《2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 1-7-14 力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 1-7-14 力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新課件.ppt（85頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第14講力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新,1(2018課標(biāo))甲、乙兩同學(xué)通過下面的實(shí)驗(yàn)測量人的反應(yīng)時間。實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺)，準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。 (2)甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時間為__________(用L、L1和g表示)。,(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間9.80 m/s2，L30.0 cm，L110.4 cm。乙的反應(yīng)時間為__________s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。 (4

2、)寫出一條能提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議： ______________________________________________。,,2(2018課標(biāo))如圖(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，移動游標(biāo)，使其零刻度線對準(zhǔn)指針，此時標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時，移動游標(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?/p>

3、小為9.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m(保留3位有效數(shù)字)。,解析 此游標(biāo)卡尺的精確度為0.05 mm，讀數(shù)整毫米數(shù)(主尺)n精確度，所以讀數(shù)為37 mm150.05 mm37.75 mm3.775 cm。 當(dāng)托盤中放入砝碼穩(wěn)定時，彈簧的伸長量x3.775 cm1.950 cm1.825 cm。由平衡條件得Fmg，由胡克定律得Fkx，聯(lián)立得k53.7 N/m。 答案 3.775 53.7,3(2018課標(biāo))某同學(xué)用圖(a)所示的裝置測量木塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。跨過光滑定滑輪的細(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

4、左拉動水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時，彈簧秤的示數(shù)即木塊受到的滑動摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中f4的值可從圖(b)中彈簧秤的示數(shù)讀出。,,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、木板質(zhì)量M、木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)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g9.80 m/s2，由繪出的f-m圖線求得__________。(保留2位有效數(shù)字),解析 (1)由圖可知彈簧秤的讀數(shù)

5、為2.75 N。 (2)畫圖線時應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)落在線上，不在線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在線的兩側(cè)。 (3)以木塊和砝碼為研究對象，整體水平方向受木板的滑動摩擦力和細(xì)線的拉力，f(Mm)g，整理得fmgMg，故f-m圖線的斜率kg。 (4)由圖知k3.9 N/kg，故 0.40。,答案 (1)2.75(2)如圖所示 (3)(Mm)gg(4)0.40,1游標(biāo)卡尺的讀數(shù),2.螺旋測微器的讀數(shù) 測量值固定刻度整毫米數(shù)半毫米數(shù)可動刻度讀數(shù)(含估讀)0.01 mm。 例1(1)如圖甲所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次

6、為__________ mm、__________ mm、__________ mm。 (2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是__________ mm。,解析 (1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，三把游標(biāo)卡尺的讀數(shù)依次為： 17 mm70.1 mm17.7 mm 23 mm170.05 mm23.85 mm 3 mm90.02 mm3.18 mm (2)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為 2 mm15.00.01 mm2.150 mm。 答案 (1)17.723.853.18(2)2.150,創(chuàng)新預(yù)測 1某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的

7、長度和直徑分別為________cm和________cm。,解析 直尺的最小刻度為0.1 cm，因此讀數(shù)應(yīng)為60.10 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 60.104.20,2在一次實(shí)驗(yàn)中，張華同學(xué)用螺旋測微器測某長方體工 件的厚度如圖所示，根據(jù)圖示可判斷其厚度為__________mm；該同學(xué)用下列某種儀器測得該工件的寬度為1.275 cm，則該同學(xué)所用的儀器可能是__________(將答案的序號填在橫線上)。,螺旋測微器10分度游標(biāo)卡尺 20分度游標(biāo)卡尺 50分度游標(biāo)卡尺 解析 螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為1.5 mm，可動刻度部

8、分最小分度值為0.01 mm，可動刻度部分讀數(shù)為0.200 mm，故該工件的厚度為1.5 mm0.200 mm1.700 mm。若用某種儀器測出該工件的寬度為1.275 cm12.75 mm，由于以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后有兩位數(shù)字，測量儀器不可能是螺旋測微器和10分度的游標(biāo)卡尺，又由于最后一位是5，只有20分度的游標(biāo)卡尺最后一位才是0或5，所以應(yīng)是。 答案 1.700(1.6991.701均可),3某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為__________cm，高度為________mm。,解析 20分度游標(biāo)卡尺的精度為0.

9、05 mm，主尺讀數(shù)為12 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為40.05 mm0.20 mm，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為12.20 mm1.220 cm。 螺旋測微器讀數(shù)：固定尺讀數(shù)可動尺讀數(shù)6.5 mm36.00.01 mm6.860 mm。 答案 1.2206.860(6.8596.861均可),紙帶的三大應(yīng)用 1由紙帶確定時間 要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，便于測量和計(jì)算，一般每五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣時間間隔為t0.025 s0.1 s。,2求解瞬時速度 利用做勻變速運(yùn)動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度。如圖所示，求打某一點(diǎn)的瞬時速度，只需在這一點(diǎn)的前后各取相同時

10、間間隔T的兩段位移sn和sn1，則打n點(diǎn)時的速度vn 。,3用“逐差法”求加速度 如圖所示 因?yàn)閍1 a2 a3 所以a 。,例2物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接；打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實(shí)驗(yàn)時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。,(1)如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、

11、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a__________(保留3位有效數(shù)字)。,(2)為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有________(填入所選物理量前的字母)。,A木板的長度l B木板的質(zhì)量m1 C滑塊的質(zhì)量m2 D托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E滑塊運(yùn)動的時間t (3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)，與真實(shí)值相比，測量的動摩擦因數(shù)________(選填“偏大”或“偏小”)。寫出支持你的看法的一個論據(jù)：______________________。,解析 (1)由

12、逐差法公式得 a 0.496 m/s2。 (2)由牛頓第二定律得m3gm2g(m2m3)a，則需要測定滑塊的質(zhì)量m2和托盤和砝碼的總質(zhì)量m3，則選C、D。 (3)由(2)中等式可得 ， 因存在紙帶與限位孔之間的阻力等，測量的動摩擦因數(shù)偏大。,創(chuàng)新預(yù)測 4(2018廣東惠州市第三次調(diào)研)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案。操作如下： (1)平衡摩擦力時，若所有的操作均正確，打出的紙帶如圖乙所示，應(yīng)__________(填“減小”或“增大”)木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡__________為止。 (2)已知小

13、車質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，要使細(xì)線的拉力近似等于盤和砝碼的總重力，應(yīng)該滿足的條件是 m __________M(填“遠(yuǎn)小于”“遠(yuǎn)大于”或“等于”)。,(3)圖丙為小車質(zhì)量一定時，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的小車加速度a的倒數(shù)與盤和砝碼的總質(zhì)量m的倒數(shù)之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系圖像。若牛頓第二定律成立，則小車的質(zhì)量M__________kg(g取10 m/s2)。,答案 (1)增大間距相等(2)遠(yuǎn)小于(3)0.08,5某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動，用自制“滴水計(jì)時器”計(jì)量時間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時器固定在小車旁，如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動過程中，滴水計(jì)時器等時間

14、間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。(已知滴水計(jì)時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴),,(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。小車運(yùn)動到圖(b)中A點(diǎn)位置時的速度大小為________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 本題考查研究勻變速直線運(yùn)動。(1)由于小車獲得速度后在摩擦力作用下減速運(yùn)動，故相鄰水滴間的距離逐漸減小，結(jié)合圖(b)可知小車向左運(yùn)動。 (2)由題意知，30 s內(nèi)滴下46滴水，共45個時間間隔，故相

15、鄰兩滴水的時間間隔T s s。由勻變速直線運(yùn)動中平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得vA mm/s0.19 m/s。,由逐差法得小車運(yùn)動的加速度為a mm/s20.037 m/s2。 答案 (1)從右向左(2)0.190.037,6為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： 第一步：把帶有定滑輪的木板(有滑輪的)一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的重錘相連，重錘后連一穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動，如圖甲所示。,第二步：保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將

16、滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，然后接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動，打出紙帶，如圖乙所示。打出的紙帶如圖丙所示。,請回答下列問題： (1)已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，打點(diǎn)計(jì)時器打B點(diǎn)時滑塊速度vB________。 (2)已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理量名稱及符號，只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合________。,(3)算出滑塊運(yùn)動OA、OB、OC、OD、OE段合外力對滑塊所做的功W以及在A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度v

17、，以v2為縱軸、W為橫軸建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出v2W圖像，可知該圖像是一條________________，根據(jù)圖像還可求得________________。,解析 (1)由打出的紙帶可知B點(diǎn)的速度為v 。 (2)由做功定義式可知還需要知道滑塊下滑的位移，由動能定理可知W合Ek，即mgxEk。 (3)v2W圖像應(yīng)該為一條過原點(diǎn)的直線。 根據(jù)圖像還可以求得滑塊的質(zhì)量M。,1橡皮條、彈簧的彈力大小與伸長量之間的關(guān)系滿足胡克定律，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時一般選用圖像法。 2胡克定律描述的是在彈性限度內(nèi)，橡皮條(彈簧)的彈力與形變量成正比，如果超出彈性限度，正比關(guān)系不再成立。,例3某探究小組做“驗(yàn)證力的平

18、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)的紙貼在桌面上，如圖(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，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)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)，現(xiàn)使用兩個測力計(jì)同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)。此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計(jì)的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F14.2 N和F25.6 N。 ()用5 m

19、m長度的線段表示1 N的力，以O(shè)點(diǎn)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；,()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)測力計(jì)的分度值為0.2 N，F(xiàn)的大小為4.0 N。 (2)()分別以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，并作出對角線，即得F合。 ()表示F合的線段的長度為20.0 mm，F(xiàn)合 1 N4.0 N。 F合與拉力F的夾角的正切值為tan 0.05。 答案 (1)4.0(2)()F1、

20、F2和F合如圖所示 ()4.00.05,創(chuàng)新預(yù)測 7將兩根自然長度相同、勁度系數(shù)不同、粗細(xì)也不同的彈簧套在一起，看作一根新彈簧，設(shè)原粗彈簧(記為A)勁度系數(shù)為k1，原細(xì)彈簧(記為B)勁度系數(shù)為k2、套成的新彈簧(記為C)勁度系數(shù)為k3。關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系，同學(xué)們做出了如下猜想：,甲同學(xué)：和電阻并聯(lián)相似，可能是 乙同學(xué)：和電阻串聯(lián)相似，可能是k3k1k2 丙同學(xué)：可能是k3,(1)為了驗(yàn)證猜想，同學(xué)們設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(裝置如圖1)。 (2)簡要實(shí)驗(yàn)步驟如下，請完成相應(yīng)填空。 a將彈簧A懸掛在鐵架臺上，用刻度尺測量彈簧A的自然長度L0； b在彈簧A的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個數(shù)n

21、、每個鉤碼的質(zhì)量m和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮，并用刻度尺測量彈簧的長度L1；,c由F__________計(jì)算彈簧的彈力，由xL1L0計(jì)算彈簧的伸長量，由k 計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)； d改變__________，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b、c，并求出彈簧A的勁度系數(shù)的平均值k1； e僅將彈簧分別換為B、C，重復(fù)上述操作步驟，求出彈簧B、C的勁度系數(shù)的平均值k2、k3。比較k1、k2、k3并得出結(jié)論。 (3)圖2是實(shí)驗(yàn)得到的圖線，由此可以判斷__________同學(xué)的猜想正確。,答案 (2)nmg鉤碼的個數(shù)(3)乙,8某同學(xué)為了探究求合力的方法，先用一個彈簧測力計(jì)通過細(xì)線懸吊一個鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時，彈簧測力計(jì)的示

22、數(shù)為2.00 N；再用兩個彈簧測力計(jì)a和b通過兩根細(xì)線互成角度將該鉤碼懸吊，其中a所拉細(xì)線方向水平(如圖甲所示)，當(dāng)鉤碼靜止時，b的示數(shù)如圖乙所示。,(1)b的示數(shù)為__________N，a的拉力為__________N。 (2)保持a及其拉的細(xì)繩方向不變，將b及其拉的細(xì)繩方向沿逆時針在圖示平面緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中，b的示數(shù)__________(選填“變大”“變小”或“不變”)。 解析 (1)由題圖可知彈簧測力計(jì)的最小刻度為0.1 N，估讀到下一位0.01 N，則b的拉力為2.50 N；對O點(diǎn)分析受三個力而平衡，根據(jù)勾股定理可求得Fa 1.50 N。,(2)以結(jié)點(diǎn)O為研究對象，

23、分析受力情況，其受重力G、Fb和Fa，作出受力圖，并作出b所拉細(xì)繩在不同位置的力的合成圖。 由圖可以看出，在測力計(jì)b沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)至豎直位置的過程中，b所拉細(xì)繩的拉力一直減小，當(dāng)兩根繩相垂直時，b所拉細(xì)繩的拉力最小，故b的示數(shù)變小。 答案 (1)2.501.50(2)變小,用圖像處理數(shù)據(jù)的四個要求 圖像法是物理實(shí)驗(yàn)中廣泛應(yīng)用的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，以下為作圖的規(guī)則： (1)作圖一定要用坐標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)和結(jié)果的需要來定；,(2)要標(biāo)明軸名、單位，在軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字的位數(shù)標(biāo)明數(shù)值； (3)圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，應(yīng)盡量使數(shù)據(jù)點(diǎn)合理地分布在線的兩側(cè)；

24、 (4)作圖時常通過選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸使圖線線性化，即“變曲為直”。 雖然圖像法有許多優(yōu)點(diǎn)，但在圖紙上連線時有較大的主觀任意性，另外連線的粗細(xì)、圖紙的大小、圖紙本身的均勻程度等，都對結(jié)果的準(zhǔn)確性有影響。,例4某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時器。,實(shí)驗(yàn)步驟如下： 如圖(a)，將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢茫罨瑝K從斜面上方由靜止開始下滑； 當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計(jì)時器測得光線被擋光片遮住的時間t； 用s表示擋光片沿運(yùn)動方向的長度如圖(b)所

25、示， 表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內(nèi)的平均速度大小，求出 ；,將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟、； 多次重復(fù)步驟； 利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出 t圖，如圖(c)所示。,完成下列填空： (1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時滑塊的瞬時速度大小，則 與vA、a和t的關(guān)系式為 ________。 (2)由圖(c)可求得，vA______cm/s，a________cm/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。 解析 本題考查勻變速直線運(yùn)動中平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系。 擋光片通過光電門的平均速度 等于

26、t時間段的中間時刻的速度,由vv0at可知 vAa 即 vA at，由圖像的截距可知vA52.12 cm/s52.1 cm/s 其斜率k a，故物體的加速度a2k16.3 cm/s2,創(chuàng)新預(yù)測 9(2018金華一模)關(guān)于“用DIS探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)：,(1)如圖甲是本實(shí)驗(yàn)的裝置圖，圖中是位移傳感器的________部分，是位移傳感器的________部分。 本實(shí)驗(yàn)通過__________________來改變對小車的拉力，通過________________來改變小車的質(zhì)量。 (2)如圖乙為小車質(zhì)量不變時實(shí)驗(yàn)所得的aF圖像，從圖像上可以看到直線不過原點(diǎn)，其原因是__________

27、________，由圖可知小車的質(zhì)量約為________ kg。,解析 (1)發(fā)射器固定在小車上，接收器應(yīng)該固定在軌道上。所以圖中是位移傳感器的發(fā)射器部分，是位移傳感器的接收器部分。本實(shí)驗(yàn)通過控制變量法研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，所以通過改變懸掛鉤碼的個數(shù)來改變對小車的拉力，通過在小車上加配重片來改變小車的質(zhì)量。,(2)從圖乙中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)F0時，a0。即當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0處于靜止，說明該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟。所以造成圖中直線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。a ，aF圖線的斜率的倒數(shù)即物體的質(zhì)量，所以m 0.77 kg。

28、答案 (1)發(fā)射器接收器改變懸掛鉤碼的個數(shù)在小車上加配重片 (2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.77,10(2018福建漳州市聯(lián)考)“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)中通過增加鉤碼的數(shù)量，多次測量，可得小車運(yùn)動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖(b)所示。,(1)圖線____________是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；(選填“a”或“b”) (2)在軌道水平時小車運(yùn)動的阻力Ff__________；,(3)圖(b)中，拉力F較大時，a-F圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差。為消除此誤差可采取的措

29、施是__________。 A調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運(yùn)動 B在鉤碼與細(xì)繩之間接入一力傳感器，用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力 C更換實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn) D在增加鉤碼數(shù)量的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量,解析 (1)在水平軌道上，由于受到摩擦力，拉力不為零時，加速度仍然為零，可知圖線a是在軌道水平的情況下得到的。當(dāng)軌道的右側(cè)抬高過高時(平衡摩擦力過度)，拉力等于0時，會出現(xiàn)加速度，所以圖線b是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。 (2)根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)Ffma，a ，圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)；因?yàn)镕0

30、.5 N時，加速度為零，解得Ff0.5 N。,(3)隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時題圖(b)的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，而我們把鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，所以消除此誤差可采取的簡便且有效的措施為測量出小車所受的拉力，即在鉤碼與細(xì)繩之間放置一力傳感器，得到力F的數(shù)值，再作出小車運(yùn)動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖像，故選B。 答案 (1)b(2)0.5 N(3)B,11(2018山東德州市模擬)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)過程如下：,(1)用游標(biāo)卡尺測量出固定于滑塊上的遮光條的寬度d，如圖乙，d__________m

31、m。在桌面上合適位置固定好彈簧和光電門，將光電門與數(shù)字計(jì)時器(圖中未畫出)連接。 (2)用滑塊把彈簧壓縮列某一位置，測量出滑塊到光電門的距離x。靜止釋放滑塊，測出滑塊上的遮光條通過光電門所用的時間t，則此時滑塊的速度v__________(用題中所給字母表示)。,(3)通過在滑塊上增減砝碼來改變滑塊的質(zhì)量m，仍用滑塊將彈簧壓縮到(2)中的位置，重復(fù)(2)的操作，得出一系列滑塊質(zhì)量m與它通過光電門時的速度v的值。根據(jù)這些數(shù)值，作出v2 圖像如圖丙所示。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。由圖像可知，滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)__________，彈性勢能Ep__________。,解析 (1)由題圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為0.5 cm5 mm，游標(biāo)尺示數(shù)為140.05 mm0.70 mm，則遮光條寬度d5 mm0.70 mm5.70 mm； (2)滑塊的速度為：v (3)根據(jù)能量守恒可知：Epmgx mv2，解得：v2 2gx 則有：2gxb，2Epa2gx 聯(lián)立解得： ，Ep 。,