2023新教材高考物理二轮专题复习学案-专题十六力学实验

专题十六力学实验

高频考点-能力突破

考点，•力学基本仪器的使用与读数

物理量测量工具或测量方法

①弹簧测力计（不超量程；调零；会读数）；

力

②力传感器（调零）

质量天平（水平放置、调零；被测物体放左盘、祛码放右盘；会读数）

①亳米刻度尺（精度1mm,要估读到0.1mm）；

长度②螺旋测微器（精度0.01mm,要估读到0.001mm）；

③游标卡尺（精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种,不估读）

①打点计时器用交变电流（电磁打点计时器接约8V交流电源，电火花打点计时器

接220V交流日源），电源频率为50Hz时打点时间间隔为0.02s；

时间

②光电计时器（记录挡光时间AZ）;

③秒表（精度0/s,不估读）

①打点纸带：*=▽=£；

2t

②频闪照相：Vt=G='

21

速度

③光电门：瞬时速度/=9（"为遮光片宽度）；

④速度传感器

①打点纸带：石=弟

②频闪照相：石=弟

加速度

③光电门：a=二^上或“二曲」：

@v-£图像：斜率）

注意事项：

1.游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据读戌以亳米为单位的，先读主尺数据,

再读游标尺数据，最后两数相加.

2.游标卡尺读数时不需要估读.

3.螺旋测微器读数时，要准确到0.01mm,估读到0.001mm,结果若用mm作单位，则小数

点后必须保留三位数字.

4.游标卡尺在读数时注意区分游标卡尺的精度.

5.螺旋测微器在读数时，注意区别整亳米刻度线与半亳米刻度线，注意判断半亳米刻

度线是否露出.

例1某同学用50分度的游标卡尺测量一圆柱体工件的长度，如图1所示，则工件的长

度为________mm；用螺旋测微器测量工件的直径如图2所示，则工件的直径为_________mm.

图1

图2

［解题心得］.....................................................................

预测1用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图所示，其读数为一

预测2如图甲所示，某同学用弹簧宛和弹簧测力计a人做“验证力的平行四边形定

则”实验.在保持弹簧伸长量及方向不变的条件下:

c

o

3.0

3.5

4.0

甲乙

(1)若弹簧测力计a、。间夹角为90°,弹簧测力计a的读数是________N；(如国乙所

示)

(2)若弹簧测力计a、。间夹角小于90°,保持弹簧测力计a与弹簧5的夹角不变，增

大弹簧测力计。与弹簧"的夹角，则弹簧测力计a的读数________、弹簧测力计。的读数

________.(选填“变大”“变小”或“不变”)

预测3(1)某同学月游标卡尺的________(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度

尺”)测得一玻璃杯的内高，如图甲所示，则其内高为cm.

(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示，则厚度为.

mm.

(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示，正确读数后得小球直径为1.731

mm,贝！］a=,b=.

甲乙丙

(4)该同学测定一金属杆的长度和直径，示数分别如图丁、戊所示，则该金属杆的长度

和直径分别为cn和mm.

戌

考点二纸带类实验综合

纸带的三大应用

(1)由纸带确定时间：要区别打点计时器打出的计时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△寸=0.02X5s=0.10s.

(2)求解瞬时速度：利用做匀变速直线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时的瞬时速度，如图甲所示，打点〃时的速度分=吗」

\7l/I+1(

甲

乙

(3)用“逐差法”求加速度：如图乙所示，因为a尸?，桀=辛，我=?，所以a

•5I•>I•51

=当坦=，收+寸53.当位置间隔数是奇数时，应舍去位置间隔小的数据.

例2[2022•福建押题卷]某实验小组利用如图甲所示的装置，探究加速度与小车所受

合外力和质量的关系.

(1)下列做法正确的是—；

A.实验前应先将木板左端适当垫高，以平衡摩擦力

B.实验时应满足硅码桶与祛码总质量远小于小车和车内砧码总质量

C.释放小车前应将小车靠近打点计时器，并使纸带尽量伸直

D.实验时为了安全应先释放小车再接通打点计时器的电源

E.在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力不变，即只需要保持住码桶和跌码总质量不

变

(2)实验时得到•条如图乙所示的纸带，打点计时器的频率为50Hz,任意两个计数点

间还有四个计时点未画出，由图中数据可计算小车的加速度为m/s；(结果保留两

位有效数字)

I)

II.61cm

21.08cm

3287cm

乙

⑶在保持小车和车中祛码质量一定，探究小车的加速度与受到的合外力的关系时，甲、

乙两位同学分别得到了如图丙所示的a-尸图像，则甲同学的a-〃,图线不过原点的原因是

［解题心得］一....................................................................

预测4［2022•辽宁押题卷］(1)在下列实验中，能用图中装置完成且仅用一条纸带就

可以得出实验结论的是(单选)；

电火花打点心时器多带少车那绳

A.验证小车和重物组成的系统机械能守恒

B.探究小车速度随时间变化的规律

C.探究小车加速度与力、质量的关系

D.探究不同力做功与小车速度变化的关系

（2）某次实验中按规范操作打出了一条纸带，其部分纸带如下图.已知打点计时器接在

频率为50Hz的交流电源上，纸带左端接小车，请根据图中纸带判断其做的是________（填

“匀速”“匀变速”或“加速度变化的变速”）运动，此次实验中打点计时器打卜/点时小

车的速度为________m/s；（保留两位有效数字）

(A

?•••••♦•••

U|llll|llll|llll|llll|llll|llll|llll|llll|llll|llll|llll|lll|llll|llll|llll|llll|

0cm1234567

（3）如下图所示，在水平气垫导轨上用光电门记录数据的方式做“验证动量守恒定律”

实验，测量滑块力的质量记为用，测量滑块6的质量记为坂，测量滑块力上的遮光条宽度如

下图所示，其宽度d=_______cm,测得滑块8上的遮光条宽度为&.滑块力从右向左碰静

止的滑块〃，已知的>狼，光电门计时器依次记录了三个遮光时间△力、At2>A右,验证动

量守恒需要满足的关系式为（用测量的物理量符号表示）.

考点三“弹簧”“橡皮条”“碰撞”类实验

例3[2022•浙江6月]（1）①“探究小车速度随时间变化的规律”实验装置如图1所示,

长木板水平放置，细绳与长木板平行.图2是打出纸带的一部分，以计数点。为位移测量起

点和计时起点，则打计数点8时小车位移大小为______cm.由图3中小车运动的数据点,

求得加速度为m/s2（保留两位有效数字）.

细绳小车打点计时器

图1

OAB

01cm23456

图2

②利用图1装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，需调整的是（多

选）.

A.换成质量更小的车

B.调整长木板的倾斜程度

C.把钩码更换成祛码盘和磋码

【）.改变连接小车的组绳与长木板的夹角

图3图4

（2）“探究求合力的方法”的实验装置如图4所示，在该实验中

①下列说法正确的是________（单选）.

A.拉着细绳套的两只弹簧秤，稳定后读数应相同

B.在已记录结点位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择相距较远的两点

C.测量时弹簧秤外壳与木板之间不能存在摩擦

D.测量时，橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近并平行于木板

②若只有一只弹簧秤，为了完成该实验至少需要（选填“2”“3”或“4”）次

把橡皮条结点拉到0.

［解题心得］.....................................................................

例4[2022•全国甲卷]利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究.让质量为0的滑块

力与质量为血的静止滑块A在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后d和8

的速度大小力和电进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞,完成下列填空：

(1)调节导轨水平.

(2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg.要使碰撞后两滑块运动方向相反,

应选取质量为kg的滑块作为A.

(3)调节/，的位置.使得A与/，接触时，A的左端到左边挡板的距离s与“的右端到右

边挡板的距离S2相等.

(4)使力以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与8碰撞，分别用传感器记录力和8从碰

撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间力和t2.

(5)将8放回到碰撞前的位置，改变力的初速度大小，重复步骤(4).多次测显的结果如

下表所示.

12345

ti/s0.490.671.011.221.39

ti/s0.150.210.330.400.46

k=-k

v20.3120.330.330.33

(6)表中的k?=_(保留2位有效数字).

⑺净平均值为——(保留2位有效数字).

(8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由卫判断.若两滑块的碰

v2

撞为弹性碰撞，则3的理论表达式为(用处和色表示),本实验中其值为(保

v2

留2位有效数字)；若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块力与滑块8

在导轨上的碰撞为弹性碰撞.

［解题心得］.........................................................................

预测5某兴趣小组同学想探究橡皮圈中的张力与橡皮圈的形变量是否符合胡克定律,

若符合胡克定律，则进一步测量其劲度系数(圈中张力与整圈形变量之比).他们设计了如图

甲所示实验：橡皮圈上端固定在细绳套上，结点为刻度尺竖直固定在一边，()刻度与结

点。水平对齐，橡皮圈下端悬挂钩码，依次增加钩码的个数，分别记录下所挂钩码的总质量

加和对应橡皮圈下端，的刻度值必如下表所示：

钩码质量m/g20406080100120

尸点刻度值x/cm5.535.926.306.677.027.40

(1)请在图乙中，根据表中所给数据，充分利用坐标纸，作出勿图像;

(2)作出川-汗图像后，同学们展开了讨论：

甲同学认为：这条橡皮圈中的张力和橡皮圈的形变量基本符合胡克定律:

乙同学认为：图像的斜率〃即为橡皮圈的劲度系数;

丙同学认为：橡皮圈中的张力并不等于所挂钩码的重力;

请参与同学们的讨论，并根据图像数据确定：橡皮圈不拉伸时的总周长约为cm,

橡皮圈的劲度系数约为N/m（重力加速度g取10m/s2,结果保留三位有效数字）.

（3）若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点0,则由实验数据得到的劲度系数

将（选填“偏小”“偏大”或“不受影响”）;若实验中刻度尺没有完全竖直，而读

数时视线保持水平，则由实验数据得到的劲度系数将（选填“偏小”“偏大”或

“不受影响”）.

预测6某研究小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验,所用器材有：方木

板一块、白纸、量程为5N的弹簧测力计两个、橡皮条（带两个较长的细绳套）、小圆环、刻

度尺、三角板、图钉（若干个）.主要实验步骤如下：

a.橡皮条的一端与轻质小圆环相连，另一端固定；

b.用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环运动至。点，记下两弹簧测力计

的读数百和K及两细绳套的方向；

c.用一个弹簧测力计将小圆环拉到。点，记下弹簧测力计的读数片及细绳套的方向；

d.在白纸上做出力尺£和用的图示，猜想三者的关系，并加以验证.

”=2.9N

・"=3N

F2=1.8N

•o

T

(l)b、c步骤中将小圆环拉到同一位置。的目的是—

(2)某次操作后，在白纸上记录的痕迹如图丁所示，请你在图丁中完成步骤d.

预测7[2022•北京押题卷]如图1所示，用“碰潼实验器”可以验证动量守恒定律，

即研究两个小球碰撞前后的动量关系.图1中的。点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影.实

验时，先使力球多次从斜轨上位置夕静止释放，找到其平均落地点的位置正然后，把半径

相同的“球静置于水平轨道的末端，再将1球从斜轨上位置〃静止释放，与/，球相碰后两球

均落在水平地面上，多次重复上述小球与8球相碰的过程，分别找到碰后1球和月球落点的

平均位置〃和式用刻度尺测量出水平射程如、OE、。£测得力球的质量为以，8球的质量为

in*

(D实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度.

①实验必须满足的条件有

A.两球的质量必须相等

B.轨道末端必须水平

C./球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是

A.运动过程中，小球的机械能保持不变

B.平抛运动的卜.落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比

(2)当满足表达式时，即说明两球碰撞中动最守恒；如果再满足表

达式时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞.(用所测物理量表示)

(3)某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为"小；如、;如的8球.将

004

月球三次从斜轨上位置夕静止释放，分别与三个质量不同的B

球相碰，用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离。点的距离"、OE、OF,记为航、

短、阳.将三组数据标在乂-右图中.从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的

是.

图2

考点四力学其他实验

例5某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了“探究向心力与线速度关系”

的实验，将小球用质量不计长为£的细线系于固定在铁契台上的力传感器上，小球的下端有

一长度极短、宽度为d的挡光片，测得小球的直径为〃，重力加速度用g表示.请回答下列

问题：

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度如图乙所示，则挡光片的宽度为nun；如果挡

光片经过光电门时的挡光时间为10ms,则小球通过光电门时的速度大小为/=

m/s（结果保留3位有效数字）.

（2）小球通过光电门时力传感器的示数为石，改变小球释放点的高度，多次操作，记录

多组用、『的数据，作出外-病的图像，如果图线的斜率为〃，则小球（含挡光片）的质量为

;向心力大小为产=.（用己知物理量的符号表示）

［解题心得］.....................................................................

预测8用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹.将白纸和更写纸对齐重叠并固定在竖

直的木板上.钢球沿斜槽〃。滑下后从。点飞出，落在竖直挡板J邠上.由于竖直挡板与竖直

木板的夹角略小于90。，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.每

次将竖直挡板向右平移相同的距离乙从斜槽上同一位置由静止释放钢球，如此重复，白纸

上将留下一系列痕迹点.

(1)实验前需要检查斜槽末端是否水平，正确的检查方法是.

(2)以平抛运动的起始点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向

建立坐标系.将钢球放在Q点，钢球的(选填“最右端”“球心”或“最下端”)

对应白纸上的位置即为小标原点.

(3)实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示，相邻两点的水平间距均为L,助和ac

的竖直间距分别是乂和必当地重力加速度为g,则钢球平抛的初速度大小为,钢

球运动到力点的速度大小为.

预测9[2022•济南市测评]某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验，实

验装置如图甲所示.

(1)摆球的直径用螺旋测微器测出，如图乙所示，其读数为mm.

(2)正确操作测出单摆完成.〃次全振动的时间为6用亳米刻度尺测得摆线长为L,螺旋

测微器测得摆球直径为d.用上述测得量写出重力加速度的表达式：g=

(3)某同学测得的g值比当地的重力加速度偏小，可能原因是一

A.计算时将/当成摆长

B.测摆线长时搓线拉得过紧

C.开始计时时，秒表按下过晚

D.实验中误将30次全振动计为29次

素养培优-创新实验

1.力学创新型实验的特点

(1)以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和牛顿运动定律设计实验.

(2)将实验的基本方法一一控制变量法、处理数据的基本方法一一图像法、逐差法融入

到实验的综合分析之中.

2.创新实验题的解法

(1)根据题目情境，提取相应的力学模型，明确实验的理论依据和实验目的，设计实验

方案.

(2)进行实验，记录数据，应用原理公式或图像法处理实验数据，结合物体实际受力情

况和理论受力情况对结果进行误差分析.

情境1［2022•山东卷］在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体

质量的实验.受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待

测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示.主要步骤如下：

①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；

②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；

③将弹簧左端连接力传感/，右端连接滑块.弹簧处于原长时滑块左端位于。点，4点

到。点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于力点，由静止释放并开始计时：

④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力尺加速度a随时间£变化的图像，部分图

像如图乙所示.

回答以下问题(结果均保留两位有效数字)：

(1)弹簧的劲度系数为_—N/m.

(2)该同学从图乙中提取某些时刻尸与a的数据，画出丈尸图像如图丙中I所示，由此

可得滑块与加速度传感器的总质最为kg.

(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的土〃图像H,

则待测物体的质量为kg.

［解题心得］.....................................................................

情境2［2022•邯郸二模］如图所示的实验装置可以测量物块与长木板间的动摩擦因

数.把长木板一端放在水平面上，另一端支撑起来形成一个斜面.物块沿斜面加速下滑的过

程中先后经过光电门力和光电门8.如果测得物块上挡光片宽度为d,物块经过光电门0、B

时挡光片的挡光时间分别为A在和△〃，已知当地重力加速度为0

光电门《即

(1)要测出物块与长木板间的动摩擦因数，需要测量出斜面的倾角〃以及光电门/、B

之间的距离L.

(2)计算物块沿斜面下滑的加速度a的运动学公式是a=.

(3)物块与斜面间的切摩擦因数〃=.

［解题心得］.....................................................................

情境3［2022•河南焦作高一联考］某实验小组利用如图甲所示装置测定小车在斜面

上下滑时的加速度，实验开始时，小车静止在火点，光电门位于。点，力〃间距离为人已知

小车上挡光片的宽度为〃，且d«/。.

乙

(1)释放小车，小车由静止开始下滑，下滑过程中通过位于。点处的光电门，由数字计

时器记录挡光片通过光电门的时间△力可由表达式＞=________得到小车通过光电门的瞬

时速度.

(2)将光电门向下移均一小段距离x后，重新由月点释放小车，记录挡光片通过光电门

时数字计时器显示的时间△r和此时光电门与。点间距离x

(3)重复步骤(2),得到若干组&£和4的数值.

(4)在总-x坐标系中描点连线，得到如图乙所示直线，其斜率大小为左，纵轴截距为

〃，则小车加速度的表达式为a=,初始时间距离/«=.(用d、k、b

表示)

［解题心得］.....................................................................

情境4［2022•全国冲刺卷］为准确测量某弹簧的劲度系数，某探究小组设计了如下实

验，实验装置如图甲所示，其原理图如图乙所示.角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连，

“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩

上，另一端与铁架台底座的固定点相连.当“『‘形螺杆转动时，角度传感器可测出螺杆转

动的角度，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化.实验

过程中，弹簧始终在弹性限度内.

角度传感器

口力传感器

弹簧

)下端固定点

乙

(1)己知T形螺杆向某一方向旋转10周(10X360°)时，力传感器上移40.0mm,则

在角度传感器由0增大到270。的过程中，力传感器向上移动的距离为nun.(保留

一位小数)

(2)该探究小组操作步骤如下：

①旋转螺杆使初状态弹簧K度大丁原长；

②记录初状态力传感器示数片、以及角度传感器示数瓢；

③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器的示数兄，角度传感器

的示数外;

④多次旋转“T”形螟杆，重复步骤③的操作；

⑤以力传感器的示数尸为纵坐标、角度传感器的示数〃为横坐标，由实验数据描绘出

A-夕图像，则该图像可能为_.

（3）若图像的斜率为2.5X107N/0,则该弹簧的劲度系数k=N/m.（结果保

留三位有效数字）

［解题心得］.....................................................................

专题十六力学实验

高频考点-能力突破

考点一

例1解析:根据游标卡尺读数规则可知工件的长度为21mm+0.02mmX36=21.72mm；

根据螺旋测微器读数规则可知工件的直径为4mm+0.01mmX30.0=4.300mm.

答案：21.724.300

预测1解析：读数时要注意分度值是1mm,要估读到分度值的下一位.

答案：1.50（1.49—1.51均可）

预测2解析：（1）由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为（）.1N,弹簧测力计a的读

数是3.50N；

（2）若弹簧测力计小。间夹角小于90。，保持弹簧测力计a与弹簧〃的夹角不变，增

大弹簧测力计〃与弹簧"的夹角，如图所示，则可知强簧测力计a的示数变小，〃的示数

变大.

答案：（1）3.50（3.48-3.52）（2）变小变大

预测3解析：（1）因需测量的是玻璃杯的内高即深度，所以要用游标卡尺的深度尺测

量，根据图甲可知，游标卡尺主尺上的整亳米数为100mm,游标尺的精确度为0.1mm,且

第3条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线对齐，则玻璃杯的内高为100mm+0.1mmX3

=100.3mm=10.03cm.(2)螺旋测微器的读数规则：测量值=固定刻度读数(注意半亳米刻

度线是否露出)+精确度(0.01mm)X可动刻度读数(一定要估读)，由图乙可知玻璃厚度为

2.5mm+0.01mmX26.0=2.760mm.(3)因1.731mm=l.5mm+0.01mmX23.1,由螺旋测

微器读数规则知a=20,4=0.(4)由图丁所示可得金属杆的长度Z=60.10

cm.由图戊知，此游标尺为5()分度，游标尺上第10条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻

度线对齐，则该金属杆直径d=4mm+0.02X10mm=4.20mm.

答案：(1)深度尺10.03(2)2.760(3)200(4)60.104.20

考点二

例2解析：(1)为了使小车所受的合外力等于拉力，实验前应该平衡摩擦力，故A正

确：因为有拉力传感器，小车受到的抖力的大小可以直接读出，故无需让秩码桶和秩砂的质

量远小于小车和车内跌码为质量，B错误；为了使纸带上能尽可能多打点，使其得到充分的

利用，故释放小车前应将小车靠近打点计时器，纸带伸直是为了尽量减小纸带与限位孔间的

摩擦，故C正确；凡是使用打点计时器的实验，都应该先接通电源，让打点计时器稳定运行

后再释放纸带(小车)，故D错误；在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力不变，原需要

保持拉力传感器的示数不变，故E错误.(2)由题意知7=0.1s,采用逐差法求加速度，可

得a=^=2.4m/s1(3)由甲同学的a-尸图像可知，拉力传感器的示数Q0时，小车

已经有了加速度，可能原因是平衡摩擦力过度，木板的倾角过大.

答案：(DAC(2)2.4(3)平衡摩擦力过度，木板的倾角过大

预测4解析：(1)验证小车和重物组成的系统机械能守恒，需要测量小车和重物的质

量，A错误；探究小车速度随时间变化的规律，仅需要一条纸带即可得出实验结论，B正确；

探究小车加速度与力、质量的关系，还需知道二者的质量，C错误；探究不同力做功与小车

速度变化的关系，需要知道二者的质量，D错误.

(2)根据、x=aT,7均相等，即只要满足八x均相等即可满足运动为匀变速运动，根

据图像可知八》均为0.1cm,则该运动为匀变速运动.

小车的速度为了="：乙X；U.)『U4m/s=O.53m/s.

(3)游标卡尺读数为

1cm+O.02X0mm=lcm=1.000cm

要验证动量守恒定律，即验证碰撞前的动量和碰撞后的动量相等，即用力=加血+如%

故干式]/_m2d2mMi

答案：(1)B(2)匀变速0.52〜0.54(3)1.000cm〜1.010cm均可皿=幽+乎1

Atj△0△(3

考点三

例3解析：(1)①由刻度尺的读数规则可知，打下计数点/，时小车的位移大小为*2

=6.20cm：连接图3中的点，由斜率可知加速度a=1.9m/s」；②利用图1装置进行“探究

加速度与力、质量的关系”的实验时，为减小实验误差，应使连接小车的细绳与长木板平行，

D错误；实验时应将钩码更换成硅码盘和祛码，应保证小车的质量远大于祛码以及祛四盘的

总质量，因此不能换成质量更小的小车，A错误，C正确；实验时应将长木板的右端适当垫

高以平衡摩擦力，B正确.

(2)①“探究求合力的方法”时不用保证两弹簧秤的读数相同，A错误；在已记录结点

位置的情况下，确定一个拉力的方向需要再选择与结点相距较远的一点，B错误；实验时，

弹簧秤外壳与木板之间的摩擦不影响实验的结果，C错误；为了减小实验误差，实验时，应

保证橡皮条、细绳和弹簧秤贴近并平行于木板，D正确.②如果只有一个弹簧秤，应先后两

次将弹簧秤挂在不同的细绳套上，然后将结点拉到同一位置0,并保证两次两分力的方向不

变：再将弹簧秤挂在一个细绳套上，将结点拉到位置0,因此为了完成实验至少需要3次把

橡皮条的结点拉到0.

答案：(1)①6.20±0.051.9±0.2②BC

(2)①D②3

例4解析•：(2)在一动一静的弹性碰撞中，质量小的滑块碰撞质量大的滑块才能反弹，

故应选质量为0.304kg的滑块作为A.

(6)滑块力、8碰后的速度-=*、七=*，因$=S2,故有。=电，则上=片20.31.

t]t2v2tl0.67

(7)3的平均值女=丝空主丝2七0.32.

V25

1+22①

(8)设滑块力碰前的速度为的，若为弹性碰撞，则有：/'

1

匕5=5巾2第

联立①②得：口尸"曰外,妆=山

01|+口2叫+咆

\'lm-n)|0.510-0.30-1

则2Q0.34.

v22ml2x0.301

答案：(2)0.304(6)0.31(7)0.32

⑻?0.34

2叫

预测5解析：(1)描点作出〃/-x图像如图所示

(2)由m-、图像可知，橡皮圈不拉伸时夕点距离0点的距离约为5.20cm(5.10cm~

5.40cm),则橡皮圈的总周长约为10.40cm(10.20cir〜10.80cm).由m-A•图像可知，

橡皮圈的劲度系数，则有〃=誓=看端氏N/m=54.5N/m.

(3)若实验中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端结点。，则由实验数据得到的劲度系数

将不受影响，因为计算劲度系数时考虑的是橡皮筋的伸长量而不是长度.若实验中刻度尺没

有完全竖直，而读数时视线保持水平，会使读数偏大，则由实验数据得到的劲度系数将偏小.

答案：(1)见解析(2)10.4054.5(3)不受影响偏小

预测6解析：(l)b、c步骤中将小圆环拉到同一位置。的目的是保证两次操作力的作

用效果相同；(2)在白纸上画出各力的大小及方向，并用表示E、片的线段为邻边作平行四

边形，比较其对角线和表示♦'的线段是否在实验误差允许范围内相等.

预测7解析：(1)①为防止碰后小球/反弹，应使力的质量大于〃的质量，A错误；为

保证小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故B正确；为保证小球力到轨道末端时的速度相

等，月球每次必须从轨道的同一位置由静止释放，故C正确.故选BC.②小球做平抛运动的

过程，有h=；g/,x=vt,

整理得一怪,X=P但，发现平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程

与速度大小成正比.故选也

(2)因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度，根据动量守恒有

IHAK)—flZlV\+IBiiV2

UIAOE=ninOF

2

若碰撞过程为弹性碰撞，则机械能守恒，有:叫乂=(亍+Tf

即m"=m.\Oa+皿。户

(3)因为碰撞前，球幺的速度不变，则球1单独落地时的也一直不变.

根据nhx>=nux\+niaXs

整理得汨=用取3

2mA

因为三组数据中球8的质品不同，故E-照图像中，三个数据点与原点连线的斜率不

同，且代入数据得斜率分别为左=3,双二,T故选A.

1Z.54

答案：⑴①BC②B⑵如施=如勿+〃冲鹤=团团+〃加所(3)A

考点四

例5解析：(1)由游标卡尺的读数规则可知，挡光片的宽度为d=6mm+O.05X14mm

=6.70mm；小球经过光电门时的挡光时间极短，则该过程的平均速度近似等于瞬时速度，

故小球通过光电门时的速度大小为F=；=0.670m/s.

(2)小球通过最低点时的向心力为细线的拉力与小球(含挡光片1重力的合力，即F=R

—mg',由牛顿第二定律得R—侬=〃』，整理得龙=谷/+侬，则左=总，解得

口=y?k(2L+D)g

答案：(1)6.700.670(2)生兽芯」Bi*

预测8解析：(1)将钢球置于斜槽末端，其能静止，说明斜槽末端水平；也可以用水

平仪检查.

(3)由L=的7和(度一y】)—y\=gf,

解得—后J

由/=养和%=也

解得料2=1产2