2020届高考物理艺考生大二轮总复习上篇专题六物理实验第1讲力学实验教学案

1、第1讲力学实验三年考情分析局考命题规律三年考题考查内容核心素养力学实验考查形式为多知 识点覆盖和组合，考查定性分 析和定量计算相结合，对学生 探究能力提出了较图要求.考 查点：基本实验仪器的使用： 如弹簧测力计、打点计时器、 游标卡尺；以纸带或者光电 门为测量工具的实验，如研究 匀变速直线运动、验证牛顿第 二定律、探究动能定理、验证 机械能守恒定律；以弹簧为 测量工具的实验，如探究弹簧 弹力和弹簧伸长的关系、验证 力的平行四边形定则；等.2019I 卷 22T测加速度科学态度n 卷 22T测动摩擦因数科学态度出卷22T测加速度证据2018I 卷 22T测弹簧的劲度系数科学态度n 卷 23T测动

2、摩擦因数科学态度出卷22T测人的反应时间证据、交流2017I 卷 22T研究小车的直线运动证据n 卷 22T探究平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系证据、科学态度出卷22T验证力的平行四边形定则证据考情分析,备考导航明前高学考情透现命题初用I考向聚焦,高考必备深耕热点考向突破掠法指导考向一以游标卡尺或螺旋测微器为测量工具的力学实验知识必备提核心 通技法1.游标卡尺的读数游标尺精确度(mm)测量结果(游标尺上第n 条刻度线与主尺上的 某刻度线对齐时)(mm)刻度格数刻度总长度(mm)每小格与1 mm差(mm)1090.10.1主尺上读的毫米数十0.1 n20190.050.05主尺上读的毫米数十

3、0.05 n50490.020.02主尺上读的毫米数十0.02 n2.螺旋测微器的读数测量值=固定刻度整毫米数+半毫米数+可动刻度读数典题例析析典题(含估读值)X 0.01 mm.学通法- 18 -例1（2018 全国卷I , 22T）如图（a）, 一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准 确对齐的装置，简化为图中的指针.现要测量图（a）中弹簧的劲度系数.当托盘内没有祛码时，移动游标，使其零刻度线对准 指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为 0.100 kg的祛码时，移动游标，再次使其零刻度线对

4、准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为 cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为 N/m（保留3位有效数字）.解析主尺读数3.7 cm ,即37 mm,游标尺读数为15,所以读数为:137 mm+ 15X 而 mm= 37.75 mm = 3.775 cm.,f F mg由 F-： kF=。N/m = 53.7 N/m.0.100 x 9.80一23.775 - 1.950 X 10答案3.775 53.7跟进题组练考题提能力1 . （2020 合肥质检）（1）图甲是用游标卡尺测量某金属圆筒外径时的示数，可读出该圆筒外径为 cm.（2）图乙是用螺旋测微器测量某金属

5、棒直径时的示数，可读出该金属棒直径为mm.解析：（1）游标卡尺主尺读数为24 mm,50分度游标卡尺的精确度为0.02 mm,游标尺第48条刻度线与主尺刻度线对齐， 故游标尺读数为0.96 mm所以该圆筒外彳测量值为 24.96 mm = 2.496 cm.（2）螺旋测微器固定刻度部分读数为 2.5 mm可动刻度部分最小分度值为 0.01 mm 可动刻度部分读数为 32.7 X 0.01 mm =0.327 mm,因此金属棒的直径测量值为 2.827 mm.答案：（1）2.496（2）2.827（2.8262.828 均对）2 .在一次实验中，张华同学用螺旋测微器测某长方体工件的厚度如图所示，

6、根据图示可判断其厚度为 mm；该学生用下列某种仪器测得该工件的宽度为1.275 cm.则该同学所用的仪器可能是 .（将正确答案的序号填在横线上）螺旋测微器10分度游标卡尺20分度游标卡尺50分度游标卡尺解析：螺旋测微器固定刻度部分读数为1.5 mm,可动刻度部分最小分度值为0.01 mm,可动刻度部分读数为20.0 X 0.01 =0.200 ,因此工件厚度为 1.700 mm.若用某种仪器测出的工件的宽度为1.275 cm =12.75 mm,由于以毫米为单位，小数点后有两位有效数字，测量仪器不可能是螺旋测微器和 10分度游标卡尺，又由于最后一位是5,只有20分度的游标卡尺最后一位才是0或5

7、,所以应是.答案：1.700易错警示辨易错防未然游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题(1)10分度的游标卡尺，以 mm为单位，小数点后只有 1位，20分度和50分度的游标卡 尺以mm为单位，小数点后有 2位.(2)游标卡尺在读数时先确定主尺的分度(一般是1 cm,即10 mm),把数据读成以毫米为单位的，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加.游标卡尺读数不估读.(3)不要把游标尺的边缘当成零刻度，而把主尺的示数读错.(4)螺旋测微器读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出，由可动刻度的0刻度线位置判定；要准确到0.01 mm估t到0.001 mm即结果若用 mm做单位，则

8、小数点后必须保留三位数字.考向二 以打点计时器或光电门为计时工具的力学实验知识必备提核心通技法1 .计时仪器的测量方法计时仪器测量方法秒表秒表的读数方法：测量值(t)=短针读数(t 1) +长针读数 (t 2),无估读打点计时器(1) t=nT(n表示打点的时间间隔的个数，T表示打点周期)；(2)打点频率(周期)与所接交流电的频率(周期)相同光电计时器光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口2.纸带的处理方法(1)由纸带确定时间要区别打点计时器(打点周期为0.02 s)打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系, 若每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔 At =0.02X5 s =

9、0.10 s.(2)求解瞬时速度利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求打某一点的瞬时速度.如图甲所示，第n点的瞬时速度Vn=Xnjn+1.(3)用“逐差法”求加速度X6 X3a3 = -3T2-, 所以 a =ad a2+a3, 一 一X4 XiX5 X2如图乙所示，因为a =飞一,a2 = 13TL ,X4+ X5 + X6 X1 X2X39T.典题例析析典题学通法例2（2019 课标H , 22）如图（a）,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等.回答下列问题：（1

10、）铁块与木板间动摩擦因数 科=（用木板与水平面的夹角e、重力加速度g和铁块下滑的加速度 a表示）.（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角使e =30。.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下. 多次重复后选择点迹清晰的一条纸带， 如图（b）所示.图 中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有 4个点未画出）.重力加速度为 9.80 m/s 2.可以 计算出铁块与木板间的动摩擦因数为 （结果保留2位小数）.审题指导（1）利用牛顿第二定律列方程得出的表达式.（2）认真读题，注意g用9.80m/s2来计算，而不能习惯性用10 m/s 2来计算.（3）利用逐差法，精准计算加速度值

11、.gsin0 -au =" .gcos 0解析本题考查牛顿第二定律及考生的实验探究能力，体现了科学探究与科学推理的 核心素养.（1）对铁块，根据牛屯第二定律得mgsin 0 m（cos 0 = ma解得（2）利用逐差法可得76.39 -31.83a=31.83 5.00 X109X0.12m/s 2= 1.97 m/s 2,由于0 =30° , g=9.80m/s2,则0.35.答案(1)gsin0 agcos 0(2)0.35跟进题组练考题提能力1 . （2019 课标出，22）甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实 验.实验中，甲同学负责释放金属小球，

12、乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机 每间隔0.1 s拍1幅照片.(填（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是 正确答案标号)A.米尺B.秒表C.光电门D.天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答：(3)实验中两同学由连续 3幅照片上小球的位置 a、b和c得到ab= 24.5 cmv ac= 58.7 cm, 则该地的重力加速度大小为g=m/s 2 (2)弹簧的弹性势能完全转化成滑块的动能，即日弹= 2mV，故除了测量速度外，还要测量 滑块(含遮光片)的质量. (3)增大x,弹簧弹性势能增大，滑块离开弹簧后的速度增大，故从 B到C所用的时间减.(保

13、留2位有效数字)解析：本题考查了匀变速直线运动中数据的处理与加速度的计算，考查了学生的实验能 力，体现了科学思维中模型建构、科学推理等素养要素，渗透了科技进步的价值观念.(1)运动时间可由相机拍照的时间间隔来确定，不需要秒表与光电门.本实验中不需要测 量小球的质量，故不需要天平.但需测量小球下落的距离，故需要米尺.(2)由于不知照相机的放大倍数，故不能通过测量小球在照片上下落的距离来获得小球的 实际下落距离，所以只能将米尺与小球的运动拍摄在同一张照片中.因小球做自由落体运动， 故米尺只能竖直放置.(3)由 A x= g/得当地的重力加速度的大小为g = Tx= 0.587 -0浦5 - 0.2

14、45 m/s 2=9.7 m/s 2.答案：(1)A(2)将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺(3)9.72.用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定， 右端在O点；在O点右侧的B C位置各安装一个光电门，计时器 (图中未画出)与两个光电门 相连.先用米尺测得 R C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放，计时器显示遮光片从 B到C所用的时间t,用米尺测量 A O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 .(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量 .A.弹簧原长B.当地重力加速度C.滑块C(含遮光片)的质量(3)增大A

15、O之间的距离x,计时器显示时间t将.A.增大 B.减小C.不变.，一 、一 s解析：(1)滑块离开弹黄后做匀速运动，则速度的大小为-.小.A-S答案：(1) F (2)C(3)B规律方法知规律握方法利用光电门求瞬时速度和加速度的方法有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量，具体做法如下：(1)求瞬时速度：把遮光条(宽度为d)通过光电门的时间 At内的平均速度看作物体经过 光电门的瞬时速度，即 v=£A t(2)求加速度：若两个光电门之间的距离为L,则利用速度与位移的关系可求加速度，即v2 V考向三“橡皮条、弹簧”类实验 知识必备提核心通技法1 .探究弹力和弹簧伸长量

16、的关系 (1)实验原理要测出每次悬挂重物的重力大小G和弹簧伸长的长度 x,建立G x坐标，描点作图探究.(2)操作关键实验中不能挂过多的钩码，使弹簧超过弹性限度.作图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线的两 侧.2 .验证力的平行四边形定则(1)实验原理使一个力的作用效果跟两个力的共同作用效果相同.(2)操作关键每次拉伸结点位置 O必须保持不变；记下每次各力的大小和方向；画力的图示时应选择适当的标度.典题例析析典题学通法例3(2018 新课标出，22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验， 将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm的纸贴在水

17、平桌面上， 如图(a)所示.将 橡皮筋白勺一端 Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时， 橡皮筋处于原长.(1)用一只测力计将橡皮筋的 P端沿y轴从A点拉至坐标原点 O,此时拉力F的大小可由 测力计读出.测力计的示数如图(b)所示，F的大小为 N.(2) 撤去 (1) 中的拉力，橡皮筋P 端回到 A 点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为Fi=4.2 N和E=5.6 N.(i)用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力Fi、F2的图

18、示， 然后按平行四边形定则画出它们的合力 F 合 ；(ii)F合的大小为 N, F合与拉力F的夹角的正切值为 .若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力 的平行四边形定则. 审题指导 (1) 弹簧秤的读数要注意有效数值的位数(3) 作力的平行四边形时要注意标度 解析 (1) 由图可知， F 的大小为 4.0 N(2)( i)如图所示(ii)用刻度尺量出F合的线段长为20 mm所以F合大小为4.0 N F合与拉力F的夹角的正切值为 0.05答案(1)4.0(2)( i)见解析 (ii)4.00.05 跟进题组 练考题 提能力1 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量

19、的关系”的实验(1) 图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为 7.73 cm ；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量 Al为 cm；(2) 本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是； ( 填选项前的字母)A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B.随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Al与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA造成这种现象白主要原因是 .解析：(1)图乙的示数为14.66 cm,所以弹簧白伸长

20、量为 (14.66 7.73) cm= 6.93 cm.(2) 为了得到较多的数据点，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码弹簧的长度和钩码的总重力，即 A 正确(3) 不遵循胡克定律，说明超出了弹簧的弹性限度答案：(1)6.93(2)A(3) 超过弹簧的弹性限度2 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图 (a) 所示：轻弹簧放置在光 滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块 连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被 压缩后的弹性势能.(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电

21、源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是 (填入代表步骤的序号).(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果.打点计 时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为 m/s.比较两纸带可知， (填"M'或"L")纸带对应的实 验中弹簧被压缩后的弹性势能大.解析：(1)实验步骤中，一定要注意接通打点计时器电源之后再松手释放物块.若次序搞 反，可能造成物块已离开桌面但打点计时器还没有开始工作.(2)从纸带上看，最后两个数据2.58 cm、2.57 c

22、m 相差不大，表示物块已经脱离弹簧，所以速度v=2.58 ：2。57 X 10 2 m/s-1.29 m/s ,同理可计算出打下L纸带时物块脱离弹簧的2 X 0.02速度要小一些.答案：(1)(2)1.29 M3. (2020 长春质监)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实 验装置如图所示，实验主要步骤如下：(1)实验时，为使小车只在橡皮筋作用下运动，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块 垫起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，得到的纸带应该是 (填 “甲”或“乙”).(2)使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W(3)再

23、用完全相同的2条、3条橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的(填写相应实验条件)，使橡皮筋对小车做的功分别为2W 3W(4)分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度V1、V2、V3(5)作出W v图像，则下列符合实际的图像是 .解析：(1)平衡摩擦力后，小车应做匀速直线运动，所以纸带应该是乙.(3)为了使橡皮筋对小车做功成倍数增加，每次橡皮筋形变量相同.(5)由动能定理可知 W 2m/,应选D.答案：乙(3)伸长量(形变量、长度)都相同(5)D考向四力学创新实验知识必备提核心通技法1.以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和力学规律设计实验.2,将实验的基本方法一一控制

24、变量法，处理数据的基本方法一一图像法、逐差法，融入 实验的综合分析之中.典题例析析典题学通法例4 (2017 全国卷I, 22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间.实验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示.实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车.在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续的 6个水滴的位置.(已知滴水计时器每 30 s内共滴下46个小水滴)(1)由图乙可知，小车在桌面上是 (选填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为 m/

25、s ,加速度大小为 m/s 2.(结果均保留2位有效数字)审题指导(1)处理“纸带”时，对于匀变速直线运动， 求某点的瞬时速度需利用 v2 =v.(2)求加速度时应利用 Ax=aT2.当需要考虑减小偶然误差时，应采用逐差法求加速度.解析(1)轻推小车后，小车在桌面上做减速运动，桌面上“水滴”的间距应逐渐减小,小车的运动方向是从右向左.(2)相邻两水滴的时间间隔为t = * s =f s ,小车运动到A位置时速度大小为Va= '3：'2=4532t3117+ 133 X 1022X 一3m/s =0.187 5 m/s =0.19 m/s小车运动的加速度大小为| X5+ X4 X

26、2+ X1 |2a=6p0.038 m/s答案(1)从右向左(2)0.190.038跟进题组练考题 提能力1 .(2019 醴陵市一模)某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图1所示，图中A为小车，质量为 m,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上，P的质量为m, C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计的示数 F,不计轻绳与滑轮、滑轮与轮轴的摩擦、滑轮的质量.(1)下列说法正确的是.A.实3中m应远小于m8 .长木板必须保持水平C.实验时应先接通电源后释放小车d.小车运动过程中测力计的读数为mg(2)图2是实验过程中得到的一条纸

27、带，Q A、R C D为选取的计数点，相邻的两个计数点之间有四个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为：8.00 cm、17.99 cm 30.00 cm44.01 cm ,若打点计时器的打点频率为50 Hz ,则由该纸带可知小车的加速度大小为m/s2(结果保留三位有效数字).(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a F图像可能是图3中的图线.图3解析：(1)小车所受的拉力可以通过弹簧秤测出，不需要满足m远小于m,故A错误.实验应该平衡摩擦力，所以木板不能水平，故 B错误.实验时应先接通电源后释放小车，故 C正确.根据牛顿第二定律知，mg>2T,则Tv mg

28、，故D错误.故选C.一 2(2)根据Ax= aT2,运用逐差法得,XBD XOB 44.01 - 17.99 - 17.99 X 10, 2 a=FT=400m/s =2.01m/s2.(3)某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则F不等于零时,a为零，故选B.答案：(1)C(2)2.01(3)B2.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点.光电门固定在 A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取 v=d作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度

29、h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小 Ab与动能变化大小 A&,就能验证机械能是否守恒.(1)用A b=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离.A.钢千在A点时的顶端B.钢球在A点时的球心C.钢千在A点时的底端1 2(2) A & = 2mV计算钢球动能变化的大小.用刻度尺测量遮光条宽度，木数如图所不，其读数为 cm.某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s .则钢球的速度为 v=m/s.(3)下表为该同学的实验结果:AE/(X10 2 J)4.8929.78614.6919.5929.38A

30、 E/(_ -2X10 J)5.0410.115.120.029.8他发现表中的 Ab与AR之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他 的观点？请说明理由.(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议.解析：(1)高度变化要比较钢球球心的高度变化.化)毫米刻度尺读数时要估读到毫米下一位，由v=d代入数据可计算出相应速度.(3)从表中数据可知 A E>A日，若有空气阻力，则应为 AEVA曰，所以不同意他的观 与 八、 -，一、一，12、，(4)实验中遮光条经过光电门时的速度大于钢球经过A点时的速度，因此由AR=wmV计算得到的A E偏大，要减小 A曰与A E的差异可考虑将遮光条的速

31、度折算为钢球的速度.答案：(1)B (2)1.50(1.49 1.51都算对)1.50(1.491.51都算对)(3)不同意，因 为空气阻力会造成 A5小于A E,但表中A E大于A E (4)分别测出光电门和球心到悬点的 长度L和l ,计算AR时，将v折算成钢球的速度 v' =L v.|课时作业，限时提能练镀监境规范 填透用切技万1 . (2019 课标I ,22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的 频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在 A R C

32、 H E五个点中，打点计时器最先打出的是 点.在打出 C点时物块的速度大小为m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为 m/s2(保留2位有效数字).解析：本题考查利用打点计时器探究匀变速直线运动的速度和加速度的关系，以及考生处理实验数据的能力，体现了以科学态度进行科学探究的核心素养.物块沿倾斜的木板加速下滑时，纸带上打出的点逐渐变疏，故A点为先打出的点.XBDVC=亓一 25.86 1.20 X 102X0.1m/s = 0.233 m/sXCE XAC a = -2T=-29.30 -3.16 -3.16 X 1022X 0.1m/s 2=0.75 m/s答案：A 0.2330.7

33、52. (2020 山西质监)为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，某同学设计了如图(a)的实验装置.图(a)实验步骤如下：用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图(b);将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧；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通过光电门的时间At,算出滑块的速度 v；重复步骤，作出v与x的关系图像如图(c) .回答下列问题：(1)遮光片的宽度为 cm.(2)若At =3.0 X10 2 s ,则滑块的速度为 m/s.(3)由图(c)可知，v与x成 关系.(4)实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧压缩量的关系是 .解析：(1)

34、游标卡尺为20分度游标卡尺，精确度为0.05 mm,主尺读数为 9 mm,游标尺第6条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为 0.30 mm所以遮光片宽度为 9.30 mm= 0.930d 0.930 X 10 2cm; (2)根据平均速度定义可知，滑块的速度v = jy= 30x10 2 m/s = 0.31 m/s ;(3) v x图像为过原点直线，故 v与x成正比；(4)根据机械能守恒定律可知，滑块的动 能等于弹簧压缩产生的弹性势能，故弹性势能与弹簧压缩量的平方成正比.答案：(1)0.930(2)0.31(3)正比(正比例)(4)弹性势能与弹簧压缩量x的平方成正比3. (2018 天津卷

35、，9(2)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为 5 N的弹簧测力计两个，橡皮条 （带两个较长的细绳套），刻度尺， 图钉（若干个）.（1）（多选）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有 .A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力（2）该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置Q力的标度、分力和合力的大小及表

36、示力的作用线的点，如下图所示.其中对于提高实验精度最 有利的是.解析：（1）为了使实验结果更具有普遍性，在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位置，A错误；只有每一次实验时用一个力和用两个力拉的效果相同即可，即O点位置相同，不需要每次实验的O点位置都相同，B正确；使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，C正确；合力可以大于任一个分力，也可以等分分力，还可以小于任一分力，D错误；（2）AD实验中选取的力的标度过大，导致画力时，线段太短，不利于提高实验精确度；B图和C图选用的标度相同，但 C中力太小，不利于作平行四边形，故B符合题意.答案：（1）BC（

37、2）B4.某实验小组的同学用如图甲所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数.每次滑块都从斜面上由静止开始下滑，测出滑块每次下滑时遮光板到光电门所在位置的距离L及相应的遮光时间t.（1）用游标卡尺测量遮光板的宽度d,如图乙所示，则 d =cm.（2）（多选）为测出滑块与斜面间的动摩擦因数，本实验还需要测出或知道的物理量是 （填下列序号）.A.滑块和遮光板的总质量mB.斜面的倾角0C.当地的重力加速度 g（3）实验中测出了多组 L和t的值，若要通过线性图像来处理数据求科 ,则应作出的图像为.A. t2L图像B. t2 L图像C. L2 t图像D. L2 1图像(4)在(3)作出的线性图像中，若直线的

38、斜率为k,则w =.(用以上物理量的符号表示)解析：本题考查“测量滑块与斜面间的动摩擦因数”实验，意在考查考生对图像法处理 实验数据的掌握情况.(1)主尺示数为2 mm,游标尺上第 5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为5X0.05 mm= 0.25 mm,故读数为 2 mm+ 0.25 mm = 0.225 cm.(2)由于遮光板经过光电门的时d 人一，、，人一间比较短，所以可认为遮光板经过光电门的瞬时速度为上运动的过程由动能定理可知，(min 0v=t；斜面的倾角为 e ,滑块在斜面,122一猿 mcpos 0) L = 2 mv ,解得 t2g sind20 (1 cos1X-,选项B、C正确, LA错误.(3)由以上分析知t2一；图像是一条过原点的直线，可作t2l图像处理数据求选项B正确.2 1d2(4)t L图像的斜率k = 2gsin e-cos 0，可得d2tan 0 -.2gkcos 0答案：(1)0.225(2)BC(3)Bd2(4)tan 0 -2gkcos 05. (2019