2020高考物理二轮复习专题八力学实验教学案.pdf

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1、【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/23 2020高考物理二轮复习专题八力学实验教学案编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/23 考情分析20 xx20 xx20 xx 力学实验T11：探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律T11：验证机械能守恒定律T10：探究恒力做功与物体动能变化的关系命题解读本专题有五个实验，分别为“速度随时间变化的规律”、“力的平行四边形定则”、“加速度与物体质量、物体受力的关系”、“探究动能定理”、“验证机械能守恒定律”，其中“探究动能定理”为 20 xx 年江苏考纲新增实验。从三年命题情况看，命题特

2、点为：(1)注重基础。如各种器材的特性、使用等，一般穿插在综合问题中命题。(2)提倡创新。如以考纲中的几个实验原理为立足点，合理创新，考查学生的实验能力，突出选拔功能。整体难度偏难，命题指数，复习目标是达B冲 A。1.(20 xx 江苏清江中学模拟)在“探究力的平行四边形定则”的实验中，两只弹簧测力计拉力F1(4 个格长)和 F2 已于图中作出了他们的图示，O点是橡皮条的一个端点，图中每格长度代表1 N。图 1(1)用作图法作出合力F的图示；(2)合力方向与 F1 的夹角为 _；(3)保持 O点位置不变，F1 方向也不变，让F1、F2 夹角由 90逐渐增大，则 F1大小_(填“增大”或“减小”

3、)。解析(1)以 F1和 F2 为邻边作平行四边形，与F1和 F2 共点的对角线表示合力 F，标上箭头，具体如图甲所示。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/23(2)合力方向与 F1 的夹角为 tan，即 37。(3)因为合力不变，F1 的方向不变，当F1、F2 的夹角增大时，如图乙所示，可知 F1增大。答案(1)如解析图所示(2)37(3)增大2.(20 xx 江苏七校联考)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图2 所示，并在其上取了 A、B、C、D、E、F、G 等 7 个计数点，每相邻两个计数点间还有 4 个点图中没有画出。打点计时器接

4、频率为f 50 Hz的交流电源。4(1)每两个相邻的计数点的时间间隔为_s，打点计时器使用的是_(选填“交流”或“直流”)电源；图 2(2)打下 E点时纸带的速度vE_(用题中给定字母表示)；(3)若测得d665.00 cm，d319.00 cm，物体的加速度a_m/s2；(4)如果当时电网中交变电流的频率f 50 Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)。解析(1)每相邻两个计数点间还有4 个点图中没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为t 5T0.1 s。打点计时器使用的是交流电源。(2)利用匀变速直线运动的推论得vE。(3)根据匀变速直线

5、运动的推论公式xaT2可得a3.00 m/s2。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/23(4)如果在某次实验中，交流电的频率f 50 Hz，那么实际打点周期变小，根据运动学公式xaT2 知真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。答案(1)0.1 s 交流(2)(3)3.00 m/s2(4)偏小3.(20 xx 江苏市徐州、宿迁、连云港、淮安四市模拟)用图 3所示装置验证机械能守恒定律。实验前调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门。实验中通过断开电磁铁开关使小球从A 点下落，经过光电门B，记录挡光时间 t，测出小球在 AB间下落的距离 h。竖直平

6、移光电门 B，重复上述步骤，测得多组h及相应的 t，已知当地重力加速度为g。图 3(1)实验中还需测量的物理量是_。(2)小球通过光电门速度的表达式为v_。(3)根据测量数据描绘 h 图象，能否仅依据图象是过原点的直线就得出 机械能守恒的结论？_，理由是_。解析(1)题中要验证的关系式是mgh mv2，即 v22gh，其中的 v由通过光电门求得 v，可知实验中还需测量的物理量是小球的直径d。(2)小球通过光电门速度的表达式为v。(3)根据 v22gh，即 2gh，即 h可知 h图象是一条过原点且斜率为的直线，但仅依据图象是过原点的直线不能得出机械能守恒的结论，还要看斜率是否近似等于。【本资料精

7、心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】5/23 答案(1)小球直径 d(2)(3)不能；斜率近似等于，才能判断小球下落过程中机械能守恒基本仪器的使用和读数1.关于基本仪器的使用(1)游标卡尺：测外径或厚度在卡脚下方测量，不能将小测量物靠近主尺放置；要认准游标“0”刻度在哪，读数时应轻轻“锁定”游标。(2)螺旋测微器：测量长度较小的物体；要注意0.5 mm刻度线在上方还是下方；听到“咯、咯”声之后要换用微调；读数时应轻轻“锁定”可动部分。(3)弹簧测力计：使用前应校零，选择弹簧测力计时，要选力的方向通过弹簧轴线的，必要时要选对拉时读数相同的弹簧测力计。(4)打点计时器：电火花打点计时器使用的是22

8、0 V交流电源；电磁打点计时器使用的是低压6 V 以下交流电源。2.关于基本仪器的读数(1)注意使用的刻度尺或弹簧测力计的最小分度值，应估读到其最小分度的，读数或测量值为：整数部分(单位)格最小分度(单位)，统一单位后得最后结果。(2)游标卡尺的读数：注意游标卡尺的精度是多少(即游标部分格数的倒数)，测量时还要注意看准是第几(用 n 表示)条游标刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，三种游标卡尺的读数见下表游标尺/mm 刻度格数刻度总长度每小格与 1毫米差精度/mm 测量结果(游标尺上第n个刻线与主尺上的某刻度线对正时)/mm 1090.10.1主尺上读的毫米数0.1n20190.050.05主尺上

9、读的毫米数0.05n50490.020.02主尺上读的毫米数0.02n【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/23 注意：读数最后的“0”不能丢。如20 分度的游标卡尺游标尺上偶数条刻度线与主尺上的某一刻度线对齐或50 分度的游标卡尺游标尺上“5”的整数倍条刻度线与主尺上的某一刻度线对齐等。读数时两次单位要统一，都用mm，最后根据题目要求转换单位。游标卡尺不需要估读。(3)螺旋测微器的读数：测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含估读)0.01 mm。【例 1】(20 xx 江苏泰州中学高三5 月质检)(1)如图 4 甲所示，螺旋测微器的读数为 _mm。(2)某学习小组在探究加

10、速度与力、质量的关系时，采用图乙所示的装置，通过改变小托盘和砝码总质量m 来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M。实验中需要平衡摩擦力，应当取下_(选填“小车上的钩码”“小托盘和砝码”或“纸带”)，将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点_。丙图 4图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4 个打点未画出，所用交流电的频率为 50 Hz，从纸带上测出x13.20 cm，x24.74 cm，x36.30 cm，x47.85 cm，x59.41 cm，x610.96 cm，小车运动的加速度大小为_(结果保留三位

11、有效数字)解析(1)螺旋测微器的读数为d5.5 mm 17.00.01 mm5.670 mm。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/23(2)实验中需要平衡摩擦力，应当取下小托盘和砝码，将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点间距相等。根据匀变速直线运动的推论公式xaT2，其中 T0.1 s，可以求出加速度的大小，x4x13a1T2，x5x23a2T2，x6x33a3T2，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，a，解得 a1.55 m/s2。答案(1)5.670 mm(2)小托盘和砝码间距相等1.55 m/s2【变式 1】(20 xx 南京、盐城

12、高三一模)(1)用游标卡尺测量小球的直径如图 5 甲、乙所示。测量方法正确的是_(选填“甲”或“乙”)。图 5(2)用螺旋测微器测量合金丝的直径，如图6，此示数为 _mm。图 6(3)在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50 Hz，打出一段纸带如图7 所示。纸带经过计数点2 时，测得的瞬时速度v_m/s。若实验时交流电源频率大于50 Hz，则纸带经过2号点的实际速度 _(选填“大于”“小于”“等于”)测量速度。图 7解析(1)甲图中夹小球的两个测爪为外测爪，测物体的外径，所以甲正确。(2)由螺旋测微器的读数方法，可知d6.5 mm 20.00.01 mm 6.700 mm.【本资料

13、精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/23(3)计数点 2 的速度 vm/s0.36 m/s；而 v，若 f 50 Hz，则实际速度大于测量速度。答案(1)甲(2)6.700(3)0.36 大于基本实验方法与数据处理1.力学实验的基本方法力学实验的基本方法就是测量力、位移、时间等的方法。测力可以用弹簧测力计，也可以用天平测出质量求得力，还可以根据牛顿运动定律或动能定理等测出相关物理量来求得力。测位移主要用到打点计时器、频闪照相、位移传感器结合示波器或给定图象和用测长度的仪器测量，也可以根据牛顿运动定律或动能定理等求得相关物理量来求得位移。测时间主要用到打点计时器、秒表、光电门等仪器，也可根

14、据题目中已知装置、图象结合相关规律求得时间。2.数据处理方法(1)作图法。作图必须规范，要有两个箭头、两个物理量及单位，标度必须标注完整，要使图线分布在坐标纸的较大区域内，要根据两个坐标轴物理量间的关系考虑是拟合直线还是平滑的曲线，还要考虑截距的物理意义。(2)数学方法。“平均速度法”求速度：vn。“逐差法”求加速度：设相邻相同时间T 内物体的位移分别为x1、x2xn，加速度a。3.有效数字的位数：从左侧第一个不为零的数字起到最末一位数字止，共有几个数字，就是几位有效数字。4.误差【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/23(1)由于仪器不精确、方法粗略、原理不完善等产生的是系统误差

15、，特点是测量值总偏大或偏小。(2)由于各偶然因素对实验者、测量仪器、被测量的影响而产生的误差是偶然误差，特点是有时偏大有时偏小，可用多次测量求平均值减小偶然误差。【例 2】(20 xx 南通高三第二次调研)探究外力做功与物体动能变化关系的实验装置如图8 所示，根据实验中力传感器读数和电磁打点计时器打出纸带的测量数据等可分别求得外力对小车做功和小车动能的变化。图 8(1)关于该实验，下列说法正确的有_。A.调整垫块的高度，改变钩码质量，使小车能在木板上做匀速运动B.调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行C.实验中要始终满足钩码的质量远小于小车质量D.若纸带上打出的是短线，可能是小车运动的速度

16、过快(2)除了图中所注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、刻度尺和_。(3)某次实验中打出了一根纸带，其中一部分如图9 所示，各个打点是连续的计时点，A、B、D、E、F 各点与 O点的距离如图，若小车质量为 m、打点周期为T，且已读出这次实验过程中力传感器的读数F，则 A、E 两点间外力做功W _，小车动能变化Ek_；在不同次实验中测得多组外力做功Wi 和动能变化 Eki的数据，作出W Ek 图象如图 10 所示，图线斜率约等于1，由此得到结论是_【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/23 _。(4)每次实验结果显示，拉力F 做的功 W总略小于小车动能的变化Ek，请分析出现这

17、种情况的可能原因_。(写出 1 条)解析(1)调整垫块的高度，不挂钩码使小车能在木板上做匀速运动，A项错误；调整滑轮的高度，使连接小车的细线与木板平行，确保拉力与小车运动方向平行，B项正确；因为实验中用的拉力传感器，所以不需要满足实验中要始终满足钩码的质量远小于小车质量，C项错误；若小车运动的速度过快或者振针距离纸带太近，都会造成纸带上打出的是短线，D项正确。(2)需要天平测量小车的质量。(3)力传感器的读数F，位移为 s4s1，所以钩码对小车拉力做功为F(s4s1)。小车动能变化Ekmv mv m m,8T 2)。若拉力做功与动能变化量相等，说明外力对物体所做的功等于物体动能的增量。(4)拉

18、力 F做的功 W总略小于小车动能的变化Ek，说明有其他动力做功，即平衡摩擦力时木板垫得偏高。答案(1)BD(2)天平(3)F(s4 s1),8T 2)外力对物体所做的功等于物体动能的增量(4)平衡摩擦力时木板垫得偏高【变式 2】(20 xx 海安、南外、金陵三校联考)某同学采用如图11所示的装置研究匀变速直线运动。打点计时器工作频率为50 Hz。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】11/23 图 11该同学的操作步骤如下：a.将木板的左端垫起，平衡小车的摩擦力；b.在小车中放入砝码，纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；c.将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小

19、车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列的点，断开电源；d.改变钩码或小车中砝码的质量，更换纸带，重复b、c 操作。(1)设钩码质量为 m1、砝码和小车总质量为m2，重力加速度为 g，则小车的加速度为 a_(用题中所给字母表示)。(2)图 12 是某次实验中得到的一条纸带，在纸带上取计数点O、A、B、C、D和 E，用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量，读出各计数点对应的刻度 x，通过计算得到各计数点到O的距离 s 以及对应时刻小车的瞬时速度 v。某同学不小心将计数点C的数据弄模糊了，请你将C点对应的数据填在下表中的相应位置。图 12计数点x/cms/cmv/(m s1)O 1.000.30

20、A 2.341.340.38 B 4.043.040.46 C _ D 8.337.330.61 E 10.909.900.70 图 13(3)实验小组通过绘制v2s 图线来分析运动规律(其中 v2v2v，v 是各计数点对应时刻小车的瞬时速度，v0 是 O点对应时刻小【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】12/23 车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、C、D、E对应的坐标点，请你在图13 中画出 v2s 图线。(4)绘制的 v2s 图线的斜率 k_(用题中所给字母表示)，若发 现该斜率大 于理 论值，其原 因可能是_。答案(1)(2)6.00 5.00 0.54(3

21、)图线如图所示(4)木板的左侧垫得过高力学实验设计“长木板(带滑轮)、小车、纸带、打点计时器”体系装置，主要来研究速度随时间的变化、加速度与物体质量、物体受力的关系、探究动能定理、验证机械能守恒以及测定动摩擦因数等几个实验。“长木板、小车、纸带、打点计时器”实验装置中的细节及注意事项如下：(1)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”、“探究动能定理”的实验中，都需要平衡摩擦力。平衡摩擦力的方法是将小车放在木板上，把木板不带滑轮的一端垫高，在小车后面接一条纸带，穿过打点计时器，让小车在没有牵引力的情况下恰能匀速下滑。(2)在测定动摩擦因数的实验中，木板必须水平，细线必须与长木板平行，这样才能

22、使压力等于木块的重力，细线对木块的拉力沿水平方向。(3)小车在长木板上做匀加速直线运动时，绳上的拉力并不等于悬挂物的重力，只有当M车?m挂时，绳上的力近似等于悬挂物的重力。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】13/23 如果绳上连接着力传感器或测力器，则可直接读出绳上的拉力，不需要 M车?m挂。(4)对于纸带，常见有以下三大应用：由纸带确定时间；求解瞬时速度；用“逐差法”求加速度。但有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量，具体做法如下：求瞬时速度：把遮光条(宽度为 d)通过光电门的时间t内的平均速度看做物体经过光电门的瞬时速度，即v；求加速度：若两个光电门之间的距

23、离为L，则利用速度与位移的关系可求加速度，即av,2L)。【例 3】(20 xx 常州一模)如图 14 为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实际装置示意图。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。图 14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，求加速度 a。多次重复步骤，求a 的平均值。根据上述实验数据求出动摩擦因数。回答下列问题：(1)用 20 分度的游标卡尺测量d 时的示数如图15 所示，其读数为_cm。图 1

24、5(2)物 块的 加 速 度 a 可 用d、s、tA和tB表 示 为 a _。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】14/23(3)动摩擦因数 可用M、m、和重力加速度g 表示为_。(4)如果滑轮略向下倾斜，使细线没有完全调节水平，由此测得的_(填“偏大”或“偏小”)；这一误差属于_(填“偶然误差”或“系统误差”)。解析(1)游标卡尺的游标尺第10 根与主尺相齐，故读数为0.9 cm0.05 mm100.950 cm。(2)根据 2asvv 和 vdt解得 a。(3)根据 mg Mg(Mm)得出。(4)倾斜细线的拉力有垂直板向下的分量，实际增大了正压力，实验结论则是测得的 偏大，这是由

25、于器材和实验原理造成的误差，是系统误差。答案(1)0.950(2)12sdtB2dtA2(3)(4)偏大系统误差【变式 3】(20 xx江苏扬州中学高三期初考)(1)如图 16 所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置。图 16在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量，通常采用如下两个措施：A.平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；B.在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量m 远小于小车和砝码的总质量M。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】

26、15/23 以上哪一个措施中有何重大错误？(说明错误点)_。如图 17 是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是 0.02 s，结合图中给出的数据(单位 cm)，求出小车运动加速度的大 小 为 _m/s2，并 求 出 纸 带 中P 点 瞬 时 速 度 大 小 为_m/s。(计算结果均保留 2 位有效数字)图 17(2)某实验小组设计了如图18(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a 和所受拉力 F 的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条 aF 图线，如图(b)所示。图 18图线 _是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(

27、选填“甲”或“乙”)；滑块和位移传感器发射部分的总质量m _kg；滑块和轨道间的动摩擦因数 _。解析(1)A 有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘。设 O到 A之间的距离为 x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式xaT2 可以求出加速度的大小，得 x4x13a1T2；x5x23a2T2；x6x33a3T2；为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得a(a1 a2a3)，即小车运动的加速度计算表达式为am/s24.0 m/s2，纸带中 P点瞬时速度大小为vP m/s 2.6 m/s【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】16/23(2)由图象

28、可知，当F0 时，a0。也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过度，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线甲是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的。根据 Fma得 a，所以滑块运动的加速度a 和所受拉力 F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数。由图形b得加速度 a 和所受拉力 F 的关系图象斜率k2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m 0.5 kg；由图形 b 得在水平轨道上F1 N 时，加速度 a 0，根据牛顿第二定律得Fmg 0，解得 0.2。答案(1)A 有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘 4.0 2.6 (2)甲0.5

29、0.2 1.(20 xx 江苏启东中学高三月考)在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的()A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉即可C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是()A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1

30、7/23 C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要短些解析(1)本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系。根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同。故A、B 错误；在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧秤不必拉到相同刻度，故 C错误，D正确。(2)细线的作用是能显示出力的方向，所以不一定等长。故A 错误；弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B 正确；用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数适当大一些，但是不需要示数之差尽可能大

31、，故C 错误；为了减小误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D错误。答案(1)D(2)B 2.(20 xx 江苏泰兴中学高三阶段性检测)某实验小组利用如图1 所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。图 1(1)做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2 的时间(遮光条的遮光时间)分别为t1、t2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，遮光条宽度 d。则滑块经过光电门1时的速度表达式 v1_；经过光电门2 时的速度表达式v2_，滑块加速度的表达式a_。(以上表达式均用已知字母表示)。【本资料

32、精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】18/23(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度 h。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h”的正确操作方法是 _。A.M增大时，h 增大，以保持二者乘积增大B.M增大时，h 减小，以保持二者乘积不变C.M减小时，h 增大，以保持二者乘积不变D.M减小时，h 减小，以保持二者乘积减小解析(1)滑块经过光电门 1 时的速度表达式 v1，经过光电门 2 时的速度表达式 v2，滑块加速度av,2x)。(2)滑块的合力 F 合Mg，为了保持滑块所受的合力不变，所以M和h 不能同时增大或减小。故选B、C。答案(1)(2)BC3.(20

33、 xx 江苏仪征中学期初考)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。实验步骤如下：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2 甲所示。在 A 端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，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：G/N1.502.002.503.003.504.00 F/N0.620.830.991.221.371.61 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C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P 连接，保持滑块静止，测量重物 P离地面的高度 h；【本

34、资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】19/23 滑块由静止释放后开始运动，最终停在木板上D 点(未与滑轮碰撞)，测量 C、D间距离 s。完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在给定的坐标纸上作出FG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)。(3)滑块最大速度的大小v_(用 h、s、和重力加速度g表示)。图 2解析(1)根据描点法在FG 图象上描出各点，再连接起来，如图所示。(2)由图甲可知 FG，则 FG图象上的直线的斜率代表 值的大小，由 FG图象可知 0.40。(3)当重物 P刚好下落到地面时，滑块的速度v 最大，此时滑块的位移为 h，此后滑块做加速度

35、为g 的匀减速运动，由公式v2v2as知滑块的最大速度vmax满足v2g(sh)，则 vmax。答案(1)见解析图(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42 均正确)(3)2g（sh）4.(20 xx 南京、盐城高三二模)如图 3 所示，某研究性学习小组为探究“物体的动能与速度关系”设计了如下实验：平直轨道B 固定在水平桌面上。弹射装置A 固定于轨道上，小球被劲度系数较大的压缩弹簧弹出后从轨道端点O 滑出做平抛运动落到地面。已知弹簧的弹性势能的表达式为Epkx2，式中的 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】20/23 图 3(1)

36、为减少实验误差，弹射装置距离轨道端点O 应该_(选填“近些”或“远些”)。(2)要探究动能与速度的关系，实验中是否一定要测量桌面的高度，_(选填“是”或“否”)。(3)在实验过程中改变弹簧的压缩量x，并测出与其对应的小球做平抛运动的水平位移s。实验数据如下表所示。次数12345 x(cm)1.02.03.04.05.0 s(m)0.320.650.951.081.60 在坐标纸中根据已描出的点作出合理的图线。(4)根据(3)中所作出的图象，可以得出动能Ek 与速度 v 的关系：_。请简要说明理由，。解析(1)为了减小摩擦力做功，弹射装置距离轨道端点O应该近点。(2)要探究动能与速度的关系，实验

37、中是不要测量桌面的高度。答案(1)近些(2)否(3)如图所示(4)Ek v2 或者 Ekkv2 理由：能量守恒 EkEp，由题意 Epkx2，所以 Epx2，由图 xs，由平抛运动 sv，所以 Ekv2。5.(20 xx 江苏泰州中学段考)如图 4 甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德(GAtwood 17461807)创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示。图 4(1)实验时，该同学进行了如下步骤：【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】21/23 将质量均为M(A的含挡光片、B 的含挂

38、钩)的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态。测量出_(填“A 的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h。在 B的下端挂上质量为 m的物块 C，让系统(重物 A、B以及物块 C)中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t。测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律。(2)如果系统(重物 A、B以及物块 C)的机械能守恒，应满足的关系式为_(已知重力加速度为g)。(3)引起该实验系统误差的原因有_(写一条即可)。(4)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统(重物 A、B 以及物块 C)的机械能守恒，不断增大物块C的质量 m，重物 B的加速

39、度 a 也将不断增大，那么a 与 m之间有怎样的定量关系？a 随 m增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决。写 出a与m 之 间 的 关 系 式(还 要 用 到M 和g)：_。a 的值会趋于 _。解析(1)验证机械能守恒定律的原理是系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量。即需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离。(2)系统重力势能的减小量Epmgh，系统的末速度为v，系统动能的增加量为Ek(2Mm)v2(2Mm)若系统机械能守恒，则有 mgh(2Mm)。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】22/23(3)系统机械能守恒的条件是只有重力做功，引起实验误

40、差的原因可能有：绳子有质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等。(4)根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为mg，由牛顿第二定律mg(2Mm)a，则系统加速度为a，当 m不断增大，则 a 趋向于g。答案(1)挡光片中心(2)mgh(2Mm)(3)绳子有质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等(4)a重力加速度 g6.(20 xx 江苏市县、市县高三联考)如图 5 所示，用光电门等器材验证机械能守恒定律。直径为d、质量为 m的金属小球由 A 处静止释放，下落过程中经过A 处正下方的 B 处固定的光电门，测得 A、B 间的距离为 H(H?d)，光电门测出小球通过光电门的时间为 t

41、，当地的重力加速度为g，则图 5(1)小球通过光电门 B时的速度表达式 _；(2)多次改变高度H，重复上述实验，描点作出随H 的变化图象，若作出的图线为通过坐标原点的直线，且斜率为_，可判断小球下落过程中机械能守恒；(3)实验中发现动能增加量Ek 总是小于重力势能减少量Ep，增加下落高度后，则(EpEk)将 _(选填“增加”“减小”或“不变”)；(4)小明用 AB段的运动来验证机械能守恒时，他用vB计算与 B 点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，你认为这种做法正确还是错误？【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】23/23 答：_。理由是_。解析(1)小球通过光电门B时的速度 v。(2)若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有 mgH mv2，即 2gH，解得 H，故 H变化图象的斜率 k。(3)由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则 EpEk 将增大。(4)小明用 AB段的运动来验证机械能守恒时，他用vB计算与 B 点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法是错误的，此做法已默认机械能守恒。答案(1)v(2)(3)增加(4)错误此做法已默认机械能守恒(只要意思正确即给分)