第一篇專題七第16講力學實驗

專題七實驗第16講力學實驗1會使用刻度尺、秒表、打點計時器、游標卡尺、螺旋測微器測量有關(guān)數(shù)據(jù)。2熟悉教材中的力學實驗原理、實驗過程，會操作有關(guān)實驗，進行數(shù)據(jù)處理、誤差分析，并會借助基本實驗分析創(chuàng)新實驗。目標要求內(nèi)容索引考點一考點二高考預(yù)測紙帶類和光電門類實驗力學其他實驗專題強化練考點一紙帶類和光電門類實驗實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

1.細繩與長木板平行2.釋放前小車應(yīng)靠近打點計時器3.先接通電源，再釋放小車，打點結(jié)束先切斷電源，再取下紙帶4.鉤碼質(zhì)量適當1.判斷物體是否做勻變速直線運動2.利用一段時間內(nèi)的平均速度求中間時刻的瞬時速度3.利用逐差法求平均加速度4.作速度—時間圖像，通過圖像的斜率求加速度實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系

1.補償阻力，墊高長木板一端使小車能勻速下滑2.在補償阻力時，不要把懸掛槽碼的細繩系在小車上，實驗過程中不用重復(fù)補償阻力3.實驗必須保證的條件：小車質(zhì)量m?槽碼質(zhì)量m′4.釋放前小車要靠近打點計時器，應(yīng)先接通電源，后釋放小車1.利用逐差法或v－t圖像法求a2.作出a－F圖像和a－

圖像，確定a與F、m的關(guān)系實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理驗證機械能守恒定律

1.豎直安裝打點計時器，以減小摩擦阻力2.選用質(zhì)量大、體積小、密度大的材料3.選取第1、2兩點間距離接近2mm的紙帶，用mgh＝

進行驗證1.應(yīng)用vn＝計算某時刻的瞬時速度2.判斷mghAB與

mvB2－

mvA2是否在誤差允許的范圍內(nèi)相等3.作出

v2－h(huán)圖像，求g的大小實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理驗證動量守恒定律

1.開始前調(diào)節(jié)導軌水平2.用天平測出兩滑塊的質(zhì)量3.用光電門測量碰前和碰后的速度1.滑塊速度的測量：v＝2.驗證的表達式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′常見的測速方法：紙帶打點計時器測速，光電門測速，傳感器測速，動能定理計算法，平拋運動計算法等。

(2023·江蘇省高郵中學期中)某實驗小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz。實驗步驟如下：A.按圖甲所示安裝好實驗裝置，其中與

定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直；B.調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使

小車能沿長木板向下勻速運動；C.掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的

加速度；D.改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度。例1根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：(1)實驗中砝碼和砝碼盤的質(zhì)量______(填“需要”或“不需要”)遠小于小車的質(zhì)量。不需要小車所受拉力可以由彈簧測力計測出，實驗不需要控制砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。(2)實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得“2”點的速度為_____m/s，小車的加速度為____m/s2。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)0.360.16由題圖乙所示紙帶可知，相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔T＝5×0.02s＝0.1s在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度，則“2”點的速度等于“1”到“3”的平均速度，則有相鄰兩個計數(shù)點之間的位移之差Δx＝3.84cm－3.68cm＝3.68cm－3.52cm＝0.16cm＝0.16×10－2m由Δx＝aT2可知加速度(3)對于上述實驗，下列說法正確的是__。A.小車的加速度與砝碼盤的加速度

大小相等B.實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)C.與小車相連的細線與長木板一定要平行D.彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半C由題圖甲可知，小車的加速度是砝碼盤的加速度大小的2倍，故A錯誤；實驗過程中，砝碼盤向下加速運動，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；與小車相連的細線與長木板一定要平行，保證拉力沿著木板方向，故C正確；實驗過程中，砝碼向下加速運動，處于失重狀態(tài)，故彈簧測力計的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故D錯誤。(4)由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖像，與本實驗相符合的是___。A由題意可知，小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成正比，即為過原點的一條傾斜直線，故A正確，B、C、D錯誤。

(2023·江蘇揚州市期末)如圖甲所示，某同學通過調(diào)節(jié)手機拍攝功能中的感光度和快門時間，拍攝出質(zhì)量較高的頻閃照片。圖乙是該同學拍攝的小球自由下落部分運動過程中的頻閃照片，用來驗證機械能守恒定律。該同學以小球釋放點為原點O，并借助照片背景中的刻度尺測量各時刻的位置坐標為x1、x2、x3、x4、x5，刻度尺零刻度與原點O對齊。已知手機連拍頻率為f，當?shù)刂亓铀俣葹間，小球質(zhì)量為m。例2(1)如圖丙所示，從起點O下降到x2位置小球的位移大小為_____cm。6.20由于刻度尺的最小刻度為1mm，因此估讀到1mm的下一位，從起點O下降到x2位置小球的位移大小x2＝62.0mm＝6.20cm。(2)關(guān)于實驗裝置和操作，以下說法正確的是__。A.刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)B.選擇體積大的小球C.小球?qū)嶋H下落過程中動能增量大于重力勢能減少量A由于小球做自由落體運動，為了測量小球下落的距離，刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)，A正確；為了減小空氣阻力，一般選擇體積較小的小球，B錯誤；由于空氣阻力的影響，小球?qū)嶋H下落過程中動能增量小于重力勢能減少量，C錯誤。(3)小球在x3位置時的瞬時速度v3＝_________。(用題中所給的物理量符號表示)x3位于x2到x4的中間時刻，因此小球在x3位置時的瞬時速度等于從x2到x4的平均速度，即v3＝(4)取小球從O到x4的過程研究，則機械能守恒定律的表達式為________________________________。(用題中所給物理量的符號表示)(5)該同學利用測得的數(shù)據(jù)，算出小球經(jīng)過各點的速度v，并作出了如圖丁所示的

－x圖線。測得圖線的斜率k明顯小于g，是由于存在阻力的影響，則小球受到的阻力大小F阻＝_______。mg－mk

某同學用如圖甲所示的裝置做驗證動量定理的實驗，一細繩跨過懸掛的光滑定滑輪，兩端分別系有小球A和B，小球A右側(cè)固定一遮光條，遮光條上方某位置固定一光電門，初始時A、B靜止，細繩拉緊，然后同時釋放小球A、B，當?shù)刂亓铀俣葹間＝9.8m/s2。例3(1)用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝_____mm。4.40根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知遮光條的寬度為d＝4mm＋0.05mm×8＝4.40mm。(2)測得小球A(含遮光條)、B的質(zhì)量分別為mA＝100g、mB＝150g，則小球A加速上升過程的加速度大小為_____m/s2。1.96根據(jù)牛頓第二定律有mBg－mAg＝(mA＋mB)a，(3)測得遮光條通過光電門的時間為Δt＝2.2ms，遮光條從釋放至到達光電門的時間為t＝1.06s，該過程兩球的動量增加量大小之和為______kg·m/s，B、A球重力的沖量大小之差為_____N·s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)0.500.52兩球的動量增加量大小之和為Δp＝(mA＋mB)v＝0.50kg·m/s，B、A球重力的沖量大小之差為ΔI＝(mB－mA)gt＝0.52N·s。(4)多次測量發(fā)現(xiàn)兩球重力的沖量大小之差總是大于兩球的動量增加量大小之和，原因可能是________。(寫出一條即可)見解析兩球重力的沖量大小之差總是大于兩球的動量增加量大小之和，原因可能是空氣阻力的作用?？键c二力學其他實驗實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

1.應(yīng)在彈簧自然下垂時，

測量彈簧原長l02.水平放置時測原長，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖線不過原點的原因是彈簧自身有重力1.作出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線，斜率表示彈簧的勁度系數(shù)2.超過彈簧的彈性限度，圖線會發(fā)生彎曲實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

1.正確使用彈簧測力計2.同一次實驗中，橡皮條結(jié)點的位置一定要相同3.細繩套應(yīng)適當長一些，互成角度地拉橡皮條時，夾角大小應(yīng)適當1.按力的圖示作平行四邊形2.求合力大小實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理探究平拋運動的特點

1.保證斜槽末端水平2.每次讓小球從傾斜軌道的同一位置由靜止釋放3.坐標原點應(yīng)是小球出槽口時球心在紙板上的投影點1.用代入法或圖像法判斷運動軌跡是不是拋物線2.由公式x＝v0t和y＝

，求初速度v0＝實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系

1.彈力大小關(guān)系可以通過標尺上刻度讀出，該讀數(shù)顯示了向心力大小關(guān)系2.采用了控制變量法，探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系作出Fn－ω2、Fn－r、Fn－m的圖像，分析向心力與角速度、半徑、質(zhì)量之間的關(guān)系實驗裝置圖實驗操作數(shù)據(jù)處理用單擺測量重力加速度的大小

1.保證懸點固定2.單擺必須在同一平面內(nèi)振動，且擺角小于5°3.擺長l＝懸線長l′＋小球的半徑r4.用T＝

計算單擺的周期1.利用公式g＝求重力加速度2.可作出l－T2的圖像，利用斜率求重力加速度

將橡皮條的一端固定在A點，另一端拴上兩根細繩套，每根細繩套分別套著一個量程為5N，最小刻度為0.1N的彈簧測力計，當橡皮條的活動端拉到O點時，兩根細繩互相垂直，如圖甲所示，這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出。例4(1)本實驗中應(yīng)用了等效替代方法，其等效性是指___________________________________________。兩個拉力的作用效果和一個拉力的作用效果相同本實驗中應(yīng)用了等效替代方法，其等效性是指兩個拉力的作用效果和一個拉力的作用效果相同。(2)由圖甲可讀得兩個相互垂直的拉力分別為4.00N(向右)和2.50N(向下)。在圖乙中按力的合成實驗的要求畫出這兩個力及它們的合力。答案見解析圖選定一個方格表示0.5N的力，分別作出4.00N(向右)和2.50N(向下)的圖示，并以兩個力為鄰邊作平行四邊形，過力的作用點畫出該平行四邊形的對角線，作出合力的圖示，如圖所示。(3)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧測力計把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點，以下操作中正確的是____。A.同一次實驗過程中，O點位置允許變動B.實驗中，彈簧測力計必須與木板平行，讀數(shù)時視線要正

對彈簧測力計刻度C.實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)

另一彈簧測力計拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點D.實驗中，把橡皮條的另一端拉到O點時，兩彈簧測力計之間的夾角應(yīng)取90°，

以便于算出合力大小B要保證兩個彈簧測力計的拉力與一個彈簧測力計的拉力效果相同，橡皮條要沿相同方向伸長量相同，則O點的位置應(yīng)固定，故A錯誤；本實驗是在水平面作力的圖示，為了減小誤差，彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計的刻度，故B正確；本實驗，彈簧測力計的拉力應(yīng)不超過量程，兩個彈簧測力計拉力的大小沒有要求，只要保證兩次力的效果相同，故C錯誤；本實驗只要保證兩次力的效果相同，兩個彈簧測力計拉力的方向、夾角都沒有限制，故D錯誤。(4)完成實驗后，有同學設(shè)計了實驗測量彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)，并繪制了F－x圖像(如圖丙所示)，請根據(jù)圖像求出彈簧的勁度系數(shù)k＝____N/m。53

(2022·福建卷·11)某實驗小組利用圖(a)所示裝置驗證小球平拋運動的特點。實驗時，先將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直；把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口時球心在木板上的水平投影點O，建立xOy坐標系。然后從斜槽上固定的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板進行多次實驗。例5實驗結(jié)束后，測量各印跡中心點O1、O2、O3…的坐標，并填入表格中，計算對應(yīng)的x2值。

O1O2O3O4O5O6y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在圖(b)給出的坐標紙上補上O4數(shù)據(jù)點，并繪制“y－x2”圖線。

O1O2O3O4O5O6y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5答案見解析在坐標紙上描出O4數(shù)據(jù)點，并繪制“y－x2”圖線如圖所示(2)由y－x2圖線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方x2成_______(填“線性”或“非線性”)關(guān)系，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。線性由y－x2圖線為一條傾斜的直線可知，小球下落的高度y，與水平距離的平方x2成線性關(guān)系。(3)由y－x2圖線求得斜率k，小球平拋運動的初速度表達式為v0＝______(用斜率k和重力加速度g表示)。根據(jù)平拋運動規(guī)律可得x＝v0t(4)該實驗得到的y－x2圖線常不經(jīng)過原點，可能的原因是______________________。水平射出點未與O點重合y－x2圖線是一條直線，但常不經(jīng)過原點，說明實驗中測量的y值偏大或偏小一個定值，這是小球的水平射出點未與O點重合，位于坐標原點O上方或下方所造成的。

(2023·江蘇蘇州市期末)某同學用圖a所示裝置測定重力加速度，并驗證機械能守恒定律。小球上安裝有擋光部件，光電門安裝在小球平衡位置正下方。例6(1)用螺旋測微器測量擋光部件的擋光寬度d，其讀數(shù)如圖b，則d＝______mm。2.332由題圖b可知d＝2mm＋33.2×0.01mm＝2.332mm。(2)讓單擺做簡諧運動并開啟傳感器的計數(shù)模式，當光電門第一次被遮擋時計數(shù)器計數(shù)為1并同時開始計時，以后光電門被遮擋一次計數(shù)增加1。若計數(shù)器計數(shù)為N時，單擺運動時間為t，則該單擺的周期T＝______。(3)擺線長度大約80cm，該同學只有一把量程為30cm的刻度尺，于是他在細線上標記一點A，使得懸點O到A點間的細線長度為30cm，如圖c。保持A點以下的細線長度不變，通過改變OA間細線長度l以改變擺長，并測出單擺做簡諧運動對應(yīng)的周期T。測量多組數(shù)據(jù)后繪制T2－l圖像，求得圖像斜率為k1，可得當?shù)刂亓铀俣萭＝___。(4)該同學用此裝置繼續(xù)實驗，驗證機械能守恒定律。如圖d，將小球拉到一定位置由靜止釋放，釋放位置距最低點高度為h，開啟傳感器計時模式，測得小球擺下后第一次擋光時間為Δt，改變不同高度h并測量不同擋光時間Δt，測量多組數(shù)據(jù)后繪制Δt2－

圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是過原點的直線并求得圖像斜率k2，比較k2的值與____(寫出含有d、k1的表達式)，若二者在誤差范圍內(nèi)相等，則驗證機械能是守恒的。(5)對于本次實驗，下列說法中正確的兩項為____。A.安裝在小球下面的擋光部件選用擋光小圓柱比擋光小薄片好B.只考慮擋光位置在小球下方所引起的系統(tǒng)誤

差，k1的測量值與理論值相比偏大C.只考慮擋光位置在小球下方所引起的系統(tǒng)誤

差，k2的測量值與理論值相比偏小D.驗證機械能守恒時細線偏離平衡位置的最大

角度必須小于5°AC根據(jù)平均速度的定義可知，擋光時間越短，平均速度越接近瞬時速度，所以安裝在小球下面的擋光部件選用擋光小圓柱比擋光小薄片好，故A正確；只考慮擋光位置在小球下方所引起的系統(tǒng)誤差，不會影響周期T的測量，則不會影響k1的測量，故B錯誤；只考慮擋光位置在小球下方所引起的系統(tǒng)誤差，會使擋光時間Δt變小，導致k2的測量值與理論值相比偏小，故C正確；驗證機械能守恒時細線偏離平衡位置的最大角度不必須小于或等于5°，只有要使小球做簡諧運動才需要滿足該條件，故D錯誤。高考預(yù)測1.某同學用如圖甲所示裝置研究“向心力與線速度的關(guān)系”。半徑為R的四分之一圓弧軌道固定在水平桌面上，軌道最低點安裝一個壓力傳感器，傳感器上表面與圓弧軌道平滑連接，表面切線水平(壓力傳感器的上表面可看成圓弧軌道的最低點)，光電門固定在圓弧軌道最低點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，小球的質(zhì)量為m、半徑為r。12(1)將小球從圓弧軌道上的某一位置由靜止釋放，小球經(jīng)過圓弧軌道最低點時，壓力傳感器的示數(shù)為F1，則小球經(jīng)過最低點時做圓周運動的向心力大小Fn＝________，小球擋光時間為t1，則小球經(jīng)過圓弧軌道最低點時的速度v1＝___。12F1－mg(2)讓小球從圓弧軌道上的不同位置由靜止釋放，記錄小球經(jīng)過壓力傳感器表面時壓力傳感器的示數(shù)F及小球的擋光時間t，作F－

圖像，圖像是一條傾斜的直線，如圖乙中實線所示，在誤差允許的范圍內(nèi)，當圖像與縱軸的截距等于____，圖像的斜率等于______時，表明小球質(zhì)量一定，軌道半徑一定，向心力與速度的平方成正比。12mg12(3)若換用質(zhì)量也為m但半徑稍大的小球進行實驗，不考慮其他影響，所得圖線應(yīng)是圖乙中的虛線____(選填“1”“2”“3”或“4”)。1212.(2023·江蘇無錫市期末)某同學利用手機“聲音圖像”軟件測量物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ。實驗裝置如圖甲所示，長木板固定在水平桌面上，物塊置于長木板上且兩端分別通過跨過定滑輪的細線與小球A、B相連，實驗前分別測量出小球A、B底部到地面的高度hA、hB(hB>hA)。打開手機軟件，燒斷一側(cè)細線，記錄下小球與地面兩次碰撞聲的時間圖像(兩小球落地后均不反彈)。12(1)由圖甲可知，實驗時應(yīng)燒斷物塊______(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”)的細線。12左側(cè)應(yīng)燒斷左側(cè)細線，使B球拉動物塊在桌面做勻加速直線運動。(2)燒斷細線前，用分度值為1cm的刻度尺測量hA，刻度尺的0刻度線與地面齊平，小球A的位置如圖乙所示，則hA＝_____cm。1278.0刻度尺讀數(shù)為78.0cm。(3)若某次實驗中通過計算得出A下落時間為0.40s，由圖丙可知，物塊加速運動的時間為_____s；若將手機放在靠近小球A的地面上測量物塊加速運動的時間，測量結(jié)果會______(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。120.90偏大12由題圖丙可知，A、B兩球落地時間差為0.50s，A球下落速度快，時間短，則B球下落時間為0.90s，故物塊加速運動的時間為0.90s。若將手機放在靠近小球A的地面上測量物塊加速運動的時間，測量時間為A、B落地時間差和B落地后聲音傳過來時間之和，故測量結(jié)果偏大。(4)僅改變小球B實驗前離地高度hB，測量不同高度下物塊加速運動時間t，作出hB－t2圖像如圖丁所示，由圖像可求得斜率為k，若小球B的質(zhì)量為m，物塊質(zhì)量為M，重力加速度為g，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝______________。(用字母k、m、M、g表示)1212受力分析得mg－μMg＝(m＋M)a專題強化練1.(2023·全國甲卷·23)某同學利用如圖(a)所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(b)所示。1234567(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s。以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中，小車發(fā)生相應(yīng)位移所用時間和平均速度分別為Δt和

，表中ΔxAD＝________cm，AD＝________cm/s。1234567位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30(cm/s)66.073.0AD87.394.624.0080.01234567根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60cm＋8.00cm＋9.40cm＝24.00cm(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度

隨時間Δt的變化關(guān)系，如圖(c)所示。在圖中補全實驗點。1234567答案見解析圖1234567根據(jù)第(1)小題結(jié)果補充表格和補全實驗點圖像得(3)從實驗結(jié)果可知，小車運動的

－Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程

＝kΔt＋b表示，其中k＝_____cm/s2，b＝______cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)123456770.059.01234567(4)根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小vA＝___，小車的加速度大小a＝_____。(結(jié)果用字母k、b表示)1234567b2k1234567故根據(jù)圖像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k。2.(2022·湖南卷·11)小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計了如圖(a)所示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下：(1)查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.05g；(2)將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l，記錄數(shù)據(jù)如下表：1234567序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025長度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(b)上描點，繪制圖線；1234567序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025長度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56答案見解析圖1234567根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點連線如圖(4)取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖(c)所示，此時橡皮筋的長度為_____cm；123456715.35由題圖(c)可知刻度尺的分度值為1mm，故讀數(shù)l＝15.35cm；(5)由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為____g(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。12345671281234567設(shè)橡皮筋的勁度系數(shù)為k，原長為l0，則n1mg＝k(l1－l0)，n2mg＝k(l2－l0)從作出的l－n圖線讀取數(shù)據(jù)則可得1234567設(shè)冰墩墩的質(zhì)量為m1，則有m1g＝k(l－l0)3.(2023·新課標卷·23)一學生小組做“用單擺測量重力加速度的大小”實驗。1234567(1)用實驗室提供的螺旋測微器測量擺球直徑。首先，調(diào)節(jié)螺旋測微器，擰動微調(diào)旋鈕使測微螺桿和測砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度上的零刻度線未對齊，如圖(a)所示，該示數(shù)為________________mm；螺旋測微器在夾有擺球時示數(shù)如圖(b)所示，該示數(shù)為_______________________________mm，則擺球的直徑為_________________________________mm。20.029(20.027、20.028、20.030均可)0.006(0.007也可)20.035(20.034、20.036均可)

1234567題圖(a)讀數(shù)為0＋0.6×0.01mm＝0.006mm(0.007mm也可)；題圖(b)讀數(shù)為20mm＋3.5×0.01mm＝20.035mm(20.034mm、20.036mm均可)；則擺球的直徑為20.035mm－0.006mm＝20.029mm(20.027mm、20.028mm、20.030mm均可)1234567(2)單擺實驗的裝置示意圖如圖(c)所示，其中角度盤需要固定在桿上的確定點O處，擺線在角度盤上所指的示數(shù)為擺角的大小。若將角度盤固定在O點上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時，實際擺角_____5°(填“大于”或“小于”)。大于1234567若角度盤上移則形成如圖所示圖樣，則實際擺角大于5°。1234567(3)某次實驗所用單擺的擺線長度為81.50cm，則擺長為____cm。實驗中觀測到從擺球第1次經(jīng)過最低點到第61次經(jīng)過最低點的時間間隔為54.60s，則此單擺周期為____s，該小組測得的重力加速度大小為____m/s2。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，π2取9.870)82.51.829.831234567擺長＝擺線長度＋半徑，代入數(shù)據(jù)計算可得擺長為82.5cm；4.(2023·湖北卷·11)某同學利用測質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計了測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)μ的實驗。如圖(a)所示，木板和木塊A放在水平桌面上，電子秤放在水平地面上，木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨過定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪，使其與木塊A間的輕繩水平，與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置n(n＝0,1,2,3,4,5)個砝碼(電子秤稱得每個砝碼的質(zhì)量m0為20.0g)，向左拉動木板的同時，記錄電子秤的對應(yīng)示數(shù)m。1234567(1)實驗中，拉動木板時______(填“必須”或“不必”)保持勻速。1234567不必木塊與木板間的滑動摩擦力與兩者之間的相對速度無關(guān)，則實驗拉動木板時不必保持勻速；(2)用mA和mB分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則m和mA、mB、m0、μ、n所滿足的關(guān)系式為m＝_______________。1234567mB－μ(mA＋nm0)對木塊A和砝碼有μ(mA＋nm0)g＝FT對重物B有FT＋mg＝mBg解得m＝mB－μ(mA＋nm0)(3)根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標紙上繪制出m－n圖像，如圖(b)所示，可得木塊A和木板間的動摩擦因數(shù)μ＝_____(保留2位有效數(shù)字)。12345670.40根據(jù)m＝mB－μmA－μm0·n5.(2023·江蘇常州市前黃高級中學模擬)一小組同學用如圖甲所示的力學實驗裝置驗證機械能守恒定律。繞過定滑輪的細線上懸掛質(zhì)量相等的鉤碼A和鉤碼B，在鉤碼A的下面固定穿過打點計時器的紙帶，用手固定住鉤碼A，在鉤碼B下面再掛上一較小的鉤碼C，之后放開鉤碼A，讓系統(tǒng)由靜止開始運動，由于系統(tǒng)的速度增大得不是很快，便于測量物理量，因此能較好地驗證機械能守恒定律。已知鉤碼A、B的質(zhì)量均為M，鉤碼C的質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。1234567(1)該小組同學閉合打點計時器電源開關(guān)，由靜止釋放鉤碼A后，打出的紙帶如圖乙所示，已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz，則打點計時器打H點時紙帶的速度大小vH＝____m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。12345671.13由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得打H點時紙帶的速度大小為(2)在打H點時，系統(tǒng)的動能表達式為___________________(用M、m及vH表示)。1234567在打H點時，系統(tǒng)的動能表達式為(3)H點到起始點間的距離為s，則從釋放鉤碼A到打H點的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減小量的表達式為__________(用m、g及s表示)。1234567ΔEp＝mgsH點到起始點間的距離為s，系統(tǒng)的重力勢能減小量的表達式為ΔEp＝mgs(4)該小組同學發(fā)現(xiàn)打H點時系統(tǒng)的重力勢能減小量大于打該點時系統(tǒng)的動能，于是對紙帶上的多個點分析，用打各點時系統(tǒng)的動能Ek作為縱坐標，用各點到起始點的距離s作為橫坐標，描繪出Ek-s圖像如圖丙所示，若圖像的斜率為k，則系統(tǒng)受到的阻力大小為________(用m、g及k表示)；產(chǎn)生的阻力可能是(除空氣阻力外)__________(回答一點即可)。1234567mg－k摩擦阻力1234567由題意可得mgs＝Ek＋Ffs則有Ek＝mgs－Ffs＝(mg－Ff)s解得mg－Ff＝kFf＝mg－k產(chǎn)生的阻力可能是(除空氣阻力外)摩擦阻力。6.(2023·江蘇南通市二模)如圖甲為桶裝水電動抽水器，某興趣小組利用平拋運動規(guī)律測量該抽水器的流量Q(單位時間流出水的體積)。1234567(1)如圖乙，為了方便測量取下不銹鋼出水管，用游標卡尺測量其外徑D，讀數(shù)為_____mm；7.1由題圖乙知，該游標卡尺為10分度，其精確度為0.1mm，游標卡尺的讀數(shù)為D＝7mm＋1×0.1mm＝7.1mm。(2)重新安裝出水管如圖甲，為了使水能夠沿水平方向流出，下列哪種方法更合理___；A.用力把出水管前端掰至水平B.轉(zhuǎn)動出水管至出水口水平C.調(diào)整水桶的傾斜角度使出水口水平1234567B出水管可以旋轉(zhuǎn)，比較方便地改變出水方向，因此可以轉(zhuǎn)動出水管至出水口水平，故B正確，A、C錯誤。(3)接通電源，待水流穩(wěn)定后，用米尺測出管口到落點的高度差h＝44.10cm和管口到落點的水平距離