专题12 力学实验（命题猜想）-2017年高考物理命题猜想与仿真押题 Word版含解析

专题12 力学实验（命题猜想）-2017年高考物理命题猜想与仿真押题 Word版含解析 【考向解读】 高考对物理实验的考查，是在《考试说明》规定的实验基础上进行重组与创新，旨在考查考生是否熟悉这些常规实验器材，是否真正动手做过这些实验，是否能灵活的运用学过的实验理论、实验方法、实验仪器，去处理、、研究某些未做过的实验，包括某些比较简单的实验等(所给的物理情景和要求跟教材多有明显区别，是以教材中实验为背景或素材，通过改变实验条件或增加条件限制，加强对考生迁移能力、创新能力和实验能力的考查( 【命题热点突破一】验证力的平行四边形定则 实验的条件是“力的作用效果相同”，因此，在两个分力和一个力分别作用下，同一弹性绳的同一端点必须到达同一位置才能满足实验的验证条件( 例1、(2015?安徽)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端(用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示(请将以下的实验操作和处理过程补充完整: ?用铅笔描下结点位置，记为O; ?两个弹簧测力计的示数F和F，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用12 刻度尺把相应的点连成线; ?只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F，3______________________; ?按照力的图示要求，作出拉力F、F、F; 123 ?根据力的平行四边形定则作出F和F的合力F; 12 ?比较__________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验( 【答案】 ?沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线;?F和F. 3 【变式探究】 (2015?山东)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则(实验步骤: ?将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向( ?如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为O、O，记录弹簧秤的示数F，测12量并记录O、O间的距离(即橡皮筋的长度l)(每次将弹簧秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，12 部分数据如下表所示: F(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l(cm) l 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 0 完成下列作图和填空: (1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F,l图线，根据图线求得l,________ cm. 0 (2)测得OA,6.00 cm，OB,7.60 cm，则F的大小为________N. OA (3)根据给出的标度，在图中作出F和F的合力F′的图示( OAOB (4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论( 【解析】 (1)作出F,l图像，求得直线的截距即为l，可得l,10.00 cm; 00 (3)如图; (4)通过比较F′和F′的大小和方向，可得出实验结论( OO 【答案】 (1)10.00 (2)1.80 (3)如图 (4)F′ OO 【命题热点突破二】 验证牛顿第二定律 实验中用砝码(包括砝码盘)的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做会引起系统误差( 例2、(2016?全国?，23，10分)某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系(图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码(本实验中可用的钩码共有N,5个，每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下: (1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑( (2)将n(依次取n,1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N,n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行(释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s—t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a. (3)对应于不同的n的a值见下表(n,2时的s—t图象如图乙所示;由图乙求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表( 2 n 1 3 4 5 ,2 a/(m?s) 0.20 0.58 0.78 1.00 (4)利用表中的数据在图丙中补齐数据点，并作出a—n图象(从图象可以看出:当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比( (5)利用a—n图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g,9.8 ,2m?s)( (6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)( A(a—n图线不再是直线 B(a—n图线仍是直线，但该直线不过原点 C(a—n图线仍是直线，但该直线的斜率变大 【答案】 (3)0.40(0.37,0.49均给分) (4)图见解析 (5)0.44(0.43,0.47均给分) (6)BC 【变式探究】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置(他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放( ?下列不必要的一项实验要求是____________( A(应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B(应使A位置与光电门间的距离适当大些 C(应将气垫导轨调节水平 D(应使细线与气垫导轨平行 ?改变钩码的质量，记录对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作 12出线性图像，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出________图像((选填“t,F”“t 1,F”或“,F”)( 2t 1【答案】 ?2.25 ?A位置到光电门B之间的距离L ?A ?,F 2t 【变式探究】 某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置，探究小车的加速度跟合外力的关系，途中与小车左端相连的是测力传感器，小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上(按甲图装配好实验器材，先测出小车运动时所受摩擦阻力，逐渐向砂桶中添加细砂粒，当观察到小车刚开始运动时，记下传感器的最大示数为F，可认为摩擦阻力为F. 00 (1)将小车放回初位置并用手按住，继续向砂桶中添加一定量的砂粒，记下传感器的示数F，接1通频率为50 Hz的交流电源使打点计时器工作，然后释放小车，打出一条纸带(再继续向砂桶中添加砂粒，多次重复实验，打出多条纸带，图乙为某次实验打出的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序，取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离(单位:cm)，分别标注在相应的计数点的下方， 2则小车的加速度a,________ m/s(结果保留三位有效数字) (2)算出各次小车的加速度和合力F(F,F,F)，获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系图10 像，纸带与打点计时器间的摩擦可忽略，下列图像可能正确的是________( (3)写出一条提高实验结果准确程度有益的建议__________. 2【思路点拨】 根据匀变速直线运动的推论公式Δx,aT可以求出加速度的大小(根据牛顿第二定律得出a与F的关系式，结合关系式得出正确的图线(本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题的能力(解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚( (2)改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F(F,F,1F)的关系图像(由于已经平衡摩擦力，所以图像应该过原点(故D项正确，ABC项错误( 0 (3)提高实验结果准确程度有益的建议:多测量几次，取平均值( 【答案】 (1)0.756 (2)AD (3)多测量几次，取平均值 【命题热点突破三】 验证机械能守恒定律 1(验证机械能守恒定律一般有阻力存在，例如纸带与限位孔之间的，一般重力势能减少量大于动能增加量( 2(需要不需要测研究对象的质量要具体问题具体分析( 例3、(2016?江苏物理，11，10分)某同学用如题图甲所示的装置验证机械能守恒定律(一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方(在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条(将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时 d间t由计时器测出，取v,作为钢球经过A点时的速度(记录钢球每次下落的高度h和计时器t 示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔE与动能变化大小ΔE，就能验pk证机械能是否守恒( 甲 (1)用ΔE,mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心p 到________之间的竖直距离( A(钢球在A点时的顶端 B(钢球在A点时的球心 C(钢球在A点时的底端 12(2)用ΔE,mv计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读k2 数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v,________ m/s. 乙 (3)下表为该同学的实验结果: ,2ΔE(×10 J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 p ,2ΔE(×10 J) 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8 k 他发现表中的ΔE与ΔE之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的(你是否同意他的观点,pk 请说明理由( (4)请你提出一条减小上述差异的改进建议( 【答案】 (1)B (2)1.50(1.49,1.51都算对) 1.50(1.49,1.51都算对) (3)见解析 (4)见解析 【变式探究】用如图实验装置验证m、m组成的系统机械能守恒(m从高处由静止开始下落，122在m拖着的纸带上打出一系列的点，打点计时器的打点频率为50 Hz，对纸带上的点迹进行测1 量，即可验证机械能守恒定律(下图给出的是实验中获取的一条纸带，0 是打下的第一个点，相邻两计数点间均有4个点未画出，计数点间的距离如图所示(已知m1 2,50 g、m,150 g(g取9.8 m/s，所有结果均保留三位有效数字)，求: 2 (1)下面给出了该实验的操作步骤: A(按照图示的装置安装实验器材 B(将打点计时器接到直流电源上 C(先释放m，再接通电源，在纸带打下一系列点迹 2 D(挑选点迹清晰的纸带进行测量 E(根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能 其中操作不当的步骤是:________. (2)在打0,5点过程中系统动能的增加量ΔE________J，系统重力势能的减少量ΔE________J，kp在误差允许范围内验证了机械能守恒( 2v2(3)某同学作出了. ,h图线，则据图线得到的重力加速度g,________ m/s2 (1)打点计时器必须在交流电源上才能工作;利用打点计时器时，须先让打点计时器工作，再去让纸带运动( (2)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为: x0.216，0.26446v,, m/s,2.4 m/s; 52T2×0.1 物体的初速度为零，所以动能的增加量为 1122ΔE,mv,0,×(0.05，0.15)×2.4 J,0.576 J k522 重力势能的减小量等于物体重力做功，故 ΔE,W,mgh,(0.05，0.15)×9.8×0.216 J,0.588 J p 由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m、m组成的系12统机械能守恒( 12(3)本题中根据机械能守恒可知，mgh,mv，即有 2 1122v,gh，所以v,h图像中图像的斜率表示重力加速度 22 2由图可知，斜率k,9.67，故当地的实际重力加速度g,9.67 m/s. 【答案】 (1)BC ?0.576 0.588 (3)9.67 【变式探究】 某实验小组利用电磁打点计时器和如图的其他器材开展多项实验探究，选择了一条符合实验要求的纸带，数据如图(相邻计数点的时间为T)，回答下列问题: (1)按装置安装器材时，纸带应穿过电磁打点计时器的限位孔从复写纸的________(填“上”或“下”)表面通过( (2)若是探究重力做功和物体动能的变化的关系(需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试写出在E点时重锤运动的瞬时速度v,________(用题中字母表示)( E (3)若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g,________(用题中字母表示)( (4)如果研究重锤在AE运动过程中机械能守恒时，重锤增加的动能总是小于减小的重力势能，造成实验误差的主要原因是__________________________________________________(只写一条)( 【思路点拨】 本题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题(要会从下面三个方面分析得出正确答案:(1)在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求出E点的速度大小((2)采用逐差法可有效利用数据，再采用求平均值的办法可更好地减小误差((3)分析验证机械能守恒定律时误差形成的原因即可( ，ss56【答案】 (1)下 (2) 2T ,s，s，s,,,s，s，s,456123(3) 29T (4)重锤克服阻力做功(或阻力对重锤做负功) 【命题热点突破四】 研究匀变速直线运动 1(如何选取纸带和计数点 要选取点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，在便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点，依次为A、B、C……如图所示，测出相邻计数点间的距离x、x、x、123x、x、x……利用打下点的纸带和测量的有关数据便可以进行计算( 456 2(求任一计数点对应的瞬时速度v ，xx23如v,(其中T,5×0.02 s,0.1 s)( B2T 3(利用“逐差法”求加速度a ,x，x，x,,,x，x，x,456123a,. 29T 4(验证牛顿第二定律时 (1)实验用的是控制变量法; (2)将砂桶或钩码重力视为小车所受合外力，必须满足小车和砝码的总重量远远大于砂桶的重量; (3)在平衡摩擦力时，要将一端垫高，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源( 例4、某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律(物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)(从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示(打点计时器电源的频率为50 Hz. (1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速( (2)计数点5对应的速度大小为________ m/s，计数点6对应的速度大小为________ m/s.(保留三位有效数字) a2(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a,________ m/s，若用来计算物块与桌面间的动摩擦g 因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)( 7计数点间的位【解析】 (1)从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差Δx?2.00 cm，在6、移比5、6之间增加了(12.28,11.01) cm,1.27 cm<2.00 cm，因此，开始减速的时刻在计数点6和7之间( (2)计数点5对应的速度大小为 ,2x，x,9.00，11.01,×1045v,, m/s,1.00 m/s. 52T2×0.1 计数点4对应的速度大小为 ,2x，x,7.01，9.00,×1034v,, m/s,0.80 m/s. 42T2×0.1 ，vv46根据v,,2v,v,(2×1.00,0.80) m/s,1.20 m/s. ，得计数点6对应的速度大小为v56542 【答案】 (1)6 7(或7 6) (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大 【变式探究】 如图(a)所示，竖直平面内固定一斜槽，斜槽中放有若干个直径均为d的小铁球，紧靠斜槽末端固定有电磁铁，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球(手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球从O点开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球(当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球从O点开始下落…… 某兴趣小组利用此装置测定重力加速度，请回答下列问题: (1)利用游标卡尺测量小球的直径d，如图(b)所示，读数为________ mm. (2)用刻度尺测出OM,1.462 m，手动敲击M的同时按下秒表开始计时，若10个小球下落的总 2时间为5.5 s，则当地的重力加速度g,________ m/s(保留两位有效数字); (3)若在O点的正下方A点固定一光电门(图中未画出)，测出OA,h，小球经过光电门的时间为Δt，则小球通过光电门时的速度v,________，可求得当地的重力加速度g,________.(用已知量和测得量的符号表示) 【解析】 (1)游标卡尺的主尺读数为9 mm，游标尺上第6个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×6 mm,0.30 mm，所以最终读数为:9 mm，0.30 mm,9.30 mm. 122(2)小球下落的时间t,5.5/10,0.55 s，根据H,gt，得g,9.7 m/s. 2 (3)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球运动到光电门处时的瞬时速度，则小球通 22vd过光电门时的速度v,d/Δt;根据运动学公式得重力加速度g,. ,22h2h,Δt, 2dd【答案】 (1)9.30 (2)9.7 (3) 2Δ2,Δt,th 【命题热点突破五】探究弹力和弹簧伸长量的关系 该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量(对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系((这一点和验证性实验不同()可以扩展为橡皮筋、弹性绳( 例5、2016?浙江卷] 某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验(在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下: 图1-7 (1)若弹簧秤a、b间夹角为90?，弹簧秤a的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N. (2)若弹簧秤a、b间夹角大于90?，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)( 【答案】(1)3.00,3.02 3.9,4.1(有效数不作要求) (2)变大 变大 【变式探究】(2015?四川)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l，如图1所示，图21 是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l,1________ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l、l、23l、l.已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F,________ N(当地重力加速度g452 2,9.8 m/s)(要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是________(作出F,x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系( 【答案】 25.82 0.98 弹簧的原长l 0 【变式探究】 某探究学习小组的同学欲以下图装置中的滑块为研究对象“验证动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平、刻度尺、细沙等材料(当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放沙桶，滑块处于静止状态(若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则: (1)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m、滑块的质量M两者应满足的条件是________，而且实验时还需要有________的步骤( (2)在(1)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.向沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取OABC四点，量得各计数点间的距离分别为x、x、x.若研究滑块的AB段，123 本实验最终要验证的数学表达式为________(用题中的字母表示，重力加速度为g，打点计时器所接交变电流的周期为T)( 【思路点拨】 实验前要平衡摩擦力，使滑块受到的合力等于沙和沙桶的重力;只有在滑块质量远大于沙和沙桶总质量的情况下，才可近似认为滑块受到的拉力等于沙和沙桶的重力(由匀 变速运动的推论求出滑块的瞬时速度，代入动能定理表达式即可正确解题(该题考查了力学实验的基本操作和数据处理，正确解答这些问题的关键是明确实验原理，提高应用基本物理规律解决实验问题的能力( 【答案】 (1)M?m 平衡滑块摩擦力 M(2)(x，2x，x)(x,x),mgx 21233128T 【命题热点突破六】探究动能定理 本实验关键是确保测量的是物体所受合力做的功，其次物体的初动能、末动能也是测量的关键( ，6分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图甲所示:例6、(2016?全国?，22 轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接(向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能( (1)实验中涉及下列操作步骤: ?把纸带向左拉直 ?松手释放物块 ?接通打点计时器电源 ?向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)( (2)图乙中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果(打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后 的弹性势能大( 由纸带知M上后半段两点间距大于L上的，说明M纸带对应的实验中物块获得较大的速度，对应的弹性势能也较大( 【答案】 (1)???? (2)1.29 M 【变式探究】为了探究动能定理，某学习小组在实验室组装了如图1所示的装置，备有下列器材: 打点计时器、学生电源、导线、纸带、复写纸、天平、细沙、滑块、沙桶、木板 他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带，让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态(要完成该实验，请回答下列问题: (1)要完成本实验，还缺少的实验器材是________; (2)实验开始前，首先要________;实验中要保证满足的实验条件是________( (3)在满足(2)问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图2所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离标注在图上，当地重力加速度为g，则在B、D两点间对滑块用实验验证动能定理表达式为________((用题中所给的表示数据的字母表示) 【答案】 (1)刻度尺 (2)平衡摩擦力 m远小于M M22(3)mg(x，x),(x，x),(x，x)] 22334128T 【高考真题】 1(2016?四川理综，8(?)，6分]用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能(将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连(先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x. (1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________( (2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________( A(弹簧原长 B(当地重力加速度 C(滑块(含遮光片)的质量 (3)增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将________( A(增大 B(减小 C(不变 s【解析】 (1)计时器记录的是从B到C的时间t，故滑块速度v,. t (2)由能量守恒可知，弹性势能等于小滑块的动能，需测滑块的质量，C正确( (3)增大AO距离，滑块速度变大，计时器显示的时间将减小，B正确( s【答案】 (1) (2)C (3)B t 2(2016?天津理综，9(2)]某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动( (1)实验中，必要的措施是________( A(细线必须与长木板平行 B(先接通电源再释放小车 C(小车的质量远大于钩码的质量 D(平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)(s,3.59 cm，s,4.41 cm，s,5.19 cm，123s,5.97 cm，s,6.78 cm，s,7.64 cm.则小车的加 456 2速度a,__________m/s(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度v,B 2______m/s(结果均保留2位有效数字)( s，s，s,s,s,s456123 (2)由题知，相邻计数点间时间间隔ΔT,0.1 s，根据a,，可求得a,0.80 29ΔT ，ss122m/s，根据v,,0.40 m/s. ，可求得vBB2ΔT 【答案】 (1)AB (2)0.80 0.40 3((2016?浙江理综，21，10分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验(在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下， (1)若弹簧秤a、b间夹角为90?，弹簧秤a的读数是________N(图乙中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N. (2)若弹簧秤a、b间夹角大于90?，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数(填“变大”“变小”或“不变”)( 【答案】 (1)3.00,3.02 3.9,4.1(有效数不作要求) (2)变大 变大 4((2016?全国?，23，10分)某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系(图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码(本实验中可用的钩码共有N,5个，每个质量均为0.010 kg.实验步骤如下: (1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑( (2)将n(依次取n,1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳右端，其余N,n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行(释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置 的位移s，绘制s—t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a. (3)对应于不同的n的a值见下表(n,2时的s—t图象如图乙所示;由图乙求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表( 2 n 1 3 4 5 ,2 a/(m?s) 0.20 0.58 0.78 1.00 (4)利用表中的数据在图丙中补齐数据点，并作出a—n图象(从图象可以看出:当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比( 乙 丙 (5)利用a—n图象求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取g,9.8 ,2m?s)( (6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是________(填入正确选项前的标号)( A(a—n图线不再是直线 B(a—n图线仍是直线，但该直线不过原点 C(a—n图线仍是直线，但该直线的斜率变大 【答案】 (3)0.40(0.37,0.49均给分) (4)图见解析 (5)0.44(0.43,0.47均给分) (6)BC 5((2016?全国?，22，5分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz.打出纸带的一部分如图乙所示( 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算( (1)若从打出的纸带可以判定重物匀加速下落，利用f和图乙中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________( 2(2)已测得s,8.89 cm，s,9.50 cm，s,10.10 cm，当地重力加速度大小为9.80 m/s，实验中123 重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为________Hz. 2，s)f(s，s)f(s,s)f(s122331【答案】 (1) (2)40 222 6((2016?全国?，22，6分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图甲所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接(向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能( (1)实验中涉及下列操作步骤: ?把纸带向左拉直 ?松手释放物块 ?接通打点计时器电源 ?向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)( (2)图乙中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果(打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大( 【答案】 (1)???? (2)1.29 M 7((2016?江苏物理，11，10分)某同学用如题图甲所示的装置验证机械能守恒定律(一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方(在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条(将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间 dt由计时器测出，取v,作为钢球经过A点时的速度(记录钢球每次下落的高度h和计时器示t 数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔE与动能变化大小ΔE，就能验证pk机械能是否守恒( 甲 (1)用ΔE,mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心p 到________之间的竖直距离( A(钢球在A点时的顶端 B(钢球在A点时的球心 C(钢球在A点时的底端 12(2)用ΔE,mv计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读k2 数为________cm.某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v,________ m/s. 乙 (3)下表为该同学的实验结果: ,2ΔE(×10 J) 4.892 9.786 14.69 19.59 29.38 p ,2ΔE(×10 J) 5.04 10.1 15.1 20.0 29.8 k 他发现表中的ΔE与ΔE之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的(你是否同意他的观点,pk 请说明理由( (4)请你提出一条减小上述差异的改进建议( 【解析】 (1)要测量小球下落的高度，应测量开始位置小球的球心到小球在A点时球心的竖直距离，B正确( l (4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算ΔE，将v折算成钢球的速度v′,v. kL【答案】 (1)B (2)1.50(1.49,1.51都算对) 1.50(1.49,1.51都算对) (3)见解析 (4)见解析 1((2015?浙江理综，21，10分)(难度???)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验( 图1 (1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材 ________;乙同学需在图中选用的器材________((用字母表示) 图2 (2)某同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带 ?和?.纸带________的加速度大(填“?”或“?”)，其加速度大小为 ________( 2答案 (1)AB BDE (2)? (2.5?0.2) m/s 2(2015?重庆理综,6(1)，6分](难度???)同学们利用如图所示方法估测反应时 间( 首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同 学的两指之间(当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的 刻度读数为x，则乙同学的反应时间为________(重力加速度为g)(基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工 2具，若测量范围为0,0.4 s，则所用直尺的长度至少为________cm(g取10 m/s);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对 应的长度是________的(选填“相等”或“不相等”)( 12解析 (1)在人的反应时间内,直尺做自由落体运动，则x,gt，解得乙同学 的反应时间为t2 2x1122,.当t,0.4 s时，x,gt,×10×0.4 m,0.8 m,80 cm， 即所用直尺的长度至少为g22 80 cm;由于t?x，故每个时间间隔内在直尺上对 应的长度不相等( 2x答案 (1) 80 不相等 g (2)?c ?4.1(4.0,4.2) ?减小 M ?b d 3(2015?福建理综，19(1)，6分](难度??)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验( ?图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为7.73 cm;图乙 是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为 ________cm; ?本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作， 下列选项中规范的做法是________;(填选项前的字母) A.逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 B(随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重 ?图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_________________________( 答案 ?6.93 ?A ?钩码重力超过弹簧弹力范围 4(2015?四川理综,8(1)，6分](难度???)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关 系”时,安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1 个钩码，静止时弹簧长度为l，如1图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上 的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l,________cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧1 长度分别是 l、l、l、l.已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F,________N(当23452 2地重力加速度g,9.8 m/s)(要得到弹簧伸长量x，还需要测量 的是________，作出Fx曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系( 解析 刻度尺示数为25.85 cm，注意估读(挂2个钩码时，弹簧弹力等于此 时钩码的重力，即F,2mg,0.98 N(由于伸长量等于弹簧的长度减去原长， 因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长( 答案 25.85 0.98 弹簧原长 5((2015?安徽理综，21?，6分)(难度???)在“验证力的平行四边形定则”实 验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定 在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端(用两个弹簧测力计分别拉住 两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示(请将以下的实验操作和处理补充完整: ?用铅笔描下结点位置，记为O; ?记录两个弹簧测力计的示数F和F，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描 出几个点，用刻12 度尺把相应的点连成线; ?只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测 力计的示数F，3________________; ?按照力的图示要求，作出拉力F、F、F; 123 ?根据力的平行四边形定则作出F和F的合力F; 12 ?比较________的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相 应的改进后再次进行实验( 答案 ?沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把这些点连成 直线 ?F和F 36(2015?广东理综,34(1)，8分](难度???))某同学使用打点计时器测量当地的 重力加速度( ?请完成以下主要实验步骤:按图(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系 有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端; ________，________，使重物自由下落;关闭电源，取出纸带;换新纸带重 复实验( ?图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算 重力加速度(在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当 地重力加速度，主要原因是空气阻力和________________( 答案 ?靠近 先接通打点计时器电源，再释放纸带 ?b 纸带与打点计时器之间有摩擦 7((2015?山东理综,21，10分)(难度???)某同学通过下述实验验证力的平行四 边形定则(实验步骤: ?将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向( ?如图甲所示， 将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直 到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O、O，记录弹 簧秤的示数F,测量并记录O、O1212间的距离(即橡皮筋的长度l)(每次将弹簧 秤示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示: F(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l(cm) l 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 0 ?找出?中F,2.50 N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、O′，橡皮筋的拉 力记为F. ′OO ?在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示(用两圆珠 笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的 位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F，OB段的拉力记为F. OAOB 完成下列作图和填空: (1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l, ________cm. 0 (2)测得OA,6.00 cm，OB,7.60 cm，则F的大小为________N. OA (3)根据给出的标度，作出F和F的合力F′的图示( OAOB (4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论( 解析 (1)做出Fl图象,如图甲所示，求得直线的截距即为l，可得l,10.0 cm 00 答案 (1)10.0(9.8、9.9、10.1均正确) (2)1.80(1.70,1.90均正确) (3)如图 乙所示 (4)F′ OO 8((2015?江苏单科，11，10分)(难度???)某同学探究小磁铁在铜管中下落时 受电磁阻尼作用的运动规律(实验装置如图1所示，打点计时器的电源为50 Hz的交流电( 图1 (1)下列实验操作中，不正确的有________( A(将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B(纸带穿过限位孔，压在复写纸下面 C(用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落 D(在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 (2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验?”)，将磁铁从管口处释放， 打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时 点取一个计数点，标为1，2，„，8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点 到O点的距离，记录在纸带上，如图2所示( 图2 计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表(请 将表中的数据补充完整. 1 2 3 4 5 6 7 8 位置 v(cm/s) 24.5 33.8 37.8 ____ 39.5 39.8 39.8 39.8 (3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变 化情况是________________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是 _____________________________________________( (4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为 “实验?”)，结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相 同(请问实验?是为了说明什么,对比实验?和?的结果可得到什么结论, _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 答案 (1)CD (2)39.0 (3)逐渐增大到39.8 cm/s且增加的越来越慢 逐渐增 大到等于重力 (4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管 中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用 1.【2014?福建卷】(6分)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为cm和mm 【答案】60.10 4.20 【解析】(1)由图知测量值为60.10cm 游标卡尺主尺读数为4mm，游标尺10×0.02mm=0.20mm，故测量值为4.20mm; 【考点定位】本题考查刻度尺与游标卡尺的读数 2((6 分)【2014?全国大纲卷】现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x、x、x、x。已知斜面顶端的1234 2高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小g=9.80m/s。 根据表中数据，完成下列填空: 2(1)物块的加速度a,m/s(保留3位有效数字)。 (2)因为，可知斜面是粗糙的。 h2g【答案】(1)4.30(或4.29或4.31);(2)物块加速度小于,5.88m/s(或物块加速度小于s 物块沿光滑斜面下滑的加速度) 【解析】 (1)根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移之差相等和逐差法可知，物块的加速度为:a()()xxxx，,，()()xxxx，,，2234123412,,,4.30m/s ,f24T4 【考点定位】本题主要考查了研究匀变速直线运动的实验、牛顿第二定律的应用。 3.【2014?山东卷】(8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。 实验步骤: ?用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作; G ?将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作; F ?改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤??; 实验数据如下表所示: 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 G/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 F/N ?如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端处，细绳跨过定滑轮分别与C 滑块和重物连接，保持滑块静止，测量重物离地面的高度; PP ?滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量间的距C、D离。 完成下列作图和填空: F,G(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。 ,,_________(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数(保留2位有效数字)。 v,__________gh、s、,(3)滑块最大速度的大小(用和重力加速度表示)。 2(),gsh,【答案】(1)如图所示(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确);(3) 【解析】 4.【2014?浙江卷】(10分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。 (1)某次测量如图2所示，指针示数为___________cm。 (2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数L和L如表1。AB 2用表1数据计算弹簧1的劲度系数为_________N/m(重力加速度g=10m/s)。由表1数据____________(填“能”或“不能”)计算出弹簧2的劲度系数。 【答案】(1)15.95cm--16.05cm (2)12.2—12.8 N/m 能 【解析】(1)由图2可得读数为15.95cm--16.05cm;(2)由表1的数据结合根据胡可定律可得 ，，，，3mg,2mg,kL,L4mg,3mg,kL,L，，2mg,mg,kL,L、、，1A3A21A4A31A2A1 再对三个k求平均可得弹簧1的劲度系数约为12.2—12.8 N/m;由挂1个钩码到挂2个钩码弹1 ，，，，x,L,L,L,L簧2的形变量为，所以同样可求弹簧2的劲度系数。 2B2A2B1A1 【考点定位】刻度尺读数、胡可定律 5.【2014?新课标全国卷?】某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系;实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P、P、P、P、P、P、P分别固0123456定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x;挂有质量为0.100kg00 砝码时，各指针的位置记为x;测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，取重力 2加速度为9.80m/s).已知实验所用弹簧的总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm. P P P P P P 123456 x(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10. 03 12.01 0 x(cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 ? 56.0 43.6 33.8 28.8 1/k(m/N) 0.0061 ? 0.0179 0.0229 0.0296 0.0347 (1)将表中数据补充完整:?，?; (2)以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图(b)给出的坐标纸上画出1/k-n图象; 【答案】(1)?81.7 ?0.0122 (2)见解析; 3331.7110，1.67101.8310，，(3)?(N/m)(在:之间均可) k, nnn 338.331362..?。(在之间均可) k=: lll000 【解析】 (2)图线如图: 31.7110，0035.10035.k,=n(3)?由图线可知直线的斜率为，故直线方程满足，即60k60n 331.67101.8310，， (N/m)(在之间均可) nn n60?由于60匝弹簧的总长度为11.88cm;则n匝弹簧的原长满足，代入,,2l，11.88100 31.7110，338.3.313.62k,可得:。(在之间均可) k= nlll000 【考点定位】测量弹簧的劲度系数实验; 6(【2014?江苏卷】(10分)小明通过实验验证力的平行四边形定则。 (1)实验记录纸如题11-1图所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F和F的方向分别过P和P点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F的方向12123 过P点。三个力的大小分别为:F,3.30 N、F,3.85 N和F,4.25 N。请根据图中给出的标3123 度作图求出F和F的合力。 12 (2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。 实验装置如题11-2 图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。 两次实验记录的轨迹如题11-3图所示，过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力F、F的大小关系为。 ab (3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些? (填写选项前的字母) A(橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B(两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长 C(两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大 D(两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大 (4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。 。 【答案】(1)如图所示 4.7N(4.6,4.9N均可);(2)F,F;(3)BD;(4)选用新橡皮筋;ab 橡皮筋拉伸不宜过长 【解析】 mg(3)由中分析可知，橡皮筋上的拉力大小为:T,，因此有T,T，显然图中Ob,Oa，abcos, 故选项A错误;选项B正确;橡皮筋因老化，每次被拉后，形变已经不能完全恢复，因此两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大故选项D正确;两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故选项C错误。 (4)有上述分析可知，要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意选用新的弹性较好的橡皮筋，每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，即拉伸不宜过长。 【考点定位】本题主要考查了验证力的平行四边形定则实验和探究弹簧伸长量与弹力的关系实验问题，属于中档题。 7.【2014?重庆卷】为了研究人们用绳索跨山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如题6图3所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不及质量及长度)固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为()。他们首先在绳LPQ,L m上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为的重物(不滑动)，由测力计读出绳PC、QC 的拉力大小和，随后改变重物悬挂点的位置，每次将P到C点的距离增加10cm，并读出TTQP 测力计的示数，最后得到、与绳长之间的关系曲线如题6图4所示，由实验可知: PCTTQP (1)曲线II中拉力最大时，C与P点的距离为______cm，该曲线为_______(选填:或)TTQP的曲线. (2)在重物从P移动到Q的整个过程中受到最大拉力的是______(选填:P或Q)点所在的 立柱。 (3)在曲线I、II相交处，可读出绳的拉力=N，它与、、和重力加速度的关系为TmgLDQ =。 TQ 22mgLLD,T【答案】?60(56,64)?? 4.30(4.25,4.35) QP222()LD,【解析】 TTN,,4.30?两曲线的交点表示左右的绳拉力大小相等，读出纵坐标为，设CQ绳与立PQ 22LD,柱的夹角为，延长CQ线交另立柱上，构成直角三角形，则，两拉力相等构cos,,L 22mgmgLLD,成菱形由力的平衡可知，则 2cosTmg,,T,,QQ222cos2(),LD, 【考点定位】本题考查了平行四边形法则、力的平衡条件及其应用. 8.【2014?新课标全国卷?】某同学利用图(a)所示实验装置即数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示，实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题: (1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成(填“线性”或“非线性”)的关系。 (2)由图(b)可知，图线不经过远点，可能的原因是。 am, (3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是，钩码的质量应满足的条件是。 【答案】(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调整轨道倾斜度以平衡摩擦力远小于小车质量 【解析】 (1)根据该同学描绘的加速度和钩码质量的图象是一条曲线而不是直线，所以是非线性关系。 (2)根据图(b)可知当钩码有一定质量，即细线有一定拉力时，小车加速度仍等于0，说明小车合力等于0，所以可能除拉力外小车还收到摩擦力作用 【考点定位】探究牛顿第二定律实验探究 9.【2014?安徽卷】图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 (1)以下实验过程的一些做法，其中合理的有________. a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放 d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接 (2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________. (3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v为______m/s，若C点0 的竖直坐标y为60.0cm，则小球在C点的速度为v=______m/s(结果保留两位有效数字，g3C 2取10m/s)。 【答案】(1)a、c;(2)c(3)2.0;4.0 【解析】 2可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线。 y,x 12h2y,gt(3)由竖直方向的分运动可知，，，即 t,2g 2y2y12， t,,0.1st,,0.3s21gg ,x水平初速度为 v,,2.0ms0t,t21 C点的竖直分速度为 v,2gy,23msy3 22由运动合成可知 v,v，v,4.0msCy0 【考点定位】实验:平抛物体的运动 10.【2014?广东卷】某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系 ?如图23(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的 2弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数k=N/m。(g取9.80m/s) 砝码质量(g) 50 100 150 弹簧长度(cm) 8.62 7.63 6.66 ?取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23(b)所示:调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小。 ?用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x;释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为。 ?重复?中操作，得到v与x的关系如图23(c)。由图可知，v与x成关系。由上述实验可得结论:对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比。 2【答案】?50N/m(49.5,50.5)?相等?动能?正比;x(或压缩量的平方) 【解析】 【考点定位】本题考查胡克定律和能量转化 11.【2014?天津卷】某同学把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。 ?若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些。 ?实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，他这样做的目的是下列的哪个(填字母代号) A( 避免小车在运动过程中发生抖动 B( 可使打点计时器在纸带上打出的点清晰 C( 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D( 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力 ?平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较 少，难以选到合适的点计算小车速度，在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法:。 ?他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的(填字母代号)。 A( 在接通电源的同时释放了小车 B( 小车释放时离打点计时器太近 C( 阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D( 钩码匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力 【答案】?刻度尺、天平(包括砝码);? D;?可在小车上加适量的砝码(或钩码);? CD; 【解析】 12mgx,Mv?根据实验原理可知，需要验证，同时根据运动学规律可知，此实验中需要测量2 钩码质量、小车质量和位移，故还需要的器材有:刻度尺和天平;?分析小车受力可知，在平衡摩擦力的基础上，使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受合外力，故选项D正确;?纸带上打出的点较小，说明小车的加速度过大(即小车过快)，故在所挂钩码质量不变的情况下，可以增加小车质量(在小车上加上适量的砝码);?在此实验中，根据牛顿第二定律可知，钩码的重力大于细绳的拉力，而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功大于小车动能增量;如果实验未平衡摩擦力也会导致拉力做功大于动能增量，故选项CD正确; 【考点定位】力学实验:探究功与动能变化的关系 (2013?新课标?卷)22.(7分) 图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ?用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s; ?调整轻滑轮，使细线水平: ?让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间?t和?t,求出加速度a; AB ?多次重复步骤?，求a的平均 ; ?根据上述实验数据求出动擦因数μ。 回答下列为题: (1) 测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示。其读数为cm (2)物块的加速度a可用d、s、?t,和?t表示为a=_________ AB, (3)动摩擦因数μ可用M、m、;和重力加速度g表示为μ=__________ (4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或”系统误差” ) 2，，d11mgMma,，()22【答案】(1)0.960(2)(3)(4)系统误差 a,,())(,,,,2stt,,Mg，，BA d【解析】(1)由游标卡尺的读数可得=9mm+120.05mm=9.560mm=0.960cm (2), v,A,tA d , v,B,tB