实验课件 力学实验 人教.ppt

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1、力学实验力学实验吕叔湘中学吕叔湘中学庞留根庞留根20052005年年5 5月月2021/8/8 星期日1一一.误差误差二二.有效数字有效数字三三.长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器）长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器）例例1.例例2.例例3四四.互成角度的两个共点力的合成互成角度的两个共点力的合成例例4.五五.测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度例例5.六六.验证牛顿第二运动定律验证牛顿第二运动定律例例6.七七.碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒例例7.八八.研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动例例8.九九、验证机械能守恒定律、验证机械能守恒定律例例9.例例10.例例11.例例12.

2、05年洪泽外国语中学年洪泽外国语中学11.04年连云港市调研考试年连云港市调研考试20.例例13、例例14、05年泗阳中学月考年泗阳中学月考11.例例15、例例16、例例17、2005年江苏高考年江苏高考11.2005年全国卷年全国卷/22（1）2005年上海卷年上海卷18力学实验力学实验2021/8/8 星期日2一一.误差误差测测量量值值与与真真实实值值的的差差异异叫叫做做误误差差。误误差差可可分分为为系系统统误差和偶然误差两种。误差和偶然误差两种。系系统统误误差差的的特特点点是是在在多多次次重重复复同同一一实实验验时时，误误差差总是同样地偏大或偏小。总是同样地偏大或偏小。偶然误差总是有时偏

3、大，有时偏小，并且偏大和偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进偏小的机会相同。减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。2021/8/8 星期日3二二.有效数字有效数字带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。有效数字是指近似数字而言。有效数字是指近似数字而言。只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。凡凡是

4、是用用测测量量仪仪器器直直接接测测量量的的结结果果，读读数数一一般般要要求求在在读读出出仪仪器器最最小小刻刻度度所所在在位位的的数数值值（可可靠靠数数字字）后后，再再向向下下估估读读一一位位（不不可可靠靠数数字字），这这里里不不受受有有效效数数字位数的限制。字位数的限制。间间接接测测量量的的有有效效数数字字运运算算不不作作要要求求，运运算算结结果果一一般般可用可用23位有效数字表示。位有效数字表示。2021/8/8 星期日4三三.长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器）长度的测量（游标卡尺和螺旋测微器）1.游标卡尺游标卡尺要要知知道道主主要要构构造造的的名名称称：主主尺尺、游游标标尺尺、外外测测量量

5、爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。012345678900123456789102021/8/8 星期日510分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几（不毫米位就读几（不能读某）。其读数准确到能读某）。其读

6、数准确到0.1mm。051001要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，要注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以所以都不再往下一位估读。都不再往下一位估读。2021/8/8 星期日60 5 100123另一种另一种10分度游标卡尺分度游标卡尺主尺的最小分度是主尺的最小分度是1mm,游标尺上有游标尺上有10个小的等分刻个小的等分刻度它们的总长等于度它们的总长等于19mm，因此游标尺的每一分度与，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差主尺的最小分度相差0.1mm,当左右测脚合在一起，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只

7、有游标的第的第10条刻度线与主尺的条刻度线与主尺的19mm刻度线重合刻度线重合,其余的其余的刻度线都不重合。游标的第一条刻度线在主尺的刻度线都不重合。游标的第一条刻度线在主尺的2mm刻度左边刻度左边0.1mm处，游标的第二条刻度线在主处，游标的第二条刻度线在主尺的尺的4mm刻度左边刻度左边0.2mm处，等等。处，等等。游标的第几条游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米。刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米。2021/8/8 星期日720分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小，比主尺上相

8、邻两个刻度间距离小0.05mm。读。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准毫米。其读数准确到确到0.05mm。0102001232021/8/8 星期日850分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上

9、的刻度值，就是毫这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。012345678900123456789102021/8/8 星期日9螺旋测微器螺旋测微器固固定定刻刻度度上上的的最最小小刻刻度度为为0.5mm（在在中中线线的的上上侧侧）；可可动动刻刻度度每每旋旋转转一一圈圈前前进进（或或后后退退）0.5mm。在在可可动动刻刻度度的的一一周周上上平平均均刻刻有有50条条刻刻线线，所所以以相相邻邻两两条条刻刻线线间间代代表表0.01mm。读读数数时时，从从固固定定刻刻度度上上读读取取整整、半半毫毫米米数数，然

10、然后后从从可可动动刻刻度度上上读读取取剩剩余余部部分分（因因为为是是10分分度度，所所以以在在最最小小刻刻度度后后必必须须再再估估读读一一位位），再再把把两两部分读数相加，得测量值。部分读数相加，得测量值。要知道主要构造的名称：以下的要知道主要构造的名称：以下的-依次是：依次是：测砧、测微螺杆、固定刻度、测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。和尺架。2021/8/8 星期日10例例1.读出下列游标卡尺测量的读数。读出下列游标卡尺测量的读数。34cm051067801020cm012345601234567890cm1.050cm答：答：2.98cm6

11、.170cm2021/8/8 星期日11例例2.读出下列螺旋测微器测量的读数。读出下列螺旋测微器测量的读数。01510051025300.642mm10.294mm2021/8/8 星期日12例例3(1)如图甲所示，游标卡尺的读数为如图甲所示，游标卡尺的读数为cm；图乙所示秒表的读数为图乙所示秒表的读数为s。217.502.2452021/8/8 星期日13四四.互成角度的两个共点力的合成互成角度的两个共点力的合成原原理理是是两两只只弹弹簧簧秤秤成成角角度度拉拉橡橡皮皮条条AB和和一一只只弹弹簧簧秤秤拉拉橡橡皮皮条条AB的的效效果果相相同同，这这个个效效果果就就是是指指橡橡皮皮条条的形变量（大

12、小和方向）相同。的形变量（大小和方向）相同。在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。实实验验往往往往有有一一定定的的偶偶然然误误差差，只只要要用用平平行行四四边边形形定定则则求求得得的的合合力力F和和一一只只弹弹簧簧秤秤的的拉拉力力F/的的图图示示大大小和方向在误差允许的范围内相同就可以了。小和方向在误差允许的范围内相同就可以了。AOBabc2021/8/8 星期日14例例4.橡橡皮皮筋筋的的一一端端固固定定在在A点点，另另一一端端栓栓上上两两根根细细绳绳，每每根根细细绳绳分分别别连连着着一一个个量量程程为为5N、最最小小刻刻度度为为0.1N的的弹弹簧簧

13、测测力力计计，沿沿着着两两个个不不同同的的方方向向拉拉弹弹簧簧测测力力计计。当当橡橡皮皮筋筋的的活活动动端端拉拉到到O点点时时，两两根根细细绳绳相相互互垂垂直直，如如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。由由图图可可读读得得两两个个相相互互垂垂直直的的拉拉力力的的大大小小分分别别为为_N和和_N。（只须读到。（只须读到0.1N）在在右右图图的的方方格格纸纸中中按按作作图图法法的的要要求求画画出出这这两两个个力力及及它们的合力。它们的合力。23432.54.0(N)012345(N)1432注意平行四边形中注意平行四边形中的实线、虚线的区别的实线、虚

14、线的区别和箭头、标度、单位和箭头、标度、单位.2021/8/8 星期日15五五.测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度纸纸带带处处理理。从从打打点点计计时时器器重重复复打打下下的的多多条条纸纸带带中中选选点点迹迹清清楚楚的的一一条条，舍舍掉掉开开始始比比较较密密集集的的点点迹迹，从从便便于于测测量量的的地地方方取取一一个个开开始始点点O，然然后后每每5个个点点取取一一个个计计数数点点A、B、C、（或或者者说说每每隔隔4个个点点取取一一个个记记数数点点），这这样样做做的的好好处处是是相相邻邻记记数数点点间间的的时时间间间间隔隔是是0.1s，便便于计算。测出相邻计数点间的距离于计算。

15、测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3利利用用s1、s2、s3可可以以计计算算相相邻邻相相等等时时间间内内的的位位移移差差s2-s1、s3-s2、s4-s3，如如果果它它们们在在允允许许的的误误差差范范围围内内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。ABCs1s2s3OA2021/8/8 星期日16例例5.某某同同学学在在做做“测测定定匀匀变变速速直直线线运运动动的的加加速速度度”实实验验时时，从从打打下下的的若若干干纸纸带带中中选选出出了了如如图图所所示示的的一一条条（每每两两点点间间还还有有4个个点点没没有有画画出出来来），图图中中上

16、上部部的的数数字字为为相相邻邻两两个个计计数数点点间间的的距距离离。打打点点计计时时器器的的电电源频率为源频率为50Hz。由这些已知数据计算：由这些已知数据计算：该该匀匀变变速速直直线线运运动动的的加加速速度度a=_m/s2。与与纸纸带带上上D点点相相对对应应的的瞬瞬时时速速度度v=_m/s。（答案均要求保留（答案均要求保留3位有效数字）位有效数字）O A B C D E F5.007.109.1011.0112.9815.10单位：单位：cm2021/8/8 星期日17六六.验证牛顿第二运动定律验证牛顿第二运动定律了了解解该该实实验验的的系系统统误误差差的的来来源源。用用砂砂和和砂砂桶桶的的

17、总总重重量量代代替替小小车车受受到到的的拉拉力力。由由牛牛顿顿第第二二定定律律可可知知，由由于于砂砂桶桶也也在在做做匀匀加加速速运运动动，因因此此砂砂和和砂砂桶桶的的总总重重量量肯肯定定大大于于小小车车受受到到的的实实际际拉拉力力。可可以以推推导导出出结结论论：只只有有在在小小车车的的总总质质量量M远远大大于于砂砂和和砂砂桶桶的的总总质质量量m时时，才才能能使使该该系系统统误误差差足足够够小小。没没有有考考虑虑摩摩擦擦阻阻力力的的作作用用。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。为为研研究究a、F、m三三者者的的关关系系，要要利利用用“控控制制变变量

18、量法法”，分别研究，分别研究a与与F、a与与m的关系。的关系。用用图图象象法法验验证证aF、am-1（后后者者必必须须用用a-m-1图图象，不能用象，不能用a-m图象）图象）2021/8/8 星期日18例例6.一一打打点点计计时时器器固固定定在在斜斜面面上上某某处处，一一小小车车拖拖着着穿穿过过打打点点计计时时器器的的纸纸带带从从斜斜面面上上滑滑下下，如如右右图图所所示示。下下图是打出的纸带的一段。图是打出的纸带的一段。已已知知打打点点计计时时器器使使用用的的交交流流电电频频率率为为50Hz，利利用用下下图给出的数据可求出小车下滑的加速度图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_。为为了了求求出

19、出小小车车在在下下滑滑过过程程中中所所受受的的阻阻力力，还还需需要要测测量量的的物物理理量量有有_。用用测测得得的的量量及及加加速速度度a表表示示阻阻力的计算式为力的计算式为f=_。打点计时器打点计时器图图15.125.746.376.987.608.248.859.47(单位：单位：cm)3.89m/s2解：解：小车质量小车质量m；斜面上任意两；斜面上任意两点间距离点间距离l及这两点的高度差及这两点的高度差h。mgh/l-ma2021/8/8 星期日19七七.碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒每次入射小球都应该从斜槽轨道的同一位置开始自由下滑。每次入射小球都应该从斜槽轨道的同一位置开始自由下滑

20、。被被碰碰小小球球的的位位置置必必须须与与入入射射小小球球等等高高，其其中中心心与与斜斜槽槽末末端端的的水平距离恰好是小球半径的水平距离恰好是小球半径的2倍。倍。由由于于v1、v1/、v2/均均为为水水平平方方向向，且且两两球球的的竖竖直直下下落落高高度度相相等等，所所以以它它们们飞飞行行时时间间相相等等，若若以以该该时时间间为为时时间间单单位位,那那么么小小球球的的水水平平射射程程的的数数值值就就等等于于它它们们的的水水平平速速度度.在在右右图图中中分分别别用用OP、OM和和O/N表示表示.因此只需验证：因此只需验证：m1 OP=m1 OM+m2(O/N-2r）即可。）即可。必必须须以以质质

21、量量较较大大的的小小球球作作为为入入射射小小球球（保保证证碰碰撞撞后后两两小小球球都都向前运动）。向前运动）。小小球球落落地地点点的的平平均均位位置置要要用用圆圆规规来来确确定定：用用尽尽可可能能小小的的圆圆把把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。所所用用的的仪仪器器有有：天天平平,刻刻度度尺尺,游游标标卡卡尺尺(测测小小球球直直径径),碰碰撞撞实实验器验器,复写纸复写纸,白纸白纸,重锤重锤,两个直径相同质量不同的小球两个直径相同质量不同的小球,圆规。圆规。若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱

22、，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：开始做平抛运动，于是验证式就变为：m1 OP=m1 OM+m2 ON，两个小球的直，两个小球的直径也不需测量了（但必须相等）。径也不需测量了（但必须相等）。O O/MPN2r重重垂垂线线2021/8/8 星期日20例例7.在在“碰碰撞撞中中的的动动量量守守恒恒”实实验验中中，仪仪器器按按要要求求安安装装好好后后开开始始实实验验，第第一一次次不不放放被被碰碰小小球球，第第二二次次把把被被碰碰小小球球直直接接静静止止放放在在斜斜槽槽末末端端的的水水平平部部分分，在在百百纸纸上上记

23、记录录下下重重锤锤位位置置和和各各小小球球落落点点的的平平均均位位置置依依次次为为O、A、B、C，设设入入射射小小球球和和被被碰碰小小球球的的质质量量依次为依次为m1、m2，则下列说法中正确的有，则下列说法中正确的有A.第一、二次入射小球的落点依次是第一、二次入射小球的落点依次是A、BB.第一、二次入射小球的落点依次是第一、二次入射小球的落点依次是B、AC.第二次入射小球和被碰小球将同时落地第二次入射小球和被碰小球将同时落地D.m1 AB=m2 OCO A B C解：最远的解：最远的C点一定是被碰小球的落点，碰后入射小球的速点一定是被碰小球的落点，碰后入射小球的速度将减小，因此选度将减小，因此

24、选B；由于被碰小球是放在斜槽末端的，因；由于被碰小球是放在斜槽末端的，因此被碰小球飞出后入射小球才可能从斜槽末端飞出，两小球此被碰小球飞出后入射小球才可能从斜槽末端飞出，两小球不可能同时落地；由动量守恒得不可能同时落地；由动量守恒得m1 OB=m1 OA+m2 OC，选，选D。答案是答案是BD。2021/8/8 星期日21八八.研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动斜槽末端的切线必须水平。斜槽末端的切线必须水平。用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。以斜槽末端所在的点为坐标原点。以斜槽末端所在的点为坐标原点。如如果果是是用用白白纸纸，则则应应以以斜斜槽槽末末

25、端端所所在在的的点点为为坐坐标标原原点点，在在斜斜槽槽末末端端悬悬挂挂重重锤锤线线，先先以以重重锤锤线线方方向向确确定定y轴轴方方向向，再再用用直直角角三三角角板板画画出出水水平平线线作作为为x轴轴，建建立立直角坐标系。直角坐标系。每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。由由描描迹迹法法得得到到小小球球平平抛抛的的轨轨迹迹，从从轨轨迹迹上上任任何何一一点点的横纵坐标都可以计算出该平抛物体抛出时的初速度。的横纵坐标都可以计算出该平抛物体抛出时的初速度。若若用用闪闪光光照照相相来来研研究究，所所得得到到的的照照片片上上相相邻邻小小球球间间的的时时间间

26、间间隔隔是是相相等等的的，利利用用这这一一结结论论和和运运动动分分解解的的知知识识，可可以以求求小小球球平平抛抛的的初初速速度度，也也可可以以求求小小球球在在任任何何一个位置的瞬时速度一个位置的瞬时速度2021/8/8 星期日22例例8.如如图图所所示示，在在“研研究究平平抛抛物物体体的的运运动动”的的实实验验中中，某某同同学学按按要要求求描描绘绘出出了了小小球球做做平平抛抛运运动动过过程程中中的的三三个个点点A、B、C，并并利利用用刻刻度度尺尺量量出出了了三三点点的的坐坐标标依依次次是是A(0.369，0.112)、B(0.630，0.327)、C(0.761，0.480)，单单位位为为m。

27、又又称称得得小小球球的的质质量量为为20g，试试计计算算小小球球平平抛抛的初动能的初动能EK。ox yABC解：小球的初速度解：小球的初速度因此初动能因此初动能代入数据后得：代入数据后得：EK1=0.0596J，EK2=0.0594J，EK3=0.0591J，因此初动能的平均值为因此初动能的平均值为EK=0.0594J2021/8/8 星期日23九九、验证机械能守恒定律、验证机械能守恒定律本本实实验验要要求求验验证证自自由由下下落落过过程程中中机机械械能能守守恒恒，图图示示纸纸带带的左端是用夹子夹重物的一端。的左端是用夹子夹重物的一端。要要多多做做几几次次实实验验，选选点点迹迹清清楚楚，且且第

28、第一一、二二两两点点间间距距离接近离接近2mm的纸带进行测量。的纸带进行测量。用用刻刻度度尺尺量量出出从从0点点到到1、2、3、4、5各各点点的的距距离离h1、h2、h3、h4、h5，利利用用“匀匀变变速速直直线线运运动动中中间间时时刻刻的的即即时时速速度度等等于于该该段段位位移移内内的的平平均均速速度度”，算算出出2、3、4各各点点对对应应的的即即时时速速度度v2、v3、v4，验验证证与与2、3、4各各点点对对应应的的重重力势能减少量力势能减少量mgh和动能增加量和动能增加量1/2mv2是否相等。是否相等。由由于于摩摩擦擦和和空空气气阻阻力力的的影影响响，本本实实验验的的系系统统误误差差总总

29、是是使使mgh1/2mv2本本实实验验不不需需要要在在打打下下的的点点中中取取计计数数点点。也也不不需需要要测测重重物的质量。物的质量。0123452021/8/8 星期日24例例9.在在用用落落体体法法验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律时时，某某同同学学按按照照正正确确的的操操作作选选得得纸纸带带如如右右。其其中中O是是起起始始点点，A、B、C是是打打点点计计时时器器连连续续打打下下的的3个个点点.该该同同学学用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测量量O到到A、B、C各点的距离各点的距离,并记录在图中并记录在图中(单位单位cm)。这这三三个个数数据据中中不不符符合合有有效效数数字字读读数数要要求求的

30、的是是_,应记作应记作_cm。该该同同学学用用重重锤锤在在OB段段的的运运动动来来验验证证机机械械能能守守恒恒，已已知知当当地地的的重重力力加加速速度度g=9.80m/s2，他他用用AC段段的的平平均均速速度度作作为为跟跟B点点对对应应的的物物体体的的即即时时速速度度，则则该该段段重重锤锤重重力力势势能能的的减减少少量量为为_，而而动动能能的的增增加加量量为为_，(均均保保留留3位位有有效效数数字字，重重锤锤质质量量用用m表表示示).这这样样验验证证的的系系统统误误差差总总是是使使重重力力势势能能的的减减少少量量_动动能能的的增增加加量量，原原因因是是。O A B C9.5115.712.42

31、OC15.701.22m1.20m大于大于v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；势能一部分转化为内能；2021/8/8 星期日25另另一一位位同同学学根根据据同同一一条条纸纸带带，同同一一组组数数据据，也也用用重重锤锤在在OB段段的的运运动动来来验验证证机机械械能能守守恒恒，不不过过他他数数了了一一下下：从从打打点点计计时时器器打打下下的的第第一一个个点点O数数起起，图图中中的的B是是打打点点计计时时器器打打下下的的第第9个个点点。因因此此他他用用vB=gt计计算算跟跟B点点 对对 应应 的的 物物 体体 的的 即即 时时 速速 度

32、度，得得 到到 动动 能能 的的 增增 加加 量量 为为 ，这这样样验验证证时时的的系系统统误误差差总总是是使使重重力力势势能能的的减减少少量量动动能能的的增增加加量量,原原因因是是。1.23m小于小于v是按照自由落体计算的，对应的下落高是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大。度比实际测得的高度要大。2021/8/8 星期日26例例10.一一组组同同学学在在做做“用用单单摆摆测测定定重重力力加加速速度度”的的实实验验中中，用用正正确确的的操操作作方方法法，测测定定了了6组组摆摆长长L和和周周期期T的的对对应应值值。为为了了求求出出当当地地的的重重力力加加速速度度g，4位位同同

33、学学提提出出了了4种种不不同同的的方方法法：从从测测定定的的6组组数数据据中中任任意意选选取取1组组,用用公公式式g=42L/T 2求求出出g作作为为测测量量值值；分分别别求求出出6个个L值值的的平平均均值值和和6个个T值值的的平平均均值值,用用公公式式g=42L/T2求求出出g作作为为测测量量值值；分分别别用用6组组L、T的的对对应应值值,用用公公式式g=42L/T2求求出出6个个对对应应的的g值值，再再求求这这6个个g的的平平均均值值作作为为测测量量值值；在在坐坐标标纸纸上上作作出出T2-L图图象象,从从图图象象中中计计算算出出图图线线的的斜斜率率K,根根据据g=42/K求求出出g作作为为

34、测测量量值值。你认为以上你认为以上4种方法中，错误的是哪一种种方法中，错误的是哪一种,（填填代代号号即即可可）,其其余余正正确确方方法法中中偶偶然然误误差差最最小小的的是是哪一种哪一种(填代号即可填代号即可)。解：错误的是解：错误的是，因为，因为L和和T之间不是一次函数的关系。偶然误差之间不是一次函数的关系。偶然误差最小的是最小的是，因为偶然误差总是有时偏大有时偏小。而描点后画，因为偶然误差总是有时偏大有时偏小。而描点后画线时要求尽可能多的点在该直线上，其余点尽可能均衡地分布在线时要求尽可能多的点在该直线上，其余点尽可能均衡地分布在该直线两侧，实际上是把偶然误差减小到最小了。该直线两侧，实际上

35、是把偶然误差减小到最小了。2021/8/8 星期日27例例11.利利用用手手头头的的常常用用仪仪器器，粗粗略略测测定定玩玩具具手手枪枪子子弹弹射射出出时时的的初初速速度度。除除玩玩具具手手枪枪外外，所所给给的的测测量量仪仪器器为：为：只有秒表；只有秒表；只有米尺。只有米尺。解：解：若只有秒表，可如图若只有秒表，可如图(a)，将玩具手枪从地面，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间面所用的时间t，则子弹上升的时间为，则子弹上升的时间为t/2，故子弹初，故子弹初速度速度v0=gt/2。若只有米尺，可如图若只有米尺，可

36、如图(b)，将玩具手枪子弹从某，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度射出时离地面的高度h和水平射和水平射程程s，则子弹初速度。，则子弹初速度。v0v0hs(a)(b)2021/8/8 星期日28例例12.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总

37、长度，将数据填在了下面簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小力大小F跟弹簧总长跟弹簧总长L之间的函数关系图线之间的函数关系图线,说明图线跟坐标轴说明图线跟坐标轴交点的物理意义。交点的物理意义。上一问所得图线的物理意义是什么上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度该弹簧的劲度k是多大是多大F/NL/10-2m56810121.61.20.80.40砝码质量砝码质量(g)03060

38、90120150弹簧总长弹簧总长L(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小弹力大小F(N)00.2940.5880.8821.1761.470L为原长时，弹力为为原长时，弹力为0，斜率，斜率k表示弹簧的劲表示弹簧的劲度系数，度系数，k=25.4N/m2021/8/8 星期日2905年洪泽外国语中学年洪泽外国语中学11.11、（6分）在分）在“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中：的实验中：某某同同学学用用图图所所示示的的装装置置进进行行实实验验，得得到到如如图图所所示示的的纸纸带带。测测出出点点A、C间间的的距距离离为为14.77cm，点点C、E间间的的距

39、距离离为为16.33cm，已已知知当当地地重重力力加加速速度度为为9.8m/s2，重重锤锤的的质质量量为为m=1.0kg，则则重重锤锤在在下下落落过过程程中中受受到到的的平平均阻力大小均阻力大小Ff=N。某某同同学学上上交交的的实实验验报报告告显显示示重重锤锤的的动动能能略略大大于于重重锤锤的势能，则出现这一问题的原因可能是（的势能，则出现这一问题的原因可能是（）A、重锤的质量测量错误、重锤的质量测量错误B、该同学自编了实验数据、该同学自编了实验数据C、交流电源的频率不等于、交流电源的频率不等于50HzD、重锤下落时受到的阻力过大、重锤下落时受到的阻力过大ABCDE14.7716.33单位单位

40、cm0.05BC2021/8/8 星期日3004年连云港市调研考试年连云港市调研考试20.20为为了了只只用用一一根根弹弹簧簧和和一一把把刻刻度度尺尺测测定定某某滑滑块块与与水水平平桌桌面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数（设设为为定定值值）,某某同同学学经经查查阅阅资资料料知知：一一劲劲度度系系数数为为k的的轻轻弹弹簧簧由由压压缩缩量量为为x至至恢恢复复到到原原长长的的过过程程中中，弹弹力力所所做做的的功功为为kx2/2于是他设计了下列实验：于是他设计了下列实验：第第一一步步：如如图图将将弹弹簧簧的的一一端端固固定定在在竖竖直直墙墙上上,使使滑滑块块紧紧靠靠弹弹簧将其压缩，松手后滑块在水平面上滑

41、行一段距离后停下；簧将其压缩，松手后滑块在水平面上滑行一段距离后停下；第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态弹簧伸长后保持静止状态回答下列问题：回答下列问题：（1）对对于于松松手手后后滑滑块块在在水水平平桌桌面面上上滑滑动动过过程程中中有有关关物物理理量量的的描描述，正确的是述，正确的是_当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达到最大值当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达到最大值当弹簧恢复原长时，滑块的速度达到最大值当弹簧恢复原长时，滑块的速度达到最大值滑块的加速度先增大，后减小，然后保持不变滑块的加速度先增大，后减小，然后保持不变滑块的加速度先减小，

42、后增大，然后保持不变滑块的加速度先减小，后增大，然后保持不变ABCDD2021/8/8 星期日31(2)你你认认为为该该同同学学应应该该用用刻刻度度尺尺直直接接测测量量的的物物理理量量是是（写写出出名名称称并并用用符符号号表表示示；当当地地重重力力加加速速度度g为为已已知知）(3)用用测测得得的的物物理理量量表表示示滑滑块块与与水水平平桌桌面面间间的的动动摩摩擦擦因因数的计算式（写出运算过程）数的计算式（写出运算过程）答答:开始弹簧压缩量开始弹簧压缩量x，从开始松手到停下物体总位移，从开始松手到停下物体总位移s，竖直悬挂滑块静止时的伸长量，竖直悬挂滑块静止时的伸长量x0解解:（3）由动能定理得

43、由动能定理得由平衡得由平衡得解之得解之得2021/8/8 星期日32例例13、A、B两两小小物物块块在在一一水水平平长长直直气气垫垫导导轨轨上上相相碰碰，碰碰撞撞前前小小物物块块B静静止止，用用频频闪闪照照相相机机相相隔隔t的的时时间间连连续续拍拍照照4次次，拍拍得得如如图图所所示示的的照照片片，不不计计两两小小物物块块的的大大小小，不不计计两两小小物物块块碰碰撞撞过过程程所所用用的的时时间间，则则由由此此照照片可判断片可判断()A、第一次拍照时物块、第一次拍照时物块A在在55cm处处,并且并且mA mB=1 3B、第一次拍照时物块、第一次拍照时物块A在在10cm处处,并且并且mA mB=1

44、3C、第一次拍照时物块、第一次拍照时物块A在在55cm处处,并且并且mA mB=1 5D、第一次拍照时物块、第一次拍照时物块A在在10cm处处,并且并且mA mB=1 50510203040506070B80 x/cm15253545655575AAABAB2021/8/8 星期日33例例14、如如图图：A、B是是两两个个相相同同的的小小物物块块，C是是轻轻弹弹簧簧，用用一一根根细细线线连连接接A、B，使使弹弹簧簧C处处于于压压缩缩状状态态，然然后后放放置置在在光光滑滑有有水水平平桌桌面面上上，提提供供的的测测量量器器材材有有天天平平和和刻刻度度尺尺，试试设设计计一一个个测测定定弹弹簧簧此此时

45、时弹弹性性势势能能EP的的实实 验验 方方 案案。那那 么么 实实 验验 中中 应应 测测 量量 的的 物物 理理 量量 为为_(并并用用相相应应的的字字母母表表示示)，计计算算弹弹性性势势能能EP的的表表达达式式为为。物块的质量物块的质量m，桌面长，桌面长d，两物块落地点的距离，两物块落地点的距离L解解:1/2(L-d)=vth=1/2gt2EP=21/2mv2=mg(L-d)2/8hEP=mg(L-d)2/8h2021/8/8 星期日3405年泗阳中学月考年泗阳中学月考11.11、电电梯梯启启动动过过程程和和停停止止过过程程的的加加速速度度大大小小是是一一个个电电梯梯性性能能的的重重要要参

46、参数数。如如果果让让你你粗粗略略地地测测定定电电梯梯启启动动时时的的加加速速度度（假假设设电电梯梯启启动动过过程程中中做做匀匀变变速速直直线线运运动动），你你如何用最简单、可行的仪器或物品来进行？如何用最简单、可行的仪器或物品来进行？（1）请请写写出出你你要要选选用用的的仪仪器器或或物物品品的的名名称称：_。（2）写写 出出 要要 测测 量量 的的 物物 理理 量量（说说 明明 符符 号号 及及 其其 物物 理理 意意 义义），_。（3）用用测测量量量量对对应应的的符符号号及及已已知知常常量量表表示示所所测测量量结结果果_。一个弹簧测力计（或体重计）一个弹簧测力计（或体重计）用体重计测量在电梯

47、静止时自己的体重用体重计测量在电梯静止时自己的体重G电梯启动过程中自己站在体重计上的示数电梯启动过程中自己站在体重计上的示数N12021/8/8 星期日35例例15、如果给你提供一个质量为、如果给你提供一个质量为m的铅球和一根皮尺，的铅球和一根皮尺，试用这些器材估算把铅球水平推出时所做的功。试用这些器材估算把铅球水平推出时所做的功。写出简短的测量方法，需要测量哪些物理量。写出简短的测量方法，需要测量哪些物理量。写出写出“估算把铅球水平推出时所做的功估算把铅球水平推出时所做的功”的推导过程。的推导过程。写出用已知量和测量量所表述的结论。写出用已知量和测量量所表述的结论。解解:利用平抛运动知识利用

48、平抛运动知识,需要用皮尺测量铅球的出需要用皮尺测量铅球的出手高度手高度h和水平射程和水平射程s.由由s=vth=1/2gt2得得v2=gs2/2hW=1/2mv2=mgs2/4hW=mgs2/4h2021/8/8 星期日36例例16、试试根根据据平平抛抛运运动动原原理理设设计计“测测量量弹弹射射器器弹弹丸丸出出射射速速度度”的的实实验验方方案案。提提供供的的实实验验器器材材为为：弹弹射射器器(含含弹弹丸丸，如如图图所所示示)、铁铁架架台台（带带有有夹夹具具）、米米尺尺.(1)画出实验示意图。画出实验示意图。(2)认真安装弹射器，弹射器必须认真安装弹射器，弹射器必须。(3)实验中需要测量的量实验

49、中需要测量的量(并在示意图中用字母标出）并在示意图中用字母标出）为为。(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，在在实实验验中中应应采采用用的的方方法法是是.(5)计算公式为计算公式为。弹射器弹射器2021/8/8 星期日37解：（解：（1）实验装置如图所示。）实验装置如图所示。yx（2）弹射器必须保持水平）弹射器必须保持水平,以保证弹丸初速度沿水平方向以保证弹丸初速度沿水平方向.（3）应测出下降的高度）应测出下降的高度y和水平射程和水平射程x，如图所示。，如图所示。（4）在不改变高度）在不改变高度y的情况下，进行多次实验，测量水平的情况下，

50、进行多次实验，测量水平射程射程x，得出水平射程，得出水平射程x的平均值，以减小误差。的平均值，以减小误差。（5）2021/8/8 星期日38例例17、如如图图所所示示，在在实实验验室室用用两两端端带带竖竖直直挡挡板板C、D的的气气垫垫导导轨轨（可可认认为为没没有有摩摩擦擦）和和有有固固定定挡挡板板的的质质量量都都是是M的的滑滑块块A、B，做做验验证证“动动量量守守恒恒定定律律”的的实实验验，实实验步骤如下：验步骤如下：（1）滑滑块块A、B紧紧贴贴在在一一起起，在在A上上放放质质量量为为m的的砝砝码码，置置于于导导轨轨上上，用用电电动动卡卡销销卡卡住住A、B，在在与与A、B的的固固定定挡板间放入