新高考物理二輪復(fù)習(xí)題型歸納與變式練習(xí)專題17力學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析)

專題17：力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)01基本儀器的讀數(shù)和使用 1考點(diǎn)02“紙帶類”實(shí)驗(yàn) 5考點(diǎn)03“橡皮條、彈簧、碰撞”類實(shí)驗(yàn) 8考點(diǎn)04力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 10考點(diǎn)05其它實(shí)驗(yàn) 12考點(diǎn)01基本儀器的讀數(shù)和使用【考點(diǎn)詮釋】1．兩種常見(jiàn)長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器的使用及讀數(shù)方法游標(biāo)卡尺(不估讀)(1)讀數(shù)：測(cè)量值＝主尺讀數(shù)(mm)＋精度×游標(biāo)尺上對(duì)齊刻線數(shù)值(mm)。(2)常用精確度：10分度游標(biāo)，精度0.1mm；20分度游標(biāo)，精度0.05mm；50分度游標(biāo)，精度0.02mm螺旋測(cè)微器(需估讀)測(cè)量值＝固定刻度＋可動(dòng)刻度(帶估讀值)×0.01mm2.時(shí)間類測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則時(shí)間間隔為Δt＝0.02×5s＝0.1s。(2)頻閃照相機(jī)：用等時(shí)間間隔獲取圖象信息的方法將物體在不同時(shí)刻的位置記錄下來(lái)，時(shí)間間隔Δt＝eq\f(1,f)。(f為頻閃照相機(jī)的頻率)(3)光電計(jì)時(shí)器：記錄遮光條通過(guò)光電門(mén)的遮光時(shí)間?！镜淅?】用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0。把左端帶有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，載有砝碼的木塊右端連接穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，左端連接細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)定滑輪掛有槽碼，木塊在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng)通過(guò)紙帶測(cè)量木塊的加速度，并測(cè)出木塊與砝碼的總質(zhì)量M，槽碼的總質(zhì)量m，計(jì)算木塊與木板之間的摩擦力f。改變M和m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟，正確順序是___________；①釋放木塊②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源③將木板固定在水平桌面上④調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線與木板平行⑤將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔并固定在木塊上(2)實(shí)驗(yàn)打出的一段紙帶如下圖所示打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫(huà)出，則木塊的加速度為_(kāi)__________m/s2；(3)甲同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。M/kg0.7000.6000.5000.4000.300f/N2.482.181.801.501.16請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出f-M圖像__________；(4)已知重力加速度g=9.80m/s2，可求得該木塊與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)SKIPIF1<0=___________；(5)乙同學(xué)用(3)問(wèn)表中的數(shù)據(jù)逐一計(jì)算出每次測(cè)量的SKIPIF1<0值，取其平均值作為測(cè)量結(jié)果。他發(fā)現(xiàn)該值比甲同學(xué)在(4)問(wèn)中得出的SKIPIF1<0值大。你認(rèn)為哪位同學(xué)的結(jié)果更準(zhǔn)確，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由______________?！敬鸢浮?1).③⑤④②①(2).0.47(3).見(jiàn)解析(4).0.33(0.32~0.34)(5).見(jiàn)解析【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)，將木板固定在水平桌面上，接著將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔并固定在木塊上，然后把細(xì)線拴在小車上，使細(xì)線跨過(guò)定滑輪并掛上槽碼，調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線與木板平行。再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，接著釋放木塊。最后關(guān)閉電源，取下紙帶。故正確順序是③⑤④②①。(2)[2]如圖所示每四個(gè)點(diǎn)選用一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)上字母。則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為SKIPIF1<0用刻度尺測(cè)得C、E兩點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，由逐差法得SKIPIF1<0(3)[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，用平滑的曲線連接如下(4)[4]由滑動(dòng)摩擦力公式得：SKIPIF1<0可知，SKIPIF1<0圖線的斜率為SKIPIF1<0，則：SKIPIF1<0解得：SKIPIF1<0(5)[5]用圖象法求SKIPIF1<0，需要連線，連線時(shí)盡量讓更多的點(diǎn)在線上，但不會(huì)去將就每一個(gè)點(diǎn)。這樣偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，說(shuō)明有問(wèn)題，可以自動(dòng)排除。但乙同學(xué)通過(guò)求平均值就做不到這一點(diǎn)，因此甲同學(xué)的結(jié)果更準(zhǔn)確?！咀兪?-1】某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為_(kāi)_______mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體的厚度時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，此示數(shù)為_(kāi)______mm.【答案】：8.470(8.470～8.472均正確)2.065【解析】：螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)8mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×47.0＝0.470mm，所以最終讀數(shù)為8mm＋0.470mm＝8.470mm，由于需要估讀，因此在范圍8.470～8.472mm內(nèi)均正確；游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為2cm，游標(biāo)尺上第13個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，因此游標(biāo)讀數(shù)為0.05×13mm＝0.65mm＝0.065cm，所以最終讀數(shù)為2cm＋0.065cm＝2.065cm?！咀兪?-2】在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧按如下圖甲方式連接起來(lái)研究．(1)某次毫米刻度尺讀數(shù)如圖乙所示，指針示數(shù)為_(kāi)_______cm.(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA、LB見(jiàn)下表．用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取g＝10m·s－2)．由表中數(shù)據(jù)________(選填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7619.7723.6727.76LB/cm29.9635.7641.5147.36【答案】(1)25.85(2)12.5(12.3～12.7)能【解析】(1)指針示數(shù)為25.85cm.(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈力的變化量ΔF＝0.5N時(shí)，彈簧Ⅰ形變量的變化量為Δx＝4.00cm，根據(jù)胡克定律知：k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(0.5,0.04)N/m＝12.5N/m.結(jié)合兩彈簧的示數(shù)的變化，可以得出彈簧Ⅱ形變量的變化量，結(jié)合彈力變化量，根據(jù)胡克定律能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù).考點(diǎn)02“紙帶類”實(shí)驗(yàn)【考點(diǎn)詮釋】1．利用紙帶判定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(如圖所示)(1)若x1、x2、x3、…、x6基本相等，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)利用x1、x2、x3、…、x6計(jì)算出相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差x2－x1、x3－x2、…、x6－x5，若大致相等，則在誤差允許的范圍內(nèi)認(rèn)為Δx＝aT2可判定物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2．平均速度法求速度：如圖所示，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)。3．利用紙帶求加速度的三種方法(1)利用第m個(gè)T時(shí)間內(nèi)的位移和第n個(gè)T時(shí)間內(nèi)的位移求a，即a＝eq\f(xm－xn,m－nT2)。(2)逐差法：如從紙帶上得到6個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移，則a＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3,9T2)。(3)v-t圖象法：求出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，畫(huà)出v-t圖線，圖線的斜率表示加速度a?！镜淅?】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，小王用如圖1所示的裝置，讓重物從靜止開(kāi)始下落，打出一條清晰的紙帶，其中的一部分如圖2所示。O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C和D為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。①為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)體積和形狀相同的重物，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇密度大的理由是___________。②已知交流電頻率為SKIPIF1<0，重物質(zhì)量為SKIPIF1<0，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萐KIPIF1<0，則從O點(diǎn)到C點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能變化量的絕對(duì)值SKIPIF1<0___________J、C點(diǎn)的動(dòng)能SKIPIF1<0___________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。比較SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是___________。A．工作電壓偏高B．存在空氣阻力和摩擦力C．接通電源前釋放了紙帶【答案】阻力與重力之比更?。ɑ蚱渌侠斫忉專?.5470.588C【解析】①[1]在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)阻力越小越好，因此密度大的阻力與重力之比更小②[2]由圖中可知OC之間的距離為SKIPIF1<0，因此機(jī)械能的減少量為SKIPIF1<0[3]勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)間中點(diǎn)的速度等于這段時(shí)間的平均速度，因此SKIPIF1<0因此動(dòng)能的增加量為SKIPIF1<0[4]工作電壓偏高不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的誤差，存在摩擦力會(huì)使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，只有提前釋放了紙帶，紙帶的初速度不為零，下落到同一位置的速度偏大才會(huì)導(dǎo)致動(dòng)能的增加量大于重力勢(shì)能的減少量?！咀兪?-1】(1)用如圖所示裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。裝有砝碼的盤(pán)用繞過(guò)滑輪的細(xì)線牽引小車，盤(pán)和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力。小車運(yùn)動(dòng)的位移和速度可以由打點(diǎn)紙帶測(cè)出，以小車為研究對(duì)象，改變砝碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。①關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______；A．需要補(bǔ)償小車受到阻力的影響B(tài)．該實(shí)驗(yàn)裝置可以“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”C．需要通過(guò)調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行D．需要滿足盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量②如圖2所示是兩條紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的應(yīng)是第______條（填寫(xiě)“I”或“II”）紙帶；③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出的W-v2圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，據(jù)此圖象______（填“能”或“不能”）求出小車的質(zhì)量?！敬鸢浮緼CDⅡ能【解析】(1)[1]A．題中需要將盤(pán)和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力，所以首先需要補(bǔ)償小車受到阻力的影響，即抬高長(zhǎng)木板右端，小車在不接盤(pán)和砝碼的情況下，輕推小車，使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明小車重力沿斜面的分力與小車所受阻力等大反向，A正確；D．然后掛上盤(pán)與砝碼SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0對(duì)小車SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0兩式相比解得繩子拉力SKIPIF1<0當(dāng)滿足盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即SKIPIF1<0，盤(pán)和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力，D正確；B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中摩擦阻力無(wú)法消除，本實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”故B錯(cuò)誤。C．細(xì)線與長(zhǎng)木板平行需要平行，保證繩子的拉力與小車運(yùn)動(dòng)方向一致，這樣盤(pán)和砝碼的重力可完全當(dāng)作牽引力，C正確。故選ACD。[2]小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移逐漸增大，所以實(shí)驗(yàn)打出的紙帶是第II條。[3]根據(jù)動(dòng)能定理可知SKIPIF1<0，圖像的斜率為SKIPIF1<0，據(jù)SKIPIF1<0能求出小車的質(zhì)量。考點(diǎn)03“橡皮條、彈簧、碰撞”類實(shí)驗(yàn)【考點(diǎn)詮釋】1．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系的操作關(guān)鍵(1)實(shí)驗(yàn)中不能掛過(guò)多的鉤碼，防止彈簧超過(guò)其彈性限度。(2)畫(huà)圖象時(shí)，不要連成“折線”，而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點(diǎn)落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)。2．驗(yàn)證力的平行四邊形定則的操作關(guān)鍵(1)每次拉伸結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變。(2)記下每次各力的大小和方向。(3)畫(huà)力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。3．驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的關(guān)鍵無(wú)論采用哪種方案驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，均須測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)各物體作用前后的動(dòng)量(即質(zhì)量和速度的乘積)。4．常見(jiàn)的數(shù)據(jù)處理方法(1)列表法：直接從表格數(shù)據(jù)中得到彈力F與伸長(zhǎng)量x的比值是一個(gè)常數(shù)。(2)圖象法：以彈力F為縱坐標(biāo)，彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，可得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線。①F-x圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線，而F-l圖線為一條傾斜直線但不過(guò)原點(diǎn)。②F-x圖線和F-l圖線的斜率均表示彈簧(或橡皮筋)的勁度系數(shù)。③F-l圖線在l軸的截距表示彈簧(或橡皮筋)的原長(zhǎng)。④F-x圖線和F-l圖線發(fā)生彎曲的原因是彈簧(或橡皮筋)超出了彈性限度。(3)函數(shù)法：在誤差允許范圍內(nèi)，可寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的函數(shù)關(guān)系式F＝kx。實(shí)際解題中常與圖象法配合使用，以得到函數(shù)式或?qū)Ρ葘?shí)際關(guān)系式用以計(jì)算物理量等?！镜淅?】某興趣小組測(cè)量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個(gè)從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個(gè)鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)n和彈簧上端對(duì)應(yīng)的刻度尺示數(shù)SKIPIF1<0，數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量，進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。n123456SKIPIF1<08.0410.0312.0514.0716.1118.09（1）利用SKIPIF1<0計(jì)算彈簧的壓縮量：SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0______cm，壓縮量的平均值SKIPIF1<0______cm；（2）上述SKIPIF1<0是管中增加______個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取SKIPIF1<0，該彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_____N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】6.046.05348.6【解析】（1）[1]根據(jù)壓縮量的變化量為SKIPIF1<0[2]壓縮量的平均值為SKIPIF1<0（2）[3]因三個(gè)SKIPIF1<0是相差3個(gè)鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）[4]根據(jù)鋼球的平衡條件有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0【變式3-1】為測(cè)量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為SKIPIF1<0的斜面（已知sinSKIPIF1<0=0.34，cosSKIPIF1<0=0.94），小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過(guò)程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)間間隔?T=0.20s）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為_(kāi)__________m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)__________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2）【答案】0.430.32【解析】[1]根據(jù)逐差法有SKIPIF1<0[2]對(duì)小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有:SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得:SKIPIF1<0考點(diǎn)04力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【考點(diǎn)詮釋】1．創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)(1)以基本的力學(xué)模型為載體，依托運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。(2)將實(shí)驗(yàn)的基本方法(控制變量法)和處理數(shù)據(jù)的基本方法(圖象法、逐差法)，融入到實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中。2．創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的解法(1)根據(jù)題目情景，抽象出相應(yīng)的力學(xué)模型、運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)相應(yīng)規(guī)律列出關(guān)系式從而明確實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)。(2)應(yīng)用原理公式或圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實(shí)際受力情況和理論受力情況對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。【典例4】一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗(yàn)證力的平行四邊形定則。(1)如圖(a)，在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺______時(shí)電子秤的示數(shù)F。(2)如圖(b)，將三根細(xì)線L1、L2、L3的一端打結(jié)，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上。水平拉開(kāi)細(xì)線L1，在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置、____________和電子秤的示數(shù)F1。(3)如圖(c)，將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上，并將L1拴在其上。手握電子秤沿著(2)中L2的方向拉開(kāi)細(xì)線L2，使____________和三根細(xì)線的方向與(2)中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2。(4)在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F、F1、F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若____________________________，則平行四邊形定則得到驗(yàn)證。【答案】：(1)靜止(2)三根細(xì)線的方向(3)結(jié)點(diǎn)O的位置(4)F和F′在誤差允許的范圍內(nèi)重合【解析】：(1)要測(cè)量裝滿水的水壺的重力，則應(yīng)記下水壺靜止時(shí)電子秤的示數(shù)F。(2)要畫(huà)出平行四邊形，則需要記錄分力的大小和方向，所以在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置的同時(shí)，也要記錄三根細(xì)線的方向以及電子秤的示數(shù)F1。(3)已經(jīng)記錄了一個(gè)分力的大小，還要記錄另一個(gè)分力的大小，則結(jié)點(diǎn)O的位置不能變化，力的方向也都不能變化，所以應(yīng)使結(jié)點(diǎn)O的位置和三根細(xì)線的方向與(2)中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2。(4)根據(jù)平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′的圖示，若F和F′在誤差允許的范圍內(nèi)重合，則平行四邊形定則得到驗(yàn)證。【變式4-1】一細(xì)繩跨過(guò)懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B，如圖所示。一實(shí)驗(yàn)小組用此裝置測(cè)量小球B運(yùn)動(dòng)的加速度。令兩小球靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球，測(cè)得小球B釋放時(shí)的高度h0=0.590m，下降一段距離后的高度h=0.100m；由h0下降至h所用的時(shí)間T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小為a=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。從實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)得知，小球A、B的質(zhì)量分別為100.0g和150.0g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80m/s2。根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算可得小球B加速度的大小為a′=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。可以看出，a′與a有明顯差異，除實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差外，寫(xiě)出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：__________。【答案】1.841.96滑輪的軸不光滑，繩和滑輪之間有摩擦（或滑輪有質(zhì)量）【解析】①有題意可知小球下降過(guò)程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得a=1.84m/s2；②根據(jù)牛頓第二定律可知對(duì)小球A有SKIPIF1<0對(duì)小球B有SKIPIF1<0帶入已知數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0；③在實(shí)驗(yàn)中繩和滑輪之間有摩擦?xí)斐蓪?shí)際計(jì)算值偏小?？键c(diǎn)5其它實(shí)驗(yàn)【考點(diǎn)詮釋】1．“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題(1)實(shí)驗(yàn)中必須保證通過(guò)斜槽末端點(diǎn)的切線水平，木板必須處在豎直平面內(nèi)，且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸；(2)小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開(kāi)始滾下，因此，可在斜槽上某一位置固定一個(gè)擋板；(3)坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn)，而應(yīng)是小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)，位于槽口末端上方r處(r為小球半徑)；(4)應(yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)奈恢冕尫判∏?，使它以適當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋?，其軌跡由木板的左上角到達(dá)右下角，這樣可以使實(shí)驗(yàn)誤差較?。?5)須在斜槽末端用重錘線檢查白紙上所畫(huà)y軸是否豎直。2．“探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理從表記錄的數(shù)據(jù)觀察，通過(guò)公式T2＝eq\f(4π2\r(L2－r2),g)，計(jì)算得出的周期值跟用秒表直接測(cè)量的周期值對(duì)比，看在誤差允許范圍內(nèi)是否近似相等，從而證明公式geq\f(r,\r(L2－r2))＝eq\f(4π2,T2)r是否成立，即F＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝meq\f(4π2,T2)r是否成立(實(shí)驗(yàn)時(shí)可以多次測(cè)量，以減小實(shí)驗(yàn)誤差)。【典例5】(2021·天津?qū)W業(yè)水平等級(jí)性考試·T9)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫(xiě)紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個(gè)斜面，斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過(guò)碰撞復(fù)寫(xiě)紙，在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。圖1(1)為了正確完成實(shí)驗(yàn)，以下做法必要的是________。圖2A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平B．每次應(yīng)使鋼球從靜止開(kāi)始釋放C．使斜面的底邊ab與桌邊重合D．選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面(2)實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)0.2m，在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如圖2。重力加速度g＝10m/s2，鋼球平拋的初速度為_(kāi)_______m/s。(3)圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是________________?！敬鸢浮?1)AB(2)2(3)方便將木板調(diào)整到豎直平面【解析】(1)為了使鋼球離開(kāi)桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平，A項(xiàng)正確；為了使鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，每次應(yīng)使鋼球從同一位置由靜止釋放，B項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)與斜面是否光滑無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；若ab邊與桌邊重合，則鋼球在空中做的不是平拋運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)鋼球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，每次向右移動(dòng)0.2m，鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均勻增大；豎直方向上，鋼球做自由落體運(yùn)動(dòng)，有Δy＝gT2，得T＝0.1s，所以鋼球平拋的初速度v＝eq\f(Δx,T)＝2m/s。(3)木板上懸掛鉛垂線是為了調(diào)整木板使其處于豎直狀態(tài)?！咀兪?-1】(2021·江南十校聯(lián)考)如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤(pán)上且做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。力傳感器測(cè)量向心力F，速度傳感器測(cè)量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過(guò)保持圓柱體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不變，來(lái)探究向心力F與線速度v的關(guān)系。甲(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)_______。A．等效替代法B．控制變量法C．理想化模型法(2)改變線速度v，多次測(cè)量，該同學(xué)得到了五組F、v數(shù)據(jù)，如下表所示：v/(m·s－1)1.01.52.02.53.0F/N0.882.003.505.507.90該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標(biāo)紙上描出了五個(gè)點(diǎn)。①在圖乙的坐標(biāo)紙上作出F-v2圖線。乙②若圓柱體運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r＝0.2m，由作出的F-v2圖線可得圓柱體的質(zhì)量m＝________kg。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)B(2)①見(jiàn)解析②0.18【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中研究向心力和線速度的關(guān)系，保持圓柱體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不變，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故選B。(2)①作出F-v2圖線，如圖所示。②根據(jù)F＝meq\f(v2,r)知，圖線的斜率k＝eq\f(m,r)，則eq\f(m,r)＝eq\f(9,10)N·s2/m2，代入數(shù)據(jù)解得m＝0.18kg。1、（2022·湖南卷·T11）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為SKIPIF1<0；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測(cè)量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長(zhǎng)度SKIPIF1<0，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號(hào)12345硬幣數(shù)量SKIPIF1<0/枚510152025長(zhǎng)度SKIPIF1<010.5112.0213.5415.0516.56（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線；______（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長(zhǎng)度的示數(shù)如圖（c）所示，此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度為_(kāi)_____SKIPIF1<0；（5）由上述數(shù)據(jù)計(jì)算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為_(kāi)_____SKIPIF1<0（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。【答案】①.見(jiàn)解析②.15.35③.127【解析】（3）[1]根據(jù)表格標(biāo)點(diǎn)連線如圖（4）[2]由圖可知刻度尺的分度值為1mm，故讀數(shù)SKIPIF1<0；（5）[3]設(shè)橡皮筋的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為x0，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)冰墩墩的質(zhì)量為m1，則有SKIPIF1<0聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0。2、（2022·廣東卷·T11）某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量小球從某一高度釋放，與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的裝置，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）讓小球從某一高度由靜止釋放，與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電門(mén)位置，使小球從光電門(mén)正上方釋放后，在下落和反彈過(guò)程中均可通過(guò)光電門(mén)。（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖（b）所示，小球直徑SKIPIF1<0__________SKIPIF1<0。（3）測(cè)量時(shí)，應(yīng)__________（選填“A”或“B”，其中A為“先釋放小球，后接通數(shù)字計(jì)時(shí)器”，B為“先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器，后釋放小球”）。記錄小球第一次和第二次通過(guò)光電門(mén)遮光時(shí)間SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。（4）計(jì)算小球通過(guò)光電門(mén)的速度，已知小球的質(zhì)量為m，可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失SKIPIF1<0__________（用字母m、d、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0表示）。（5）若適當(dāng)調(diào)高光電門(mén)的高度，將會(huì)__________（選填“增大”或“減小”）因空氣阻力引起的測(cè)量誤差?！敬鸢浮竣?7.883##7.884②.B③.SKIPIF1<0④.增大【解析】（2）[1]依題意，小球的直徑為SKIPIF1<0考慮到偶然誤差，7.883mm也可以。（3）[2]在測(cè)量時(shí)，因小球下落時(shí)間很短，如果先釋放小球，有可能會(huì)出現(xiàn)時(shí)間記錄不完整，所以應(yīng)先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器，再釋放小球，故選B。（4）[3]依題意，小球向下、向上先后通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度分別為v1、v2，則有SKIPIF1<0SKIPIF1<0則小球與硅膠材料碰撞過(guò)程中機(jī)械能的損失量為SKIPIF1<0（5）[4]若調(diào)高光電門(mén)的高度，較調(diào)整之前小球會(huì)經(jīng)歷較大的空中距離，所以將會(huì)增大因空氣阻力引起的測(cè)量誤差。3、（2022·山東卷·T13）在天宮課堂中、我國(guó)航天員演示了利用牛頓第二定律測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)。某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無(wú)線加速度傳感器、輕彈簧和待測(cè)物體等器材設(shè)計(jì)了測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。主要步驟如下：①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；②接通氣源。放上滑塊。調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊。彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于O點(diǎn)。A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為5.00cm，拉動(dòng)滑塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)；④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時(shí)間t變化的圖像，部分圖像如圖乙所示?；卮鹨韵聠?wèn)題（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)____N/m。（2）該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻F與a的數(shù)據(jù)，畫(huà)出a—F圖像如圖丙中I所示，由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為_(kāi)_______kg。（3）該同學(xué)在滑塊上增加待測(cè)物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，在圖丙中畫(huà)出新的a—F圖像Ⅱ，則待測(cè)物體的質(zhì)量為_(kāi)_______kg?！敬鸢浮竣?12②.0.20③.0.13【解析】（1）[1]由題知，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)滑塊左端位于O點(diǎn)，A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為5.00cm。拉動(dòng)滑塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)。結(jié)合圖乙的F—t圖有x=5.00cm，F(xiàn)=0.610N根據(jù)胡克定律SKIPIF1<0計(jì)算出k≈12N/m（2）[2]根據(jù)牛頓第二定律有F=ma則a—F圖像的斜率為滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)圖丙中I，則有SKIPIF1<0則滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為m=0.20kg（3）[3]滑塊上增加待測(cè)物體，同理，根據(jù)圖丙中II，則有SKIPIF1<0則滑塊、待測(cè)物體與加速度傳感器的總質(zhì)量為m′=0.33kg則待測(cè)物體的質(zhì)量為m=m′-m=0.13kg4、（2022·全國(guó)甲卷·T23）利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過(guò)程進(jìn)行研究。讓質(zhì)量為SKIPIF1<0的滑塊A與質(zhì)量為SKIPIF1<0的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后A和B的速度大小SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，進(jìn)而分析碰撞過(guò)程是否為彈性碰撞。完成下列填空：（1）調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平；（2）測(cè)得兩滑塊的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反，應(yīng)選取質(zhì)量為_(kāi)_____kg的滑塊作為A；（3）調(diào)節(jié)B的位置，使得A與B接觸時(shí)，A的左端到左邊擋板的距離SKIPIF1<0與B的右端到右邊擋板的距離SKIPIF1<0相等；（4）使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰撞時(shí)刻開(kāi)始到各自撞到擋板所用的時(shí)間SKIPIF1<0和SKIPIF1<0；（5）將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復(fù)步驟（4）。多次測(cè)量的結(jié)果如下表所示；12345SKIPIF1<00.490.671.011.221.39SKIPIF1<00.150.210.330.400.46SKIPIF1<00.31SKIPIF1<00.330.330.33（6）表中的SKIPIF1<0______（保留2位有效數(shù)字）；（7）SKIPIF1<0的平均值為_(kāi)_____；（保留2位有效數(shù)字）（8）理論研究表明，對(duì)本實(shí)驗(yàn)的碰撞過(guò)程，是否為彈性碰撞可由SKIPIF1<0判斷。若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則SKIPIF1<0的理論表達(dá)式為_(kāi)_____（用SKIPIF1<0和SKIPIF1<0表示），本實(shí)驗(yàn)中其值為_(kāi)_____（保留2位有效數(shù)字），若該值與（7）中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為滑塊A與滑塊B在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞。【答案】①.0.304②.0.31③.0.32④.SKIPIF1<0⑤.0.33【解析】（2）[1]應(yīng)該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊，碰后運(yùn)動(dòng)方向相反，故選0.304kg的滑塊作為A。（6）[2]由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0（7）[3]SKIPIF1<0平均值為SKIPIF1<0（8）[4][5]彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，可得SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<05、（2022·全國(guó)乙卷·T22）用雷達(dá)探測(cè)一高速飛行器的位置。從某時(shí)刻（SKIPIF1<0）開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運(yùn)動(dòng)，每隔SKIPIF1<0測(cè)量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：SKIPIF1<00123456SKIPIF1<0050710941759250533294233回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時(shí)間內(nèi)近似做勻加速運(yùn)動(dòng)，判斷的理由是：______；（2）當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，該飛行器速度的大小SKIPIF1<0______SKIPIF1<0；（3）這段時(shí)間內(nèi)該飛行器加速度的大小SKIPIF1<0______SKIPIF1<0（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m②.547③.79【解析】（1）[1]第1s內(nèi)的位移507m，第2s內(nèi)的位移587m，第3s內(nèi)的位移665m，第4s內(nèi)的位移746m，第5s內(nèi)的位移824m，第6s內(nèi)的位移904m，則相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?x=80m，可知判斷飛行器在這段時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)；（2）[2]當(dāng)x=507m時(shí)飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則SKIPIF1<0（3）[3]根據(jù)SKIPIF1<01．請(qǐng)正確填寫(xiě)下列基本儀器的讀數(shù)：圖5－11－21 (1)用游標(biāo)尺為20分度的卡尺測(cè)量某物體的長(zhǎng)度如圖5－11－21甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm； (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某導(dǎo)線直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為_(kāi)_______mm； (3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)某電阻，表盤(pán)的示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為_(kāi)_______Ω； (4)圖丁中電阻箱的讀數(shù)為_(kāi)_______Ω.【答案】(1)5.015(2)4.698(4.696～4.700均正確)(3)220(4)84580.2【解析】(1)游標(biāo)尺零刻度線對(duì)應(yīng)的主尺上整數(shù)部分為50mm，游標(biāo)尺第3條刻度線與主尺53mm刻度線對(duì)齊，3×0.05mm＝0.15mm，故讀數(shù)為50.15mm，即5.015cm. (2)螺旋測(cè)微器讀數(shù)為4.5mm＋19.8×0.01mm＝4.698mm(4.696～4.700mm均正確)． (3)多用電表測(cè)電阻不需要估讀．用多用電表測(cè)電阻的方法：電阻的測(cè)量值＝表的示數(shù)×倍率．故答案為22×10Ω＝220Ω. (4)電阻箱的讀數(shù)方法：將每個(gè)旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值(都為整數(shù))乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到電阻箱的實(shí)際阻值．故讀數(shù)為84580.2Ω.2、（2021·福建省龍巖市三模）在“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中：（1）用毫米刻度尺測(cè)出擺線長(zhǎng)L，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球的直徑D。在下面進(jìn)行的操作中，正確的是：______（選填選項(xiàng)前的字母）；A.把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)較大的角度釋放B.擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)C.用秒表測(cè)量單擺完成1次全振動(dòng)所用時(shí)間作為單擺的周期（2）當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定后，用秒表測(cè)量單擺n次全振動(dòng)的時(shí)間t，秒表的示數(shù)如圖所示，則t=______s；（3）用上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)出的物理量（擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，擺球直徑為D，全振動(dòng)n次所用時(shí)間t）寫(xiě)出重力加速度計(jì)算式g=______。【答案】(1).B(2).75.2(3).SKIPIF1<0【解析】(1)[1]A．單擺在擺角小于5°的情況下做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)在單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)計(jì)時(shí)，故B正確；C．測(cè)出多個(gè)周期的總時(shí)間然后求出平均值作為單擺的周期；故C錯(cuò)誤；(2)[2]秒表的示數(shù)SKIPIF1<0(3)[3]周期SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0解得：SKIPIF1<03、（2021·北京市房山區(qū)二模）如圖，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)某同學(xué)列舉實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)器材為：鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、秒表、交流電源、導(dǎo)線、重錘、天平。其中不必要的是______；(2)在一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如下圖所示。若紙帶相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為0.02s，從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少量ΔEp=______J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量ΔEk=_____J（g取9.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）；通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上ΔEp______ΔEk（填“>”“=”或“<”），這是因?yàn)開(kāi)_____；(3)如果以SKIPIF1<0為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是下圖中的______。A．B.C.D.【答案】(1).秒表、天平(2).0.49(3).0.48(4).大于(5).存在摩擦阻力做負(fù)功(6).B【解析】(1)[1]因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)工具，則該實(shí)驗(yàn)中不需要秒表，也不需要天平；(2)[2][3]從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少量SKIPIF1<0打B點(diǎn)時(shí)的速度SKIPIF1<0此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量SKIPIF1<0[4][5]通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上ΔEp>ΔEk，這是因?yàn)橹匚锵侣溥^(guò)程中存在摩擦阻力做負(fù)功。(3)[6]根據(jù)SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0則SKIPIF1<0圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，故選B。4、（2021·安徽省八校模擬）某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)。(1)請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O。記下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2，并__________；D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出__________；E．只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)繩套拉橡皮條，使_________________，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示；F．比較_______________，看它們是否相同，得出結(jié)論。(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，以下措施必須的是___________。A．兩繩套長(zhǎng)度必須相等B．用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)必須相等C．兩繩套長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些，但不必相等D．用彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)繩套拉橡皮條時(shí)應(yīng)使繩套、橡皮條平行于木板平面【答案】(1).描下兩力的方向(2).合力F(3).結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)(4).力F′和F的大小和方向(5).CD【解析】(1)[1]研究分力時(shí)，不僅要有大小，還要有方向，故還要記錄兩力的方向；[2]本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，所以需要作出理論值進(jìn)行比較，即用平行四邊形定則求出理論值合力F；[3]本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代法，即兩次實(shí)驗(yàn)效果要相同，所以通過(guò)繩套拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)；[4]本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，所以需要比較理論值和實(shí)際值，故比較力F′和F；(2)[5]AC．通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條時(shí)，并非要求兩細(xì)繩等長(zhǎng)，且繩套的長(zhǎng)度適當(dāng)長(zhǎng)些，有利于確定繩子的方向，A錯(cuò)誤，C正確；B．兩個(gè)分力不需要一定相等，B錯(cuò)誤；D．在用彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧與木板平面平行，避免摩擦阻力的存在，D正確。故選CD。5、（2021·河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下學(xué)期調(diào)研）“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（1）在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、重垂線、鉛筆、三角板、圖釘、坐標(biāo)紙之外，下列實(shí)驗(yàn)器材中還需要的有_________。（填入正確選項(xiàng)前的字母）A.刻度尺B.秒表C.天平（2）引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因可能是_________。A.實(shí)驗(yàn)中使用密度較小的小球B.斜槽不光滑，有摩擦C.小球自由滾下時(shí)起始位置不完全相同D.以斜槽末端緊貼著槽口處作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)O（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)斜槽末端的切線不水平，導(dǎo)致斜槽的末端Q斜向上與水平方向所成的夾角為θ。該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球離開(kāi)斜槽的速度大小為v0，建立xQy平面直角坐標(biāo)系。請(qǐng)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律寫(xiě)出小球水平方向的位移x與時(shí)間t關(guān)系式__________和豎直方向的位移y與時(shí)間t關(guān)系式_______?！敬鸢浮?1).A(2).ACD(3).SKIPIF1<0(4).SKIPIF1<0【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)通過(guò)描出小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上的點(diǎn)，然后作出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)出小球的水平與豎直分位移，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的初速度，實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)時(shí)間、質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測(cè)距離，故A正確，BC錯(cuò)誤。故選A。(2)[2]A．使用密度大、體積小的鋼球可以減小做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力，可以減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中使用密度較小的小球，增大實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；B．該實(shí)驗(yàn)要求小球每次拋出的初速度要相同而且水平，因此要求小球從同一位置靜止釋放，每次鋼球與斜槽間的摩擦對(duì)小球做的功相同，因此斜槽不光滑，有摩擦，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故B錯(cuò)誤；C．為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一位置無(wú)初速度釋放，故C正確；D．建立坐標(biāo)系時(shí)，因?yàn)閷?shí)際的坐標(biāo)原點(diǎn)為小球在末端時(shí)球心在白紙上的投影，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，使得測(cè)量誤差增大，故D正確。故選ACD。(3)[3]小球離開(kāi)斜槽的速度大小為v0，與水平方向所成的夾角為θ，所以小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度SKIPIF1<0小球水平方向的位移x與時(shí)間t關(guān)系式SKIPIF1<0[4]豎直方向上是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的初速度為SKIPIF1<0豎直方向的位移y與時(shí)間t關(guān)系式SKIPIF1<06．在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖中每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率f＝50Hz的交流電源．(1)打下E點(diǎn)時(shí)紙帶的速度vE＝________(用給定字母表示)；(2)若測(cè)得d6＝65.00cm，d3＝19.00cm，物體的加速度a＝________m/s2；(3)如果當(dāng)時(shí)交變電流的頻率f>50Hz，但當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么測(cè)得的加速度值和真實(shí)值相比________(選填“偏大”或“偏小”)．【答案】：(1