2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 實驗 第14講 力學(xué)實驗練習(xí)（含解析）

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1、第14講力學(xué)實驗構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)重溫真題1力學(xué)實驗知識框架2洞悉重要力學(xué)實驗的考點1(2019全國卷)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運(yùn)動進(jìn)行探究。物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在A、B、C、D、E五個點中，打點計時器最先打出的是_點。在打出C點時物塊的速度大小為_ m/s(保留3位有效數(shù)字)；物塊下滑的加速度大小為_ m/s2(保留2位有效數(shù)字)。答案A0.2330.75解析物塊加速下滑，因此打點間距逐漸增大，故先打出A點。打C點時物塊的速度大小vC m/s0.233 m

2、/s。物塊下滑的加速度大小a m/s20.75 m/s2。2(2019全國卷)如圖a，某同學(xué)設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗。所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50 Hz的交流電源、紙帶等?；卮鹣铝袉栴}：(1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)_(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)。(2)某次實驗時，調(diào)整木板與水平面的夾角使30。接通電源，開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖b所示。圖中的點為計數(shù)點(每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出)。重力加速度為9.80 m/s2，可以計算出鐵塊與木板間的

3、動摩擦因數(shù)為_(結(jié)果保留2位小數(shù))。答案(1)(2)0.35解析(1)鐵塊受重力、木板彈力及摩擦力作用，受力分析如圖。由牛頓第二定律得：mgsinFNma且FNmgcos聯(lián)立以上兩式解得。(2)由逐差法求鐵塊加速度：a m/s21.97 m/s2代入，得0.35。3(2019全國卷)甲乙兩位同學(xué)設(shè)計了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測重力加速度的實驗。實驗中，甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球，乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時候拍照。已知相機(jī)每間隔0.1 s拍1幅照片。(1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實驗中還必須使用的器材是_。(填正確答案標(biāo)號)A米尺 B秒表 C光電門 D天平(2)簡述你選擇的器材在本實驗

4、中的使用方法。答：_。(3)實驗中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab24.5 cm、ac58.7 cm，則該地的重力加速度大小為g_ m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)答案(1)A(2)將米尺豎直放置，使小球下落時盡量靠近米尺(3)9.7解析(1)利用頻閃照片測重力加速度時需要測量小球下落的距離，因此實驗中還必須使用米尺，A正確。(2)將米尺豎直放置，小球靠近米尺下落，從照片上直接讀出小球下落的距離。(3)根據(jù)sgT2得重力加速度大小g m/s29.7 m/s2。4(2018全國卷)如圖a，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤；一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托

5、盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置，簡化為圖中的指針?，F(xiàn)要測量圖a中彈簧的勁度系數(shù)。當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時，移動游標(biāo)，使其零刻度線對準(zhǔn)指針，此時標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時，移動游標(biāo)，再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為_ cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m(保留三位有效數(shù)字)。答案3.77553.7解析游標(biāo)卡尺精度為0.05 mm，游標(biāo)卡尺上游標(biāo)第15條刻度線與主尺刻度線對齊，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，題圖b所示的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為3.7 cm150.05 mm3.7 cm0.075 cm3.

6、775 cm。托盤中放有質(zhì)量為m0.100 kg的砝碼時，彈簧受到的拉力 Fmg0.1009.8 N0.980 N，彈簧伸長x3.775 cm1.950 cm1.825 cm0.01825 m，根據(jù)胡克定律，F(xiàn)kx，解得此彈簧的勁度系數(shù)k53.7 N/m。5(2019江蘇高考)某興趣小組用如圖1所示的裝置驗證動能定理。(1)有兩種工作頻率均為50 Hz的打點計時器供實驗選用：A電磁打點計時器B電火花打點計時器為使紙帶在運(yùn)動時受到的阻力較小，應(yīng)選擇_(選填“A”或“B”)。(2)保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔。實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，

7、直到小車開始運(yùn)動。同學(xué)甲認(rèn)為此時摩擦力的影響已得到消除。同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動?？捶ㄕ_的同學(xué)是_(選填“甲”或“乙”)。(3)消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼。接通打點計時器電源，松開小車，小車運(yùn)動。紙帶被打出一系列點，其中的一段如圖2所示。圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點的速度vA_ m/s。(4)測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L。小車動能的變化量可用EkMv算出。砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g。實驗中，小車的質(zhì)量應(yīng)_(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用Wmg

8、L算出。多次測量，若W與Ek均基本相等則驗證了動能定理。答案(1)B(2)乙(3)0.31(0.300.33都算對)(4)遠(yuǎn)大于解析(1)電磁打點計時器打點時運(yùn)動的紙帶受到的阻力較大，而電火花打點計時器打點時運(yùn)動的紙帶所受阻力較小，故選B。(2)由于剛開始運(yùn)動，拉力等于最大靜摩擦力，而最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故平衡摩擦力的兩種看法中，乙同學(xué)正確。(3)取與A點相鄰的兩點，用毫米刻度尺測出兩點之間的距離，如圖所示，可測得x1.24 cm。用這一段的平均速度表示A點的瞬時速度，則vA m/s0.31 m/s。(4)由題意知，本實驗用砝碼、砝碼盤和沙子的總重力大小表示小車受到的拉力大小，故要求

9、小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量。6(2017全國卷)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。實驗步驟如下：如圖a，將光電門固定在斜面下端附近：將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間t；用s表示擋光片沿運(yùn)動方向的長度(如圖b所示)，表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內(nèi)的平均速度大小，求出；將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟；多

10、次重復(fù)步驟；利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出t圖，如圖c所示。完成下列填空：(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時滑塊的瞬時速度大小，則與vA、a和t的關(guān)系式為_。(2)由圖c可求得，vA_ cm/s，a_ cm/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)答案(1)vAt(2)52.116.3解析(1)是t時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度，vA為t時間內(nèi)的初速度，根據(jù)速度公式得vAavAt。(2)由vAt可知，圖c中圖線與軸的交點為vA，圖線的斜率為。將圖線延長可知，vA52.1 cm/s，在圖線上選取較遠(yuǎn)的兩點，求得斜率 cm/s28.17 cm/s2，即a16.3 cm/s2。 命題特點

11、：1.常規(guī)實驗：立足教材，側(cè)重考查完成實驗的能力。主要涉及基本儀器的使用(含讀數(shù))、實驗原理和測量方法的理解、實驗條件的控制、實驗步驟的編排，以及實驗數(shù)據(jù)的處理、實驗誤差的分析。2創(chuàng)新實驗：“新”可以更加有效地考查學(xué)生分析問題的能力，區(qū)分度也加大了。主要表現(xiàn)在：(1)實驗器材的等效與替換，如用氣墊導(dǎo)軌代替長木板、光電門和頻閃照相機(jī)代替打點計時器等。(2)實驗結(jié)論的拓展與延伸，如通過實驗裝置測出物體的加速度，再利用牛頓第二定律求動摩擦因數(shù)等。(3)試題情景的設(shè)計與創(chuàng)新。思想方法：等效替代法、圖象法、平均值法、列表法、逐差法、控制變量法。高考考向1基本儀器的使用與讀數(shù)例1(2019漢中第一次檢測)

12、(1)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示。測量方法正確的是_(選填“圖甲”或“圖乙”)。(2)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖丙所示，則此示數(shù)為_mm。(3)在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50 Hz，打出一段紙帶如圖丁所示。打下計數(shù)點2時，測得的瞬時速度v_m/s。(1)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在哪兒測量？提示：外測量爪。(2)螺旋測微器讀螺旋上的可動刻度讀數(shù)時，需要估讀嗎？提示：必須估讀到分度值下一位。解析(1)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外測量爪中，故應(yīng)選題圖甲。(2)螺旋測微器的示數(shù)為固定讀數(shù)加上可動讀數(shù)，即6.5 mm20.00.01 mm

13、6.700 mm。(3)打下計數(shù)點2時紙帶的瞬時速度等于計數(shù)點1和3間的平均速度，即v m/s0.36 m/s。答案(1)圖甲(2)6.700(3)0.36 游標(biāo)卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時應(yīng)注意的問題(1)10分度的游標(biāo)卡尺，以mm為單位，小數(shù)點后只有1位。20和50分度的游標(biāo)卡尺以mm為單位，小數(shù)點后有2位。(2)游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時先確定主尺的分度(單位一般是cm，分度值為1 mm)，把數(shù)據(jù)讀成以毫米為單位的。先讀主尺數(shù)據(jù)，再讀游標(biāo)尺數(shù)據(jù)，最后兩數(shù)相加。游標(biāo)卡尺讀數(shù)不估讀。(3)不要把游標(biāo)尺的邊緣當(dāng)成零刻度，而把主尺的刻度讀錯。(4)螺旋測微器讀數(shù)時，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出

14、；要準(zhǔn)確到0.01 mm，估讀到0.001 mm，即結(jié)果若用mm做單位，則小數(shù)點后必須保留三位數(shù)字。1在一次實驗中，張華同學(xué)用螺旋測微器測量某長方體工件的厚度如圖所示，根據(jù)圖示可判斷其厚度為_mm。該同學(xué)用下列某種儀器測得該工件的寬度為1.275 cm，則該同學(xué)所用的儀器可能是_(將正確答案的序號填在橫線上)。螺旋測微器 10分度游標(biāo)卡尺20分度游標(biāo)卡尺答案1.700解析螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為1.5 mm，可動刻度部分分度值為0.01 mm，可動刻度部分讀數(shù)為0.200 mm，工件的厚度為1.700 mm。若用某種儀器測出的工件的寬度為1.275 cm12.75 mm，由于以毫米為單位，

15、小數(shù)點后有兩位有效數(shù)字，測量儀器不可能是螺旋測微器和10分度的游標(biāo)卡尺，又由于最后一位是5，只有20分度的游標(biāo)卡尺最后一位才可能是5，所以應(yīng)是。2(2019濟(jì)南三模)(1)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖甲和乙所示。該工件的直徑為_ cm，高度為_ mm。(2)圖丙為“研究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律”實驗中獲得的一條紙帶，已知打點計時器的頻率為50 Hz，采用逐差法求得加速度的大小a_ m/s2。(結(jié)果保留兩位小數(shù))答案(1)1.0656.862(6.8616.863)(2)2.40解析(1)該工件的直徑為：10 mm0.05 mm131.065 cm，高度為：6.5

16、mm0.01 mm36.26.862 mm。(2)每5個點取一個計數(shù)點，則T0.1 s，根據(jù)xaT2可得a102 m/s22.40 m/s2。高考考向2紙帶類實驗例2(2017江蘇高考)利用如圖1所示的實驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系。小車的質(zhì)量為M200.0 g，鉤碼的質(zhì)量為m10.0 g，打點計時器的電源為50 Hz的交流電。(1)掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀察到_。(2)掛上鉤碼，按實驗要求打出的一條紙帶如圖2所示。選擇某一點為O，依次每隔4個計時點取一個計數(shù)點。用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間的距離x，記錄在紙帶上。計算打出各計數(shù)點時小車的速

17、度v，其中打出計數(shù)點“1”時小車的速度v1_m/s。(3)將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，取g9.80 m/s2，利用Wmgx算出拉力對小車做的功W。利用EkMv2算出小車動能，并求出動能的變化量Ek。計算結(jié)果見下表。W/103 J2.452.923.353.814.26Ek/103 J2.312.733.123.614.00請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖3中作出EkW圖象。(4)實驗結(jié)果表明，Ek總是略小于W。某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實際拉力F_N。(1)利用紙帶求打下某一計數(shù)點的速度的方法是什么？提示：平均速度等于中間時刻的瞬時速度

18、。(2)小車實際受到的拉力如何求解？提示：F。解析(1)完全平衡摩擦力的標(biāo)志是輕推小車，小車做勻速運(yùn)動。(2)兩計數(shù)點間的時間間隔T50.02 s0.1 sv1 m/s0.228 m/s(3)確定標(biāo)度，根據(jù)給出數(shù)據(jù)描點。作圖如圖所示。(4)從圖線上取兩個點(4.5,4.24)，(2.15,2.0)圖線的斜率k0.953又有k根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有v22ax根據(jù)牛頓第二定律有FMa由式解得F0.093 N。答案(1)小車做勻速運(yùn)動(2)0.228(3)見解析圖(4)0.093 “長木板、小車、紙帶、打點計時器”實驗裝置中的細(xì)節(jié)及注意事項(1)打點計時器系列四個實驗力學(xué)實驗中用到打點計時器的實驗主要有4

19、個，分別是研究勻變速直線運(yùn)動，驗證牛頓運(yùn)動定律，探究動能定理，驗證機(jī)械能守恒定律。(2)紙帶數(shù)據(jù)的處理方法(3)平衡摩擦力的兩個實驗及方法驗證牛頓運(yùn)動定律和探究動能定理兩個實驗均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是墊高有打點計時器的一端，給小車一個初速度，使小車能勻速下滑。(4)四個關(guān)鍵點區(qū)分計時點和計數(shù)點：計時點是指打點計時器在紙帶上打下的點。計數(shù)點是指測量和計算時在紙帶上所選取的點。要注意“每五個點取一個計數(shù)點”與“每隔四個點取一個計數(shù)點”的取點方法是一樣的。涉及打點計時器的實驗均是先接通電源，打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶。實驗數(shù)據(jù)處理可借助圖象，充分利用圖象斜率、截距等的物理意義。小車在長木板上做

20、勻加速直線運(yùn)動時，繩上的拉力并不等于懸掛物的重力，只有當(dāng)M車m掛時，繩上的力近似等于懸掛物的重力。如果繩上連接著力傳感器或測力器，則可直接讀出繩上的拉力，不要求M車m掛。3(2019安徽定遠(yuǎn)重點中學(xué)高三二模)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究物體的加速度a與所受合力F的關(guān)系。(1)打點計時器使用的電源是_(選填選項前的字母)。A交流電源 B直流電源(2)他用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力。具體操作是：把木板墊高后，小車放在木板上，在不掛小桶且計時器_(填“打點”或“不打點”)的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。實驗時保持小桶和砝

21、碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，其目的是_(選填選項前的字母)。A小車所受的拉力近似等于小車所受的合力B小車所受的拉力近似等于小桶和砝碼的總重力C保證小車運(yùn)動的加速度不超過當(dāng)?shù)刂亓铀俣?3)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：xAB4.22 cm、xBC4.65 cm、xCD5.08 cm、xDE5.49 cm、xEF5.91 cm、xFG6.34 cm。已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a_ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(4)另一位同學(xué)也利用圖甲所示的裝置做實驗。他

22、保持小桶和砝碼的質(zhì)量不變，改變放在小車中砝碼的質(zhì)量m，測出對應(yīng)的加速度a。假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響。他沒有測量小車的質(zhì)量，而是以為縱坐標(biāo)，m為橫坐標(biāo)，畫出m圖象。從理論上分析，下列圖象正確的是_。答案(1)A(2)打點B(3)0.42(4)B解析(1)打點計時器接交流電源，故選A。(2)在平衡摩擦力時，小車后面要掛上紙帶并接通打點計時器，當(dāng)紙帶上的點距均勻時，則說明小車勻速運(yùn)動，即平衡了摩擦力。本實驗中用小桶及砝碼帶動小車運(yùn)動，只有當(dāng)小桶及砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，即系統(tǒng)加速度較小時，小桶及砝碼的重力才近似等于繩的拉力，故B正確。(3)相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，則

23、相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為t0.1 s，根據(jù)xat2，得：a，代入數(shù)據(jù)解得：a0.42 m/s2。(4)設(shè)小車的質(zhì)量為M，所受的合外力為F，F(xiàn)由小桶與砝碼的重力提供，大小不變，則根據(jù)牛頓第二定律得：F(Mm)a，變形得：mM，圖象為一條傾斜的直線，當(dāng)m0時，圖象有正的縱截距，故選B。4(2019河北衡水中學(xué)三模)圖甲是某同學(xué)驗證動能定理的實驗裝置。實驗步驟如下：A易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。B取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m1及小車的質(zhì)量m2。C取下細(xì)繩和易拉罐換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(

24、中間部分未畫出)，O為打下的第一點。已知打點計時器的打點頻率為f，重力加速度為g。(1)步驟C中小車所受的合外力大小為_。(2)為驗證從OC過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出B、D間的距離為x0，O、C間的距離為x1，則C點的速度大小為_，需要驗證的關(guān)系式為_(用所測物理量的符號表示)。答案(1)m1g(2)m1gx1解析(1)小車勻速下滑時受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力為零；撤去拉力后，其余力不變，故合力等于撤去的拉力。(2)勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故：vC動能增量為：m2v合力的功為：Wm1gx1需要驗證的關(guān)系式為：m1gx1。高考考向3“橡皮條、

25、彈簧”類實驗例3(2017全國卷)某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm)的紙貼在桌面上，如圖a所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點時，橡皮筋處于原長。(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標(biāo)原點O。此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數(shù)如圖b所示，F(xiàn)的大小為_N。(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點，現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖a中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F14.2 N和F

26、25.6 N。()用5 mm長度的線段表示1 N的力，以O(shè)點為作用點，在圖a中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合；()F合的大小為_N，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_。若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。(1)本實驗的實驗方法是什么？提示：等效替代法。(2)F合與F中哪一個是實際測量的力？提示：F。解析(1)由題給測力計示數(shù)可知，讀數(shù)為4.0 N。(2)作圖，F(xiàn)2長度為28 mm，F(xiàn)1長度為21 mm，平行四邊形如圖所示，量出合力長度約為20 mm，大小代表4.0 N，量出合力箭頭處到y(tǒng)軸距離和所作合力在y

27、軸上投影長度，其比值就是F合與拉力F的夾角的正切值。答案(1)4.0(2)()圖見解析()4.00.05 1.探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系操作關(guān)鍵(1)實驗中不能掛過多的鉤碼，防止彈簧超過彈性限度。(2)畫圖象時，不要連成“折線”，而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)。2驗證力的平行四邊形定則的操作關(guān)鍵(1)每次拉伸后結(jié)點O的位置必須保持不變。(2)記下每次各力的大小和方向。(3)畫力的圖示時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。5(2019北京石景山高三統(tǒng)一測試)橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即Fkx，k的值與橡皮筋的原長L、橫截面積S有關(guān)，理論與實驗都證明kY，其中Y是由材料

28、決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量。(1)在國際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)為()AN BmCN/m DN/m2(2)某同學(xué)通過實驗測得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，作出了外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖象如圖所示，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k_ N/m。(3)若橡皮筋的原長為10.0 cm，橫截面積為1.0 mm2，則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是_(單位取(1)中正確單位，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。答案(1)D(2)500(3)5.0107 N/m2解析(1)由題意知Y，故Y的單位是N/m2，故選D。(2)橡皮筋的勁度系數(shù)是Fx圖象的斜率，由圖象得k N/m500 N/m。(3)根據(jù)楊氏模量公式知Y N

29、/m25.0107 N/m2。6(2019河南鄭州三模)小明同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示。其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是OB細(xì)繩所連彈簧測力計的指針指示情況，圖丙是小明根據(jù)實驗在白紙上畫出的圖，但是擦去了部分輔助線。請你回答下列問題。(1)圖乙中彈簧測力計的讀數(shù)為_ N。(2)圖丙中有F1、F2、F、F四個力，其中力_(填上述字母)的大小不是由彈簧測力計直接讀出的，你測量的結(jié)果是_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。答案(1)4.20(2)F4.3 N(4.24.4 N)解析(1)10小格表示1 N，每格為0.1 N，估讀到下一位，故讀

30、數(shù)為4.20 N。(2)在丙圖中作圖如圖所示，可知F在以F1與F2為鄰邊的平行四邊形的對角線上，不是由彈簧測力計直接測出的；根據(jù)1 N的標(biāo)度可知，F(xiàn)4.3 N。高考考向4力學(xué)創(chuàng)新實驗例4(2018全國卷)某同學(xué)用圖a所示的裝置測量木塊與木板之間的摩擦因數(shù)?？邕^光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊之間的細(xì)線保持水平，在木塊上放置砝碼。緩慢向左拉動水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動摩擦力的大小。某次實驗所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中f4的值從圖b中彈簧秤的示數(shù)讀出。砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動

31、摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列問題：(1)f4_ N；(2)在圖c的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點并繪出fm圖線；(3)f與m、木塊質(zhì)量M、木板和木塊之間的滑動摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式f_，fm圖線(直線)的斜率的表達(dá)式k_；(4)取g9.80 m/s2，由繪出的fm圖線求得_。(保留兩位有效數(shù)字)(1)彈簧秤的示數(shù)為什么就是木塊受到的滑動摩擦力的大小？提示：木塊靜止，彈簧秤所連接細(xì)線的拉力與木塊所受滑動摩擦力是一對平衡力。(2)本題中滑動摩擦力的表達(dá)式是什么？提示：f(Mm)g。解析(1)指針在2.7與2.8之間，估讀為2.75 N。(2)描點畫線注意讓所

32、有點均勻分布在線上或線的兩側(cè)，作圖如圖所示。(3)木塊受到的是滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力的定義知f(Mm)g?；喛傻茫篺(Mm)g(g)mMg，所以圖象的斜率kg。(4)取g9.80 m/s2，取圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點求斜率，k4，則0.41。答案(1)2.75(2)圖見解析(3)(Mm)gg(4)0.41 1.力學(xué)創(chuàng)新型實驗的特點(1)以基本的力學(xué)實驗?zāi)Ｐ蜑檩d體，依托運(yùn)動學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計實驗。(2)將實驗的基本方法控制變量法、處理數(shù)據(jù)的基本方法圖象法、逐差法融入到實驗的綜合分析之中。2力學(xué)創(chuàng)新實驗的分類(1)第一類是通過實驗和實驗數(shù)據(jù)的分析得出物理規(guī)律。這類實驗題目需認(rèn)真分析實驗數(shù)據(jù)，根

33、據(jù)數(shù)據(jù)特點掌握物理量間的關(guān)系，得出實驗規(guī)律。(2)第二類是給出實驗規(guī)律，選擇實驗儀器，設(shè)計實驗步驟，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。這類實驗題目需從已知規(guī)律入手，正確選擇測量的物理量，根據(jù)問題聯(lián)想相關(guān)的實驗?zāi)Ｐ停_定實驗原理，選擇儀器，設(shè)計實驗步驟，記錄實驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。3創(chuàng)新實驗題的解法(1)根據(jù)題目情境，提取相應(yīng)的力學(xué)實驗?zāi)Ｐ?，明確實驗的理論依據(jù)和實驗?zāi)康?，設(shè)計實驗方案。(2)進(jìn)行實驗，記錄數(shù)據(jù)。應(yīng)用原理公式或圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進(jìn)行誤差分析。7(2019福州高三第三次質(zhì)檢)某實驗小組的同學(xué)利用如圖1所示的裝置“探究物體速度和位移的關(guān)系”，并測量物塊和桌面間的

34、動摩擦因數(shù)。已知彈簧處于原長時，物塊位于光電門左側(cè)。(1)按如圖1所示安裝實驗器材，物塊上方裝有較窄的遮光條，用游標(biāo)卡尺測量其寬度如圖2所示，則遮光條的寬度為_ mm。(2)實驗步驟如下：讓物塊壓縮彈簧并鎖定；釋放物塊，讀出物塊通過光電門時的遮光時間t；測量出物塊停止運(yùn)動時遮光條的位置到光電門之間的位移x；重復(fù)步驟，測出多組遮光時間t和位移x的值；計算出物塊通過光電門時對應(yīng)的速度v。(3)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)在如圖3所示的坐標(biāo)紙上作出v2x圖象，由圖象可知，物塊在桌面上運(yùn)動的加速度大小為_ m/s2。已知重力加速度g取10 m/s2，則物塊和桌面間的動摩擦因數(shù)為_。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)答案(1

35、)6.75(3)5.00.50解析(1)由圖2可知，遮光條的寬度為：6 mm0.0515 mm6.75 mm。(3)由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有v22ax，圖象的斜率k2a，所以a，根據(jù)圖象求得斜率k10.0 m/s2，所以物塊在桌面上運(yùn)動的加速度大小a5.0 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律有：mgma，代入數(shù)據(jù)解得：0.50。易錯警示 驗證動量守恒定律時關(guān)于速度的求解例(2019四川德陽三診)某同學(xué)用如圖的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗，操作步驟如下：(1)先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎立于靠近槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，撞到

36、木板在記錄紙上留下壓痕O。(2)將木板向右平移適當(dāng)距離，再使小球a從原固定點由靜止釋放，撞到木板在記錄紙上留下壓痕B。(3)把半徑相同的小球b靜止放在斜槽軌道水平段的右邊緣，讓小球a仍從原固定點由靜止開始滾下，與b球相碰后，兩球撞在木板上，并在記錄紙上留下壓痕A和C。本實驗中小球a、b的質(zhì)量ma、mb的關(guān)系是_。放上被碰小球，兩球相碰后，小球a在圖中的壓痕點為_。記錄紙上O點到A、B、C的距離分別為y1、y2、y3，若兩球碰撞動量守恒，則應(yīng)滿足的表達(dá)式為_。分析與解(3)為了避免小球a、b碰撞后小球a反彈，本實驗中要求小球a、b的質(zhì)量ma、mb的關(guān)系為：mamb。放上被碰小球b，兩球相碰后，小

37、球a平拋運(yùn)動的初速度減小，運(yùn)動時間變長，根據(jù)ygt2知，豎直下降的高度增大，所以在圖中的壓痕點為C。設(shè)a單獨滾下經(jīng)過斜槽軌道末端的速度為va，兩球碰撞后a、b的速度分別為va和vb，若兩球碰撞動量守恒，則mavamavambvb，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律得：vax，vax，vbx，聯(lián)立得，應(yīng)滿足的表達(dá)式為：。答案(3)mambC。易錯警示驗證碰撞中的動量守恒，實驗的情景設(shè)計有很多，如果不是原實驗情景，有的同學(xué)就無從下手，這是因為沒掌握問題的本質(zhì)。其實驗證動量守恒定律這個實驗關(guān)鍵是測定小球碰前、碰后的速度，針對不同情景速度的求解方法不同而已。配套作業(yè)限時：60分鐘滿分：100分實驗題(本題共11小題，共

38、100分，其中第12題每小題4分，第310題每小題10分，第11題12分)1(2018全國卷)甲、乙兩同學(xué)通過下面的實驗測量人的反應(yīng)時間。實驗步驟如下：(1)甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺)，準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。(2)甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時間為_(用L、L1和g表示)。(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間9.80 m/s2，L30.0 cm，L110.4 cm，乙的反應(yīng)時間為_ s。(結(jié)果保留兩位有效

39、數(shù)字)(4)寫出一條提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：_。答案(2) (3)0.20(4)多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子解析根據(jù)題述，在乙的反應(yīng)時間t內(nèi)，尺子下落高度hLL1，由自由落體運(yùn)動規(guī)律，hgt2，解得t。代入數(shù)據(jù)得：t0.20 s。2(2019四川高三畢業(yè)班第二次診斷)在進(jìn)行“探究共點力合成的規(guī)律”的實驗中，用如圖a所示的兩個力拉彈簧使之伸長至某一位置，并適當(dāng)調(diào)整力的方向，使兩個力之間的夾角為90。(圖中鉤碼規(guī)格相同)(1)換用一根線牽引彈簧，如圖b，使彈簧的伸長量與兩個力作用時相同，此時需要掛_個與圖甲中相同規(guī)格的鉤碼。(2)你對合力與分力遵循什么樣的規(guī)律作出的猜想是_。

40、(3)本實驗采用的科學(xué)方法是_。A理想實驗法 B等效替代法C控制變量法 D物理模型法答案(1)5(2)力的合成遵循平行四邊形定則(3)B解析(1)設(shè)一個鉤碼的重力為G，圖a中互成90的兩個力F13G，F(xiàn)24G，則合力為F5G，圖b中為了保持拉力的作用效果相同，故要掛5個相同的鉤碼。(2)根據(jù)3、4、5個鉤碼及夾角的關(guān)系，可以猜想出力的合成遵循平行四邊形定則。(3)該實驗保證合力的作用效果與幾個分力共同作用的作用效果相同，運(yùn)用了等效替代法，故選B。3(2019湖南懷化高考一模)小明探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系實驗時。(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上，保持彈簧軸線豎直，將刻度尺豎直固定在彈簧一側(cè)。(2)彈

41、簧自然懸掛，待彈簧靜止時，記下彈簧長度L0，彈簧下端掛上砝碼盤時，彈簧長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10 g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.4035.3537.4039.30(3)如圖是小明根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與_(填“L0”“Lx”或“L1”)的差值。(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)。(5)由于彈簧自身有重量，小明在測量時沒有考慮彈簧的自重，這樣導(dǎo)致勁度系數(shù)的測量值與真實值相比_(填“偏

42、大”“偏小”或“相等”)。答案(3)Lx(4)4.9(5)相等解析(3)由圖可知，當(dāng)m10 g時，x2 cm，即xL1Lx，所以橫軸是彈簧長度與Lx的差值。(4)根據(jù)胡克定律，F(xiàn)kx，而Fmg，故有：kg9.8 N/m4.9 N/m。(5)由實驗原理可知，本實驗只計算L1L6與Lx的差值，與原長L0是否準(zhǔn)確無關(guān)，所以彈簧自重引起L0的測量值偏大對實驗的結(jié)果沒有影響，所以勁度系數(shù)的測量值與真實值相比是相等的。4(2019廣東惠州二模)為了探究加速度與合外力的關(guān)系，甲、乙、丙、丁四個實驗小組分別采用圖甲、圖乙、圖丙、圖丁所示的實驗裝置，小車總質(zhì)量用M表示(乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車

43、和與小車固連的小滑輪，四個圖中的M均相等)，鉤碼總質(zhì)量用m表示。丁組同學(xué)先按圖丁將木板有定滑輪的一端墊起，調(diào)整木板傾角，使小車恰好帶著鉤碼和紙帶一起沿木板向下勻速運(yùn)動，再保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，然后接通電源釋放小車，使之由靜止開始加速運(yùn)動并在紙帶上打點，如圖戊所示。重力加速度g已知，試回答下列問題：(1)甲、乙、丙三組實驗必須平衡小車和長木板之間的摩擦力的實驗小組是_。(填“甲”“乙”或“丙”)(2)甲、乙、丙、丁四組實驗時必須滿足“Mm”的實驗小組是_。(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)(3)實驗時各組同學(xué)的操作均完全正確，甲、乙、丙三組同學(xué)作出的aF圖線如圖己所示(乙組同學(xué)所用

44、F為傳感器讀數(shù)，丙組同學(xué)所用F為彈簧測力計示數(shù))，則甲、乙、丙三組實驗對應(yīng)的圖線依次是_、_、_。(填“A”“B”或“C”)(4)實驗時丁組同學(xué)操作的小車加速下滑受到的合力F_，該組同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過調(diào)整改變小車所受合力，多次實驗，由實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線如圖庚所示，則小車質(zhì)量為_ kg。答案(1)甲乙丙(2)甲(3)CBA(4)mg2解析(1)本實驗探究的是當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運(yùn)動的加速度與它所受的合外力的關(guān)系，所以三個實驗小組都需要平衡摩擦力，即甲、乙、丙都需要平衡摩擦力。(2)乙和丙繩子的拉力可以由彈簧測力計和力傳感器直接得到，不需要用重物的重力代替，而丁組實驗小車加速運(yùn)

45、動時沒有鉤碼，所以乙、丙、丁三組不需要滿足Mm，而甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足Mm。(3)甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足Mm，隨著m的增大，不滿足Mm時，圖線出現(xiàn)彎曲，所以甲組對應(yīng)的是C；根據(jù)裝置可知，乙圖有FMa，得aF，丙圖有2FMa，得aF，可知丙組的aF圖線斜率較大，所以丙組對應(yīng)A，乙組對應(yīng)B。(4)丁圖情況下，小車勻速運(yùn)動，細(xì)繩中的拉力等于鉤碼的重力mg，且與小車受到的其他力平衡；戊圖情況下，撤去鉤碼和細(xì)繩，小車受到的其他力不變，故此時小車加速下滑時受到的合力Fmg。由牛頓第二定律得：aF，由圖庚所示的aF圖線可知，圖象斜率：k，則小車的質(zhì)量：M2 kg。5(201

46、9河北衡水中學(xué)高三二調(diào))如圖甲所示的實驗裝置可以驗證“牛頓第二定律”，兩個相同的小車放在光滑水平桌面上(側(cè)視圖只畫了一個小車)，右端各系一條細(xì)繩，跨過定滑輪各掛一個小盤，增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力，增減車上的砝碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系一條細(xì)線，用一個黑板擦把兩細(xì)線同時按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止(如圖乙)。抬起黑板擦兩車同時運(yùn)動，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩車位移的大小。(1)該實驗中，盤和盤中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)_(填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“等于”)小車的總質(zhì)量。(2)圖丙為某同學(xué)在驗證“合外力不變，加速度與質(zhì)量成反比”時的實驗記錄，已測得

47、小車1的總質(zhì)量M1100 g，小車2的總質(zhì)量M2200 g。由圖可讀出小車1的位移x15.00 cm，小車2的位移x2_ cm，可以算出_(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，_(填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)遠(yuǎn)小于(2)2.47(2.462.48)2.02(2.02或2.03)等于解析(1)設(shè)盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m，小車的總質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律有：TMa，mgTma，得小車受到的拉力T。由此可知，當(dāng)mM時，Tmg，可用盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力。(2)由圖可知，小車2的位移為2.47 cm，由勻加速直線運(yùn)動的位移公式可知，xat2，即a，由于時間相等，

48、所以2.02；由數(shù)據(jù)可知2，故近似有。6(2019安徽合肥二模)某課外小組利用圖甲裝置探究物體的加速度與所受合力之間的關(guān)系，請完善如下主要實驗步驟。(1)如圖乙，用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d_ cm。(2)安裝好光電門，從圖甲中讀出兩光電門之間的距離s_ cm。(3)接通氣源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，根據(jù)滑塊通過兩光電門的時間_(選填“相等”或“不相等”)可判斷出導(dǎo)軌已調(diào)成水平。(4)安裝好其他器材，并調(diào)整定滑輪，使細(xì)線水平。(5)讓滑塊從光電門1的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計測出遮光條經(jīng)過光電門1和2的時間分別為t1和t2，計算出滑塊的加速度a1_(用d、s、t1和t2表示)，并記錄對應(yīng)的拉力傳感器的

49、讀數(shù)F1。(6)改變重物質(zhì)量，多次重復(fù)步驟，分別計算出加速度a2、a3、a4，并記錄對應(yīng)的F2、F3、F4。(7)在aF坐標(biāo)系中描點，得到一條通過坐標(biāo)原點的傾斜直線，由此得出_。答案(1)0.550(2)50.0(3)相等(5) (7)物體質(zhì)量一定時，其加速度與所受合力成正比解析(1)由圖乙可知，該游標(biāo)卡尺為20分度，精確度為0.05 mm，讀數(shù)為5 mm0.0510 mm5.50 mm0.550 cm。(2)兩光電門之間的距離s73.0 cm23.0 cm50.0 cm。(3)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時，滑塊不掛鉤碼和細(xì)線，判斷氣墊導(dǎo)軌水平的依據(jù)是：接通氣源后，反復(fù)調(diào)節(jié)旋鈕，使滑塊可靜止于導(dǎo)軌的任

50、何位置；或接通氣源后，給滑塊一個初速度，反復(fù)調(diào)節(jié)旋鈕，使滑塊通過兩光電門的時間相等。 (7)通過坐標(biāo)原點的傾斜直線是正比例函數(shù)圖線，故說明物體質(zhì)量一定時，其加速度與所受合力成正比。7.(2019湖北荊州高三四月質(zhì)檢)用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端自然伸長至O點；在O點右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門，計時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連。先用米尺測得B、C兩點間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，然后由靜止釋放，計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t，用米尺測量A、O之間的距離x。(1)計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是v_。(2)為

51、求出彈簧的彈性勢能，還需要測量_。(填字母序號)A彈簧原長 B當(dāng)?shù)刂亓铀俣菴滑塊(含遮光片)的質(zhì)量(3)若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，彈性勢能的測量值與真實值比較將_。(填字母序號)A偏大 B偏小 C相等答案(1)(2)C(3)A解析(1)滑塊離開彈簧后的運(yùn)動可視為勻速運(yùn)動，故可以用BC段的平均速度表示滑塊脫離彈簧時的速度，則有：v。(2)由能量守恒定律可知，彈簧的彈性勢能等于滑塊增加的動能，故應(yīng)求解滑塊的動能，根據(jù)動能表達(dá)式可知，還需測量滑塊的質(zhì)量，故選C。(3)若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，導(dǎo)致滑塊通過兩光電門的時間將減小，那么測得速度偏大，因此彈性勢能的測量值也偏大，故選A。8(2019陜西渭

52、南二模)用光電計時器等器材做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗，如圖所示。在滑塊上安裝一遮光條，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，并通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，光電計時器安裝在B處。測得滑塊(含遮光條)的質(zhì)量為M，鉤碼總質(zhì)量為m，遮光條寬度為d、導(dǎo)軌上A點到B點的距離為L，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。將滑塊在圖示A位置釋放后，光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間為t。(1)選擇A到B的物理過程，則滑塊(含遮光條)與鉤碼組成系統(tǒng)重力勢能的減少量為_，動能的增加量為_。(2)某同學(xué)通過改變A點的位置，得到幾組不同的L，同時測出相應(yīng)的t，他通過作L()2圖象，發(fā)現(xiàn)該圖象是過原點的一條直線，就此能否得出系統(tǒng)機(jī)械

53、能守恒的結(jié)論？_(填“能”或“不能”)。答案(1)mgL(mM)()2(2)不能解析(1)根據(jù)功能關(guān)系，重力勢能的減少量等于重力做功的值，所以EpmgL；滑塊通過光電門的速度v，所以系統(tǒng)動能的增加量Ek(Mm)v20(mM)2。9(2019江蘇省丹陽市丹陽高級中學(xué)三模)某小組測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖甲所示。(1)實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示。從某個清晰的點O開始，每5個點取一個計數(shù)點，依次標(biāo)出1、2、3，量出1、2、3點到O點的距離分別為s1、s2、s3，從O點開始計時，1、2、3點對應(yīng)時刻分別為t1、t2、t3，求得1，2，3，作出t圖象如圖丙所示，圖線的斜率為k，截距為

54、b。則木塊的加速度a_；b的物理意義是_。(2)實驗測得木塊的加速度為a，還測得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為m和M，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則動摩擦因數(shù)_。(3)關(guān)于上述實驗，下列說法中錯誤的是_。A木板必須保持水平B調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行C鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量D紙帶與打點計時器間的阻力是產(chǎn)生誤差的一個因素答案(1)2kO點的瞬時速度(2)(3)C解析(1)由題意可知，0t時間內(nèi)的等于時刻的瞬時速度，即v，而vv0a，則有v0t。則t圖象的斜率k，即a2k。圖線縱軸截距b是t0時刻對應(yīng)的速度，即表示打O點時木塊的瞬時速度。(2)對鉤碼和木塊，由牛頓第二定律得：mgTma，TmgMa

55、解得：。(3)為了保證木板受到的壓力大小等于木塊的重力大小，木板必須保持水平，故A正確；調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行，從而使拉力與滑動摩擦力共線，故B正確；由的表達(dá)式推導(dǎo)可知，鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于木塊的質(zhì)量，故C錯誤；設(shè)紙帶與打點計時器間的阻力為f，則mgTma，TMgfMa，可得，與(2)中表達(dá)式比較可知，紙帶與打點計時器間的阻力是產(chǎn)生誤差的一個因素，故D正確。本題選說法錯誤的，故選C。10(2019河南六市高三第二次聯(lián)考)如圖是用來驗證動量守恒定律的實驗裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點，O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱。實驗時，將球1拉到A點，同時把球2放在立柱上，由靜止釋放球1，當(dāng)它擺到

56、懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞。碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點，球2落到水平地面上的C點。測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒?，F(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為a，B點離水平桌面的距離為b，C點與桌子邊沿間的水平距離為c，此外，還需要測量的量是_、_、_和_。據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中驗證動量守恒定律的表達(dá)式為_。答案彈性球1的質(zhì)量m1彈性球2的質(zhì)量m2立柱高h(yuǎn)桌面高Hm1m1m2解析要驗證動量守恒定律，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量1、2兩個小球的質(zhì)量m1、m2，要通過平拋運(yùn)動的分位移公式求解碰撞后球2的速度，所以要測量立柱高h(yuǎn)，桌面高H；球1從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)

57、機(jī)械能守恒定律，有：m1g(ah)m1v，解得：v1；碰撞后球1上升到最高點的過程中，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：m1g(bh)m1v，解得：v2，碰撞后球2做平拋運(yùn)動，有：t ，所以球2碰后速度為：v3，該實驗中驗證動量守恒定律的表達(dá)式為：m1v1m1v2m2v3，代入數(shù)據(jù)得：m1m1m2。11(2017北京高考)如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運(yùn)動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。(1)打點計時器使用的電源是_(選填選項前的字母)。A直流電源 B交流電源(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_(選填選項前的字母)。A把長木板右端墊高 B改變小車的質(zhì)量在不掛重物且_(選填選項前的字母)的情況下，輕推一下小車。若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。A計時器不打點 B計時器打點(3)