《2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第1講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第1講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)案（24頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1講　力學(xué)實(shí)驗(yàn) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 [規(guī)律方法] 紙帶的三大應(yīng)用 (1)由紙帶確定時(shí)間 (2)求瞬時(shí)速度 如圖所示，打n點(diǎn)時(shí)的速度vn＝。 (3)用“逐差法”求加速度 如圖所示，有連續(xù)的偶數(shù)段數(shù)據(jù)： a＝ 　讀數(shù)類實(shí)驗(yàn) 【典例1】 (2018·全國卷Ⅰ，22)如圖1(a)，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置，簡化為圖中的指針。 現(xiàn)要測量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，使其零刻度線對準(zhǔn)指針，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有

2、質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為________ cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為________ N/m(保留3位有效數(shù)字)。 圖1 解析　實(shí)驗(yàn)所用的游標(biāo)卡尺最小分度為0.05 mm，游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第15條刻度線與主尺刻度線對齊，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，題圖(b)所示的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3.7 cm＋15×0.05 mm＝3.7 cm＋0.075 cm＝3.775 cm。托盤中放有質(zhì)量為m＝0.100 kg的砝碼時(shí)，彈簧受到的拉力F＝mg＝0.100×9.8 N＝0.980 N，彈簧伸長

3、量為x＝3.775 cm－1.950 cm＝1.825 cm，根據(jù)胡克定律F＝kx，解得此彈簧的勁度系數(shù)k＝＝53.7 N/m。 答案　3.775　53.7 【典例2】 某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測量一圓柱體工件的長度，如圖2所示，則工件的長度為________ mm；用螺旋 測微器測量工件的直徑如圖3所示，則工件的直徑為________ mm。 解析　根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可知工件的長度為21 mm＋0.02 mm×36＝21.72 mm；根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則可知工件的直徑為4 mm＋0.01 mm×30.0＝4.300 mm。 答案　21.72　4.300 測量儀器讀數(shù)

4、的兩點(diǎn)注意 (1)需要估讀的儀器(關(guān)鍵是確定好最小分度)：刻度尺、螺旋測微器、電表、天平、彈簧測力計(jì)。 (2)不需要估讀的儀器：游標(biāo)卡尺、電阻箱、歐姆表(刻度不均勻，可不估讀或按半刻度估讀)。 1.某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖4甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________ cm和________ mm。 圖4 解析　直尺的最小刻度為0.1 cm，因此讀數(shù)應(yīng)為60.08 cm，游標(biāo)卡尺是50分度，精確到0.02 mm，因此讀數(shù)為4.20 mm。 答案　60.08　4.20 2.(1)如圖5甲、乙、丙所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺分別為9 mm長

5、10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為________ mm、________ mm、________ mm。 圖5 (2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖6所示，則金屬絲的直徑是________ mm。 圖6 解析　(1)甲圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是17 mm，不足1毫米數(shù)是2×0.1 mm＝0.2 mm，最后讀數(shù)是17 mm＋0.2 mm＝17.2 mm；乙圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是23 mm，不足1毫米數(shù)是7×0.05 mm＝0.35 mm，最后讀數(shù)是23 mm＋0.35 mm＝23.35 mm；丙圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是10 mm，不足1毫米數(shù)是19×

6、0.02 mm＝0.38 mm，最后讀數(shù)是10 mm＋0.38 mm＝10.38 mm。 (2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米的從可動(dòng)刻度上讀，其示數(shù)為15.0×0.01 mm，最后的讀數(shù)是2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 答案　(1)17.2　23.35　10.38　(2)2.150 　“紙帶類”實(shí)驗(yàn) 【典例】 (2017·全國卷Ⅰ，22)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖7(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，

7、圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴) 圖7 (1)由圖(b)可知，小車在桌面上是________(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。 (2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為________ m/s，加速度大小為________ m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) 解析　(1)小車在阻力的作用下，做減速運(yùn)動(dòng)，由圖(b)知，從右向左相鄰水滴間的距離逐漸減小，所以小車在桌面上是從右向左運(yùn)動(dòng)。 (2)已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴，所以相鄰兩水滴間的時(shí)間間

8、隔為Δt＝ s＝ s，所以A點(diǎn)位置的速度為vA＝ m/s＝0.19 m/s。根據(jù)逐差法可求加速度大小a＝，解得a＝0.037 m/s2。 答案　(1)從右向左　(2)0.19　 0.037 1.如圖8所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 圖8 (1)對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是________。 A.重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬 B.兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對齊 C.精確測量出重物的質(zhì)量 D.用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撤手釋放重物 (2)某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流

9、電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖9所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有________。 圖9 A.OA、AD和EG的長度 B.OC、BC和CD的長度 C.BD、CF和EG的長度 D.AC、BD和EG的長度 (3)該實(shí)驗(yàn)小組想要測量出物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。他們利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案。 A.用刻度尺測出重物下落的高度h，并測出下落時(shí)間t，通過v＝gt計(jì)算

10、出瞬時(shí)速度v0 B.用刻度尺測出重物下落的高度h，并通過v＝計(jì)算出瞬時(shí)速度 C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，計(jì)算出該點(diǎn)的瞬時(shí)速度，并通過計(jì)算得出高度h D.用刻度尺測出重物下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，計(jì)算出瞬時(shí)速度v0 以上方案中只有一種正確，正確的是________。(填入相應(yīng)的字母) 解析　(1)重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，減小空氣阻力，以減小誤差，故選項(xiàng)A正確；兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對齊，減小紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的阻力，以減小誤差，故選項(xiàng)B正確；驗(yàn)證機(jī)械能守

11、恒定律的原理是：mgh＝mv－mv，重物質(zhì)量可以消掉，無需精確測量出重物的質(zhì)量，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用手拉穩(wěn)紙帶，而不是托住重物，接通電源后，撒手釋放紙帶，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 (2)由EG的長度可求出打F點(diǎn)的速度v2，打O點(diǎn)的速度v1＝0，但求不出OF之間的距離h，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由BC和CD的長度可求出打C點(diǎn)的速度v2，打O點(diǎn)的速度v1＝0，有OC之間的距離h，可以來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選項(xiàng)B正確；由BD和EG的長度可分別求出打C點(diǎn)的速度v1和打F點(diǎn)的速度v2，有CF之間的距離h，可以來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選項(xiàng)C正確；AC、BD和EG的長度可分別求出打B、C、F三點(diǎn)的速度，但BC、CF、BF之間的

12、距離都無法求出，無法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 (3)不能用自由落體的公式再計(jì)算瞬時(shí)速度，A、B錯(cuò)誤；重物下落的高度是用刻度尺測量的，不是計(jì)算的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)測量方案，是正確的。 答案　(1)AB　(2)BC　(3)D 2.在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖10甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重物通過滑輪用細(xì)繩拉小車，在小車和重物之間接一個(gè)輕質(zhì)微型力傳感器，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端，滑輪左側(cè)細(xì)繩與軌道平行，實(shí)驗(yàn)中力傳感器的示數(shù)為F，保持小車[包括位移傳感器(發(fā)射器)]的質(zhì)量不變，改

13、變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到加速度與外力的關(guān)系如圖乙所示。 圖10 (1)圖乙中的a－F圖線不過原點(diǎn)，表明實(shí)驗(yàn)之前缺少的一個(gè)必要步驟是____________________________________________________________________?！　　　? (2)本實(shí)驗(yàn)是否需要使所掛重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和位移傳感器的總質(zhì)量？________(填“是”或“否”)，原因是__________________________________ _____________________________________________________________

14、_____。 (3)若某同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有選用位移傳感器和力傳感器，只是把重物用細(xì)繩繞過定滑輪與小車相連，實(shí)驗(yàn)獲得的a－F圖線仍是圖乙。所掛重物越重，細(xì)繩拉小車的力將越大，結(jié)合會(huì)使a－F圖線不斷延伸，如圖丙所示，預(yù)測延伸后半部分的圖線將會(huì)是________(填“①”“②”或“③”)。 解析　(1)剛開始力傳感器示數(shù)為零，小車保持靜止，說明實(shí)驗(yàn)前小車在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。 (2)不需要使所掛重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和位移傳感器的總質(zhì)量，因?yàn)樾≤囁芎贤饬梢酝ㄟ^力傳感器直接讀出。 (3)由牛頓第二定律知小車的加速度大小a＝＝mg－，隨著m增大，a－F圖線的斜率k＝

15、變小，故應(yīng)選①。 答案　(1)平衡摩擦力　(2)否　小車所受合外力可以通過力傳感器直接讀出　(3)① 　“橡皮條、彈簧、碰撞”類實(shí)驗(yàn) 【典例】 (2017·全國卷Ⅲ，22) 某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上，如圖11(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長。 (1)用一只測力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測力計(jì)讀出。測力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為________N。 (2)撤去(1)

16、中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)。此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1＝4.2 N和F2＝5.6 N。 (ⅰ)用5 mm長度的線段表示1 N的力，以O(shè)為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合； 圖11 (ⅱ)F合的大小為________N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為________。 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。 解析　(1)由圖(b)可知，F(xiàn)的大小為4.0 N

17、 (2)(ⅰ)畫出力F1、F2的圖示，如圖所示 (ⅱ)用刻度尺量出F合的線段長為20 mm，所以F合大小為4.0 N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為tan α≈0.05。 答案　(1)4.0 N　(2)(ⅰ)見解析 　(ⅱ)4.0　0.05 1.在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系” 圖12 的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)先測出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)缚潭瘸呖潭龋缓髮⒉煌瑪?shù)量的相同的鉤碼依次懸掛在豎直彈簧下端，并記錄好相應(yīng)讀數(shù)。 (1)某次測量如圖12所示，指針?biāo)缚潭瘸咦x數(shù)為________cm。 (2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)掛前3個(gè)鉤碼時(shí)，鉤碼重力與對應(yīng)的彈簧伸長量基本成正比關(guān)系

18、，但當(dāng)掛上第4個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧突然向下伸長很多，和前3組數(shù)據(jù)對比，明顯不再成正比關(guān)系，產(chǎn)生這種情況的原因是____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)更換新的同種彈簧后進(jìn)一步探究，在掛上第3個(gè)鉤碼后，在彈簧伸長過程中鉤碼的機(jī)械能將________，彈簧的彈性勢能將________。(填“增加”“不變”或“減少”) 解析　(1)刻度尺的最小分度值為1 mm，所

19、以讀數(shù)為14.16 cm。 (2)鉤碼對彈簧的拉力超過了彈簧的彈性限度，不再滿足胡克定律。 (3)彈簧伸長，在不超過其彈性限度時(shí)，其彈性勢能增加，而鉤碼下降，彈力做負(fù)功，機(jī)械能減少。 答案　(1)14.16(14.13～14.17均可)　(2)鉤碼對彈簧的拉力超過了彈簧的彈性限度，不再滿足胡克定律 (3)減少　增加 2.某同學(xué)用如圖13所示的裝置通過半徑相同的A、B兩球(mA>mB)的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽

20、上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖13中O點(diǎn) 是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。B球落點(diǎn)痕跡如圖14所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。 (1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________ cm； (2)在以下選項(xiàng)，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量？________(填選項(xiàng)序號) A.水平槽上未放B球時(shí)，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 B.A球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 C.測量A球或B球的直徑 D.測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)

21、量之比) E.測量水平槽面相對于O點(diǎn)的高度 (3)實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對實(shí)驗(yàn)影響的說法中正確的是(　　) A.釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小 B.釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差越小，兩球速度的測量越準(zhǔn)確 C.釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動(dòng)量之差越小，誤差越小 D.釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，軌道對被碰小球的阻力越? 解析　(1)如題圖所示，用盡可能小的圓把小球落點(diǎn)圈在里面，由此可見圓心的位置是65.7 cm。 (2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行時(shí)間相同，所以可以用水平位移的大小

22、關(guān)系表示速度的大小關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中要測量的數(shù)據(jù)有：兩小球的質(zhì)量m1、m2，三個(gè)落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x1、x2、x。所以選項(xiàng)A、B、D正確。 (3)入射小球的釋放點(diǎn)越高，入射小球碰前速度越大，相碰時(shí)內(nèi)力越大，阻力影響越小，可以較好地滿足動(dòng)量守恒的條件，有利于減小誤差，故選項(xiàng)C正確。 答案　(1)65.7　(2)ABD　(3)C 　力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 1.力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) (1)以基本的力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檩d體，依托運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 (2)將實(shí)驗(yàn)的基本方法——控制變量法、處理數(shù)據(jù)的基本方法——圖象法、逐差法融入到實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中。 2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題的解法 (1)根據(jù)題目情境，提取相應(yīng)

23、的力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停鞔_實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 (2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)。應(yīng)用原理公式或圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實(shí)際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進(jìn)行誤差分析。 【典例】 (2018·全國卷Ⅱ，23)某同學(xué)用圖15(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)?？邕^光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平，在木塊上方放置砝碼。緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在表中給出，其中f4的值可從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出。 砝碼的質(zhì)量m/kg 0

24、.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑動(dòng)摩擦力f/N 2.15 2.36 2.55 f4 2.93 圖15 回答下列問題： (1)f4＝________ N； (2)在圖(c)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f－m圖線； (3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f＝____________，f－m圖線(直線)的斜率的表達(dá)式為k＝________； (4)取g＝9.80 m/s2，由繪出的f－m圖線求得μ＝________。(保留2位有效數(shù)字) 解析　(1)對彈簧秤進(jìn)行讀數(shù)得2.75 N。 (2)

25、在圖象上添加(0.05 kg，2.15 N)、(0.20 kg，2.75 N)這兩個(gè)點(diǎn)，畫一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，如答案圖所示。 (3)由實(shí)驗(yàn)原理可得f＝μ(M＋m)g，f－m圖線的斜率為k＝μg。 (4)根據(jù)圖象求出k＝3.9 N/kg，代入數(shù)據(jù)μ＝0.40。 答案　(1)2.75　(2)如圖所示 (3)μ(M＋m)g　μg　(4)0.40 1.某學(xué)習(xí)小組利用圖16甲所示的裝置進(jìn)行“探究合力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖中大的定滑輪可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繞過定滑輪的輕繩兩端分別系有鉤碼和彈簧測力計(jì)，彈簧測力計(jì)下端掛裝有細(xì)

26、砂的小桶。實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下： ①用螺旋測微器測量A處金屬片的厚度d，其示數(shù)如圖乙所示。 ②用手控制鉤碼不動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F0。 圖16 ③釋放鉤碼后，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F1，記下金屬片通過光電門的遮光時(shí)間t1。 ④鉤碼下方再掛一個(gè)鉤碼，用手控制鉤碼，調(diào)整金屬片的位置仍在A處靜止不動(dòng)，釋放鉤碼后，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F2，記下金屬片通過光電門的遮光時(shí)間t2。 ⑤重復(fù)步驟④，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。 請回答下列問題： (1)d＝________mm。 (2)不需要測量下列哪些物理量，也能完成本實(shí)驗(yàn)：________。 A.金屬片與光電門間的高度差h B.鉤碼的

27、總質(zhì)量M C.彈簧測力計(jì)、金屬片、砂和小桶的總質(zhì)量m (3)若用F表示鉤碼釋放后彈簧測力計(jì)的示數(shù)，則能正確反映“合力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的是________。 解析　(1)d＝2.5 mm＋0.01 mm×11.2＝2.612 mm。 (2)用手控制鉤碼不動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F0＝mg；釋放鉤碼后，F(xiàn)－mg＝ma，v2＝2ah，v＝，解得F－F0＝·，即只要驗(yàn)證(F－F0)與成正比即可，不需要測量h、M、m。 (3)(F－F0)與成正比，只有選項(xiàng)D正確。 答案　(1)2.612　(2)ABC　(3)D 2.某學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)在探究功與速度變化的關(guān)系時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖

28、17所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖17 A.將長木板置于水平桌面； B.在一薄木板上標(biāo)出A、B、C、D、E、F點(diǎn)，使AB＝BC＝CD＝DE＝EF，然后將薄木板傾斜放置于長木板上并固定，形成斜面，斜面的A點(diǎn)與長木板接觸； C.將物塊分別從斜面上B、C、D、E、F各點(diǎn)由靜止釋放，并分別記下物塊在長木板上停止的位置A1、A2、A3、A4、A5； D.用刻度尺測量出各停止的位置點(diǎn)與A點(diǎn)間的距離x1、x2、x3、x4、x5。 (1)本實(shí)驗(yàn)中釋放物塊時(shí)是否需要平衡物塊與薄木板之間的摩擦力？________(填“是”或“否”)。 (2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________。 A.

29、實(shí)驗(yàn)中探究的是物塊在斜面上合力做的功與物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)速度改變的關(guān)系 B.實(shí)驗(yàn)中探究的是物塊在水平長木板上合力做的功與物塊在水平長木板上運(yùn)動(dòng)速度改變的關(guān)系 C.實(shí)驗(yàn)中斜面、水平長木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)必須相同 D.實(shí)驗(yàn)中斜面、水平長木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)不必相同 (3)將測量數(shù)據(jù)記錄在表格中： 釋放點(diǎn) B C D E F 滑行距離x/cm 2.98 6.02 9.04 12.02 15.02 由表格中數(shù)據(jù)得到的結(jié)論為___________________________________________。 解析　物塊在固定斜面上下滑時(shí)，沿斜面向下受到重

30、力的分力與摩擦力，二者的合力為恒力，下滑距離加倍時(shí)，合力做功加倍。物塊在水平長木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，由v2＝2ax得，v2與x成正比，實(shí)驗(yàn)中探究物塊在斜面上合力做的功與速度變化的關(guān)系，可轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄课飰K在斜面上合力做的功與物塊在長木板上滑行距離的關(guān)系。 (1)實(shí)驗(yàn)中物塊沿斜面加速下滑受到恒力作用，故不需要平衡摩擦力。 (2)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究物塊在斜面上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)合力做功與速度變化的關(guān)系，選項(xiàng)A正確；斜面與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)和水平長木板與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)不需要相等，選項(xiàng)D正確。 (3)物塊從B點(diǎn)釋放到運(yùn)動(dòng)至斜面底端，合力做功為W，則從C、D、E、F點(diǎn)釋放，物塊運(yùn)動(dòng)到斜面底端，合力

31、做功為2W、3W、4W、5W，由題表中數(shù)據(jù)可得物塊從C、D、E、F點(diǎn)釋放后，在水平長木板上滑行的距離為2x1、3x1、4x1、5x1，可見物塊在斜面上下滑時(shí)合力做的功與物塊在水平長木板上滑行的距離成正比，由v2＝2ax得，v2與x成正比，則物塊在斜面上下滑時(shí)，合力所做的功與物塊在斜面上滑行時(shí)速度平方的變化成正比。 答案　(1)否　(2)AD　(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，合力所做的功與物塊速度平方的變化成正比 高考實(shí)驗(yàn)題答題策略①——做到一“明”、二“看”、 三“提取”　又快又準(zhǔn)破解實(shí)驗(yàn)題 1.明——明確考查的知識范圍 現(xiàn)在的物理實(shí)驗(yàn)題涉及力學(xué)、電(場、路)磁(場、感)學(xué)等知識。盡管

32、題目千變?nèi)f化，但通過仔細(xì)審題，都能直接地判斷出命題人想要考查的知識點(diǎn)和意圖。 2.看——看清實(shí)驗(yàn)題圖 實(shí)驗(yàn)題一般配有相應(yīng)的示意圖、實(shí)物圖，目的是告知實(shí)驗(yàn)儀器(或部分)及其組裝情況，讓考生探究考查意圖。認(rèn)識這些器材在實(shí)驗(yàn)中所起的作用，便能初步勾畫實(shí)驗(yàn)過程。 3.提取——提取信息 試題總是提供諸多信息再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情景，因此，解答時(shí)必須捕捉并提取有價(jià)值的信息，使問題迎刃而解。一般需要關(guān)注如下信息： (1)新的概念、規(guī)律、公式 一些新穎的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)題、陌生的新知識(概念公式)應(yīng)用題、新規(guī)律驗(yàn)證題，都會(huì)為我們提供信息。要在閱讀理解的基礎(chǔ)上提取有用信息為解題服務(wù)。 (2)新的表格數(shù)據(jù) 通過解讀

33、表格，了解實(shí)驗(yàn)測量的物理量，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，判斷相關(guān)物理量之間的關(guān)系。如正比例、反比例關(guān)系，平方還是開方關(guān)系，或者是倒數(shù)關(guān)系。根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖可以直觀反映實(shí)驗(yàn)的某種規(guī)律。 (3)新的物理圖象 實(shí)驗(yàn)題本身提供物理圖象，但這些圖象平時(shí)沒有接觸過，關(guān)鍵要明確圖象的物理意義，才能正確分析實(shí)驗(yàn)問題。 【例】 (2018·北京理綜，21)用圖18所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： a.安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。 b.選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O(t＝0)，然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

34、，如圖19中A、B、C、D、E、F……所示。 c.通過測量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E……點(diǎn)時(shí)小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5…… d.以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖20所示。 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列任務(wù)： (1)在下列儀器和器材中，還需要使用的有________和________(填選項(xiàng)前的字母)。 A.電壓合適的50 Hz交流電源 B.電壓可調(diào)的直流電源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平(含砝碼) (2)在圖20中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v－

35、t圖象。 (3)觀察v－t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其依據(jù)是________________________________________，v－t圖象斜率的物理意義是___________________________________________________________________。 (4)描繪v－t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。用平均速度表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從理論上講，對Δt的要求是________(選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”)；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的Δx大小與速度測量的誤差________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。 (5)早在16

36、世紀(jì)末，伽利略就猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，為此他設(shè)計(jì)了如圖21所示的“斜面實(shí)驗(yàn)”，反復(fù)做了上百次，驗(yàn)證了他的猜想。請你結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”檢驗(yàn)小球的速度是隨時(shí)間均勻變化的。 解析　(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是低壓交流電源，故選A；打相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是已知的，故不需要秒表；計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離需要用刻度尺測量，故選C；由于不需要知道小車和重物的質(zhì)量，故不需要天平(含砝碼)。 (2)先標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，連線時(shí)要讓盡量多的點(diǎn)在一條直線上。 (3)依據(jù)v－t圖象是直線(斜率一定)，即小車的速度隨時(shí)間均勻變化，判斷出小車做

37、勻變速直線運(yùn)動(dòng)；v－t圖象斜率的物理意義是加速度。 (4)表示的是Δt內(nèi)的平均速度，只有當(dāng)Δt趨近于零時(shí)，才表示瞬時(shí)速度。因此若用表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，對Δt的要求是越小越好；從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的Δx越大，Δx的測量誤差就越小，算出的速度的誤差就越小，因此從實(shí)驗(yàn)的角度看，選取的Δx大小與速度測量的誤差有關(guān)。 (5)如果小球的初速度為0，其速度v∝t，那么它通過的位移x＝t，故推出x∝t2。因此，只要測量小球通過不同位移所用的時(shí)間，就可以檢驗(yàn)小球的速度是否隨時(shí)間均勻變化。 答案　(1)A　C　(2)如圖所示 (3)小車的速度隨時(shí)間均勻變化　加速度　(4)越小越好　有關(guān)　(5)如果

38、小球的初速度為0，其速度v∝t，那么它通過的位移x∝t2。因此，只要測量小球通過不同位移所用的時(shí)間，就可以檢驗(yàn)小球的速度是否隨時(shí)間均勻變化。 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 1.(1)如圖1甲是用游標(biāo)卡尺測量某金屬圓筒外徑時(shí)的示數(shù)，可讀出該圓筒外徑為________ cm。 (2)如圖乙是用螺旋測微器測量某金屬棒直徑時(shí)的示數(shù)，可讀出該金屬棒直徑為________ mm。 圖1 解析　(1)游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為24 mm，50分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.02 mm，游標(biāo)尺第49條刻度線與主尺刻度線對齊，所以該圓筒外徑測量值為24 mm＋0.02×49 mm＝24.98 mm＝2.498 cm。 (2)

39、螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為2.5 mm，可動(dòng)刻度部分最小分度值為0.01 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為32.3×0.01 mm＝0.323 mm，因此金屬棒的直徑測量值為2.823 mm。 答案　(1)2.498　(2)2.823(2.822～2.824均對) 2.一個(gè)學(xué)習(xí)小組利用平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他們利用頻閃照相裝置得到了一個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，如圖2所示為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5 cm，閃光頻率為10 Hz，O位置為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。(所有計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字) (1)利用閃光照片可以求得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_____

40、___ m/s。 (2)利用閃光照片可以求得小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小為________ m/s。 (3)若小球的質(zhì)量為0.1 kg，重力加速度取9.88 m/s2，小球從O點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢能的減少量為________ J，動(dòng)能的增加量為________ J，得出的結(jié)論是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 圖2 解析　(1)小球在相鄰兩點(diǎn)間

41、運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為0.1 s，水平位移為0.10 m，則由v＝得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為1.00 m/s； (2)小球在B點(diǎn)處的豎直分速度vBy＝＝2.00 m/s； (3)小球從O點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢能減少量為mgyOB＝0.198 J，動(dòng)能的增加量為mv－mv＝0.200 J，得出的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢能減少量等于動(dòng)能的增加量，機(jī)械能守恒。 答案　(1)1.00　(2)2.00　(3)0.198　0.200　結(jié)論見解析 3.如圖3(a)由小車、斜面及粗糙程度可以改變的水平長直木板構(gòu)成伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水平長直木板旁邊放上刻度尺，小車可以從斜面平穩(wěn)地

42、滑行到水平長直平面。利用該裝置與器材，完成能體現(xiàn)如圖(b)“伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)思想與方法”的實(shí)驗(yàn)推論(設(shè)重力加速度為g)。 圖3 (1)請指出，實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制的實(shí)驗(yàn)條件__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)請表述，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出的實(shí)驗(yàn)推論：_____________________________________________________

43、______________ ___________________________________________________________________。 (3)圖(c)是每隔Δt時(shí)間曝光一次得到小車在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)過程中的五張照片，測得小車之間的距離分別是s1、s2、s3、s4，由此可估算出小車與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝____________(需要用s1、s2、s3、s4、g、Δt字符表示)。 解析　(1)根據(jù)伽利略“理想實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容與原理可知，需要小車到達(dá)水平面時(shí)的速度是相同的，所以在實(shí)驗(yàn)的過程中要求小車從同一位置靜止釋放。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的情況，可以得出的結(jié)論為水

44、平面越光滑，小車滑得越遠(yuǎn)，當(dāng)水平面完全光滑時(shí)，小車將滑向無窮遠(yuǎn)。 (3)小車在水平面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，則a＝，根據(jù)牛頓第二定律可知a＝＝μg，所以小車與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝。 答案　(1)小車從同一位置靜止釋放 (2)水平面越光滑，小車滑得越遠(yuǎn)，當(dāng)水平面完全光滑時(shí)，小車將滑向無窮遠(yuǎn) (3) 4.一實(shí)驗(yàn)小組用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證滑塊碰撞過程中的動(dòng)量守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示。 圖4 (1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底部的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌________；充氣后，當(dāng)滑塊在導(dǎo)軌上能________運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)節(jié)好。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左

45、端彈射架上的橡皮繩，然后釋放滑塊1，滑塊1通過光電門1后與右側(cè)固定有彈簧的滑塊2碰撞，碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門2，兩滑塊通過光電門2后依次被制動(dòng)；實(shí)驗(yàn)中需要測量滑塊1(包括擋光片)的質(zhì)量m1、滑塊2(包括彈簧和擋光片)的質(zhì)量m2、滑塊1通過光電門1的擋光時(shí)間Δt1、通過光電門2的擋光時(shí)間Δt2，還需要測量____________、____________。(寫出物理量及其表示符號) (3)如果表達(dá)式____________成立，則說明滑塊碰撞過程中動(dòng)量守恒。(用物理量的符號表示) 解析　(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底部的旋鈕，使導(dǎo)軌水平，當(dāng)滑塊在導(dǎo)軌上能勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)

46、調(diào)節(jié)好。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測量兩個(gè)滑塊的質(zhì)量以及滑塊1碰前、碰后的速率與滑塊2碰后的速率，所以還需要測量滑塊2通過光電門2的擋光時(shí)間Δt3，以及擋光片的寬度d。 (3)碰前動(dòng)量為m1，碰后動(dòng)量為m1＋m2，則表達(dá)式為m1＝m1＋m2。 答案　(1)水平　勻速　(2)滑塊2通過光電門2的擋光時(shí)間Δt3　擋光片的寬度d　(3)m1＝m1＋m2 5.某探究小組利用如圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。首先平衡小車所受的摩擦力，保持砂和砂桶的質(zhì)量一定。接通電源，釋放小車。多次改變小車的質(zhì)量，利用位移傳感器測出對應(yīng)的位移x并描繪x－t圖象。 (1)圖乙為小車質(zhì)量M＝0.4 kg時(shí)位移

47、傳感器記錄下描繪的x－t圖象。由圖象可知，此時(shí)小車的加速度a＝________ m/s2。 (2)該小組根據(jù)數(shù)據(jù)作出了加速度a的倒數(shù)和小車質(zhì)量M的圖象(－M)如圖丙，圖丙中圖線沒有過原點(diǎn)，小組討論后認(rèn)為圖線確實(shí)不應(yīng)該過原點(diǎn)。請用所學(xué)知識分析，圖丙中c＝________，利用題中信息求出實(shí)驗(yàn)中砂和砂桶的質(zhì)量m＝________ kg。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝10 m/s2) 圖5 解析　(1)釋放后小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，x＝(0.74－0.10) m＝0.64 m，t＝(2.2－1.4) s＝0.8 s，由x＝ at2，可得a＝2 m/s2。 (2)a和

48、M的關(guān)系反映小車與砂和砂桶的運(yùn)動(dòng)，即mg－F′＝ma，F(xiàn)＝Ma，F(xiàn)′＝F，得＝＋M，則c＝＝0.1 s2/m；由題圖丙可求斜率＝1 s2·m－1·kg－1，則m＝0.1 kg。 答案　(1)2　(2)0.1 s2/m　0.1 6.實(shí)驗(yàn)小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)用的橡皮筋老化，經(jīng)實(shí)驗(yàn)小組討論，采用如下的實(shí)驗(yàn)方案。 圖6 (1)先用一個(gè)彈簧測力計(jì)測量鉤碼的重力，如圖6所示，則鉤碼的重力為________ N。 (2)把三根較長的細(xì)線l1、l2、l3一端連接在一起，結(jié)點(diǎn)記為O，細(xì)線l3另一端系在鉤碼上，用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別勾住細(xì)線l1、l2的另一端，其中彈簧測力計(jì)A

49、懸掛于固定點(diǎn)P(P點(diǎn)釘在固定的豎直木板上)，手持另一彈簧測力計(jì)B緩慢地向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置，如圖7所示。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄_________________________________________。 圖7 (3)在白紙上按一定標(biāo)度作出彈簧測力計(jì)拉力F1、F2的圖示和l3上拉力F的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若________________，則力的平行四邊形定則得到驗(yàn)證。 (4)實(shí)驗(yàn)小組對他們的實(shí)驗(yàn)方案有以下幾點(diǎn)認(rèn)識，其中正確的是________。 A.進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置

50、 B.進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都要使彈簧測力計(jì)B保持水平狀態(tài) C.在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧測力計(jì)的刻度線 D.在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些 解析　(1)由題圖甲可知，彈簧測力計(jì)的分度值為0.2 N，其示數(shù)為3.6 N。 (2)本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)原理：拉力F1、F2合力的理論值與細(xì)線l3的拉力的實(shí)際值對比，合力的理論值和l3的拉力是作用在同一點(diǎn)，要使用作圖法，所以需要記錄結(jié)點(diǎn)O的位置、兩彈簧測力計(jì)拉力的方向和細(xì)線l3拉力的方向。 (3)對比F1、F2的合力F′的圖示和l3上拉力F的圖

51、示，如果在誤差允許的范圍內(nèi)F′大小與F相等，方向相反，則力的平行四邊形定則得到驗(yàn)證。 (4)改變拉力的大小，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，兩彈簧測力計(jì)拉力的合力F′與F(等于物體的重力)等大反向即可，因此結(jié)點(diǎn)O不需要每次實(shí)驗(yàn)都靜止在同一位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要兩彈簧測力計(jì)間的夾角合適即可，彈簧測力計(jì)B不需要每次都保持水平狀態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧測力計(jì)的刻度線，才能準(zhǔn)確讀數(shù)和記錄拉力的方向，選項(xiàng)C正確；在同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示必須選定相同的標(biāo)度，才可以比較F′與F，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些以減少作圖帶來

52、的誤差，選項(xiàng)D正確。 答案　(1)3.6　(2)結(jié)點(diǎn)O的位置、兩彈簧測力計(jì)拉力的方向及細(xì)線l3拉力的方向　(3)在誤差允許的范圍內(nèi)F′與F大小相等，方向相反　(4)CD 7.某研究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以圖8所示裝置中的小車為對象探究動(dòng)能定理。 圖8 (1)下列器材中一定需要的有________。 A.天平 B.刻度尺 C.6 V直流電源 D.秒表 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證質(zhì)量為M的小車受到的合力與砂和砂桶的總重力大小基本相等，砂和砂桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是________________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是________________。 (3)在(2)的基礎(chǔ)上，某

53、同學(xué)測得小車的質(zhì)量M，往砂桶中裝入適量的細(xì)砂，測得砂和砂桶的總質(zhì)量m。讓砂桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和打這兩點(diǎn)時(shí)小車的速度大小v1與v2(v1

54、點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)儀器，所以不需要秒表；實(shí)驗(yàn)要求探究小車動(dòng)能的增加量與總功關(guān)系，為此應(yīng)求出總功和動(dòng)能，即需測定距離、質(zhì)量，所以需要天平和刻度尺，選項(xiàng)A、B正確。 (2)砂和砂桶加速下落，設(shè)細(xì)繩中的拉力為T，則由牛頓第二定律知對砂和砂桶有mg－T＝ma，對小車有T＝Ma，即T＝mg＝，為了保證質(zhì)量為M的小車受到的合力與砂和砂桶的總重力大小基本相等，應(yīng)滿足M?m，小車下滑時(shí)受重力、細(xì)繩拉力、支持力和摩擦力作用，要使拉力等于合力，則應(yīng)使小車重力沿木板向下的分量來平衡摩擦力，即實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是平衡摩擦力。 (3)總功為mgL，動(dòng)能增量為Mv－Mv，最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為mgL＝Mv－Mv。 (4)拉力做功的值總是略大于小車動(dòng)能的增量，原因可能是小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力沒有完全被平衡；也可能是砂桶(含砂)的重力做的功沒有完全轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，有一部分轉(zhuǎn)化成了砂桶(含砂)的動(dòng)能，選項(xiàng)C、D正確。 答案　(1)AB　(2)砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(或M?m)　平衡摩擦力　(3)mgL＝Mv－Mv (4)CD 24