力学实验专题

1、力学实验专题一、动力学三个重要实验：（一）验证牛顿第二定律F合 = ma（二）探究动能定理 （三）验证机械能守恒定律EP =EK 【实验原理分析】在验证牛顿第二定律和探究动能定理中，如图甲所示，均取小车作为研究对象，它在恒定合外力F合作用下，做匀加速运动的位移、速度和加速度可由它所拖着的纸带通过打点计时器打点来测定（详见后面数据采集方式）；但由于运动时小车和纸带受到了摩擦力的影响，使得对小车的拉力F不等于小车所受的合外力F合，即FF合。为使F=F合，必须设法消除或抵消摩擦力的影响，所以通常的做法有两种：一是将小车换成滑块，然后让它在气垫导轨上运动，可近似认为摩擦力已消除；另一是平衡摩擦力，具体

2、做法如图乙，在长木板没有定滑轮的一端垫一小木块，在不给小车加任何牵引力的情况下，即不要把悬挂小盘的细线系在小车上，给小车一个初速度，让小车拖着打点的纸带运动，调整长木板的倾角，直到打出的纸带点迹分布均匀，表示小车恰好匀速下滑，说明已平衡了摩擦力。当然，还有其他平衡摩擦力的方法，如例1及变式训练1。 那么，如何测出对小车的恒定拉力F呢？方法一：如例1及变式训练1，因为重物的质量便于用天平称量，所以可以考虑用砝码盘及盘中砝码的重力mg来替代对小车的拉力F，即F = mg = Ma，本方法从理论上讲，不需要满足m<<M来减少系统误差，但在改变m或M时，都必须重新平衡摩擦力，实际上很难操作

3、，故本方法并未被推广。【例1】测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题。为此，某同学设计了如下实验方案： A实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角，直至轻推滑块后， 滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码， 让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动。请回答下列问题：滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带所打出点的分布应该是_；滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小_钩码的重力大小(选填 “大于”、“等于”或“小于”)参考答案：1、等间距(或均匀) 等

4、于解析：取下细线前，匀速下滑 对小车：Mgsin- f - F =0 对钩码： F - mg =0 取下细线后，匀加速下滑: Mgsin- f = Ma F=Ma； F=mg经过以上处理，对小车，有： F合= mg =Ma【变式训练1】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量，砝码盘质量，所使用的打点计时器交流电频率Hz。其实验步骤是：A按图中所示安装好实验装置；B调节长木板的倾角，轻推小车后，使 小车能沿长木板向下做匀速运动；C取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝 码的质量；D先接通电源，再放开小车，打出一条 纸带，由纸带求得小车的

5、加速度；E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复步骤，求得小车在不同合外力作用下的加速度。KS*5U.C#O%M 回答以下问题：按上述方案做实验，是否要求砝码和砝 码盘的总质量远小于小车的质量？ （填“是”或“否”）。实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸 带可求得小车的加速度 m/s2。某同学将有关数据填入他所设计的表格 中，并根据表中的数据画出图象 （如图）。造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是 ，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是 ，其大小是 。参考答案：否 0.77 在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力,砝码盘的重力, 0.070.08N方法二：用弹簧秤沿着平行

6、长木板方向拉着小车运动，由于很难保持拉力恒定，故本方法不能采用。方法三：为了能够直接测出拉力又能保持拉力恒定，可在方法二的基础上做适当的改进，如图丙所示。本方法系统误差的主要来源是绳子与滑轮之间的摩擦，使得弹簧秤示数大于对小车的实际拉力。方法四：（目前最常用的方法）如图丁所示，因为重物的质量便于用天平称量，所以可以考虑用砝码盘及盘中砝码的重力mg来替代对小车的拉力F，即F = mg = Ma，那么，(F = mg ； F = Ma )? 对于小车：F f = M·a f = 0 即消除或平衡摩擦力后， F = M·a 对于钩码： mg - F =m·a

7、联立可得 ， 当m<<M时，F mg， 比例系数k 1/M当不能满足m<<M时，则M一定时，m，k，所作出的a-F图线将明显偏离直线向下弯曲。或mg一定时，1/M，k，所作出的a-1/M图线将明显偏离直线向下弯曲。综上分析可知，本实验方法需控制的条件有两个：一是消除或平衡摩擦力；二是保证砝码盘及盘中砝码的总质量m远小于小车的质量M。【例2】在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):(1)下列说法中正确的是().(A)平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上(B)连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行(C)平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动(D)

8、小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车参考答案：BCD(2)研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下:(A)用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量.(B)按图装好实验器材.(C)把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶.(D)将打点计时器接在6V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量.(E)保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验.(F)分析每条纸带，测量并计算出加速度的值.(G)作a-M关系图像，并由图像确定a、M关系.该同学漏掉的重要实验步骤是

9、_ _，该步骤应排在_步实验之后.在上述步骤中，有错误的是_，应把_改为_.在上述步骤中，处理不恰当的是_，应把_改为_.参考答案：平衡摩擦力，B D，蓄电池，学生电源 G，a-M, 【变式训练2】利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:(1)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直线，乙同学画出的图像为图中的直线.直线、在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是().(A)实验前甲同学没有平衡摩擦力(B)甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了(C)实验前乙同学没有平衡摩擦力(D)乙同

10、学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了(2)在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于始终没有满足M>>m(m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件，结果得到的图像应是如下图中的图().(3)在研究小车的加速度a和拉力F的关系时，由于始终没有满足M>>m的关系，结果应是下图中的图().参考答案：(1)BC(2)D(3)D【变式训练3】为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“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摩擦力后，在小车上安装一薄板，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

11、，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进行测量，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）通过对实验结果的分析，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图象简要阐述理由。参考答案：（1）之前 （2）见右图（3）同意。在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。方法五：在方法四中为了避免用mg来近似替代对小车的拉力F，并且近似程度还要受到m或M的改变影响，可以考虑在绳子与小车之间安装一个力传感

12、器，并与计算机连接，能够直接显示并读出拉力的大小。实验名称实验装置实验应控制的条件验证牛顿第二定律图1消除或平衡摩擦力 ;当M>>m时，可近似认为小车M所受的拉力F等于钩码重力mg探究动能定理图1图2消除或平衡摩擦力验证机械能守恒定律（测定重力加速度）图3当摩擦和空气阻力可不计，即物体自由下落时，只有重力做功验证牛顿第二定律： a F合 a 1 / M【实验方法】控制变量法1.控制质量M不变，探究加速度a与合外力F合的关系；2.控制合外力F合 不变，探究加速度a与质量M的关系；【测量仪器】天平、打点计时器【常用实验装置】【数据采集方式】 纸带打点计时器验证牛顿第二定律1、公式法：

13、式中s=s2s1=s3s2=s4s3=s5s4=s6s5=,T为相邻两计数点之间的时间间隔。为了减小偶然误差，要求充分利用各测量数据。但如果采用分别求出、然后取平均值，即可见，实际上只利用首尾两个数据而其他数据都未得到利用，这样偶然误差太大。所以，通常做法是逐差法求加速度即：n为偶数时，n为奇数时，可舍去最后一个sn，不难看出逐差法求加速度虽然能充分利用各测量数据，减小偶然误差，但实际上还是“两段法”。2、图像法：选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图中0、1、26点所示。方法一：先由平均速度法求出各计数点的瞬时速度，再由公式，作出

14、v-t图象，图线的斜率等于加速度，纵轴截距表示打下计数点0时的速度v0。方法二：测量1、2、36计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3S6。通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值。以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，绘出t图线。则由公式，t图线的斜率等于加速度的一半，即，纵轴截距表示打下计数点0时的速度v0。同理，若作出t图线，其斜率等于加速度a，纵轴截距表示打下计数点0时的速度v0的两倍。方法三：先由平均速度法求出各计数点的瞬时速度，再由公式，如绘出图像，其斜率也等于加速度a，纵轴截距表示打下计数点0时

15、的速度v0平方的一半。如绘出图像，其斜率则等于等于加速度的两倍，即2a，纵轴截距表示打下计数点0时的速度v0平方。【例3】某同学用如图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a安装好实验器材。b、接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、26点所示。c、测量1、2、36计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3S6。d、通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。e、分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值。f、以为纵坐标、t为横坐

16、标，标出与对应时间t的坐标点，划出t图线。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在厦门的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项代号）A、电压合适的50Hz交流电源 B、电压可调的直流电源 C、刻度尺 D、秒表 E、天平 F、重锤将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图4所示，则S2= cm，S5= cm。该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出t。根据t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0= m/s；它在斜面

17、上运动的加速度a= m/s2。参考答案： A，C （2.972.99），（13.1913.21）如图 （0.160.20），（4.505.10）【变式训练4】如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度。 所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）中的器材。A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作 图象，

18、其纵轴表示的是 ，横轴表示的是 。参考答案： D ，速度平方的二分之一，重物下落的高度。【解析】本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，选D。由公式，如绘出图像，其斜率也等于重力加速度。探究动能定理验证机械能守恒定律平均速度法求瞬时速度 【数据处理与分析】实验名称数据处理与分析方法验证牛顿第二定律建立aF和a1/M图像；通过线性关系分析探究动能定理以W为横轴， 为纵轴，作出W图像分析，若图线的斜率与小车的质量在误差允许范围内近似相等，则说明外力对物体

19、所做的功等于物体动能的增量；或通过计算得出结论。验证机械能守恒定律建立图像分析，若图线的斜率与当地的重力加速度g在误差允许范围内近似相等，则说明机械能守恒（提示：本方法也可以用来测量重力加速度g）；或通过计算得出结论。【例4】探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下： （1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、； （2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、； （3）作出草图； （4）分析图像。如果图像是一条直线，表明W；如果不是直线，可考虑是否存在、等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是_。A本实验设法让橡皮筋对小车做的功

20、分别为W、2W、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、。B小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。参考答案：D。解析：本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是

21、指橡皮绳做功完毕时的速度，而不是整个过程的平均速度，所以D选项是错误的。【变式训练5】利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。（1）为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有 。（填入正确选项前的字母）A. 天平 B秒表 C米尺（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： 。参考答案：ks5u（1）Cks5u（2）打点计时器与纸带间存在摩擦【变式训练6】利用上题图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要

22、测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。a. 用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间,通过计算出瞬时速度.b. 用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度.c. 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，并通过计算出高度.d. 用刻度尺测出物体下落的高度，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。以上方案中只有一种正确，正确的是 d 。（填入相应的字母）参考答案：d【强化闯关】1、如图所示的实验装置可以验证牛顿运动

23、定律，小车上固定一个盒子，盒子内装有沙子。沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车、盒子及盒内沙子质量）记为M。（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出aF图象，图象是一条过原点的直线。aF图象斜率的物理意义是 。你认为把沙桶的总重力mg当做合外力F是否合理?答：_(填“合理”或“不合理”)本次实

24、验中，是否应该满足M>>m这样的条件?答：_(填“是”或“否”)；理由是_。参考答案：沙桶的总质量与小车的总质量之和的倒数，即1/（M +m） 合理否。研究对象是系统，系统总质量不变。分析与解答：对于小车： F = M a 对于沙桶：    mg - F = m·a        对于小车： F = (M -m) a 对于沙桶：  (m +m) g - F = (m+m) a 由可得： mg =（M +m）a由可得： (m

25、+m) g = （M +m）a 小结：明确实验目的，进行原理分析确定研究对象 受力分析 过程分析 列出原始方程 得出结果 分析判断 处理实验数据，对结论进行分析和评价2、如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1>m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有_(在横线上填入选项前的编号)物块的质量m1、m2；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；绳子的长度（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：绳的质量要轻：在

26、“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；两个物块的质量之差要尽可能小.以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 。（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）（3）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议： 。参考答案：（1）或 （2）（3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”；等等。分析与解答：（1）当绳子质量、受力后伸长量及摩擦等阻力可忽略不计时，对A、B组成的系统，Ep = Ek即 式中、 （2）绳子太长，绳子的质量便不可忽略；两个物块的质量之差越小，绳子的质量、及摩擦等阻力便不可忽略，造成的系统误差较大。3、

27、(1)图中的甲、乙两图表示用同一套器材测量物块P与金属板间的滑动摩擦力的两种不同方法。甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右用力F拉P，使P向右运动；乙图把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动。图中已把两种方法中弹簧测力计的示数放大画出，则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是 N。若用弹簧测力计测得物块重780N，则物块P与金属板间的动摩擦因数为 。(取两位有效数字)实验时需要测量的物理量是： 待测质量的表达式为m= (2)某同学在做“测定木板与木块间动摩擦因数”的实验时，设计了两种实验方案：方案一：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图（a）所示方案

28、二：用弹簧测力计钩住木块，用力拉动木板，如图（b）所示除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重量均为2.00N的砝码上述两种方案中，你认为更合理的方案是_，理由是_该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示：实验次数12345砝码/个数01234砝码对木块压力/N02.004.006.008.00测力计读数/N1.502.002.502.903.50他根据上述数据在坐标纸上作出摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象（以F为横坐标）(如图c所示)图象不过原点的原因是 参考答案： (1)250 032(2分)（2）b，木板向左运动的快慢不

29、会引起测力计的示数发生变化 压力N中漏掉了木块的重力6.00（填6.0或6均可）4、请完成以下两小题。（1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。KS*5U.C#O%下木板的加速度可以用d

30、、t表示为a；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）。改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是。用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是。a可以改变滑动摩擦力的大小b可以更方便地获取多组实验数据c可以比较精确地测出摩擦力的大小d可以获得更大的加速度以提高实验精度（2）某探究学习小组的同学们欲探究“做功与物体动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。该学习小组的同学想用砂和砂桶的重力作为滑块受到的合外力。为了实现这个想法，该小组成员提出了以下实验措施，你认为有效的有 A保持砂和砂桶的质量远大于滑

31、块质量水平实验台滑轮砂和砂桶滑块细线打点计时器纸带长木板B保持砂和砂桶的质量远小于滑块质量C保持长木板水平D把木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力E调整滑轮的高度使细线与长木板平行利用本实验装置还可以进行哪些物理规律探究？ （至少写出两个）参考答案：（1）2d/t2 保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值 c bc(2)BDE 探究滑动摩擦力与正压力的关系或测定动摩擦因数；探究物体运动速度随运动时间变化规律或探究匀变速运动规律；探究物理的加速度与力、质量的关系等。5、某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平

32、板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下： 用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m； 用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2； 将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 重复步骤数次，并求挡光时间的平均值； 利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值； 多次改变斜面的倾角，重复实验步骤，做出f-关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：斜面倾角的余弦= ；滑块通过光电门时的速度v= ；滑块运动时的加速度a= ；滑块运动时所受到的摩擦阻力f=

33、 ；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d= 。参考答案：（1） （2）3.62cm【解析】(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力, 根据三角形关系可得到根据根据运动学公式,有,所以，根据牛顿第二定律,则有.(2) 在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm.6、如图甲所示某同学将一端固定有滑轮的长木板水平放置在桌面上，利用钩码通过细线水平拉木块，让木块从静止开始运动，利用打点计时器在纸带上记录木块的运动情况，如图乙所示，其中O点

34、为纸带上记录到的第一点，A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点，图乙所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离。已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz。（以下计算结果均保留两位有效数字） （1）打点计时器打下B点时木块的速度vB=_m/s；木块移动的加速度a=_m/s2。 （2）接着，该同学利用天平测出钩码的质量m=0.10kg和木块的质量为M=0.40kg，根据给出的和已经算出的数据，该同学分别应用不同的方法计算出木块与木板间的动摩擦因数。请写出主要方程式和最后的结果（忽略滑轮质量和滑轮阻力，取g=10m/s2）。 方法一：主要方程式_(结果用字母表示) 结果=_。 方法二：主要方程式_(

35、结果用字母表示) 结果=_。参考答案： (1)078 039 (2)方法一： =0.20 方法二： =0.20 7、（1）某同学做探究动能定理的实验，如图所示，图中小车在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车作的功为w。当用2条，3条 实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出。20090514除了图中已有的器材外，还需要导线，开关，（ ）（填测量工具）和（ ）电源。（填“交流”或“直流”）实验中小车会受到阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在（ ）侧垫高木板。（填左或右）若粗糙木板水平，小车在橡皮筋的作用下，当小

36、车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置可能是（ ）A橡皮筋处于原长状态 B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉连线处 D小车已过两个铁钉连线处某次所打纸带如下图所示，在正确操作的情况下打在纸带上的点，并不都是均匀的为了测量小车获得的速度，应选用纸带的（ ）部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）（2）用如图所示的装置做探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系的实验。为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉摩擦力的效果，某同学在三种不同倾角下做了三次实验，得到的三条纸带如图所示，则哪一条纸带所对应的斜面倾角是合适的（ ）甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，

37、即Wv图，如图甲，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即Wv2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（ ）A甲的分析正确，乙的分析不正确B甲的分析不正确，乙的分析正确C甲和乙的分析都正确D甲和乙的分析都不正确参考答案：（1）刻度尺 交流 左 B GJ （2）CB8（）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线

38、_是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“”或“”）；（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_kg；滑块和轨道间的动摩擦因数=_（取10 m/s2）位移传感器接收部分滑块力传感器位移传感器发射部分重物轨道（a）F/Na/ms-2/×10-5Pa1-2024（b）（）探究恒力做功与动能变化的关系实验题小车打点计时器纸带钩码滑轮垫块制动装置如图所示为探究恒力做功与动能变化的关系实验的装置。小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面。打点计时器工作频率为50Hz.（1）某同学在实验中有如下操作，则恰当的是 。A滑板的一端要垫一块小垫块，使小车在没有拉力的情况下能匀速下滑B滑轮的高低不要调

39、整，实验中细线拉车的方向可以不与滑板平行C小车停在靠近打点计时器附近，先接通打点计时器电源，再释放小车D实验时要选用钩码质量m远小于小车质量M，这样小车受到的拉力F可以认为是钩码的重力mg （2）图下为钩码质量m=20g，小车质量为M=217g时某实验小组得到的一条纸带，0点为小车静止时所打的点，随后从看的清楚位置开始每隔10个打点为一个计数点，标上1、2、8 ，测量他们分别到O点之间的距离si（单位：cm）；则打点计时器在打第5个计数点时，小车的速度v5=_0.342_m/s，此时小车动能为Ek5=_1.27×10-2_J。01234567801.704.288.1013.1019

40、.3526.7835.5545.45cmEk、W/JW关系EK关系（3）该实验小组，根据上述实验数据，画出动能Ek和拉力F做功W随位移S的变化规律,从图像中可以发现小车动能的增量并不等于拉力做的功，出现这种现象的原因是： 该小组在实验中没有平衡摩擦力 ；WS图像中斜率表示的是_细绳的拉力F_；EkS图像中斜率表示的是_小车受到的合力_；如果该小组实验中，保持滑板水平状态，那么小车运动过程中受到的摩擦力是_0.13_N参考答案：（）（1）（2）0.5，0.2（）（1）ACD（2）0.342_，1.27×10-2（3） 该小组在实验中没有平衡摩擦力 ；细绳的拉力F_；_小车受到的合力_；

41、_0.13_N9（）常用的螺旋测微器的精度为0.01m，如图五所示如果它的正确读数为6.703m，请你在刻度线旁的方框内标出符合该读数的数字:A框,B框,C框。ABC在利用图六所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用到的测量仪器是：（）打点计时器，秒表，游标卡尺,（图六）刻度尺，（图五）天平，弹簧秤。（）某同学用如图所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系，在实验中，他把钩码的重力当作小车受到的合力：（1）为减小把钩码的重力当作小车受到的合力而带来的误差，实验中，除了平衡摩擦力、拉小车的细线与长木板平行外还应采取的措施有： （2）木块从静止开始运动，利用打点计时器在纸带上记录木块的运

42、动情况，如图所示，其中O点为纸带上记录到的第一点A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点，图乙所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离，已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz （以下计算结果均保留两位有效数字），木块运动的加速度a= m/s2（3）如果猜想力一定时，加速度与质量成反比，为对此猜想进行验证，应画纵坐标为加速度a，横坐标为 图象。19（） A框 5 ,B框 20 ,C框 25 。 （ A、D ）（）（1）钩码的质量比小车的质量小得多 （2）0.39 （3）1/m二、其他力学实验：（四）验证力的平行四边形定则（五）探究弹力与弹簧伸长的关系（六）探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度1

43、（1）如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为 mm，乙图中游标卡尺的读数为 cm乙图甲图(2)卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力所以在这种环境中已无法用天平秤量物体的质量，假设某同学在这种环境中设置了如图所示的装置(图中O为光滑的小孔)来间接测量物体的质量，给待测物体一个初速度使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中备有基本测量工具。实验时需要测量的物理量是： 待测质量的表达式为m= 参考答案：1（1） 10.501 ， 10.155 (2)弹簧测力计示数F、圆周运动半径R、周期T FT2/42R2（1）某同学在家里做“用单摆测定重力加速度“的实验，但没有适合的摆球，他

44、找到了一块大小为5cm左右，外形不规则的大理石块代替摆球。他设计的实验步骤是：A将石块用细线系好，结点为，将细线的上端固定于点B将石块拉开，使摆角大约为10°左右，然后由静止释放C从石块摆到平衡位置开始计时，测出30次全振动的总时间，由得出周期D改变间细线的长度，再做几次实验，记下相应的E求出多次实验中测得的L和T的平均值代入公式，求出重力加速度你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是_(填序号)。改正错误后，如果用图象来处理，就能解决摆长无法准确测量所带来的误差。下图中，根据正确数据得到的图象是_（填序号）。（2）以下是一些有关高中物理力学实验的描述，其中正确的是_（填序号字母）。

45、A在“研究匀变速直线运动”实验中，应该先释放小车，待其运动稳定后，再接通电源，让打点计时器在纸带上打下一系列的点。B在“验证力的平行四边形定则”实验中，拉橡皮筋的细绳应该稍长，实验时要使弹簧秤与木板平面平行，且让弹簧中心线与细绳共线；C在“用单摆测定重力加速度”实验中，如果摆长测量无误，而测得的g值偏大，其原因可能是将全振动的次数n误计为n+1；D在“验证机械能守恒定律”实验中，必须用天平测出重物的质量；参考答案：（1）CE C （2）BC 3、（1）某实验小组拟用如图1所示装置研究滑块的运动实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置图1纸带滑块钩码漏斗纸带运动方向图2A纸带B纸带C纸带在图2中，从 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有： 、 （写出2个即可）（2）在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下