高中物理力学实验

1、2016届呼和浩特市段考物理圈题题组9 力学实验（一）考法解法命题特点分析近几年段考物理力学实验试题充分体现了物理学科的特点，落实了课标考纲对学生五种能力考查的目标，考查了学生对实验原理、基本实验方法及实验技能的掌握和领会情况，同时又本着“源于教材，又不拘泥于教材”的原则，着重考查了学生利用基本原理、方法进行创新、设计实验的能力，考查了学生的综合素质。解题方法荟萃1图像法实验题几乎都贯穿一种重要的思维方法图像法。近几年段考试卷中实验部分考查图像的占75。作为思维方法和信息载体，图像既能清晰地描述物理规律、又能直观地反映物理过程、形象地表示物理量之间的定性定量关系及变化趋势。常见的实验图像问题包

2、括图像的设计和描绘、分析和计算，其思维滞点的突破口一般是函数表达式、特殊点、斜率、截距、正负、面积等诸多图像元素，难点在于隐含条件的挖掘、图像变化与物理过程变化的对接2模型建构法  物理模型可分为对象模型；条件模型；过程模型；方法模型。以模型方法指导我们的复习和教学，关键之一是理解抽象模型的本质规律，不断积累典型模型，轮动复习；关键之二是活学活用，具体问题具体分析，养成利用模型分析问题的思维习惯。忌讳之一是机械记忆物理模型，之二是僵化套用物理模型。（二）真题剖析1.（呼市2014届段考第10题）如图所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图（1）请将下面实验的主要步骤补充

3、完整将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为O点，并记录两个拉力的大小及方向；再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，记录（2）用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点，这样做的目的是【命题意图】考察验证力的平行四边形定则【解题点拨】分析：（1）力是矢量，因此在在记录力时，要记录力的大小和方向；（2）该实验采用了“等效替代”法，即用两个弹簧秤拉橡皮筋和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果相同，即橡皮筋的形变大小和方向相同解答：解：（1）该实验中需要比较两个弹簧秤拉橡皮筋时的合力和一

4、个弹簧秤拉橡皮筋时的拉力的大小和方向关系，因此在用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点时，需要记录拉力计的大小和方向故答案为：测力计拉力的大小及方向（2）该实验采用了“等效替代”法，即用两个弹簧秤拉橡皮筋和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果相同，即橡皮筋的形变大小和方向相同故答案为：使这两次弹簧测力计的拉力作用效果相同【点评】解答实验问题的关键是明确实验原理和实验目的【答案】使这两次弹簧测力计的拉力作用效果相同2（呼市2013届段考第11题）、某同学在做“探究弹簧的弹力与伸长的关系”实验中，设计了如图1所示的实验装置通过在悬挂的弹簧下面加挂钩码，逐渐使弹簧伸长，得到的数据记录在以下的表格中A请你根

5、据数据在图2的坐标中画出Fx图线；B由图线得出弹簧的劲度系数k=N/m（取两位有效数字）钩码个数 1 2 3 4 5 6弹簧弹力F（N）0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00弹簧伸长x（cm） 1.20 2.40 3.60 4.76 6.10 7.10【命题意图】考察探究弹力和弹簧伸长的关系【解题点拨】分析：根据表格中的弹簧与弹簧形变量，作出Fx的关系，得出弹力与形变量的关系，通过图线的斜率求出弹簧的劲度系数解答：解：（1）弹力与伸长量的关系图线如图所示，知道弹簧的弹力与伸长量成正比（2）图线的斜率表示劲度系数，则k=43N/m故答案为：（1）弹簧的弹力与伸长成正比（2）4

6、3【点评】解决本题的关键掌握描点作图的方法，以及知道图线的斜率表示劲度系数注意有效数字的保留【答案】（1）弹簧的弹力与伸长成正比（2）433（呼市2014届段考第12题）、借助计算机，力传感器的挂钩与其它物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出来为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关，某同学在老师的指导下做了一系列实验：将滑块平放在长木板上，用力传感器沿长木板水平拉滑块，改变拉力直到将滑块拉动；再在长木板上铺上毛巾，并在滑块上放上砝码，重复前一个过程，得到的图线分别如图甲、乙所示（1）由图乙知：在t1t2这段时间内，滑块的运动状态是（填“运动”或“静止”），滑块受到的最大静摩擦力为（填“F1”或“

7、F2”）（2）结合甲、乙两图，（填“能”或“不能”）得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论【命题意图】考察探究影响摩擦力的大小的因素【解题点拨】分析：（1）物体静止时受到拉力与静摩擦力作用，由平衡条件可知，静摩擦力等于拉力，随拉力增大，静摩擦力变大；当拉力大于最大静摩擦力时，物体运动，物体受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力小于最大静摩擦力，滑动摩擦力与物体间压力及接触面粗糙程度有关，与拉力无关；根据图示确定滑块状态，求出最大静摩擦力（2）探究最大静摩擦力与接触面粗糙程度的关系，应控制物体间的压力不变而改变接触面的粗糙程度；探究最大静摩擦力与压力的关系，应控制接触面

8、粗糙程度相同而物体间的压力相同解答：解：（1）由图乙知：在t1t2这段时间内，摩擦力不断增大，物体受到的摩擦力是静摩擦力，因此滑块的运动状态是静止；由图示可知，滑块受到的最大静摩擦力为F1（2）实验中没有控制接触面粗糙程度相同而物体间压力不同，因此不能得出最大静摩擦力与接触面的压力有关的结论故答案为：（1）静止；F1；（2）不能【点评】探究影响摩擦力大小的因素，要注意控制变量法的应用，熟练应用控制变量法是正确解题的关键【答案】（1）静止；F1；（2）不能4（呼市2014届段考第14题）.如图所示，NM是水平桌面，PN是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，光电门中心间距为L。

9、质量为M的滑块A上固定一遮光条，在质量为m的重物B牵引下，由静止滑下，光电门1、2记录遮光条遮光时间为t1和t2。遮光条宽度为d。 （1）用这个装置验证牛顿第二定律，在平衡摩擦力之后，要认为滑块A受到的合力等于物体B的重力，须满足      ；实验中，考虑到遮光条宽度不是远小L,测得的加速比真实值            （选填“大”或“小”。）（2）如果已经平衡了摩擦力，    

10、;     （选填“能”或“不能”）用这个装置验证AB组成的系统机械能守恒，理由是              。【命题意图】考察牛顿第二运动定律验证【解题点拨】分析：1、分析A、B受力情况，根据牛顿第二定律表示出细线拉力得出重物B和滑块A的质量关系利用遮光条宽度除以通过的时间求出的遮光条通过的平均速度，等于其通过的中间时刻的瞬时速度，加速运动中，则其两次通过遮光条时，时间差小于1、2两个光电门开始挡光时刻的

11、间隔为t2、根据系统机械能守恒的条件和实验装置解答解答：解：（1）根据牛顿第二定律得：对m：mg-F拉=ma对M：F拉=Ma解得：当mM时，即当B的重力远小于滑块A的重力，绳子的拉力等于B的重力，滑块A受到外力的合力等于B重物的重力利用遮光条宽度除以通过的时间求出的遮光条通过的平均速度，等于其通过的中间时刻的瞬时速度，滑块A做加速运动，则其两次通过遮光条时，时间差小于1、2两个光电门开始挡光时刻的间隔为t，因此测得的加速度比真实值小（2）如果已经平衡了摩擦力，不能用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是有摩擦力做功，系统机械能减小故答案为：（1）mM，小（2）不能，有摩擦力做功，系统机械

12、能减小【点评】本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理，正确进行误差分析，是考查学生综合能力的好题系统机械能守恒的含义是系统减少的重力势能等于系统增加的动能，或系统减少的动能等于系统增加的重力势能【答案】（1）mM，小（2）不能，有摩擦力做功，系统机械能减小5、【题干】2015·新课标卷·22某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离。（1） 物块下滑时的加速度a=m/s2，打C点时物块的速度v=m/s;（2） 已知重力加速度大小为g，为求出

13、动摩擦因数，还必须测量的物理量是（填正确答案标号）A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角【命题意图】考点：测量物块与斜面的懂摩擦因数【解题点拨】（1）根据纸带数据可知：加速度；打点C点时物块的速度（2）由牛顿第二定律得，加速度，所以求出动摩擦因数，还需测量的物理量是斜面的倾角。【答案】（1）3.25；1.79；(2)C6.【题干】2014·新课标卷·22 某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系实验装置如图(a)所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通

14、过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100 kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，重力加速度取9.80 m/s2)已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88 cm.图(a)(1)将表中数据补充完整：_；_P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.00610

15、.01790.02290.02960.0347(2)以n为横坐标，为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出 ­n图像图(b)(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k_N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k_N/m.【解题点拨】 (1)k81.7 N/m； m/N0.0122 m/N.(3)由作出的图像可知直线的斜率为5.8×104，故直线方程满足5.8×104n m/N，即k N/m(在之间均正确)由于60圈弹簧的原长为11.88 cm，则

16、n圈弹簧的原长满足，代入数值，得k(在之间均正确)【点评】合理利用图像分析图像是本题解题关键【答案】(1)81.70.0122(2)略(3)(在之间均同样给分)(在之间均同样给分)7、【题干】（2013新课标II卷·22） 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能图(a) 回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出

17、时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_(填正确答案标号)A小球的质量mB小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek_(3)图(b)中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变，m增加，sx图线的斜率会_(填“增大”“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，sx图线的斜率会_(填“增大”“减小”或“不变”)由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比图(b)【命题意图】结合平抛运动模型考查弹性势能的求解【解题点拨】 (1)根据平抛运动

18、规律求小球抛出时的动能动能Ekmv，根据平抛运动规律有：hgt2，sv0t，可得：Ek，故需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s和桌面到地面的高度h，选项A、B、C正确(3)由图像可知，s与x成正比，设图像斜率为k，则skx，弹性势能Ep与动能Ek的关系为EpEk，故Ep·x2，即弹簧的弹性势能与x的二次方成正比当h不变时，m增大，k就减小；当m不变时，h增大，k就增大【点评】理解图像、应用图像是本题关键【答案】 (1)ABC(2)(3)减小增大28【题干】2012·课标全国卷·22 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图

19、(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示图(a)所示读数为_ mm，图(b)所示读数为_ mm，所测金属板的厚度为_ mm.图(a)图(b)图7【命题意图】考查长度测量【解析】 根据螺旋测微器的读数规则，读数固定刻度可动刻度×0.01 mm，图(a)所示读数为0.010 mm，图(b)所示读数为6.870 mm，所测金属板的厚度为6.870 mm 0.010 mm 6.860 mm.【点评】物理是一门测量的科学，测量是物理学永恒的主题，长度测量必须重视 【答案】 0.0106.8706.860（三）段考圈题1.【题干】如图所示，QO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、

20、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L，质量为M的滑块A上固定一窄遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录的遮光时间分别为t1和t2，遮光条宽度为d。(1)若用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力，除平衡摩擦力外；还必须满足_；实验中测得的滑块运动的加速度等于_；(2)如果已经平衡了摩擦力，_(选填“能”或“不能”)用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是_。【圈题理由】本题考查验证牛顿第二定律和验证机械能守恒定律实验，意在考查考生对实验原理的理解和掌握情况。解析 (1)根据验证牛顿第二定律的实验原理可知，只有当Mm时

21、，方可近似地认为滑块A受到的外力的合力大小等于重物B的重力。滑块A通过两个光电门的瞬时速度可根据平均速度求得，v1、v2，再依据匀变速直线运动的规律得vv2aL，可得加速度为a。(2)虽然系统已经平衡了摩擦力，但是由于有摩擦力做功，所以不能用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒。答案(1)Mm(2)不能有摩擦力做功2.【题干】2. 某同学为探究“加速度与物体受力关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50 Hz。(1)对于实验的操作要求，

22、下列说法正确的是_。A本实验中应保持小车和传感器总质量不变B为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上C本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量(2)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出计数点之间的距离分别为sAB4.12 cm、sAC8.67 cm、sAD13.65 cm，sAE19.04 cm，sAF24.85 cm、sAG31.09 cm。则小车的加速度a_m/s2(结果保留两位有效数字)。【圈题理由】本题考查探究“加速度与物体受

23、力关系”的实验，意在考查考生对实验原理的理解能力和数据处理能力解析 (1)探究加速度与物体受力的关系时，应保持小车和传感器的总质量不变，A正确；实验中拉力为小车和传感器所受合外力，故需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，在不挂砂桶的情况下使小车能沿木板匀速下滑，B错误；因为传感器直接测量绳的拉力，故无需使细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的质量，C错误。(2)加速度可由逐差法求得a，T0.1 s，a0.42 m/s2。答案(1)A(2)0.423.【题干】某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。(1)如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相

24、应的弹簧长度，部分数据如下表。由数据算得劲度系数k_N/m。(g取9.8 m/s2)砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示；调整导轨，当滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小_。(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v0，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为_。(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图(c)。由图可知，v与x成_关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_成正比。【圈题理由】本题立意新颖，考察基本能力 解析(1)由Fkx得Fk&#

25、183;x，代入表中数据可得出k值。(2)滑块滑行过程中无摩擦阻力，自由滑动时导轨已调整到水平状态，故滑块此时匀速运动。(3)当不考虑空气阻力、摩擦等因素且导轨又调到水平状态时，释放滑块的过程中只涉及弹性势能与滑块的动能，即能量只在这两种形式的能量之间转化。(4)vx图线是过原点的直线，故vx。因EpEkmv2v2x2，故Epx2。答案(1)49.550.5(2)相等(3)滑块的动能(4)正比x2（四）分层训练基础过关1.【题干】为了探索弹力和弹簧伸长量的关系，李明同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示图象。从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，而使图象上端成曲

26、线，图象上端弯曲的原因是 。这两根弹簧的劲度系数分别为 Nm和 Nm若要制作一个精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧 。【答案】超过了弹簧的弹性限度 66.7 200 A 【解析】当弹簧超出了其弹性范围，F-x图像不再呈线性关系，弹簧秤精度越高，感知微小形变的能力就越强，相同外力的情况下形变量就越大，弹簧弹性系数就越小。2【题干】某实验小组进行了验证力的平行四边形法则实验，（1）甲同学先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，先后两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤通过两细绳互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。在本实验中，下列说法正确的是 A实验过程

27、中，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 B两次拉橡皮条时都应将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 D实验中只要把作出的两个力的合力与另一个合力的大小进行比较就可以了乙丙（2）右图所示是小组中乙、丙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F是用一只弹簧秤拉时的图示） 答： 【答案】（1）ABC（2）乙作的符合实验事实【解析】（1）实验过程中弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，防止与木板产生摩擦阻力，两次拉橡皮条时都应将橡皮条沿相同方向拉到相同长度，以保证前后两次实验的作用效果相同，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向

28、的两点要远些，这样有利于减小偶然误差，实验中要把作出的两个力的合力与另一个合力的大小和方向进行比对。（2）当两个弹簧秤同时作用时，由于误差的影响用平行四边形法则求得的合力不一定与橡皮筋共线，但当一只弹簧称作用时，其作用力一定与橡皮筋共线，故乙同学符合实验事实。3. 【题干】某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。滑块遮光条光电门AB实验次数12345F/N0.490.

29、981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6为便于分析F与t的关系，应作出 的关系图象，并在坐标纸上作出该图线由图线得出的实验结论是： 设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由上述实验结论推导出物体的加速度F与时间t的关系式为 。 【答案】 与成正比 0612182430360.490.981.471.962.452.94【解析】根据图中给出的数据明显可以看出F与大小成正比，故应绘制图线，将数据在图中描点，然后联系可得右图图中所得图线为过原点直线，则

30、与成正比。推导过程：智能提升4.【题干】 某同学做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验装置如图，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行。用一条橡皮筋时对小车做的功记为W，当用2条、3条，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 A橡皮筋仍处于伸长状态 B橡皮筋恰好恢复原长 C小车恰好运动到两个铁钉的连线处 D小车已超过两个铁钉的连线（2）如图所示是某次正确操作情况下，在连接50HZ电源

31、后打点计时器记录的一条纸带，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的 (填AF或FI)部分进行测量，速度大小为 ms【答案】（1）A (2)FI 076 【解析】若没有平衡摩擦力，当小车速度最大时，橡皮筋弹力恰等于小车与木板间的摩擦力，此时橡皮筋仍处于伸长状态，小车还未运动到两个铁钉的连线处。分析纸带上各点其中FI段点迹均匀，说明此时小车已经加速完毕，小车最终运动速度应该选取此段纸带，5.【10.677.9055.533.531.91单位：cm纸带运动方向AOBCDE乙题干】某实验小组在实验室用如图甲所示的装置来研究加速度和有关能量的问题。纸带打点计时器小车制动装置沙和沙桶甲第23题图12（1）为

32、了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用(填“电磁”或“电火花”)_式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高（即平衡摩擦力，下面实验均有此步骤），直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能_。（2）同学A采用图示甲的装置来研究小车运动的加速度和某时刻的速度，在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，沙和沙桶的总质量m=80g，小车的质量M=2kg，如图乙是打出的一条纸带，O为起点，A、B、C、D、E为过程中的五个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，则小车的加速度为a= m/s2，打C点时小车的速度为vC=_ m/s。（保留2位有效数字）（3）同学B若

33、用此实验装置来验证沙和沙桶以及小车组成的系统机械能守恒，以OC段的运动为例(设OC的距离为hC)，其实验数据应满足的关系式是 。（用本题的符号表示，不要求计数结果）（4）同学C采用图示甲的装置研究小车的动能，根据实验数据若绘出了v2-S图线（其中v2v2v02，即末速度、初速度的平方差），图线应是一条_，根据图线可获得的结论是 【答案】（1） 电火花 匀速直线运动 （2）0.38 0.22 （3）mg hC =（m+M）vC2 （4）过原点的倾斜直线，小车初末速度的平方差与位移成正比【解析】（1）电火花打点计时器没有振针与纸带之间摩擦，其工作状态也更加稳定 （2）小车的加速度a= ，B点时刻小

34、车的瞬时速度等于AE段的平均速度（3）系统机械能守恒mg hC =（m+M）vC2 （4）由动能定理，则，图线应是一条过原点的倾斜直线，说明了小车初末速度的平方差与位移成正比6【题干】某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_。(2)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代

35、号)。A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：_。(4)他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些。这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)。A在接通电源的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码

36、做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力解析(1)计算小车的动能变化需用天平测质量；在计算小车通过的位移、小车的瞬时速度时都需用刻度尺测距离。(2)只有绳与板面平行时，才能保证小车运动中与板面间的压力不变，才能保证小车所受摩擦力不变，才能保证平衡摩擦力后绳的拉力等于小车所受合力，故D正确。(3)要增加纸带上所打下点的数目，只有减小小车运动的加速度。在所挂钩码数目不变的情况下只有增大小车的质量，即在车上增加砝码或钩码。(4)当将钩码重力作为小车所受合力时，需满足几个条件：一是摩擦力被平衡，二是绳与板面平行，此二者可保证绳对车的拉力等于车所受合力，但车加速运动时钩码加速下降，钩码重力大于绳上拉力，则只有

37、当钩码质量远小于小车质量时二者才近似相等，故此情况可能是由C、D原因造成的。答案(1)刻度尺、天平(包括砝码)(2)D(3)可在小车上加适量的砝码(或钩码)(4)CD7【题干】某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示。框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离x1和x2；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大

38、小v1和v2。小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组x1和v1的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k。甲乙(1)当地的重力加速度为_。(用k表示)(2)若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为_。(用题中物理量的字母表示)(3)关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差_。A尽量靠近刻度尺零刻度B尽量靠近光电门2C既不能太靠近刻度尺零刻度，也不能太靠近光电门2解析(1)根据机械能守恒有m(vv)mg(x2x1)可知图乙的斜率表示2g，则k2g，故当地的重力加速度g。(2)经过光电门1位置时的机械能等于小铁块在此位置的动能

39、和重力势能之和，故Emg(x2x1)mv，将g代入得Emvkm(x2x1)。(3)光电门1尽量靠近刻度尺的零刻度，尽量靠近光电门2都不利于测量，选项A、B错，所以C的做法好，选C。答案(1)(2)mvkm(x2x1)(3)C8题干某实验小组采用如图1所示装置探究钩码和木块组成系统的动能定理。实验中，木块碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器的工作频率为f。用天平测出木块的质量为M，钩码的质量为m。图1图2(1)在实验操作过程中，小组某些成员认为：A连接电磁打点计时器的电源应是012 V的低压直流电源B实验时，木块与钩码的质量一定要满足M远大于mC实验时，需要考虑并测量摩擦阻力D实验时，先接通电源让打点计时器打点，再释放木块让钩码拉着木块拖着纸带运动你认为以上合理的是_。(填写相应的字母)(2)如图2所示是实验时得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E为打点计时器连续打的六个点(O为打下的第一点)。用刻度尺测出O到D的距离为s，则D点的速度为_。(用s、f表示)(3)木块从静止释放滑行s距离过程中，克服摩擦力做的功为_。(重力加速度为g)解析(1)电磁打点计时器用46 V的交流电源，A错；因为本实验把钩码和木块组成的系统作为研究对象，所以对二者之间的质量关系没有要求，B错；因为动能定理涉及的是合外力所做的功，所以物块所受摩擦力要考虑并测量，C对；使用打点计时器要保障先打点再移