《高考物理大二輪復(fù)習(xí)與增分策略 專題九 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 第1講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理大二輪復(fù)習(xí)與增分策略 專題九 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 第1講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新-人教版高三全冊(cè)物理試題（26頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題九 實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新 [專題定位]　高考對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的考查，主要有以下十一個(gè)實(shí)驗(yàn)：①研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)；②探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系；③驗(yàn)證力的平行四邊形定則；④驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律；⑤探究動(dòng)能定理；⑥驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；⑦測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)；⑧描繪小電珠的伏安特性曲線；⑨測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；⑩練習(xí)使用多用電表；?傳感器的簡(jiǎn)單使用. 高考除了對(duì)課本中原有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考查外，還增加了對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的考查，利用學(xué)生所學(xué)過的知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材或?qū)嶒?yàn)方法加以重組，來完成新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的考查將逐步取代對(duì)課本中原有的單純學(xué)生實(shí)驗(yàn)的考查. [應(yīng)考策略]　1.熟知各種器材的

2、特性.2.熟悉課本實(shí)驗(yàn)， 抓住實(shí)驗(yàn)的靈魂——實(shí)驗(yàn)原理，掌握數(shù)據(jù)處理的方法，熟知兩類誤差分析. 第1講　力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新 解題方略 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法 (1)列表法：將測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格之中，可以分析兩物理量間的定性關(guān)系. (2)圖象法：根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行作圖.若是曲線應(yīng)平滑，若是直線要讓盡量多的點(diǎn)過直線，或在直線兩側(cè)均勻分布. (3)函數(shù)法：往往是根據(jù)圖象得到物理量間的函數(shù)關(guān)系方程式. 例1　如圖1甲為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情景.用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺(tái)的輕質(zhì)彈簧，讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F

3、(從電腦中直接讀出).所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中： 圖1 拉力大小F/N 0.45 0.69 0.93 1.14 1.44 1.69 標(biāo)尺刻度x/cm 57.02 58.01 59.00 60.00 61.03 62.00 (1)從圖乙讀出刻度尺上的刻度值為________ cm； (2)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖象； (3)由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m、彈簧的原長(zhǎng)為________cm.(均保留三位有效數(shù)字) 解析　(1)由圖可知，刻度尺的最小分度為0.1 cm，故讀數(shù)為63.60 cm； (2)根據(jù)

4、表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示； (3)由胡克定律可知，圖象的斜率表示勁度系數(shù)，則可知k＝≈24.85 N/m； 圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)，則可知，原長(zhǎng)為55.2 cm. 答案　(1)63.60(63.55～63.65) (2)如圖 (3)24.85(24.80～24.90)　55.2(55.0～55.5) 預(yù)測(cè)1　(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖2(a)所示的F－L圖象，由圖象可知：彈簧原長(zhǎng)L0＝________ cm，求得彈簧的勁度系數(shù)k＝________ N/m. 圖2 (2)如圖(b)所示，細(xì)繩的左端掛上鉤碼(

5、已知每個(gè)鉤碼重G＝1 N)，右端固定在彈簧的右端，O處固定一塊帶孔的數(shù)字擋板，使(1)中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖(b)，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為________ cm.由此可推測(cè)圖(b)中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為________個(gè). 答案　(1)3.0　200　(2)1.50　3 解題方略 1.本實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)是“力作用效果的等效性”. 2.對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟中兩個(gè)分力和合力的大小和方向的確定也是考查的重點(diǎn). 例2　如圖3所示，某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他找到三條長(zhǎng)度和粗細(xì)相同的橡皮筋(遵循胡克定律)，以及重物、刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子等.他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①

6、將三條橡皮筋的一端系在一起，另一端分別連一個(gè)繩套.②他分別向兩邊拉住任意兩個(gè)繩套，測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度是否相等.③在墻上A、B兩點(diǎn)釘兩個(gè)釘子，將白紙固定在墻面上合適的位置，再將橡皮筋的兩個(gè)繩套套在兩釘子上，測(cè)出此時(shí)三條橡皮筋的長(zhǎng).④將重物掛在第三個(gè)繩套C上，測(cè)量并記錄三條橡皮筋的長(zhǎng)度并記下結(jié)點(diǎn)O的位置.⑤取下白紙，畫出受力圖，驗(yàn)證平行四邊形定則.⑥換用不同的重物并改變A、B的位置重復(fù)實(shí)驗(yàn). 圖3 (1)實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是________； (2)實(shí)驗(yàn)步驟④中，有一個(gè)重要遺漏是________； (3)實(shí)驗(yàn)步驟⑥中________(選填“要”或“不要”)保證O點(diǎn)位置不變； (4)為了使

7、實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，下述做法不正確的是________. A.A、B要一樣高 B.A、B距離要適當(dāng) C.重物質(zhì)量不能太大 D.橡皮筋要與墻面平行 解析　(1)他分別向兩邊拉住任意兩個(gè)繩套，測(cè)量橡皮筋的長(zhǎng)度是否相等，目的是判斷橡皮筋的勁度系數(shù)是否相同. (2)實(shí)驗(yàn)步驟④中，有一個(gè)重要遺漏是記下拉力的方向. (3)該實(shí)驗(yàn)，橡皮筋遵守胡克定律，結(jié)點(diǎn)O處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，通過任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)是否等值反向驗(yàn)證力的平行四邊形定則，不要保證O點(diǎn)的位置不變. (4)在該實(shí)驗(yàn)中，A、B不一定要一樣高，但是A、B的距離要適當(dāng)，不能太大，也不能太小，所掛重物的質(zhì)量適當(dāng)，不能太大，拉力的方向與

8、墻面平行，則橡皮筋與墻面需平行，故A錯(cuò)誤，B、C、D正確. 答案　(1)判斷橡皮筋的勁度系數(shù)是否相同 (2)記下拉力的方向 (3)不要 (4)A 預(yù)測(cè)2　某同學(xué)利用如圖4甲所示的裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則.在豎直放置、貼有白紙的木板上固定有兩個(gè)輕質(zhì)小滑輪，細(xì)線AB和OC連接于O點(diǎn)，細(xì)線AB繞過兩滑輪，D、E是細(xì)線與光滑滑輪槽的兩個(gè)切點(diǎn).在細(xì)線末端A、B、C三處分別掛有不同數(shù)量的相同鉤碼.設(shè)所掛鉤碼個(gè)數(shù)分別用N1、N2、N3表示.掛上適當(dāng)數(shù)量的鉤碼，當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)進(jìn)行相關(guān)記錄.改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn). 　 圖4 (1)下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)操作的描述，正確的有________

9、. a.需要利用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量 b.∠EOD不宜過大 c.兩滑輪的軸心不必處于同一條水平線上 d.每次實(shí)驗(yàn)都應(yīng)使細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O處于同一位置 (2)每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需要記錄的項(xiàng)目有N1、N2、N3的數(shù)值和________. (3)該同學(xué)利用某次實(shí)驗(yàn)結(jié)果在白紙上繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理圖，則根據(jù)你對(duì)本實(shí)驗(yàn)的理解，要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，還需對(duì)該圖作出如下完善：________. 答案　(1)bc　(2)OC、OD、OE三段細(xì)線的方向　(3)過O點(diǎn)作出與FOC等大反向的力F′ 解析　(1)用鉤碼的個(gè)數(shù)可以代表拉力的大小，因此不需要測(cè)量鉤碼的質(zhì)量，故a錯(cuò)誤； ∠EOD若太大

10、，導(dǎo)致其合力較小，增大了誤差，故∠EOD不宜過大，故b正確； 只要便于記錄通過滑輪的力的方向即可，兩滑輪的軸心不必處于同一條水平線上，故c正確； 該題應(yīng)用了物體的平衡來驗(yàn)證力的平行四邊形定則，不需要每次實(shí)驗(yàn)都使細(xì)線的結(jié)點(diǎn)O處于同一位置，故d錯(cuò)誤. (2)為驗(yàn)證力的平行四邊形定則，必須作受力圖，所以先明確受力點(diǎn)，即標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示，因此從力的三要素角度出發(fā)，要記錄鉤碼的個(gè)數(shù)和記錄OC、OD和OE三段細(xì)線的方向. (3)本實(shí)驗(yàn)是要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，故應(yīng)將由平行四邊形定則得出的合力，與真實(shí)的合力進(jìn)行比較而去判斷平行四邊形定則得出的結(jié)果

11、是否正確，由圖乙可知，要驗(yàn)證力的平行四邊形定則，還需要過O點(diǎn)作出與FOC等大反向的力F′. 解題方略 《考試大綱》規(guī)定的六個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有四個(gè)涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系、探究動(dòng)能定理和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.這類實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方法，對(duì)于紙帶常有以下三大應(yīng)用： (1)由紙帶確定時(shí)間 要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(cè)量和計(jì)算，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣時(shí)間間隔為Δt＝0.02×5 s＝0.1 s. (2)求解瞬時(shí)速度 利用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.如圖5所

12、示，打n點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vn＝ 圖5 例3　(2016·全國丙卷·23)某物理課外小組利用圖6中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系.圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼.本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N＝5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為0.010 kg.實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖6 (1)將5個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑. (2)將n(依次取n＝1,2,3,4,5)個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行.釋放小車

13、，同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s，繪制st圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a. (3)對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見下表.n＝2時(shí)的st圖象如圖7所示；由圖7求出此時(shí)小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表. n 1 2 3 4 5 a/(m·s－2) 0.20 0.58 0.78 1.00 圖7 (4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖8中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出an圖象.從圖象可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受的合外力成正比. 圖8 (5)利用an圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為________kg(保留2位有效數(shù)字，重力加速度

14、取g＝9.8 m·s－2). (6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是________(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)) A.an圖線不再是直線 B.an圖線仍是直線，但該直線不過原點(diǎn) C.an圖線仍是直線，但該直線的斜率變大 解析　(3)因?yàn)樾≤囎龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，將題圖中點(diǎn)(2.00,0.78)代入s＝at2可得，a＝0.39 m/s2. (4)根據(jù)描點(diǎn)法可得如圖所示圖線. (5)根據(jù)牛頓第二定律可得nmg＝(M＋5m)a，則a＝n，圖線斜率k＝＝，可得M＝0.44 kg. (6)若保持木板水平，則小車運(yùn)動(dòng)中受到摩擦力的作用，n的數(shù)值相同的情況下，加

15、速度a變小，直線的斜率變小.繩的拉力等于摩擦力時(shí)，小車才開始運(yùn)動(dòng)，圖象不過原點(diǎn)，選項(xiàng)B正確. 答案　(3)0.39　(4)見解析圖　(5)0.44　(6)B 預(yù)測(cè)3　在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中時(shí)，甲、乙兩組分別用如圖9(a)、(b)所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器(B)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(A)固定在軌道一端.甲組實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a－F圖象. 圖9 (1)位移傳感器(B)屬于________.(填“發(fā)射器”或

16、“接收器”) (2)甲組實(shí)驗(yàn)把重物的重力作為拉力F的條件是________________________________. (3)圖10中符合甲組同學(xué)作出的實(shí)驗(yàn)圖象的是________；符合乙組同學(xué)作出的實(shí)驗(yàn)圖象的是________. 圖10 答案　(1)發(fā)射器　(2)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量　(3)②?、? 解析　(1)位移傳感器(B)屬于發(fā)射器. (2)在該實(shí)驗(yàn)中實(shí)際是：mg＝(M＋m)a，要滿足mg＝Ma，應(yīng)該使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量. (3)在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mg＝Ma 得a＝ 而實(shí)際上a′＝

17、，即隨著重物的質(zhì)量增大，不再滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量， 所以圖中符合甲組同學(xué)作出的實(shí)驗(yàn)圖象的是②. 乙組直接用力傳感器測(cè)得拉力F，隨著重物的質(zhì)量增大，拉力F測(cè)量是準(zhǔn)確的，a－F關(guān)系為一傾斜的直線，符合乙組同學(xué)作出的實(shí)驗(yàn)圖象的是①. 解題方略 在探究動(dòng)能定理時(shí)，通常有定性分析和定量計(jì)算兩種考查方式.定性分析一般要求作出W－v2圖象，也可以拓展為與W或v2相關(guān)的物理量間的關(guān)系圖象，如l－v2等；定量計(jì)算時(shí)需要用W＝Fl計(jì)算合外力做的功，再利用ΔEk＝mv2－mv計(jì)算出動(dòng)能的變化量，比較即可. 例4　為驗(yàn)證“拉力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室找到下列器材：長(zhǎng)木板(一端

18、帶定滑輪)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、質(zhì)量為200 g的小車、質(zhì)量分別為10 g、30 g和50 g的鉤碼、細(xì)線、學(xué)生電源(有“直流”和“交流”擋).該同學(xué)進(jìn)行下列操作： A.組裝實(shí)驗(yàn)裝置，如圖11(a)所示 B.將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車 C.選用50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上 D.釋放小車，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶 E.在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖(b)所示 F.進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理 圖11 請(qǐng)你完成下列問題： (1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生電源應(yīng)選擇用________擋(選填“直流”或“交流”). (2)該同學(xué)將紙

19、帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為“0”，且認(rèn)為打“0”時(shí)小車的速度為零，其后依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6(相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s，如圖(b)所示.該同學(xué)測(cè)量出計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)3、4、5的距離，并標(biāo)在圖(b)上.則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)，小車的速度大小為________ m/s；如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)作小車所受的拉力，則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到4的過程中，拉力對(duì)小車做的功為________ J，小車的動(dòng)能增量為________ J.(取重力加速度g＝9.8 m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) (3)由(2)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該同學(xué)并沒有能夠得到“拉力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)

20、能增量”的結(jié)論，且對(duì)其他的點(diǎn)(如2、3、5點(diǎn))進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果與“4”計(jì)數(shù)點(diǎn)相似.你認(rèn)為產(chǎn)生這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因有(寫出兩條即可) ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________. 解析　(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，使用交流電源； (2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過程中的平均速度，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝0.1

21、s， 得：v4＝＝ m/s＝0.58 m/s， 在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到4的過程中，拉力對(duì)小車做的功為：W＝mgx04＝0.05×9.8×0.12 J≈0.059 J； 小車的動(dòng)能增量為：ΔEk＝Mv＝×0.2×0.582 J≈0.034 J； (2)該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因一是鉤碼重力大小并不等于繩子拉力的大小，設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：F＝Ma① 對(duì)鉤碼有：mg－F＝ma② F＝ mg， 由此可知當(dāng)M?m時(shí)，鉤碼的重力等于繩子的拉力，顯然該實(shí)驗(yàn)中沒有滿足這個(gè)條件；另外該實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行平衡摩擦力操作，否則也會(huì)造成較大誤差. 答案　(1)交流 (2)0.58　5.9×10

22、－2　3.4×10－2 (3)①小車質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；③沒考慮鉤碼動(dòng)能的增加. 預(yù)測(cè)4　探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖12所示.實(shí)驗(yàn)過程中有平衡摩擦力的步驟，并且設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功以整數(shù)倍增大，即分別為W0、2W0、3W0、4W0…. 圖12 (1)實(shí)驗(yàn)中首先通過調(diào)整木板傾斜程度平衡摩擦力，目的是________(填寫字母代號(hào)). A.為了釋放小車后小車能做勻加速運(yùn)動(dòng) B.為了增大橡皮筋對(duì)小車的彈力 C.為了使橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功 D.為了使小車獲得較大的動(dòng)能 (2)圖13是在正確操作情

23、況下打出的一條紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一部分，已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度vm＝________m/s(保留3位有效數(shù)字). 圖13 (3)幾名同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中分別得到了若干組橡皮筋對(duì)小車做的功W與小車獲得的最大速度vm的數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)繪出了下列給出的四個(gè)圖象，你認(rèn)為其中正確的是________. 答案　(1)C　(2)1.22　(3)D 解析　(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄亢贤饬ψ龉εc物體速度的關(guān)系，平衡摩擦力后，橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功. (2)由圖可知，小車先做加速度變化的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，

24、小車獲得的速度最大，即vm＝ m/s＝1.22 m/s. (3)由W∝v，知D正確. 解題方略 1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的數(shù)據(jù)處理 方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算.代入ghn和v，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ghn＝v，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律. 方法二：任取兩點(diǎn)計(jì)算.任取兩點(diǎn)A、B測(cè)出hAB，算出ghAB；算出v－v的值；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若ghAB＝v－v，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律. 方法三：圖象法.從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2－h(huán)圖線.若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條

25、過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律. 2.誤差分析 教材中驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)是利用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究的，在重物和紙帶下落過程中要克服阻力做功，故動(dòng)能的增加量一定略小于重力勢(shì)能的減少量，這是不可避免的，屬于系統(tǒng)誤差.而利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，動(dòng)能的減少量略大于重力勢(shì)能的增加量，所以在對(duì)誤差進(jìn)行分析時(shí)，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法和條件合理分析，不能盲目套用公式或結(jié)論. 例5　(2016·全國乙卷·22)某同學(xué)用圖14(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz，打出紙帶的一部分如圖(b)所示.

26、 圖14 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其它題給條件進(jìn)行推算. (1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為________，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度大小為________. (2)已測(cè)得s1＝8.89 cm，s2＝9.50 cm，s3＝10.10 cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80 m/s2，實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%.由此推算出f為________Hz. 解析　(1)由于重物勻加速下落，B點(diǎn)的速度vB等于AC段的平

27、均速度，即vB＝ 由于T＝，故vB＝(s1＋s2) 同理可得vC＝(s2＋s3) 勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a＝ 故a＝＝＝(s3－s1)① (2)重物下落的過程中，由牛頓第二定律可得 mg－F阻＝ma② 由已知條件F阻＝0.01mg③ 由②③得a＝0.99g 由①得f＝，代入數(shù)據(jù)得f≈40 Hz 答案　(1)(s1＋s2)　(s2＋s3)　(s3－s1)　(2)40 預(yù)測(cè)5　某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖15所示.氣墊導(dǎo)軌與水平桌面的夾角為θ，導(dǎo)軌底端P點(diǎn)有一帶擋光片的滑塊，滑塊和擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片的寬度為b，滑塊與沙桶由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩

28、相連.導(dǎo)軌上Q點(diǎn)固定一個(gè)光電門，擋光片到光電門的距離為d. 圖15 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作： ①開啟氣泵，調(diào)節(jié)細(xì)沙的質(zhì)量，使滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則沙桶和細(xì)沙的總質(zhì)量為________； ②在沙桶中再加入質(zhì)量為m的細(xì)沙，讓滑塊從P點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng).已知光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt，則滑塊通過Q點(diǎn)的瞬時(shí)速度為________. (2)在滑塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，滑塊的機(jī)械能增加量ΔE1＝________，沙桶和細(xì)沙的機(jī)械能減少量ΔE2＝________.在誤差允許的范圍內(nèi)，如果ΔE1＝ΔE2，則滑塊、沙桶和細(xì)沙組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒. 答案　(1)①M(fèi)sin θ?、?/p>

29、 (2)M()2＋Mgdsin θ　(Msin θ＋m)gd－(Msin θ＋m)()2 解析　(2)沙和沙桶總質(zhì)量為Msin θ＋m， 重力勢(shì)能減少量為ΔEp＝(Msin θ＋m)gd， 而動(dòng)能增量為ΔEk＝(Msin θ＋m)()2 所以ΔE2＝ΔEp－ΔEk ＝(Msin θ＋m)gd－(Msin θ＋m)()2 例6　(2016·全國甲卷·22)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖16所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接.向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測(cè)量和計(jì)算，可求

30、得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能. 圖16 (1)實(shí)驗(yàn)中涉及到下列操作步驟： ①把紙帶向左拉直 ②松手釋放物塊 ③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 ④向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量 上述步驟正確的操作順序是________(填入代表步驟的序號(hào)). (2)圖17中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為________m/s.比較兩紙帶可知，________(填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大. 圖17 解析　(1)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)操作過

31、程，正確步驟應(yīng)為④①③②. (2)物塊脫離彈簧時(shí)速度最大，v＝＝ m/s＝1.29 m/s；由動(dòng)能定理ΔEp＝mv2，據(jù)紙帶中打點(diǎn)的疏密知M紙帶獲得的最大速度較大，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能較大. 答案　(1)④①③②　(2)1.29　M 預(yù)測(cè)6　某研究小組設(shè)計(jì)了一種“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案.如圖18所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切)，B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)). 　 圖18 第一次實(shí)驗(yàn)，如圖(a)所示，將滑槽末端與桌面右端M對(duì)齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點(diǎn)，測(cè)出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、

32、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1； 第二次實(shí)驗(yàn)，如圖(b)所示，將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P′點(diǎn)，測(cè)出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2. (1)在第二次實(shí)驗(yàn)中，滑塊到M點(diǎn)的速度大小為________.(用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示，已知重力加速度為g). (2)通過上述測(cè)量和進(jìn)一步的計(jì)算，可求出滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________.(選填序號(hào)) A.h的測(cè)量 B.H的測(cè)量 C.L的測(cè)量 D.x2的測(cè)量 (3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h＝15 cm、H＝25 c

33、m、x1＝30 cm、L＝10 cm、x2＝20 cm，則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 答案　(1)x2　(2)BCD　(3)0.5 解析　(1)滑塊在桌面右端M點(diǎn)的速度大小為：v1＝，v2＝① 由豎直方向有：H＝gt2② 由①②式求得：v2＝x2③ (2)第一次測(cè)的速度為：v1＝x1④ 滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理： －μmgL＝mv－mv⑤ 由③④⑤式可得：μ＝ 由表達(dá)式可知能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是B、C、D. (3)μ＝＝＝0.5 專題強(qiáng)化練 1.在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，橡皮條一端固定于A點(diǎn). (1)如圖1所示，同時(shí)

34、使用兩只彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩套將橡皮條的另一端拉至O點(diǎn).分別記錄兩個(gè)拉力的大小和方向，其中一只彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則其示數(shù)為________ N. 圖1 (2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________. A.細(xì)繩套盡可能短一些 B.橡皮條的伸長(zhǎng)量越大越好 C.拉兩個(gè)細(xì)繩套時(shí)，兩拉力夾角越大越好 D.拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)盡量與木板平行 (3)某同學(xué)通過多次實(shí)驗(yàn)得出：力的合成遵循平行四邊形定則.圖2為根據(jù)其中一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的兩個(gè)力F1、F2的圖示，請(qǐng)利用平行四邊形定則在圖中作出這兩個(gè)力的合力F合，根據(jù)圖示可以確定合力大小為________ N. 圖2 答案　(1)

35、2.60　(2)D　(3)如圖所示　7.0 解析　(1)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)指針的指示可知，其讀數(shù)為2.60 N； (2)細(xì)繩套盡可能長(zhǎng)一些，減小力的方向的誤差.故A錯(cuò)誤； 橡皮條的伸長(zhǎng)量不是越大越好，方便作圖即可，故B錯(cuò)誤； 兩條細(xì)繩的夾角不是越大越好，以方便作平行四邊形為宜.故C錯(cuò)誤. 拉細(xì)繩套時(shí)，橡皮條、細(xì)繩套和彈簧測(cè)力計(jì)平行貼近木板，使得結(jié)點(diǎn)所受的幾個(gè)力在同一平面內(nèi)，故D正確. (3)根據(jù)力的平行四邊形定則畫出圖象如圖所示： 根據(jù)圖象可知，合力大小為F合＝7.0 N. 2.在利用如圖3甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).所用的鉤碼的質(zhì)量都是30 g.

36、實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將4個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次掛完鉤碼待彈簧穩(wěn)定后測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，并將數(shù)據(jù)填在了下面的表中.(彈簧始終未超過彈性限度，取g＝10 m/s2)，試完成下列問題： 圖3 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 鉤碼總質(zhì)量(g) 0 30 60 90 120 彈簧總長(zhǎng)度(cm) 6.00 7.11 8.20 9.31 10.40 (1)請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)紙中作出彈簧彈力大小F跟彈簧總長(zhǎng)度x之間的函數(shù)關(guān)系圖象. (2)由圖象求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________ N/m(保留兩位有效數(shù)字). (3)某同

37、學(xué)直接利用表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了鉤碼質(zhì)量m跟彈簧總長(zhǎng)度x之間的函數(shù)關(guān)系圖象是一條直線，該圖象斜率所表示的物理意義是________________；該圖象在橫軸上截距的物理意義是________________. 答案　(1)如圖所示 (2)27 (3)彈簧的勁度系數(shù)與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋戎怠椈傻脑L(zhǎng) 3.為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置： 圖4 (1)以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是(　　) A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運(yùn)動(dòng) B.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行 C.先接通電源后釋放小車 D.實(shí)驗(yàn)中小車的

38、加速度越大越好 (2)在實(shí)驗(yàn)中，得到一條如圖5所示的紙帶，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T＝0.1 s，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，則小車的加速度a＝________ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 圖5 (3)有一組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，他們?cè)谲壍浪郊皟A斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a—F圖線，如圖6所示.圖線________是在軌道傾斜情況下得到的(填“①”或“②”)；小車及車中砝碼的總質(zhì)量m＝_______

39、_ kg. 圖6 答案　(1)BC　(2)0.34　(3)①　0.5 解析　(1)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是細(xì)線的拉力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；細(xì)線的拉力為小車的合力，所以細(xì)線與木板平行，則應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行，故B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放，先接通電源后釋放小車，故選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，小車的加速度適當(dāng)大一些，故D錯(cuò)誤. (2)根據(jù)作差法得：a＝≈0.34 m/s2. (3)由圖象可知，當(dāng)F＝0時(shí)，a≠0，也就是說當(dāng)細(xì)線上沒有拉力時(shí)小車就

40、有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高，所以圖線①是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的，根據(jù)F＝ma得a－F圖象的斜率k＝，由a－F圖象得圖象斜率k＝2，所以m＝0.5 kg. 4.(2016·四川理綜·8)用如圖7所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能.將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個(gè)光電門，計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)與兩個(gè)光電門相連.先用米尺測(cè)得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，靜止釋放，計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t，用米尺測(cè)量A、O之間的距離x. 圖7 (1)計(jì)算滑

41、塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是________. (2)為求出彈簧的彈性勢(shì)能，還需要測(cè)量________. A.彈簧原長(zhǎng) B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣? C.滑塊(含遮光片)的質(zhì)量 (3)增大A、O之間的距離x，計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將________. A.增大 B.減小 C.不變 答案　(1)　(2)C　(3)B 解析　(1)滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，v＝. (2)根據(jù)功能關(guān)系可得，Ep＝mv2，則還需要測(cè)量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量，選項(xiàng)C正確. (3)增大A、O之間的距離x，彈簧的彈性勢(shì)能增大，滑塊離開彈簧后的速度增大，從B到C的時(shí)間t將減小，選項(xiàng)B正確. 5.如圖8甲所示為驗(yàn)

42、證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖，地面以下為較松軟的泥土.實(shí)驗(yàn)時(shí)把一質(zhì)量為m的鐵塊舉到離地面高為H的地方，讓其自由下落，落入泥土中.鐵塊下面貼有力傳感器(質(zhì)量忽略不計(jì))，可測(cè)得泥土中任意深度h處鐵塊受到的阻力Ff，圖乙為計(jì)算機(jī)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)繪制的擬合圖象(橫軸表示深度h，單位cm，縱軸表示阻力Ff，單位N). 圖8 分析圖象數(shù)據(jù)，可得出鐵塊受到的阻力Ff與深度h的關(guān)系為________(選填“Ff＝kh2”、“Ff＝kh3”或“Ff＝kh4”).某次實(shí)驗(yàn)中，鐵塊下落深度為h1時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，嘗試寫出鐵塊從下落到落地前驗(yàn)證其機(jī)械能守恒定律的方程________(比例系數(shù)k為已知) 答案　Ff＝

43、kh3　mgH＝kh－mgh1(不能移項(xiàng)，移項(xiàng)物理意義不清晰) 解析　由題圖乙知，當(dāng)h＝2 cm時(shí)，F(xiàn)f＝8 N，當(dāng)h＝2.5 cm時(shí)，F(xiàn)f≈15.6 N，可知鐵塊受到阻力Ff與深度h的關(guān)系為Ff＝kh3，對(duì)進(jìn)入泥土的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得：mgh1－Wf＝0－mv2， Ff－h(huán)圖線圍成的面積表示克服摩擦力做功，運(yùn)用數(shù)學(xué)微積分得：Wf＝kh， 可知落地的動(dòng)能為：Ek＝mv2＝kh－mgh1， 根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgH＝mv2， 即mgH＝kh－mgh1. 6.用如圖9所示裝置做“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)擋板時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面. 圖9 (1)為了保證細(xì)繩的拉力

44、等于小車所受的合外力，以下操作必要的是________(選填選項(xiàng)前的字母). A.在未掛鉤碼時(shí)，將木板的右端墊高以平衡摩擦力 B.在懸掛鉤碼后，將木板的右端墊高以平衡摩擦力 C.調(diào)節(jié)木板左端定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行 D.所加鉤碼的質(zhì)量盡量大一些 (2)如圖10是某次實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分.O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒有畫出，所用交流電源的頻率為50 Hz.通過測(cè)量，可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為______ m/s. 圖10 (3)甲同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范地操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.他把小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打下的點(diǎn)

45、記為O，再依次在紙帶上取等時(shí)間間隔的1、2、3、4、5、6等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v.如圖11是根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2－s圖象.已知此次實(shí)驗(yàn)中鉤碼的總質(zhì)量為0.015 kg，小車中砝碼的總質(zhì)量為0.100 kg，取重力加速度g＝ 9.8 m/s2，則由圖象可知小車的質(zhì)量為________kg(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 圖11 (4)在鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的情況下，乙同學(xué)認(rèn)為小車所受拉力大小等于鉤碼所受重力大小.但經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)他發(fā)現(xiàn)拉力做的功總是要比小車動(dòng)能變化量小一些，造成這一情況的原因可能是__________(選填選項(xiàng)前的字母).

46、 A.滑輪的軸處有摩擦 B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近 C.長(zhǎng)木板的右端墊起的高度過高 D.鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力 答案　(1)AC　(2)0.36　(3)0.18　(4)C 解析　(1)為保證細(xì)繩的拉力等于小車所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡時(shí)應(yīng)不掛鉤碼，同時(shí)需保證細(xì)繩與木板平行，故選 A、C. (2)vB＝＝ m/s＝0.36 m/s. (3)設(shè)鉤碼的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，砝碼的總質(zhì)量為m0，對(duì)鉤碼mg－FT＝ma對(duì)小車和砝碼FT＝(m0＋M)a，可推出a＝，再代入運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2＝2as 得v2＝2s，由此可知圖象斜率為，由圖象可知圖象斜率k＝1(

47、注意橫軸單位)，代入可得小車質(zhì)量M≈0.18 kg. (4)若拉力做功小于小車動(dòng)能增量，說明有其他力做功，可能是平衡摩擦力過度，故C正確. 7.某同學(xué)用如圖12所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺(tái)上，鋼球靜止于A點(diǎn)，光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間t可由計(jì)時(shí)器測(cè)出，取v＝作為鋼球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度.記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小ΔEp與動(dòng)能變化大小ΔEk，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒. 圖12 (1)用ΔEp＝mgh計(jì)算鋼

48、球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)的鋼球球心到________之間的豎直距離. A.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端 B.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心 C.鋼球在A點(diǎn)時(shí)的底端 (2)用ΔEk＝mv2計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小，用刻度尺測(cè)量遮光條寬度，示數(shù)如圖13所示，其讀數(shù)為________cm.某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.010 0 s，則鋼球的速度為v＝________m/s. 圖13 (3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果： ΔEp(×10－2 J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 ΔEk(×10－2 J) 5.04 10.1 15.1 2

49、0.0 29.8 他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)說明理由. (4)請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議. 答案　(1)B　(2)1.50　1.50　(3)不同意　理由見解析　(4)見解析 解析　(1)鋼球下落高度h，應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)鋼球球心到鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心之間的豎直距離，故選B. (2)遮光條的寬度d＝1.50 cm，鋼球的速度v＝＝1.50 m/s (3)不同意，因?yàn)榭諝庾枇?huì)造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp. (4)分別測(cè)出光電門和球心到懸點(diǎn)的長(zhǎng)度L和l，計(jì)算ΔEk時(shí)，將v折算成鋼球的速度v′＝v.