专题8力学实验.docx

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1、专题8 力学实验1(2012全国理综)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示.在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”.图1（1）完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点.按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码.打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m.按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤.在每条纸带上清晰的部分，没5

2、个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1，s2，.求出与不同m相对应的加速度a.以砝码的质量m为横坐标1a为纵坐标，在坐标纸上做出1a- m 关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1a与m处应成_关系（填“线性”或“非线性”）.（2）完成下列填空：（）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_.（）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a 可用s1、s3 和t 表示为a=_.图2 为用米尺测量某一纸带上的s1 、s3 的情况，由图可读出s1=_mm，s3=_.由此求得加速度的大小a=_m/s2.（）图

3、3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_.解析：（1）间距相等的点.（2）线性（2）（i）远小于小车和砝码的总质量(ii)a =s - s3 122(5Dt)s1 = 36.7 -12.5 = 24.2mm mm mms3 =120.0 - 72.8 = 47.2mm mm mms - sa = = m3 1 1.16 /22(5Dt)2s1 1 m 1(iii)设小车的质量为m，则有F = (m + m)a ，变形得 = m + ,所以 - m图象的a F F a 1 1 1 m b斜率为 = k ，所以作用力F

4、 = ， - m图象的截距为 = b ，所以m= . F k a F k2（2）（2012广东卷）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_方向（填“水平”或“竖直”）弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6数值（cm） 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_.由表可知所用刻度尺的

5、最小长度为_.图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值（填“L0或L1”）.由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）.解析：弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向.由于表中测量值已经估读到0.1 mm,所以刻度尺的最小刻度应是1mm.因为 = ( ) ( )，整理得 ( )，所以横轴m x - + = - n L0g k L L ,nmg m g k L LnMg =k L -0 0 n 0 x应为弹簧长度与Lx的差值. 从 上 式 可 以 看 出 图 象 的 斜 率 表 示

6、k 的 大 小 ， 即k =DmgDx=4.9Nk (L -L )/m 0 =,m = x 100gg3.(2012全国新课标).（5分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示.图（a）所示读数为_mm，图（b）所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm.答案：0.010, 6.870, 6.860解析：螺旋测微器又叫千分尺，精确度为0.01mm，故读数应以mm为单位时，小数点后面应有三位，即读到毫米的千分位上.4.（2012上海卷）（8分）在“利用单摆测重力加速度：的实验中（1）某同学尝试用DIS测量周期.如图，用

7、一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方.图中磁传感器的引出端A应接到_.使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于_.若测得连续N 个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值A 为_（地磁场和磁传感器的影响可忽略）.（2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长L 及相应的周期T.虎后，分别取L 和T的对数，所得到的lgT-lgL 图线为_（填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”）；读得图线与纵轴交点的纵坐标为c，由此得到该地的重力加速度g_.2t解析：（1）数据采集器，最低点（或平衡位置）， ，（2）直线，4p2/

8、102c， N1图中磁传感器的引出端A应接到数据采集器，磁性小球位于最低点测量误差较小，因为 2tt=(N-1)*T/2，所以周期T= . N1L 1 2p（2）因为T = 2p ，两边取对数的lgT = lg L +lg ，为直线，依题意有 g 2 gc = lg2pg24p，解得 .g =102c5.（2012安徽卷）.（18分）.（10分）小车、砝码、打点计时器图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置 示意图.砂和砂桶的总质量为m ，小车和砝接交流电源码的总质量为M .实验中用砂和砂桶总重力砂、砂桶的大小作为细线对小车拉力的大小.图 1(1)试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力

9、，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是A. 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.B. 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.C. 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动.(2)实验中要进行质量m 和M 的选取，以下最合理的一组是A. M =200g , m =10g 、15g 、20g 、

10、25g 、30g 、40gB. M =200g , m =20g 、40 g 、60g 、80g 、100g 、120gC. M =400g , m =10g 、15 g 、20g 、25g 、30g 、40gD. M =400g , m =20g 40g 、60g 、80g 、100g 、120g（3）图2是试验中得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E、F 、G 为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为s =4.22ABcm、s =4.65 cm、s =5.08 cm、sDE =5.49 cm、s EF =5.91 cm、BC CDs =

11、6.34 cm .已知打点FG计时器的工作效率为50 Hz,则小车的加速度a = m/s2 （结果保留2位有效数字）. 答案：（1）B；(2)C；（3）0.42解析：要使砂和砂桶的重力mg近似等于小车所受合外力，首先要平衡摩擦力，然后还要满足mM.而平衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故（1）选B，（2）选C.（3）用逐差法a =sDE+ sEF+s-sFGAB29T-sBC-sCD，求得a = 0.42m / s .a = 0.42m / s26.（2012江苏卷）（10分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验，实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B 刚好

12、接触地面，将A 拉到P 点，待B 稳定后静止释放，A 最终滑到Q点，分别测量OP、OQ 的长度h 和s，重复上述实验，分别记录几组实验数据（1）实验开始时，发现A 释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方案；（2）请根据下表的实验数据作出s-h 关系图像h（cm） 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0s（cm） 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5（3）实验测得A、B 的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，根据s-h图像可计算出A 木块与桌面间的动摩擦因数=_（结果保留一位有效数字）（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_（选填“偏大”、或“偏小”1解析：（3）

13、在B下落至临落地时，据动能定理，有 ( ) 2 ，Mgh -mmgh = M +m v21在 B 落地后，A 运动到 Q ，据动能定理，有 2 ，解得：-mmgs =0 - mv2Mh 5h 5m M =0.5kg m =0.4kg= m = .将 ， 代入得 = ，从s(M +m)s +mh 9s +4h9 + 4hs图象得斜率k =1.04 ，即 =1.04 ，代入上式得m =0.4 .hs - h本题易错点：认为 A/B 末速度都为 0 ，根据Mgh -mmg(h +s) =0，解得m =0.6 .（4）滑轮组的摩擦会导致s 偏小，从而m 偏大.7.（2012四川卷）（17分）(1)某物

14、理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动.质量分别为mA 和mB的A、B 小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影.用小锤打击弹性金属片，使A 球沿水平方向飞出，同时松开B 球，B 球自由下落.A 球落到地面N 点处，B 球落到地面P 点处.测得mA=0.04 kg，mB=0.05kg，B 球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B 球落到P点的时间是_s，A 球落地时的动能是_J.（忽略空气阻力，g取9.8m/s2）1解析：由自由落体运动公式 2 ，代入数据可知时间 ；根 据 和机hBP = gt t = 0.5s XMN = v0t21械能守恒

15、 2 联立可得： .m ghA = E - m v Ek = 0.6642J 0.66JBP k A 028（2）（2012天津卷）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素.他组装单摆是，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是 （填字母代号）A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动解析：用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线增加了线与悬挂处的摩擦保证摆长不变；改变摆长时用力拉不会将摆线拉断，方便调节摆长；AC正确.他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的

16、最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则摆球的直径为 mm，单 摆摆长为 m解析：用10分度游标卡尺主尺读数为12mm，游标尺读数为0，则摆球的直径为12mm+00.1mm=12.0mm.D 0.012单摆摆长为l =L - =0.9990 - =0.9930 mm2 2下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标远点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin5=0.087，sin15=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 （填字母代号）解析：单摆的振动在摆角小于5度才能看作简谐振动，在测量周

17、期时计时起点应该选择在平衡位置（速度大误差小）.根据摆角估算振幅 1 =l sin 5=0.9930.087 =0.086m=8.6cm，A B振幅合理.AA1 =l sin 15=0.9930.26 =0.25m=25cm，C D振幅不合理错误.A中振动图像的计时起点在平衡位置是合理的，B中振动图像的计时起点在正的最大位置是不合理的.答案A.9.（2012山东卷）（13分）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

18、所示.打点计时器电源的频率为50Hz.通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速.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）.a物块减速运动过程中加速度的大小为a= m/s2，若用 来计算物块与桌面间的动g摩擦因数（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”）.解析：由于计数点前后的间隔距离都小于它们的间隔距离，说明计数点6之前物块在加速，计数点7之后物块在减速，则开始减速的时刻在6和7之间.答案6；7【或7；6】.-2 (9.00 +11.01)10v =5 = 1.00计数点5对应的速度等于4

19、和6间的平均速度 m/s，同0.2(9.00 +7.01) 10 v + v-2v 4 = 0.80 v =4 6理 m/s，又 可解得计数点6对应的速度大小50.2 2为1.20 m/s.-2 Dx 2.00 10a = = 22 = .00在减速阶段Dx = 2.00cm，则加速度为 m/s2.在减速阶段产2T 0.1生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以计算结果比动摩擦因数的真实值“偏大”.10（2013高考浙江理综第21题）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上.一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作

20、获得两条纸带和，纸带上的a、b、c均为打点计时器打出的点.(1)任选一条纸带读出b、c 两点间的距离为 ；(2)任选一条纸带求出c、e 两点间的平均速度大小为 ，纸带和上c、e两点间的平均速度v v (填“大于”“等于”或“小于”)；（3）图中 （填选项）A两条纸带均为用装置甲实验所得B两条纸带均为用装置乙实验所得C纸带1 为用装置甲实验所得纸带为用装置乙实验所得D纸带1 为用装置乙实验所得纸带为用装置甲实验所得答案：(1) 1 2.10cm，或2.40cm.（2）1.13m/s，1.25m/s. 小于（3）C解 析：(1)选择纸带1 读出b、c 两点间的距离为2.10cm，选择纸带读出b、c

21、 两点间的距离为2.40cm.(2)选择纸带1 读出c、e 两点间的距离为4.52cm，求出c、e 两点间的平均速度大小为v4.52= 10-2m/s=1.13m/s.20.02选择纸带读出c、e 两点间的距离为5.00cm.求出c、e 两点间的平均速度大小为v =5.0010-2m/s=1.25m/s. 20.02（3）分析纸带上的点距离可以看出，纸带1 做匀加速运动，纸带做加速度逐渐减小的加速运动最后做匀速运动，所以带1 为用装置甲实验所得纸带为用装置乙实验所得，选项C正确.11.（1）（2013高考福建理综第19（1）题）（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：下

22、列说法哪一项是正确的 .（填选项前字母）A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz则打B点时小车的瞬时速度大小为_m/s（保留三位有效数字）.答案：C0.653解析：在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,，平衡摩擦力时要去掉细线另一端的钩码.为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，选项AB错误.实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项C正确.18.59-5.53打B点时小车的瞬时速度大小为

23、v= 10-2m/s=0.653m/s.20.1012.（1）（2013高考山东理综第21（1）题）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的_(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为_mm.答案：A 11.30解析：测量内径应该用游标卡尺的A，测量外径应该用游标卡尺的B，测量深度应该用游标卡尺的C.该钢笔帽的内径为11mm+0.56mm=11.30mm.13.（2013高考四川理综第8题）（2）（11分）如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：为达

24、到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做_运动.连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化Ek，补填表中空格（结果保留至少小数点后第四位）.0B OC OD OE OFW/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915DE 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907/Jk分析上述数据可知：在实验误差允许的

25、范围内W=Ek，与理论推导结果一致.实验前已测得托盘的质量7.710-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)答案：(2)匀速直线 0.1115 0.1105 0.015解析：在OF过程中，小车所受合外力做的功W=FOF=0.20.5575J=0.1115J.打F点时66.77-45.75 1 1 66.77-45.75速度v= 10-2m/s，小车动能的变化Ek= mv2= 0.2（ 20.1 2 2 20.110-2）2J= 0.1105J.根据实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg可知，小车质MF量不是远大于托盘和

26、砝码质量之和.由mg-F=ma，F=Ma可得m= =0.02273kg，即托盘Mg - F和砝码质量之和为0.02222kg，该组同学放入托盘中的砝码质量应为m=0.02273kg-7.710-3kg=0.015kg.14.(8分) （2013高考上海物理第28题）如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移.保持水平槽口距底板高度h0.420m不变.改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v 0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中.(1)由表中数据可知，在h 一定时，小球水平

27、位移d与其初速度v0 成关系，与无关.v0(m/s) 0.741 1.034 1.318 1.584t(ms) 292.7 293.0 292.8 292.9d(cm) 21.7 30.3 38.6 46.42 h 2 0.420(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t = = =289.8ms ，发现理论 g 10值与测量值之差约为3ms.经检查，实验及测量无误，其原因是.(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竞发现测量值t依然大于自己得到的理论值t，但二者之差在37ms之间，且初速度越大差值越小.对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是.答

28、案：（1）正比 h（2）g取值10m/s2 偏大（3）水平槽口距底板高度h 较大，小球飞行时受到空气阻力作用解析：（1）由表中数据可知，在h 一定时，小球水平位移d 与其初速度v0成正比关系，与h无关2h 20.420（2）计算小球飞行时间的理论值t = = =289.8ms 中，g不能取值 g 1010m/s2，应该取值g=9.8m/s，这样计算出的t=292.8ms.（3）导致偏差的原因是：水平槽口距底板高度h较大，小球飞行时受到空气阻力作用15.(2013高考江苏物理第11题)（10分）某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K

29、，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个小球开始下落.这样，就可测出多个小球下落的总时间.（1）在实验中，下列做法正确的有_.（A）电路中的电源只能选用交流电源（B）实验前应将M调整到电磁铁的正下方（C）用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度（D）手动敲击M的同时按下秒表开始计时（2）实验测得小球下落的高度H=1.980m，10个小球下落的总时间T=6.5s. 可求出重力加速度g=_m/s2. （结果保留两位有效数字）（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小

30、实验误差的两个办法.（4）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t，这导致实验误差.为此，他分别取高度H 和H ，测量1 2n个小球下落的总时间T 和T . 他是否可以利用这两组数据消除Vt 对实验结果的影响？ 请1 2推导说明.答案：(1)BD (2)9. 4(3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可)1 T 1 T(4)由 1 2 和 H = g( -Vt) H = g ( -Vt ) 1 22 22 n 2 n2 2 2 n ( H - H )可得g = ,因此可以消去t的影响.1 2 2(T

31、-T )1 2解析：电路中的电源可以选用直流电源，选项A错误.实验前应将M调整到电磁铁的正下方，选项B正确.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离减去小球直径作为小球下落的高度，选项C错误.手动敲击M的同时，电磁铁断电，小球开始自由落体运动，按下秒表开始计时，选项D正确.实验测得小球下落的高度H=1.980m，10个小球下落的总时间T=6.5s，单个小球自由落体运1 2H动的时间为0.65s.由H= gt2 可求出重力加速度g= =9.4m/s2.22 t16.（2013高考天津理综物理第9题）(2）某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系下列做法正确的是 （填字母代号）A调节滑轮的高度

32、，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上硅码的总质量（填远大于，远小于，或近似于）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦

33、因数分别为甲，乙，由图可知，m甲 m乙 甲 乙（填“大于”、“小于”或“等于”)答案：AD 远小于 小于 大于解析：在利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系实验中，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确.木块下滑是受到重力、支持力、细线拉力和摩擦力，要使细线拉力等于木块的合力，需要使木板倾斜，木块重力沿斜面方向的分力等于摩擦力.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，应该去掉装有砝码的砝码桶，选项B错误.实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项C错误.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，选项D正确.为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似

34、等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上硅码的总质量.在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，由牛顿第二定律，F-mg=ma，得到a=F/m-g.对比图象，可得m甲小于m 乙 甲大于乙.17（18分）（2013高考广东理综第34题）（1）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16（a）所示，其中斜面倾角可调.打点计时器的工作频率为50Hz.纸带上计数点的间距如图16（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.打点计的器小车纸带1 2 3 4 5 6 7 S1S2S3S4S5S6卓越教育李咏华作图图16（b ）图16（a）部分实验步骤

35、如下：A. 测量完毕，关闭电源，取出纸带.B. 接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车.C. 将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连.D. 把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔.上述实验步骤的正确顺序是：_（用字母填写）.图16（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=_s.计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_.为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=_.s s4 +答案：CDBA0.1s 52T(s + s + s ) - (s + s +4 5 6 1 229Ts )3解析：上述实验步骤的正确顺序是：将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连.

36、把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车.测量完毕，关闭电源，取出纸带.时间T=5T0=50.02s=0.1s.运用在匀变速直线运动中，中间时刻速度的等于这段时间内的平均速度计算计数点5对应s4 +s的瞬时速度大小计算式为v5= .52T取 2 s s s 则：T=3T.则有s=aT2，解得a=s1= s + s + s s = + +1 2 3 4 5 6(s + s + s ) - (s + s +4 5 6 1 229Ts )3.18.（2013全国新课标理综1第22题）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:

37、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;用米尺测最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tA和tB,求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均值a ；根据上述实验数据求出动擦因数.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、tA,和tB,表示为a=(3) 动摩擦因数可用M、m、a 和重力加速度g表示为=（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

38、统误差”）1 d d答案：(1)0.960(2) ( )2-( )22s Dt DtB A( ) mg -M +m a(3) (4) 系统误差Mgd d解析：遮光片经过光电门A和光电门B的速度分别为：vA= ，vB= .由vB2- vA2=2as，Dt DtA B1 d d可得a= ( )2-( )2.由牛顿第二定律，mg-Mg=(M+m) a，解得=2s Dt DtB Amg -( + )M m aMg.的实验装置如图所示.AB 是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC 在B 点相切，C 点在水平地面的垂直投影为C.重力加速度为g.实验步骤如下：用天平称出物块

39、Q的质量m；测量出轨道AB的半径R、BC 的长度L 和CC/的高度h；将物块Q 在A 点由静止释放，在物块Q 落地处标记其落地点D；重复步骤，共做10次；将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C的距离s.（1）用实验中的测量量表示：（）物块Q 到达B点时的动能EkB_；（）物块Q 到达C点时的动能EkC_；（）在物块Q 从B运动到C 的过程中，物块Q 克服摩擦力做的功Wf_；（）物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数_.（2）回答下列问题：（）实验步骤的目的是 .（ii）已知实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是 （写出一个可能的原因即可） 2 2m

40、gs mgs答案：（1）（）mgR （） （）mgR - （）4h 4h2R s-L 4 hL（2）减小实验结果的误差 圆弧轨道存在摩擦（或接缝B 处不平滑等）解析：（1）由机械能守恒定律，物块Q 到达B 点时的动能EkB mgR；由平抛运动规律，可1 g得s=vt，h= gt2，解得物块从C点抛出时的速度v=s .物块Q 到达C点时的动能EkC2 2h122mgsmv2= .由动能定理，在物块Q 从B运动到C 的过程中，物块Q 克服摩擦力做的功Wf4h2mgsmgR - ；由WfmgL 解得物块Q 与平板P之间的动摩擦因数4h2R s-L 4 hL（2）实验步骤的目的是通过多次实验减小实验结

41、果的误差.实验测得的值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是圆弧轨道存在摩擦、接缝B 处不平滑等.20.（2013全国新课标理综II第22题）（8分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好桌面边缘，如图（a）所示.向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算.可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下

42、列物理量中的 （填正确答案标号）.A小球的质量B小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= .（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s-x图线.从理论上可推出，如果h不变，m增加，s-x图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）.如果m不变，h增加，s-x图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”）.由图（b）中给出的直线关系和Ek 的表达式可知，Ep与x的 次方成正比.2 mgs答案： （1）ABC （2） （3）减小 增大24h1解析:（1）利用平抛运动规律，测量出平抛运动的初速度v.由s=vt，h= gt2，联立解得v=s2g.要测量小球速度，需要测量小球抛出点到落地点的水平距离s，桌面到地面的高度 2hh.根据动能公式，为求得Ek，还需要测量小球的质量m，所以正确选项是ABC.（2）小球抛2 1 mgs出时的动能Ek= mv2= .（3）弹簧的压缩量x越大，弹性势能越大，小球抛出时的2 4h动能越大，所以s与x成正比.如果h不变，m增加，s-x图象斜率会减小.如果m不变，2 1 mgsh增加，s-x图象斜率会增大.由实验绘出的图象可知，s与 x成正比，而Ek= mv2= ，2 4h所以弹簧被压缩后的弹性势能Ep与x的二次方成正比.21.（15福建卷）（1）（6