第19講.力學(xué)實(shí)驗(yàn)(解析版)-2024高考二輪復(fù)習(xí)

2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講第19講、力學(xué)試驗(yàn)第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張物理力學(xué)部分的試驗(yàn)共有八個(gè)，包括測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度，探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，這些試驗(yàn)都離不開力、長(zhǎng)度、加速度的測(cè)量，離不開讓物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)。將具有相同點(diǎn)的試驗(yàn)進(jìn)行分類歸納，有利于考生化繁為簡(jiǎn)、化厚為薄、總結(jié)規(guī)律，把握內(nèi)核巧遷移。(一)測(cè)量力方法儀器器材相關(guān)試驗(yàn)基本法測(cè)力計(jì)、力傳感器探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律等平衡法測(cè)力計(jì)、天平探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系等替代法天平探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系(二)讓物體動(dòng)起來(lái)方法操作相關(guān)試驗(yàn)牽引法重物拉線跨過(guò)定滑輪牽引小車或滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度，探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系等彈射法物體在壓縮的彈簧作用下由靜止射出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等落體法重物自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，測(cè)量重力加速度等自滑法物體由靜止無(wú)初速度釋放后沿斜面下滑探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律等(三)測(cè)量速度方法主要儀器器材操作相關(guān)試驗(yàn)紙帶法溝通電源、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度尺測(cè)出計(jì)數(shù)點(diǎn)間距，由打出某點(diǎn)前后兩點(diǎn)時(shí)間內(nèi)的平均速度替代打出該點(diǎn)時(shí)的速度測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度，探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律等光電門法光電門、螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度及遮光時(shí)間，由遮光時(shí)間內(nèi)的平均速度代替物體經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度平拋法豎直平面內(nèi)末端水平的傾斜或弧形軌道、刻度尺測(cè)出物體離開軌道末端后平拋運(yùn)動(dòng)的高度與射程，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算初速度驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律等彈簧、刻度尺、天平探究彈性勢(shì)能等圓周法豎直平面內(nèi)的圓弧軌道、力傳感器、天公平力傳感器測(cè)出物體經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算物體經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等反過(guò)來(lái)由機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理計(jì)算最低點(diǎn)的速度探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系等(四)測(cè)量加速度方法原理與操作相關(guān)試驗(yàn)公式法利用紙帶或頻閃照片，以最常見的6段位移為例，逐差法計(jì)算加速度的公式為a＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3,9T2)爭(zhēng)辯勻變速直線運(yùn)動(dòng)，探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系，測(cè)量重力加速度等由物體運(yùn)動(dòng)軌道上的兩光電門分別測(cè)出兩個(gè)時(shí)刻的速度及對(duì)應(yīng)位移，依據(jù)v2－v02＝2ax計(jì)算加速度圖像法算出選定計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，建立v-t圖像，由圖像斜率計(jì)算加速度依據(jù)eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at建立eq\f(x,t)-t圖像，由圖像斜率計(jì)算加速度，但要留意，加速度等于圖像斜率的2倍，此外縱軸截距表示初速度三類試驗(yàn)的要點(diǎn)謹(jǐn)記（一）“紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”類試驗(yàn)1．涉及的試驗(yàn)(1)爭(zhēng)辯勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(2)驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律。(3)探究動(dòng)能定理。(4)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。2．紙帶的應(yīng)用(1)確定時(shí)間要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)分與聯(lián)系，為便于測(cè)量和計(jì)算，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣時(shí)間間隔為Δt＝0.02×5s＝0.1s。(2)求瞬時(shí)速度做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。如圖所示，求紙帶上某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度，只需在這一點(diǎn)的前后各取相同時(shí)間間隔T的兩段位移xn和xn＋1，則打n點(diǎn)時(shí)的速度vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)。(3)求加速度①利用a＝eq\f(Δx,T2)求解：在已經(jīng)推斷出物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的狀況下可利用Δx＝xn＋1－xn＝aT2求加速度a。②逐差法如圖所示，由xn－xm＝(n－m)aT2可得：a1＝eq\f(x4－x1,3T2)，a2＝eq\f(x5－x2,3T2)，a3＝eq\f(x6－x3,3T2)，所以a＝eq\f(a1＋a2＋a3,3)＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1－x2－x3,9T2)。③兩段法：把圖中x1、x2、x3、x4、x5、x6分成時(shí)間相等(均為3T)的兩大段，則由xⅡ－xⅠ＝aT2得：(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，解出的a與上面逐差法結(jié)果相等，但卻要簡(jiǎn)潔得多。④圖像法a．由vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)，求出相應(yīng)點(diǎn)的速度。b．確定各計(jì)數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)值(T，v1)、(2T，v2)、…、(nT，vn)。c．畫出v-t圖像，圖線的斜率為物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。（二）“彈簧、橡皮筋”類試驗(yàn)1．探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系(1)試驗(yàn)中不能掛過(guò)多的鉤碼，防止彈簧超過(guò)彈性限度。(2)畫圖像時(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．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律(1)每次拉伸結(jié)點(diǎn)位置O必需保持不變。(2)登記每次各力的大小和方向。(3)畫力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。（三）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律試驗(yàn)本試驗(yàn)可利用不同的方案驗(yàn)證，具體如下：試驗(yàn)方案試驗(yàn)裝置利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞試驗(yàn)滑塊速度的測(cè)量v＝eq\f(Δx,Δt)用兩擺球碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律擺球速度的測(cè)量v＝eq\r(2gh)在光滑桌面上兩車碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律小車速度的測(cè)量v＝eq\f(Δx,Δt)利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律速度與平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移成正比其次部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1.（5分）（2023高考全國(guó)乙卷）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的試驗(yàn)中使用的器材有：木板、白紙、兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干。完成下列試驗(yàn)步驟：①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測(cè)力計(jì)。用互成肯定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌?dòng)兩個(gè)測(cè)力計(jì)，小圓環(huán)停止時(shí)由兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到兩拉力和的大小，并___________。（多選，填正確答案標(biāo)號(hào)）A.用刻度尺量出橡皮條的長(zhǎng)度B.用刻度尺量出兩細(xì)線的長(zhǎng)度C.用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D.用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向③撤掉一個(gè)測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到_________，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)得到拉力的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時(shí)的方向。④選擇合適標(biāo)度，由步驟②的結(jié)果在白紙上依據(jù)力的平行四邊形定則作和的合成圖，得出合力的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力的圖示。⑤比較和的________，從而推斷本次試驗(yàn)是否驗(yàn)證了力的平行四邊形定則?！緟⒖即鸢浮縠q\o\ac(○,2)CDeq\o\ac(○,3)步驟②中白紙上標(biāo)記出的小圓環(huán)位置eq\o\ac(○,5)大小和方向【命題意圖】本題考查驗(yàn)證力的平行四邊形定則試驗(yàn)及其相關(guān)學(xué)問(wèn)點(diǎn)?！窘忸}思路】eq\o\ac(○,2)依據(jù)驗(yàn)證力的平行四邊形定則試驗(yàn)操作，可知需要用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置，用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向，CD正確。eq\o\ac(○,3)撤掉一個(gè)測(cè)力計(jì)，用另一個(gè)測(cè)力計(jì)把小圓環(huán)拉到白紙上標(biāo)記出的小圓環(huán)位置。eq\o\ac(○,5)比較F’和F的大小和方向。2.（2023學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試上海卷）如圖，利用光電門爭(zhēng)辯“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”，先測(cè)出單個(gè)鉤碼所受重力G，之后轉(zhuǎn)變繩端鉤碼個(gè)數(shù)，可以近似認(rèn)為鉤碼受到的重力等于小車受到的拉力，小車每次從水平面上同一位置釋放，測(cè)出擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間△t。（1）試驗(yàn)中（選填“必需”或“不必”）測(cè)出小車的質(zhì)量。（2）為完成試驗(yàn)，還需要測(cè)量①。②。（3）實(shí)際小車受到的拉力小于鉤碼的總重力，緣由是。（4）若軌道保持水平，定滑輪偏低導(dǎo)致細(xì)線與軌道不平行，則細(xì)線平行時(shí)小車的加速度a1與細(xì)線不平行時(shí)小車的加速度a2相比，a1a2（選填“大于”、“小于”或“等于”）?！緟⒖即鸢浮浚?）不必（2）①擋光片寬度d，②小車釋放點(diǎn)到光電門的距離s，（3）鉤碼下落有向下的加速度，（4）大于【名師解析】（1）爭(zhēng)辯“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”試驗(yàn)，不需要測(cè)量小車質(zhì)量。（2）為完成試驗(yàn)，還需要測(cè)量①擋光片寬度d，以便計(jì)算小車通過(guò)光電門時(shí)的速度；②小車釋放點(diǎn)到光電門的距離s，以便計(jì)算加速度。（3）由于鉤碼下落有向下的加速度，所以小車受到的拉力小于鉤碼的總重力。（4）細(xì)線與軌道不平行時(shí)細(xì)線拉力斜向下，導(dǎo)致小車所受的合外力小于細(xì)線拉力，小車的加速度減小，所以a1大于a2。3．.（2023高考湖北卷）某同學(xué)利用測(cè)質(zhì)量的小型家用電子秤，設(shè)計(jì)了測(cè)量木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的試驗(yàn)。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(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩相連。調(diào)整滑輪，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（）個(gè)砝碼（電子秤稱得每個(gè)砝碼的質(zhì)量為），向左拉動(dòng)木板的同時(shí)，記錄電子秤的對(duì)應(yīng)示數(shù)m。（1）試驗(yàn)中，拉動(dòng)木板時(shí)__________（填“必需”或“不必”）保持勻速。（2）用和分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量，則m和所滿足的關(guān)系式為__________。（3）依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出圖像，如圖（b）所示，可得木塊A和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_________（保留2位有效數(shù)字）?！緟⒖即鸢浮竣?不必②.③.0.40【名師解析】（1）[1]木塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力與兩者之間的相對(duì)速度無(wú)關(guān)，則試驗(yàn)拉動(dòng)木板時(shí)不必保持勻速；（2）[2]對(duì)木塊、砝碼以及重物B分析可知解得（3）[3]依據(jù)結(jié)合圖像可知?jiǎng)tμ=0.404.（2023高考選擇性考試遼寧卷）某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為和()。將硬幣甲放置在斜面一某一位置，標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí)，測(cè)量甲從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側(cè)與O點(diǎn)重合，將甲放置于B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測(cè)量甲乙從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復(fù)試驗(yàn)若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為、、。（1）在本試驗(yàn)中，甲選用的是____（填“一元”或“一角”）硬幣；（2）碰撞前，甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為_____（設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g）；（3）若甲、乙碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則_____（用和表示），然后通過(guò)測(cè)得的具體數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對(duì)心碰撞過(guò)程中動(dòng)量是否守恒；（4）由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的緣由____?！緟⒖即鸢浮竣?一元②.③.④.見解析【名師解析】（1）[1]依據(jù)題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，甲選用的是一元硬幣；（2）[2]甲從點(diǎn)到點(diǎn)，依據(jù)動(dòng)能定理解得碰撞前，甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大?。?）[3]同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為，若動(dòng)量守恒，則滿足整理可得（4）[4]由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的緣由有：1.測(cè)量誤差，由于無(wú)論是再精良的儀器總是會(huì)有誤差的，不行能做到確定精確?????；2.碰撞過(guò)程中，我們認(rèn)為內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量守恒，實(shí)際上碰撞過(guò)程中，兩個(gè)硬幣組成的系統(tǒng)合外力不為零。5．（2023年6月高考浙江選考科目）（7分）（1）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”試驗(yàn)中①用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說(shuō)法正確的是________。A．只能探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B．需轉(zhuǎn)變小錘擊打的力度，多次重復(fù)試驗(yàn)C．能同時(shí)探究平拋運(yùn)動(dòng)水平、豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)②用圖2裝置進(jìn)行試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是________。A．斜槽軌道M必需光滑且其末端水平B．上下調(diào)整擋板N時(shí)必需每次等間距移動(dòng)C．小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下圖1圖2圖3③用圖3裝置進(jìn)行試驗(yàn)，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以登記鋼球撞擊擋板時(shí)的點(diǎn)跡。試驗(yàn)時(shí)豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點(diǎn)靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點(diǎn)跡0，將擋板依次水平向右移動(dòng)x，重復(fù)試驗(yàn)，擋板上留下點(diǎn)跡1、2、3、4。以點(diǎn)跡0為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下建立坐標(biāo)軸y，各點(diǎn)跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。測(cè)得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度v0為________。A．B．C．D．（2）如圖4所示，某同學(xué)把A、B兩根不同的彈簧串接豎直懸掛，探究A、B彈簧彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系。在B彈簧下端依次掛上質(zhì)量為m的鉤碼，靜止時(shí)指針?biāo)缚潭葂A、xB的數(shù)據(jù)如表。鉤碼個(gè)數(shù)12…xA/cm7.758.539.30…xB/cm16.4518.5220.60…圖4鉤碼個(gè)數(shù)為1時(shí)，彈簧A的伸長(zhǎng)量________cm，彈簧B的伸長(zhǎng)量________cm，兩根彈簧彈性勢(shì)能的增加量________（選填“=”、“<”或“>”）?！緟⒖即鸢浮浚?）①B②C③D（2）0.782.07＞【名師解析】（1）①用圖1裝置可以探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，需要轉(zhuǎn)變小錘擊打的力度，多次重復(fù)試驗(yàn)，B正確AC錯(cuò)誤；②用圖2裝置進(jìn)行試驗(yàn)，斜槽軌道M不必要光滑，但末端必需水平，A錯(cuò)誤；上下調(diào)整擋板N時(shí)，不需要等間距移動(dòng)，B錯(cuò)誤；小鋼球必需從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下，C正確。③用圖3裝置進(jìn)行試驗(yàn)，依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x-d/2=v0T，y1=，聯(lián)立解得v0=（x-d/2），AB錯(cuò)誤；由4x-d/2=v04T，y4=，聯(lián)立解得v0=（x-d/2），D正確C錯(cuò)誤。（2）鉤碼個(gè)數(shù)為1時(shí)，彈簧A伸長(zhǎng)量△xA=8.53cm-7.75cm=0.78cm；彈簧B伸長(zhǎng)量△xB=18.52cm-16.45cm-0.78cm=1.29cm；由于彈簧不是抱負(fù)的輕彈簧，依據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律可知兩根彈簧的重力勢(shì)能削減量和鉤碼削減的重力勢(shì)能等于彈簧增加的彈性勢(shì)能，所以。6．（2023全國(guó)高考新課程卷）（12分）一同學(xué)小組做“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”試驗(yàn)。圖（a）圖（b）圖（c）（1）用試驗(yàn)室供應(yīng)的螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑。首先，調(diào)整螺旋測(cè)微器，擰動(dòng)微調(diào)旋鈕使測(cè)微螺桿和測(cè)砧相觸時(shí)，發(fā)覺固定刻度的橫線與可動(dòng)刻度上的零刻度線未對(duì)齊，如圖（a）所示，該示數(shù)為________mm；螺旋測(cè)微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為________mm，則擺球的直徑為________mm。（2）單擺試驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時(shí)，實(shí)際擺角________5°（填“大于”或“小于”）。（3）某次試驗(yàn)所用單擺的擺線長(zhǎng)度為81.50cm，則擺長(zhǎng)為________cm。試驗(yàn)中觀測(cè)到從擺球第1次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)到第61次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的時(shí)間間隔為54.60s，則此單擺周期為________s，該小組測(cè)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）【參考答案】（1）0.00620.03520.029（2）大于（3）82.51.829.83【名師解析】（1）依據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)章，圖（a）所示的示數(shù)為0.006mm；螺旋測(cè)微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為20.035mm，則擺球的直徑為20.035mm-0.006mm=20.029mm。（2）若將角度盤固定在O點(diǎn)上方，則擺線在角度盤上所指的示數(shù)為5°時(shí)，實(shí)際擺角大于5°。（3）擺長(zhǎng)為l=81.50cm+1.00cm=82.5cm。試驗(yàn)中觀測(cè)到從擺球第1次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)到第61次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的時(shí)間間隔為△t=54.60s，則此單擺周期為T=△t/30=1.82s，由單擺周期公式T=2π，可得該小組測(cè)得的重力加速度大小為g==9.83m/s2。7（2023高考全國(guó)甲卷）（10分）某同學(xué)利用如圖（a）所示的試驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次試驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s，以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置，將打出BCDEF各點(diǎn)時(shí)小車的位移△x填到表中。小車發(fā)生位移所用時(shí)間和平均速度分別為△t和，表中△xAD=cm，=cm/s。。位移區(qū)間ABACADAEAF66014.6034.9047.3066.073.087.394.6（2）依據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖（c）所示。題卡上的圖中補(bǔ)全試驗(yàn)點(diǎn)_____。（3）從試驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的——△t圖線可以視為一條直線，此直線方程用表示，其中k=cm/s2，b=cm/s。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（4）依據(jù)（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)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）【參考答案】（1）24.0080.00（2）(3)=b+k△t68.059.0（4）b2k?！久}意圖】本題考查探究平均速度與時(shí)間關(guān)系試驗(yàn)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相關(guān)學(xué)問(wèn)點(diǎn)?！窘忸}思路】（1）表中△xAD=6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm；小車從A運(yùn)動(dòng)到D的時(shí)間為△t=3×0.1s=0.3s，==80.00cm/s。（2）將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)（0.3s，80cm/s）畫在小車平均速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像中。（3）過(guò)盡可能多的點(diǎn)作出直線，如圖，此直線方程為=b+k△t，其圖像斜率k=68.0cm/s2，在縱軸上的截距b=59.0cm/s。（4）由x=vA△t+，可得=vA+△t，即=vA+△t，所以打出A點(diǎn)時(shí)速度大小vA=b，由=k可得小車的加速度a=2k。【方法總結(jié)】依據(jù)物理規(guī)律，得出與試驗(yàn)圖像相符的函數(shù)關(guān)系式，已經(jīng)圖像的斜率、截距物理意義得出要求的物理量。8.（2023年1月浙江選考·16I）（7分）（1）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的試驗(yàn)中，試驗(yàn)裝置如圖1所示．①需要的試驗(yàn)操作有__________（多選）；A．調(diào)整滑輪使細(xì)線與軌道平行B．傾斜軌道以補(bǔ)償阻力C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靜止釋放D．先接通電源再釋放小車②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點(diǎn)0、1、2、3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為__________。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用溝通電源的頻率為，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為：__________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！緟⒖即鸢浮竣?ACD②.2.751.48【名師解析】①試驗(yàn)需要調(diào)整滑輪使細(xì)線與軌道平行，選項(xiàng)A正確；該試驗(yàn)只要使得小車加速運(yùn)動(dòng)即可，不需要傾斜軌道補(bǔ)償阻力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；為了充分利用紙帶，則小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靜止釋放，選項(xiàng)C正確；先接通電源再釋放小車，選項(xiàng)D正確。②依據(jù)刻度尺讀數(shù)規(guī)章，計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為2.75。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用溝通電源的頻率為，則打點(diǎn)周期T=0.02s，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為第三部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試力量1.(2024年1月湖北十堰市調(diào)研)某同學(xué)用如圖甲所示的試驗(yàn)裝置，探究肯定質(zhì)量的小車的加速度與力的關(guān)系。將光滑滑輪用一細(xì)桿固定在小車的前端，滑輪及細(xì)桿的總質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源頻率為50Hz的溝通電。（1）此試驗(yàn)正確的操作是________。A．試驗(yàn)前需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力B．讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，再接通電源C．為減小系統(tǒng)誤差，試驗(yàn)中肯定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M（2）該同學(xué)以小車的加速度a為縱坐標(biāo)、力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，畫出的a-F的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為________。A．B．C．kD．2k（3）某次試驗(yàn)中，力傳感器的示數(shù)為4.59N，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖丙所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出)，其中，，，，，，則小車的加速度大小為_________m/s2，此次試驗(yàn)中砂和砂桶的質(zhì)量為_________kg。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【參考答案】①.A②.B③.0.65④.0.54【名師解析】（1）[1]A．試驗(yàn)前需要將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，故A正確；B．為充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故B錯(cuò)誤；C．力傳感器可以測(cè)量力，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，故C錯(cuò)誤。故選A。（2）[2]依據(jù)牛頓其次定律得則則小車的質(zhì)量為故選B。（3）[3][4]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.1s依據(jù)逐差法，小車的加速度大小為砂和砂桶的加速為2a，依據(jù)牛頓其次定律得砂和砂桶的質(zhì)量為2.（2024山東德州期中）物理學(xué)中有一些經(jīng)典試驗(yàn)通過(guò)奇妙的設(shè)計(jì)揭示了深刻的物理本質(zhì)，比如伽利略的斜面試驗(yàn)揭示了勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。某同學(xué)用現(xiàn)代試驗(yàn)器材改進(jìn)伽利略試驗(yàn)，如圖甲所示，一小球從固定斜面頂端O處?kù)o止釋放，通過(guò)A、B兩處的傳感器，測(cè)出小球在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t以及A、B間的距離s，計(jì)算出這段時(shí)間內(nèi)的平均速度v。轉(zhuǎn)變傳感器A的位置，重復(fù)多次試驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)如下表所示。s（m）0.5000.6000.7000.8000.9000.950t（ms）292.9371.5452.3552.8673.8776.4v（m/s）1.711.621.551.451.341.22請(qǐng)完成下列作圖和填空：（1）依據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖乙給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線__________；（2）由所畫出的圖線，得出滑塊加速度的大小為_________（保留2位有效數(shù)字）。（3）由所畫出的圖線，得出滑塊到達(dá)斜面底端B處時(shí)的速度大小為________m/s（保留3位有效數(shù)字）?！緟⒖即鸢浮竣?②.2.0（均正確）③.2.00（均正確）【名師解析】（1）[1]依據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線如圖所示（2）[2]已知滑塊沿斜面下滑時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)量值和，設(shè)滑塊加速度的大小為、滑塊經(jīng)過(guò)光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度為。由于速度是下滑的末速度，所以我們可以看下滑的逆過(guò)程，所以滿足的關(guān)系式是整理得依據(jù)圖線可知斜率為加速度等于斜率大小的兩倍，可以得出滑塊加速度的大小為（3）[3]圖線與縱軸的交點(diǎn)即為滑塊到達(dá)斜面底端B處時(shí)的速度，大小為3.某試驗(yàn)小組利用如圖裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。氣墊導(dǎo)軌上裝有光電門1和2。將滑塊A和B靜置在導(dǎo)軌上，兩滑塊上均固定有相同的豎直擋光片。（1）打開氣泵，先取走滑塊B，待氣流穩(wěn)定后將滑塊A從氣墊導(dǎo)軌右側(cè)由彈射裝置向左彈出，測(cè)得滑塊過(guò)光電門1的擋光時(shí)間大于過(guò)光電門2的擋光時(shí)間，為使試驗(yàn)結(jié)果精確?????，后續(xù)的操作是_______A.調(diào)高右側(cè)底座旋鈕B.調(diào)高左側(cè)底座旋鈕C.將光電門1向左側(cè)移動(dòng)D.將光電門2向右側(cè)移動(dòng)（2）氣墊導(dǎo)軌調(diào)整好后，將滑塊B靜置于兩光電門之間，將滑塊A靜置于光電門1右側(cè)，給A水平向左的速度，經(jīng)過(guò)光電門1后與B發(fā)生碰撞且被彈回，再次經(jīng)過(guò)光電門1。光電門1先后記錄的擋光時(shí)間為、，光電門2記錄的擋光時(shí)間為為完成試驗(yàn)，還必需測(cè)量的物理量有__________。A.擋光片的寬度dB.滑塊A（含擋光片）質(zhì)量C.滑塊B（含擋光片）的質(zhì)量D.光電門1到光電門2的間距L（3）若兩滑塊碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則必需滿足的關(guān)系式為_______________（用（2）中的物理量表示）。（4）若滑塊A、B之間的碰撞為彈性碰撞，則關(guān)系式滿足________。A.B.C.D.【參考答案】①.B②.BC③.④.D【名師解析】（1）[1]滑塊通過(guò)光電門1的時(shí)間大于通過(guò)光電門2的時(shí)間，說(shuō)明光電門1到光電門2為加速運(yùn)動(dòng)，則右端較高，因此可以調(diào)高左側(cè)底座旋鈕保證氣墊導(dǎo)軌水平；故選B。（2）[2]A．用擋光片的寬度d雖然能計(jì)算出滑塊碰撞前后的瞬時(shí)速度，但動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的表達(dá)式的左右兩邊均有，可以約掉，故不需要測(cè)量；故A錯(cuò)誤；BC．為了能夠表示動(dòng)量和動(dòng)能，都需要測(cè)兩滑塊的質(zhì)量，故BC正確；D．滑塊在碰撞前后均在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故不需要測(cè)光電門1到光電門2的間距L，故D錯(cuò)誤。故選BC。（3）[3]滑塊A與B碰撞前后的瞬時(shí)速度分別為，，若碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，依據(jù)公式有整理可得（4）[4]若為彈性碰撞，即機(jī)械能守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒有聯(lián)立解得代入瞬時(shí)速度可得關(guān)系式為故選D。4.（2024山東泰安9月測(cè)試）如圖所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的試驗(yàn)裝置示意圖（1）關(guān)于該試驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是___________（選填選項(xiàng)前的字母）。A.精確測(cè)量出重錘的質(zhì)量，有助于減小試驗(yàn)誤差B.紙帶上打下的第1、2點(diǎn)間距大于2mm，則無(wú)論怎樣處理數(shù)據(jù)，試驗(yàn)誤差都會(huì)很大C.兩限位孔應(yīng)在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正D.試驗(yàn)中摩擦是不行避開得，因此紙帶越短越好，由于紙帶越短，克服摩擦做的功就越少，誤差就?。?）若正確規(guī)范完成試驗(yàn)，正確選出紙帶進(jìn)行測(cè)量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)O的距離如圖所示（相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.8m/s2①打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度___________m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在從起點(diǎn)O到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過(guò)程中，測(cè)得重物重力勢(shì)能的削減量略大于動(dòng)能的增加量，這是由于___________?！緟⒖即鸢浮竣?C②.0.98③.下落過(guò)程中存在摩擦力和空氣阻力的影響【名師解析】（1）[1]A．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，比較重錘重力勢(shì)能的削減量和動(dòng)能的增加量，均含有質(zhì)量，則不需要測(cè)重錘質(zhì)量，與試驗(yàn)誤差無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．紙帶上打下第1、2點(diǎn)間距大于2mm，可在后面選取兩個(gè)點(diǎn)用表達(dá)式仍舊可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故B錯(cuò)誤；C．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下不對(duì)正時(shí)，重力勢(shì)能的減小除了轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后還有一部分轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，故兩限位孔應(yīng)在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正，故C正確；D．試驗(yàn)中摩擦是不行避開得，因此紙帶短點(diǎn)好，由于紙帶越短，克服摩擦做的功就越少，但是通過(guò)測(cè)量長(zhǎng)度來(lái)求出變化的高度和瞬時(shí)速度，因此太短會(huì)導(dǎo)致誤差增大，故D錯(cuò)誤。故選C。（2）①[2]勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于該過(guò)程的平均速度，則②[2]在下落過(guò)程中存在摩擦力和空氣阻力的影響，重力勢(shì)能的減小除了轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后還有一部分轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則重物重力勢(shì)能的削減量略大于動(dòng)能的增加量。5.（2024山東泰安9月測(cè)試）某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。（1）下列說(shuō)法正確的是（）A．本試驗(yàn)必需讓木板傾斜肯定的高度，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)小車恰能勻速直線運(yùn)動(dòng)B．本試驗(yàn)必需讓木板傾斜肯定的高度，當(dāng)掛鉤碼時(shí)小車恰能勻速直線運(yùn)動(dòng)C．本試驗(yàn)要求所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．本試驗(yàn)可以不平衡摩擦力，鉤碼的質(zhì)量也可以大于小車的質(zhì)量（2）正確安裝好器材后，某次測(cè)量得到紙帶如圖乙所示，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為，O點(diǎn)為打出的第一個(gè)點(diǎn)，其余各相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出；依據(jù)紙帶測(cè)得小車的加速度大小為________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的圖象是一條直線，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出如下圖所示的圖線，該同學(xué)做試驗(yàn)時(shí)存在的問(wèn)題是_______。（3）另一學(xué)習(xí)小組用彈簧測(cè)力計(jì)、小車和鉤碼設(shè)計(jì)了如圖丙所示的探究裝置。正確操作得到某次試驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是力傳感器讀數(shù)的兩倍時(shí)，兩學(xué)習(xí)小組測(cè)得小車的加速度大小相等，則甲、丙兩試驗(yàn)裝置中，鉤碼的加速度_______（填“相等”或者“不相等”）。若甲裝置中小車的質(zhì)量為，丙裝置中小車的質(zhì)量為（不計(jì)傳感器和滑輪的質(zhì)量），則________。【參考答案】①.A②.0.99③.平衡摩擦力不夠或沒有平衡摩擦力④.不相等⑤.1:4【名師解析】（1）[1]AB．因摩擦力無(wú)法測(cè)出，則本試驗(yàn)需要平衡摩擦力，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)小車恰能勻速直線運(yùn)動(dòng)，表示不借助其它外力而用自身的重力分力與滑動(dòng)摩擦力相平衡，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．本試驗(yàn)肯定要平衡摩擦力，而力傳感器能精確?????測(cè)出繩的拉力即小車所受合力，故不需要用鉤碼重力近似替代拉力，則不需要滿足所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故CD錯(cuò)誤；故選A。（2）[2]各相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則打點(diǎn)周期為依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式，結(jié)合連續(xù)的六段位移接受逐差法可得加速度為[3]圖象為傾斜直線，但有橫截距，表示拉力不為零時(shí)的加速度為零，緣由是平衡摩擦力不夠或沒有平衡摩擦力；（3）[4]甲圖中鉤碼和小車直接相連，沿著同一根繩的加速度相同，則甲圖中鉤碼的加速度等于小車的加速度丙圖中鉤碼和小車用動(dòng)滑輪連接，在相同的時(shí)間內(nèi)鉤碼的位移是小車的兩倍，則丙圖中的鉤碼的加速度為則甲丙兩試驗(yàn)裝置中，雖然小車的加速度大小相等，但鉤碼的加速度不相等；[5]對(duì)甲丙兩試驗(yàn)的小車由牛頓其次定律有聯(lián)立可得6.（2024四川仁壽一中9月質(zhì)檢）某同學(xué)使用了如圖所示的裝置，進(jìn)行探究動(dòng)能定理。（1）在試驗(yàn)中關(guān)于平衡摩擦力所實(shí)行操作是（）A．將木板上帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使物塊在沙和桶的拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使物塊在沙和桶的拉動(dòng)下恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)C．將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛沙和桶的狀況下使物塊恰好做勻速運(yùn)動(dòng)D．將木板上帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛沙和桶的狀況下使物塊恰好做勻速運(yùn)動(dòng)（2）本試驗(yàn)中認(rèn)為物塊所受到的合力等于沙和桶的重力，則應(yīng)把握的試驗(yàn)條件是________；（3）若遮光片寬度是d，沙與桶的質(zhì)量是m，將物塊拉至與光電門B的距離為S的A點(diǎn)，由靜止釋放，物塊通過(guò)光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間為t，轉(zhuǎn)變沙與桶的質(zhì)量m，重復(fù)上述試驗(yàn)（保持S不變）。依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像，如圖所示。則與m的表達(dá)式是：________；若圖線的斜率為k，則物塊的質(zhì)量M=________?！緟⒖即鸢浮竣?C②.物塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和桶的質(zhì)量③.④.【名師解析】（1）[1]平衡摩擦力所實(shí)行的操作是：將木板上不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛沙和桶的狀況下使物塊恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。故選C。（2）[2]以物塊為對(duì)象，依據(jù)牛頓其次定律可得以沙和桶為對(duì)象，，依據(jù)牛頓其次定律可得聯(lián)立解得為了使物塊所受到的合力近似等于沙和桶的重力，則應(yīng)把握的試驗(yàn)條件是：物塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和桶的質(zhì)量。（3）[3][4]以物塊為對(duì)象，依據(jù)動(dòng)能定理可得又聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得物塊質(zhì)量為7.（2024山西三重教育聯(lián)盟9月聯(lián)考）為探究向心力大小與角速度的關(guān)系，某試驗(yàn)小組通過(guò)如圖所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)。滑塊套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過(guò)一細(xì)繩連接滑塊，用來(lái)測(cè)繩上拉力大小?；瑝K上固定一遮光片，寬度為d，光電門可以記錄遮光片通過(guò)的時(shí)間，測(cè)出滑塊中心到豎直桿的距離為l。試驗(yàn)過(guò)程中細(xì)繩始終被拉直。（1）本試驗(yàn)所接受的試驗(yàn)探究方法與下列哪些試驗(yàn)是不同的________。A．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)B．探究導(dǎo)線的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積和材料的關(guān)系C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系D．探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系（2）滑塊隨桿轉(zhuǎn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，每經(jīng)過(guò)光電門一次。力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組拉力F和遮光時(shí)間t，則滑塊的角速度ω=________（用t、l、d表示）。（3）為驗(yàn)證向心力大小與角速度的關(guān)系，得到多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，應(yīng)作出F與________（填“t”、或的關(guān)系圖像。假如圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，且直線的斜率等于________，表明此試驗(yàn)過(guò)程中向心力與________成正比（選填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）?！緟⒖即鸢浮竣?A②.③.④.⑤.角速度平方【解析】（1）[1]探究向心力大小與角速度的關(guān)系試驗(yàn)中接受把握變量法，探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的試驗(yàn)中沒有接受把握變量法。故選A。（2）[2]依據(jù)滑塊角速度與線速度的關(guān)系可知該滑塊的角速度為（3）[3]依據(jù)可得所以應(yīng)作出F與的關(guān)系圖像。[4]F-圖像的斜率為。[5]依據(jù)得所以試驗(yàn)過(guò)程中向心力與角速度的平方成正比。8.（2024吉林重點(diǎn)高中質(zhì)檢）某同學(xué)利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的試驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著肯定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂移在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．(1)下面是試驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的調(diào)整旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先______________，然后________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出抱負(fù)的紙帶如圖(b)所示；⑧測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.完善試驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容．(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要緣由是___________________________________【參考答案】①.（1）啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源)；②.釋放滑塊1；③.（2）0.620；④.0.618；⑤.（3）紙帶和限位孔之間的摩擦力使滑塊的速度減小【名師解析】(1)⑥[1][2]．使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后放開滑塊1.(2)[3][4]．放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：p1＝m1v1＝0.310×kg·m/s＝0.620kg·m/s，滑塊2的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620kg·m/s；碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：(m1＋m2)v2＝(0.310＋0.205)×kg·m/s＝0.618kg·m/s.(3)[5]．結(jié)果不完全相等是由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用．.7.（2024云南靖江重點(diǎn)高中期初測(cè)試）某試驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究質(zhì)量肯定時(shí)加速度與力的關(guān)系。用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車相連。兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車連接在一起。將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確?？蓪⑺鼈兺瑫r(shí)打開或關(guān)閉.試驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上