到一个b 的数列{}i b ，理论上讲，该数列是公差确定的等差数列，即db b b b b b b b ==-=-=-=-...45342312则理论上讲，就应该有d n m b b n m )(-=-，比如d b b 314=-、d b b 325=-、d b b 336=-。

但实际上，实验测量不可避免的存在误差，因此实验计算的结果是1143d b b =-2253d b b =-3363d b b =-我们就可以通过将这几个i d 取平均值，从而计算出实验测得的该数列的公差)(31321d d d d ++=最后可以得到33)()()333(31123456362514⨯++-++=-+-+-=b b b b b b bb b b b b d 上述求公差的计算方法，就叫做逐差法。

高一物理实验题专题 (1)1.某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器(频率为50Hz，即每0.02s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况如图所示。

在纸带上选出A、B、C、D、E、F、G 共7个计数点．每两个计数点间还有4个点未画出。

用刻度尺测得S1=7.05cm、S2=7.67cm、S3=8.29cm、S4=8.91cm、S5=9.53cm、S6=10.16cm(1)根据测量出的数据，可以计算出B、C、D、E、F各点的瞬时速度，并记录到提前设计好的表格中，如下图。

请你计算出打F点时的瞬时速度并填入下表(保留两位小数)计数点B C D E F速度m/s0.740.800.860.92(2)以打A点时的时刻记为0时刻，图中已标出B、C、D、E计数点对应的坐标点，，请你在该图中标出与计数点F对应的坐标点，并画出v−t图线(3)观察实验得出的v−t图像可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_______。

v−t图像斜率的物理意义是_________ ；大小为______，打计数点A点时的瞬时速度大小为__________m/ s。

2.某同学在一次实验中，用打点计时器(频率为50Hz，即每0.02s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。

相邻计数点间还有4个点未画出。

其中x1=7.05cm、x2=7.67cm、x3=8.29cm、x4=8.91cm、x5=9.53cm、x6=10.15cm。

(1)从A点到G点小车运动的平均速度为______m/s，F点的瞬时速度为______m/s。

(保留两位有效数字)(2)假设小车做匀加速直线运动，则小车的加速度a=______。

3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，交流电频率为50Hz，如图给出了从0点开始、每五个点取一个计数点的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G都为计数点。

专题复习：纸带、光电门类实验一、探究小车速度随时间变化的规律例1(2019·全国卷Ⅰ·22)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探究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是______点．在打出C点时物块的速度大小为____ m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________ m/s2(保留2位有效数字)．二、探究加速度与力、质量的关系实验装置实验操作要求需要平衡摩擦力，改变钩码的质量的过程中，要始终保证钩码的质量远小于小车的质量，此时细绳拉力近似等于钩码的总重力．需要平衡摩擦力，因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车和传感器的总质量．气垫导轨调整水平后，不必平衡摩擦力，传感器可直接测出滑块受到的拉力，故没有必要满足滑块的质量远大于钩码和力传感器的总质量．需要平衡摩擦力，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，对小车的拉力等于弹簧秤的示数F，不需要用重物的重力来代替，则不要求重物质量远小于小车质量．需要平衡摩擦力，拉力可以由拉力传感器测出，对小车的拉力等于2F，不需要使砂桶(包括砂)的质量远小于车的总质量.例2 (2018·浙江11月选考·17(2))在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放重物．小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制，如图甲所示．实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力．(1)请指出图乙中错误之处：；(2)调整好实验装置后，在某次实验中测得两小车的位移分别是x1和x2，则两车的加速度之比为．例3(2020·浙江7月选考·17(1))做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：(ⅰ)挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；(ⅱ)取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；(ⅲ)改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a－F的关系．(1)实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小v d＝________ m/s(保留两位有效数字，打点计时器的工作频率为50 Hz)；(2)需要满足条件M≫m的方案是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)；在作a－F图像时，把mg作为F值的是________(选填“甲”“乙”或“甲和乙”)．三、探究做功与物体速度变化的关系例4如图甲，是“探究做功与物体速度变化的关系”的部分实验装置图．则(1)先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑，那么，应把垫块________(“左移”或“右移”)；(2)图乙是正确平衡摩擦力后在实验中得到的一条纸带，那么，在A、B、C三个计数点中应测量________点的速度才符合实验要求；(3)关于该实验的注意事项，下列说法正确的是________；A．每根橡皮筋的规格必须相同B．打点计时器接通电源的同时必须释放小车C．每次实验，小车必须从同一位置由静止释放D．改变橡皮筋的条数后，必须重新平衡摩擦力(4)以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获得速度的平方v2为横坐标，得到如图所示的关系图．根据你所学的知识，图象斜率的物理意义是________________．例5(2019·江苏卷·10)某兴趣小组用如图所示的装置验证动能定理．(1)有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用：A．电磁打点计时器B．电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择________(选填“A”或“B”)．(2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是________(选填“甲”或“乙”)．(3)消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度v A＝________m/s.(4)测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L.小车动能的变化量可用ΔE k＝12M v A2算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g.实验中，小车的质量应________(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W＝mgL算出．多次测量，若W与ΔE k均基本相等则验证了动能定理．四、验证机械能守恒定律例6(2021·浙江6月选考·17(1))在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图左所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图右所示．O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点．①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是__________________________．②已知交流电频率为50 Hz，重物质量为200 g，当地重力加速度g＝9.80 m/s2，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值|ΔE p|＝________ J、C点的动能E k C＝________ J(计算结果均保留3位有效数字)．比较E k C与|ΔE p|的大小，出现这一结果的原因可能是________．A．工作电压偏高B．存在空气阻力和摩擦力C．接通电源前释放了纸带五、探究碰撞中的不变量例7某实验小组用气垫导轨做探究碰撞中的不变量实验，实验装置如图所示．A、B两个滑块(包括遮光片)的质量分别为m1、m2，A、B两滑块上遮光片的宽度分别为d1、d2.(1)实验前，需要将气垫导轨调节水平．接通气源，调节气垫导轨的水平螺钉，在导轨上只放滑块A，轻推滑块A，如果滑块通过两个光电门的时间________，则表明气垫导轨调节水平；(2)将两滑块放在气垫导轨上图示的位置，轻推滑块A，使其以一定的速度向右滑，通过光电门1后与静止的滑块B相碰并粘合，两者一起通过光电门2，与光电门相连的计时器显示滑块A通过光电门1的时间为t1、滑块B通过光电门2的时间为t2，测得滑块A通过光电门2的时间为________，碰撞过程中需要验证的动量守恒定律的表达式为________；(均用题中所给的字母表示)(3)如果上述物理量均已测出，代入数据后发现碰前的动量略大于碰后的动量，请分析引起实验误差的原因：________.【巩固训练】1．(2020·浙江1月选考·17)在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中：(1)都是通过分析纸带上的点来测量物理量，下列说法正确的是________．(多选)A．都需要分析打点计时器打下的第一个点B．都不需要分析打点计时器打下的第一个点C．一条纸带都只能获得一组数据D．一条纸带都能获得多组数据(2)如图是两条纸带的一部分，A、B、C、…、G是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有4个打出的点未画出．其中图________(填“甲”或“乙”)所示的是用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”的实验纸带．“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车的加速度大小a＝________ m/s2.(保留两位有效数字，打点计时器的工作频率为50 Hz)(3)在用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中，平衡阻力后，小车与橡皮筋组成的系统在橡皮筋恢复形变前机械能________(填“守恒”或“不守恒”)．2.(2021·浙江1月选考·17(1))用如图甲所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验．装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和砝码的重力可当作牵引力．小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变砝码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系．甲(1)关于这个实验，下列说法正确的是________(多选)．A．需要补偿小车受到阻力的影响B．该实验装置可以“验证机械能守恒定律”C．需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行D．需要满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量(2)如图乙所示是两条纸带，实验时打出的应是第________条(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)纸带．乙(3)根据实验数据，在坐标纸上画出的W－v2图象是一条过原点的直线，据此图象________(填“能”或“不能”)求出小车的质量．3.(2016·江苏卷·11)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律．一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点．光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条．将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝dt作为钢球经过A点时的速度．记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔE p与动能变化大小ΔE k，就能验证机械能是否守恒．(1)用ΔE p＝mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离．A．钢球在A点时的顶端B．钢球在A点时的球心C．钢球在A点时的底端(2)用ΔE k＝12m v2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为______cm.某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v＝______m/s.(3)下表为该同学的实验结果：ΔE p(×10－2 J) 4.8929.78614.6919.5929.38ΔE k(×10－2 J) 5.0410.115.120.029.8他发现表中的ΔE p与ΔE k之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的．你是否同意他的观点？请说明理由．________________________________________________________________________.(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议．________________________________________________________________________.4．某实验小组测量滑块与桌面间的动摩擦因数，其装置如图(a)所示．(1)用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d，读数如图(b)所示，则d＝________cm.(2)压缩弹簧后释放滑块(滑块与弹簧不拴接)，滑块与弹簧分离后经过光电门的正下方的A 点时，光电门自动记录下遮光时间t，则滑块通过A点的速度的表达式v＝________(用d、t表示)；最终滑块停在B点，用刻度尺测量出AB距离为x.(3)改变弹簧压缩的长度，测出多组不同的t和x的值，作出x－1t2图象，如图(c)所示．已知图象斜率为k，重力加速度为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ＝________(用k、d、g表示)．5.(2020·江苏卷·11)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究．用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图所示．(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________．(2)下列主要操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)①把刻度尺竖直固定在墙上②捏住小球，从刻度尺旁静止释放③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置④打开手机摄像功能，开始摄像(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如图所示．已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16s，刻度尺的分度值是1 mm，由此测得重力加速度为_____m/s2.(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向．从该视频中截取图片，________(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度．。