力學(xué)實驗-2024年高考物理重難點復(fù)習(xí)（新高考專用）

重難點14力學(xué)實驗

?命題趨勢

1.命題情境具有一定的問題性、真實性、探究性或開放性。試題的任務(wù)情境呈現(xiàn)出類型多樣、、具有一定復(fù)

雜程度和開放性等特點的真實情境。

2.命題中實驗資源不僅限于實驗室的現(xiàn)有儀器和設(shè)備，日常用品、廢舊材料也是重要的實驗室資源。實驗

考查經(jīng)常利用日常用品和材料來替代實驗材料，其實驗現(xiàn)象更明顯、直觀，或者利用這些材料創(chuàng)新物理實

驗，引導(dǎo)學(xué)生有更多動手做實驗的機會，更多親歷實驗演示的機會。

3.命題中更多出現(xiàn)數(shù)字實驗,創(chuàng)新實驗方式等數(shù)字實驗室系統(tǒng),它們利用傳感數(shù)據(jù)采集器等收集實驗數(shù)據(jù)，

用計算機軟件分析實驗數(shù)據(jù)、得出實驗結(jié)論。試題經(jīng)常出現(xiàn)利用數(shù)字實驗或云技術(shù)平揮決一些用常規(guī)方法

難以實現(xiàn)的疑難實驗，或利用手機等信息技術(shù)工具捷地解決某些物理學(xué)習(xí)問題。

4.依據(jù)全國范圍真題特點，實驗考查的知識范圍為課標(biāo)要求必做的21個實驗，同時結(jié)合創(chuàng)新情境或裝置注

重考查實驗方法的遷移和靈活運用。復(fù)習(xí)期間，除了需要鞏固對實驗基本能力點(器材基本使用、儀器讀數(shù)、

數(shù)據(jù)原理分析)外，還需要對創(chuàng)新實驗進(jìn)一步練習(xí)，達(dá)到知識靈活遷移的目標(biāo)。試題命題還呈現(xiàn)出實驗?zāi)康?/p>

的生活化，實驗器材的生活化等特點。

"重難詮釋

一、速度與加速度的測量

①利用平均速度求瞬時速度：％=月產(chǎn)=細(xì)/二

②利用逐差法求解平均加速度

X4—尤1X5~X2尤6一X3.。1+。2+的(X4+%5+A：6)—(%1+%2+-^3)

ai=-372-，a2=~3J2-，的=--=4=2=■

③利用速度一時間圖像求加速度

a.作出速度一時間圖像，通過圖像的斜率求解物體的加速度；

b.剪下相鄰計數(shù)點的紙帶緊排在一起求解加速度.

二、胡克定律實驗原理

(1)如圖所示，彈簧下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等.

ii

KK

:w

E

§w

iK

ME

K

X受

邕

(2)用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量尤，建立直角坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小凡以橫坐標(biāo)

表示彈簧的伸長量x,在坐標(biāo)系中描出實驗所測得的各組(x,F)對應(yīng)的點，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實

驗所得的圖線，就可探知彈力大小與形變量間的關(guān)系.

三、平行四邊形定則實驗原理

(1)等效法：一個力『的作用效果和兩個力為、治的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一

點，所以一個力戶就是這兩個力為和色的合力，作出力/的圖示，如圖所示.

⑵平行四邊形定則：根據(jù)平行四邊形定則作出力分和尸2的合力尸的圖示.

(3)驗證：比較/和尸'的大小和方向，若在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則驗證了力的平行四邊形定則.

四、牛頓第二定律實驗原理

(1)保持質(zhì)量不變，探究加速度跟合外力的關(guān)系.

⑵保持合外力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系.

(3)作出a—尸圖像和a—(圖像，確定a與尸、機的關(guān)系.

五、平拋運動實驗原理

計算平拋物體的初速度

情景1：若原點。為拋出點，利用公式x=o()Z"和丫=上產(chǎn)即可求出多個初速度最后求出初速度

的平均值，這就是做平拋運動的物體的初速度.

情景2：若原點。不是拋出點

①在軌跡曲線上取三點A、B、C,使XAB=XBC=X，如圖所示.A到B與8到C的時間相等，設(shè)為「

②用刻度尺分別測出刻、yc，則有yAB=VB—SBc—yc—yB.

③yBC—yAB=g/，且OoT=X,由以上兩式得Oo=x\/—s.

'\]yBc-yAB

六、向心力實驗原理

本實驗探究了向心力與多個物理量之間的關(guān)系，因而實驗方法采用了控制變量法，如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動手

柄，可以使塔輪、長槽和短槽勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也就隨之做勻速圓周運動，此時小球向外擠壓擋板，擋

板對小球有一個向內(nèi)的(指向圓周運動圓心)的彈力作為小球做勻速圓周運動的向心力，可以通過標(biāo)尺上露出

的紅白相間等分標(biāo)記，粗略計算出兩球所需向心力的比值.

在實驗過程中可以通過兩個小球同時做圓周運動對照，分別分析下列情形：

(1)在質(zhì)量、半徑一定的情況下，探究向心力大小與角速度的關(guān)系.

(2)在質(zhì)量、角速度一定的情況下，探究向心力大小與半徑的關(guān)系.

(3)在半徑、角速度一定的情況下，探究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系.

七、機械能守恒定律實驗原理

通過實驗，求出做自由落體運動物體的重力勢能的減少量和對應(yīng)過程動能的增加量，在實驗誤差允許范圍

內(nèi)，若二者相等，說明機械能守恒，從而驗證機械能守恒定律.

II

八、動量守恒定律實驗原理

在一維碰撞中，測出相碰的兩物體的質(zhì)量機1、他和碰撞前、后物體的速度6、02、V[,>02,，算出碰撞前

的動量,=如01+加2。2及碰撞后的動量P'=miVl'+加2。2’，看碰撞前、后動量是否相等.

九、單擺測重力加速度原理

當(dāng)擺角較小時，單擺做簡諧運動，其運動周期為T=2R^,由此得到8=竿，因此，只要測出擺長/和振

動周期T,就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值.

重難通關(guān)練

（建議用時：30分鐘）

1.如圖所示的實驗裝置可以用來驗證機械能守恒定律，彈簧上端連接一個力傳感器，力傳感器固定在鐵

架臺橫梁上，彈簧下端連接一枚鋼球。鋼球上固定一個擋光片，鋼球和擋光片總質(zhì)量為相。調(diào)整兩個光電

門的位置，使得鋼球由靜止釋放后能夠通過光電門A和光電門B。測出光電門A、B與彈簧自然狀態(tài)時最

下端距離分別為可、重力加速度g。

（1）用螺旋測微器測量光電門擋光片厚度如圖所示，則光電門擋光片厚度”=mm.

（2）實驗過程中測得遮光片經(jīng)過光電門A、B時力傳感器的讀數(shù)分別為耳、B，遮光片經(jīng)過光電門A、B

時的擋光時間分別為可、加2，若M＜飄則表明小球從A到B過程動能（填"增加"或"減少"）

（3）小球從光電門A運動到光電門B的過程中，由于彈簧彈力與伸長量成正比，可用平均力計算克服彈

力所做的功W=;然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出小球機械能減少量AE,比較W和AE,若兩者在誤差范

圍內(nèi)近似相等，則小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。

2.某同學(xué)為了測量小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，就地取材設(shè)計了如下實驗。

（1）如圖甲所示，選擇合適高度的墊塊，使木板的傾角為37。，在其上表面固定一把與小物塊下滑路徑平

行的刻度尺（圖中未畫出）。

（2）調(diào)整手機使其攝像頭正對木板表面，開啟視頻錄像功能。將小物塊從木板頂端釋放，用手機記錄下

小物塊沿木板向下做加速直線運動的情況。然后通過錄像的回放，選擇小物塊運動路徑上合適的一點作為

測量參考點，得到小物塊相對于該點的運動距離L與運動時間t的數(shù)據(jù)。

（3）該同學(xué)選取部分實驗數(shù)據(jù)，畫出了圖像，如圖乙所示。由圖像可得，物塊過測量參考點時的速

t

（4）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可得小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，當(dāng)?shù)氐闹?/p>

力力口速度大小為9.8m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80）

3.某小組同學(xué)用如圖甲所示的DIS二維運動實驗系統(tǒng)研究單擺在運動過程中機械能的轉(zhuǎn)化和守恒（忽略空

氣阻力），實驗時，使發(fā)射器（相當(dāng)于擺球）偏離平衡位置后由靜止釋放，使其在豎直平面內(nèi)擺動，系統(tǒng)

每隔0.02s記錄一次發(fā)射器的位置，多次往復(fù)運動后，在計算機屏幕上得到的發(fā)射器在豎直平面內(nèi)的運動

軌跡如圖乙所示，在運動軌跡上選取適當(dāng)區(qū)域后，點擊"計算數(shù)據(jù)"，系統(tǒng)即可計算出擺球在所選區(qū)域內(nèi)各

點的重力勢能、動能，并繪出對應(yīng)的圖線，如圖丙所示。（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2）

（1）此單擺的周期為S;

（2）在圖丙中畫出0~0.50s內(nèi)擺球機械能的變化關(guān)系圖線；

（3）發(fā)射器的質(zhì)量為kg（此結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

4.傳感器在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用。某學(xué)習(xí)小組利用傳感器研究"小車（含拉力傳感器）質(zhì)量一定

時，加速度與合外力關(guān)系"，實驗步驟如下：

①細(xì)繩一端繞在電動機上，另一端系在拉力傳感器上。將小車放在長板的P位置，調(diào)整細(xì)繩與長板平行，

啟動電動機，使小車沿長板向下做勻速運動，記錄此時拉力傳感器的示數(shù)為；

②撤去細(xì)繩，讓小車從P位置由靜止開始下滑，設(shè)此時小車受到的合外力為產(chǎn)，通過位移傳感器可得到小

車與位移傳感器的距離隨時間變化的ST圖像，并求出小車的加速度。。

（1）某段時間內(nèi)小車的ST圖像如圖乙，根據(jù)圖像可得小車的加速度大小為m/s2（計算結(jié)果保

留兩位小數(shù)）。

s/cm

42.80

36.30

八I------1----i----!---□->-//Q

U0.100.200.30

乙

（2）實驗中（不增加實驗器材）只需要改變圖甲中,重復(fù)步驟①②可得多組尸、。的數(shù)據(jù)，就

能完成相關(guān)實驗內(nèi)容。

（3）某次實驗中步驟①拉力傳感器的示數(shù)線，小車（含拉力傳感器）質(zhì)量為m，長板與水平面的夾角為

0,重力加速度為g,則小車與斜面的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為〃==（用與、加、。、g表

示）

5.（2023?四川瀘州?統(tǒng)考一模）某實驗小組利用無線力傳感器和光電門傳感器探究"動能定理"。將無線力傳

感器和擋光片固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線通過一個定滑輪與重物相連，無線力傳感器記錄小車受到

拉力的大小。在水平軌道上A、B兩點各固定一個光電門傳感器，用于測量小車的速度V/和V2,如圖所

示。在小車上放置祛碼來改變小車質(zhì)量，用不同的重物來改變拉力的大小。

實驗主要步驟如下：

（1）測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量跖。正確連接所需電路，接下來（填"需要"或"不需要"）

平衡小車的摩擦力。

（2）按合理要求操作后，把細(xì)線的一端固定在力傳感器上，另一端通過定滑輪與重物相連；將小車停在

點C,由靜止開始釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運動，除了光電門傳感器測量速度和力傳感器測量細(xì)線拉

力的數(shù)據(jù)以外，還應(yīng)該測量的數(shù)據(jù)是;

（3）改變小車的質(zhì)量或重物的質(zhì)量，重復(fù)（2）的操作。下表是實驗所得的部分?jǐn)?shù)據(jù)。

2-2

次數(shù)M/kg歸一川/m-sAEk/JF/NW/J

10.6000.8400.2520.5000.250

20.6001.40△「20.8380.419

30.6002.500.7501.492W3

（4）表格中M是與小車中祛碼質(zhì)量之和，八耳為小車、拉力傳感器及車中祛碼的動能變化量，尸是拉

力傳感器的拉力，W是E在A、8間所做的功。表中的AEk2=J,M=J（結(jié)果均保留三

位有效數(shù)字）。

（5）該小組組員發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)始終有MAE”排除偶然因素造成誤差外，最可能出現(xiàn)以上結(jié)果的原因

是O

6.（2023?山東青島?統(tǒng)考模擬預(yù)測）利用DIS實驗裝置驗證變力作用下的動量定理時，組裝了如圖所示的裝

置。調(diào)整軌道水平，將力傳感器、光電傳感器接入計算機，將遮光片的寬度和小車質(zhì)量輸入計算機。推動

小車使其與力傳感器測力點發(fā)生碰撞，通過傳感器在計算機中描繪出碰撞中作用力隨時間變化的圖像，得

出小車受到此力的沖量。由光電傳感器測量的時間得到小車動量的變化量。比較小車受到的力的沖量和動

量變化量，來驗證動量定理。某次驗證實驗時測得的數(shù)據(jù)如圖乙所示。

（1）由圖乙中數(shù)據(jù)可求出碰撞過程小車動量的變化量為kg.m/s,小車受到的力的沖量為

N-So

（2）恢復(fù)系數(shù)e是指碰撞后、前兩物體的分離速度與接近速度之比。實驗中如果碰撞的恢復(fù)系數(shù)e大于

95%,則可認(rèn)為此碰撞為彈性碰撞。根據(jù)圖乙中數(shù)據(jù)可判斷本次實驗時小車和力傳感器間是碰撞（選

填"彈性"或"非彈性"）。

7.（2023,廣東佛山?統(tǒng)考模擬預(yù)測）2023年8月新推出的某國產(chǎn)手機擁有多項先進(jìn)技術(shù)，其連拍功能可實

某實驗探究小組利用該手機的連拍功能來探究平拋運動規(guī)律。

乙

（1）該小組用手機對一做平拋運動的小球進(jìn)行連拍，取從拋出點開始連拍的5張照片進(jìn)行電腦合成，得

到圖甲.進(jìn)一步作圖后，得到圖乙所示圖像，經(jīng)測量，發(fā)現(xiàn)水平方向相鄰小球的間距幾乎相等，說明小球

在水平方向做.運動.

(2)若小球的實際直徑為D,照片上相鄰小球間距均為X,照片上小球直徑為d,則小球平拋的初速度表

達(dá)式vo=..（用題中字母表示）

(3)利用游標(biāo)卡尺測得小球的實際直徑如圖丙所示，則小球的直徑D=cm,用刻度尺測得照片（圖

乙）中小球直徑d=0.56cm,通過計算，可得實際長度與照片中的長度之比為.

丙

（4）用刻度尺測得照片（圖乙）中y/=0.94cm,y2=1.21cm,ys=1.48cm,>4=1.75cm,通過計算，小球在豎

直方向運動的加速度a=m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），若該值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮∠嘟忠?/p>

小球做平拋運動豎直方向初速度為零，則說明小球在豎直方向做自由落體運動.

8.圖甲為利用"類牛頓擺"驗證"碰撞過程中的動量守恒”的實驗裝置。實驗器材如下：支架，兩個半徑相同

的球1和球2,細(xì)線若干，坐標(biāo)紙，托盤天平，刻度尺等。實驗所在地重力加速度大小為g。

圖乙

實驗步驟如下:

（1）測得小球1、2的質(zhì)量分別為叫、m2,將小球各用兩細(xì)線（彈性忽略不計）懸掛于水平支架上，使

兩小球球心位于同一水平面，如圖甲。

（2）將坐標(biāo)紙豎直固定在一個水平支架上，使坐標(biāo)紙與小球運動平面平行且盡量靠近小球。坐標(biāo)紙每一

小格是相同的正方形。將小球1拉至某一位置A,由靜止釋放，在垂直坐標(biāo)紙方向用手機高速連拍。

（3）如圖乙所示，分析連拍照片得出，球1從A點由靜止釋放，在最低點與球2發(fā)生水平方向的正碰,

球1碰后到達(dá)的最高位置為B,球2向右擺動的最高位置為C,測得A、3、C到最低點高度差分別為

、h?、力3°

（4）若滿足關(guān)系式,則能證明碰撞過程中系統(tǒng)總動量守恒。

（5）定義3="二線2xioo%,為碰撞前球1的動能，穌，為碰撞后兩球的動能之和，若b小于

1.0%,則在誤差允許的范圍內(nèi)兩小球發(fā)生的是彈性碰撞。某次測量得到的一組數(shù)據(jù)為：叫=0.151kg,

m2=0.050kg,\=2.00cm,=0.50cm,%=4.50cm取g=9.80m/s??？傻?=%（保留兩位有

效數(shù)字），可知本次碰撞_______（選填〃是〃或〃不是〃）彈性碰撞。

<培優(yōu)爭分練

（建議用時：30分鐘）

1.（2023?四川成都?統(tǒng)考一模）某同學(xué)用圖（a）所示的裝置測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。長木板水

平固定，木塊通過水平輕繩繞過輕質(zhì)光滑定滑輪連接重物。

打點計時器

紙帶1木塊輕繩定滑輪

/\

X,——

〃

///板

呼z<--人1-----?

圖)重物r%一

(a圖（b）

（1）實驗時（選填"①"或"②"），得到加速階段的部分紙帶如圖（b）所示，A、B、C、D、E為

打下的相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出。

①先接通打點計時器電源，再由靜止釋放重物

②先由靜止釋放重物，再接通打點計時器電源

（2）測量得引=5.40cm,x2=14.72cm,木塊質(zhì)量為M=0.5kg,重物質(zhì)量為相=0.2kg。已知打點計時器的

頻率為50Hz,重力加速度g=9.80m62,忽略紙帶與打點計時器限位孔之間的阻力。則打下8點時木塊的

速度%=m/s,木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)約為〃=o（所有計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)

字）

2.（2024?河北邯鄲，統(tǒng)考二模）某實驗小組用壓力傳感器設(shè)計測量彈簧勁度系數(shù)的實驗方案。如圖所示，

壓力傳感器放在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧下端與重物連接，上端與跨過定滑輪的輕繩連接，輕繩的另一端

連著托盤。托盤中不放祛碼時，傳感器讀數(shù)為與，在托盤中放置〃（〃=0,1,2,3,4,5）個祛碼，對應(yīng)

彈簧長度的變化量為％,傳感器的讀數(shù)為/,記錄下相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

0O

/壓力傳感器

（1）數(shù)據(jù)處理時采用畫Rx圖像的方法，試分析該圖像（填"過"或"不過"）坐標(biāo)原點，該圖像的—

可表示彈簧的勁度系數(shù)。

（2）滑輪的摩擦力對實驗結(jié)果（填"產(chǎn)生"或"不產(chǎn)生"）影響。

3.（2024?吉林白山?統(tǒng)考一模）某學(xué)習(xí)小組利用圖（a）所示的裝置測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)〃，操

作步驟如下：

①將木板的右端用大小可以忽路的錢鏈固定在水平面上的。點，左端抬高并架在鐵架臺上；

②將光電門固定在木板的右端，量角器固定在水平面上，使量角器刻度盤的圓心與。點重合，水平直徑

與水平面重合；

③用刻度尺測量。點與鐵架臺豎直桿最低點。之間的水平距離L;

④用量角器測量木板與水平面之間的夾角為巴

⑤用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,如圖（b）所示；

⑥使滑塊（含遮光條）從木板與鐵架臺豎直桿交點尸處由靜止釋放，記錄滑塊通過光電門的時間4；

⑦調(diào)節(jié)木板左側(cè)架在鐵架臺上的位置，重復(fù)步驟④⑥

圖(a)圖(b)

（1）遮光條的寬度d=cm

（2）滑塊在木板上從P點運動到。點過程中的加速度大小為。=。（用已知或測量的物理量符號表

示）。

（3）以為縱軸，tan。為橫軸，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪出-tan。圖像，若該圖像的斜率為左，縱軸

截距的絕對值為b,則滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)〃=（用左，b表示）。

4.（2023?四川德陽?統(tǒng)考一模）一同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置來驗證"力的平行四邊形定則"。一長木板被

鐵架臺豎直固定，其上固定一張白紙。甲、乙兩個力傳感器分別固定在木板上的48兩點，A、8兩點可

在木板上移動。

圖（a）圖（b）

（1）如圖（。）所示，將質(zhì)量未知的重物用細(xì)繩豎直懸掛在力傳感器甲上，重物靜止時，記錄力傳感器甲

的示數(shù)

（2）如圖（6）所示，三根細(xì)繩通過結(jié)點O連接在一起，另一端分別與力傳感器或重物相連，調(diào)節(jié)A、B

兩點的位置，重物靜止時，記錄結(jié)點。的位置、豎直細(xì)繩方向、甲、乙力傳感器的示數(shù)尸2、B和連接

甲、乙力傳感器細(xì)繩的;

（3）在。點根據(jù)B、尸2、B的大小和方向作力的圖示；

（4）改變A、B兩點的位置重復(fù)步驟（2）、（3）,此過程（填"需要"或"不需要"）保持結(jié)點。位

置不變；

（5）初始時三根細(xì)繩互成120。，若保持結(jié)點。的位置和連接甲、乙力傳感器的兩細(xì)繩間的夾角她不

變，當(dāng)A、2繞。點逆時針緩慢轉(zhuǎn)動60。的過程中，力傳感器乙的示數(shù)會（填"先變大后變小"或

"先變小后變大”）。

5.（2023?四川眉山?統(tǒng)考一模）某同學(xué)被中國空間站"天宮課堂”展示的奇妙現(xiàn)象深深吸引，聯(lián)想到平時做過

或思考過的實驗，他提出了一組問題并邀你作答：

（1）在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站內(nèi)，下列力學(xué)實驗中,不能夠順利完成的是______和_______

（填正確答案標(biāo)號）

A.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律

11|iiii|iiii|iiii|iiii|nii|J

1|■o-■AA▼s

*IM.一eeys

*■J““hj111UII11”11II“1.

橡皮筋y同?訕

rm彈簧測力計

輕質(zhì)小圓環(huán)

~iiiii|iiiiiiiiiiiiii|iiiiiiiii|iiii|iiiiiiiiiiiiii|iiiiiiiiiiiiii|iiiiiiiiiiiiii|iiii|iiiiiiiii|iiiii

_CL）234567891t）

刻度尺

B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

D.驗證動量守恒定律

遮光條環(huán)狀翼條

套在桿上的滑塊水平桿

（2）不能夠順利完成的原因主要是,其結(jié)果是（至少回答對一個實驗造成的結(jié)果）。

6.（2023?河北唐山?遷西縣第一中學(xué)?？级＃┬⊙型瑢W(xué)通過如圖所示的裝置探究影響物體做圓周運動的

向心力的因素。小滑塊套在光滑水平桿上，隨桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細(xì)繩連接

滑塊，用來測量向心力尸的大小?；瑝K上固定一遮光片，通過遮光片與固定在鐵架臺上的光電門可測量出

滑塊的線速度大小。已知小滑塊上遮光片的寬度為“，滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離為（以下結(jié)果均用題中所給字

母表示）

（1）若遮光片經(jīng)過光電門的時間為A3則滑塊做勻速圓周運動的周期7=

（2）若。）中力傳感器示數(shù)為R則滑塊質(zhì)量為。

(3)該同學(xué)通過改變轉(zhuǎn)速，記錄多組力傳感器示數(shù)P和對應(yīng)的滑塊上遮光片通過光電門的時間加。若以尸

11

為縱軸，要得到線性圖像，則橫軸所代表的物理量為o［選填或"77下"］

7.(2024?廣西貴港?統(tǒng)考模擬預(yù)測)為了驗證機械能守恒定律，物理實驗小組設(shè)計利用自由落體運動驗證

機械能守恒定律，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。

(1)本實驗中，不同學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是。

(2)實驗中，按照正確的操作得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、3、C,

測得它們到起始點。(紙帶上第一個點)的距離分別為心、小、%。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計

時器打點的周期為7。設(shè)重物的質(zhì)量為加，從打。點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量

△綜=，動能變化量AEk=o

OAABc\

「?邪??_____?_______T________________________/

<―%一卜M

<-----------hB----------?

-------------hc-----------

(3)重力勢能變化量絕對值小于動能變化量，可能的原因是。

A.紙帶受到阻力較大B.先接通電源后釋放紙帶

C.先釋放紙帶后接通電源D.阻力與重力之比很小

(4)實驗小組改進(jìn)了實驗方案，如圖甲所示，他們利用光電門和數(shù)字傳感設(shè)備組成集成框架，框架水平

部分安裝了電磁鐵，將小鐵球吸住。斷電后，小鐵球立即靜止釋放，小鐵球經(jīng)過光電門時，與光電門連接

的數(shù)字計時器讀出小球通過的時間乙并算出此時小球的速度v,多次改變光電門的位置，得到多組x、v

的數(shù)據(jù)，做出的圖像如圖乙所示。已知重力加速度為g,若小球的直徑為d,小球通過光電門的速度v與

時間［的關(guān)系為"=;若圖乙中直線的斜率上=,則可驗證小鐵球在下落過程中機械能守恒。

8.某同學(xué)為了研究半徑相同的兩個小球在軌道末端碰撞前后的動量關(guān)系，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，

斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位

置。。

步驟1：不放小球B,讓小球A從斜槽上某固定位置由靜止?jié)L下，并落在地面上，重復(fù)多次，用盡可能小

的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均上位置P;

步驟2：把小球B輕放在斜槽末端邊緣，讓小球