1、1专题 10 实验专题近几年命题趋势已经由设计性实验逐渐改为教材实验的迁移，教材中的实验是高考创新实验的命题根源，这就要求我们在高考实验备考中要紧扣教材中的实验，弄清和掌握教材中每一个实验的实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析等，对每一个实验都应做到心中有数，并且能融会贯通一、研究匀变速直线运动-例 1、 （2018 洛阳名校联考）在“探究小车速度随时间变化规律”实验中。(1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验，_(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_(选填“需要”或“不需要”)测量小车的质量。(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图乙所示。在纸带上，连续 5 个点为一个计数点，
2、相邻两个计数点之间的距离见下表，并画出对应的图线(其中横坐标数值表示第几个 0.1 s，纵坐标对应的该0.1 s 内物体的位移)如图丙所示。则小车的速度随时间_(选填“是”或“不是”)均匀变化；整个过程中小车的平均加速度为_ m/s 2。(保留两位有效数字)热点分析经典例题2图丙时间 t/0.1 s 1 2 3 4 5 6相邻计数点的距离 xn/cm 1.45 2.45 3.46 4.44 5.45 6.46【参考答案】（1）不需要 不需要 （2）是 1.0二、探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系例 2（2018 广东韶关二模）某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生保护动物，他对此行为表示强烈谴责
3、，为了教育其他同学不要玩弹弓，他想用学过的物理知识来实际测量它的威力。于是他准备了一个节目中类似的弹弓（如图甲），它每侧固定有两根完全相同的橡胶管。金属弹珠质量为 10g，直径为10mm。（1）他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律，为了验证猜想进行了实验。由于3实验室的传感器量程较小，于是他取其中一根橡胶管进行实验，通过传感器拉动橡皮管，记下它每一次的长度 L 及对应的拉力 F 大小，并在坐标纸画出图乙所示的图象。为了便于研究，他在老师的启发下将原图象拟合成如图丙所示，请你根据图象，计算出该单根橡胶管的原长 L0_，劲度系数 k_。（2）同学查阅资料发现，当弹丸发射后的比动
4、能 (动能与最大横截面积的比值)超过 1.8J/cm2就可被认定为枪支，并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能 E 与形变量 x 的关系式可表示为 Ep=1kx2在一次测试中弹弓每侧的橡皮管组拉至 49cm 长。请你估算弹珠离开弹弓时的比动能_( 取 3，结果保留两位有效数字) 【参考答案】 （1）70N/m 34cm（2）4.2J/cm 2当弹弓拉到 49cm 时，由机械能守恒弹珠的比动能 ，代入数据解得 。三、 验证平行四边形定则例 3(2018襄阳联考)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮条的图钉，O 为橡皮条与细绳的结点，OB 与 OC 为
5、细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。4(1)如果没有操作失误，图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 方向的是_。(2)本实验采用的科学方法是_。A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法(3)实验时，主要的步骤是：A在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置 O。记录下 O 点的位置，读出两个弹簧测力计的示数 F1和 F2；D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧
6、测力计的拉力 F1和 F2的图示，并用平行四边形定则求出合力 F；E只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数 F，记下细绳的方向，按同一标度作出 F的图示；F比较 F和 F 的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中：有重要遗漏的步骤的序号是_和_；遗漏的内容分别是_和_。【参考答案】：(1)F (2) B (3) C E C 中应加上“记下两条细绳的方向” E 中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置 O”四、 验证牛顿运动定律例 4（2018 中原名校联盟质检）某实验小组在做“验证牛顿第二定律”实验中（1）在闭合开关之前，甲同学将实验器材组装成如图甲所示请指
7、出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中两点即可）：_；_（2）乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图乙所示的一条纸带，图中相邻两计数点5之间还有四个点没有画出，且打点计时器每 002 s 打一个点，由图中的数据可计算出小车加速度为_ms 2 （保留两位有效数字）（3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中，保持沙和沙桶的总质量不变，小车自身的质量为 M 且保持不变，改变小车中砝码的质量 m，并测出小车中放不同质量砝码时所对应的加速度 a，以 m 为横坐标，1a为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的 1a m 关系图线，图中纵轴上的截距为 b，则小车受到的拉力大小为_【参考答案】
8、（1）用的是直流电源 木板的右端没有垫高(或小车离打点计时器太远)（2）0.50(或 0.49) （3） M /b（3）保持沙和沙桶的总质量不变，即拉力 F 保持不变，小车所受合外力不变改变小车中砝码的质量 6m，即改变了小车和砝码的质量之和 M m.由牛顿第二定律可知， F( M m)a，即 1= F m ,.由题图丙可知，纵轴上的截距为 b F,故小车受到的拉力大小为 F b。五、探究动能定理实验例 5（2018 云南建水四校联考）在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小
9、车尾部相连接，打点计时器打点周期为 T，实验的部分步骤如下： 平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_的点。测量小车和拉力传感器的总质量 M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后，打出一条纸带，关闭电源。在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O， A， B， C， D， E 等多个计数点，各个计数点到 O 点间的距离分别用 hA， hB， hC， hD， hE表示，则小车和拉力传感器在计时器打下 D 点时的动能表达式为，若拉力传感器的读数
10、为 F，计时器打下 A 点到打下 D 点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为。某同学以 A 点为起始点，以 A 点到各个计数点动能的增量 为纵坐标，以 A 点到各个计数点拉力对小车所做的功 W 为横坐标，得到一条过原点的倾角为 45的直线，由此可以得到的结论是【参考答案】间距相等 释放小车 ；外力所做的功，等于物体动能的变化量7六、打点计时器验证机械能守恒定律例 6(2016张掖模拟)如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤 A 栓在长 L 的轻绳一端，另一端固定在 O 点，在 A 上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成 角时由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板
11、P 阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，实验中还应该测量的物理量：_。(2)根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度 v_。(3)根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为_。【名师解析】(1)铁片在最低点飞出时做平抛运动，平抛的初速度即为铁片在最低点的速度，根据平抛运动规律可知： x v0t， y gt2，因此要想求出平抛的初速度，应该测量遇到挡板后铁片的水平位移 x 和竖12直下落高度 h。8(3)下落到最低点过程中，铁片重力势能的减小量等于其重力做功，因此有： Ep mgh
12、mgL(1cos )动能的增量为： Ek mv12 20根据 Ep Ek得机械能守恒的关系式为： gL(1cos )gx24h【参考答案】(1)铁片遇到挡板后铁片的水平位移 x 和竖直下落高度 h (2) x (3) gL(1cos g2h gx24h ) 七、探究弹性势能实验例 7(2014广东高考)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。(1)如图甲所示，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 9.80 m/s2)。砝码质量/g 50 100 150弹簧长度/cm 8
13、.62 7.63 6.66(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图乙所示，调整导轨使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小_。9(3)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_。(4)重复(3)中的操作，得到 v 与 x 的关系如图丙所示，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)要调整气垫导轨水平使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度相等。(3)根据机械能守恒定律，释放滑块后，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。【参考答案】(1)50 (2)相等 (3)滑
14、块的动能 (4)正比 压缩量的平方八、研究平抛运动10例 8（2018 北京大兴一模） “研究平抛运动”实验中，A 实验小组选用如图 1 实验装置，她们让钢球从斜槽固定位置滚下从槽的末端飞出做平抛运动，用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置，得到钢球平抛运动的轨迹，并利用轨迹求出钢球平抛运动的初速度。除图中所给的实验器材外，完成本实验还需要的测量工具是 刻度尺 为保证钢球飞出后做平抛运动，斜槽末端必须水平。请简要说明，在实验操作中你是如何检测斜槽末端是否水平的。 看小球能否静止在轨道的边缘 如图 2 所示，在实验中记下钢球的平抛初位置 O 点，用悬挂的重锤确
15、定竖直线。取下白纸以 O 为原点，以竖直线为 y 轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。如果平抛运动的轨迹是一条抛物线，那么轨迹上任意一点的 y 坐标与 x 坐标理论上应满足 y=ax2，若设初速度为 v0，重力加速度为 g，关系式中的 a 应等于：A B C DB 实验小组为了更方便研究平抛运动，他们在实验中用频闪光源代替钢球，频闪光源的频率为 50Hz，抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹（如图 3） 。将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标。下图中 M1、M 2、M 3是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹，M 1、M 2、M 3的坐标见表格，通过
16、计算可得频闪光源平抛运动的初速度为 0.5 m/s，当地的重力加速度为 9.75 m/s 2M1 M2 M3x/cm 1.0 2.0 3.0y/cm 0.40 1.19 2.37该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动，利用中的实验装置完成实验并测量相关数据，通过计算机绘出如图 4 所示的 Vyt 图象，并拟合出表达式，图中 Vy 为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度。他们通过分析图象和表达式可以得出的结论是 AD 。11A斜槽末端可能不水平B频闪光源与斜槽之间存在摩擦C频闪光源在水平方向上做匀速直线运动D频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动【参考答案】刻度尺，看小
17、球能否静止在轨道的边缘，D，0.5，9.75，AD。九、验证动量守恒定律例 9（2018 高考仿真卷七）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车 A 的前12端粘有橡皮泥，推动小车 A 使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车 B 相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的装置如图甲所示，在小车 A 后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上)。 A 为运动的起点，则应选_段来计算 A 碰前的速度，应选_段来计算 A 和 B 碰后的共同速度。(以上两空选填“
18、 AB”或“ BC”或“ CD”或“ DE”)(2)已测得小车 A 的质量 m10.4 kg，小车 B 的质量为 m20.2 kg，则碰前两小车的总动量为_kgm/s，碰后两小车的总动量为_kgm/s。【参考答案】(1) BC DE (2)0.420 0.417小车 A 在碰撞前的动量p0 m1v00.41.050 kgm/s0.420 kgm/s碰撞后 A、 B 的共同速度v m/s0.695 m/sDE5T 6.9510 250.02碰撞后 A、 B 的总动量p( m1 m2)v(0.20.4)0.695 kgm/s0.417 kgm/s。十、探究加速度与外力和质量的关系13例 10（20
19、18 安阳二模）某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验，采用的实验装置如图 1 所示。(1)本实验中_(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_(填“需要”或“不需要”)钩码的质量远小于小车的质量。(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图 2 所示，在纸带上，连续 5 个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离依次为 ， ， ， ， ，打点计时器的频率 f=50Hz，则打纸带上第 5 个计数点时小车的速度为_m/s，整个过程中小车的平均加速度为_m/s 2。(结果均保留 2 位有效数字)【参考答案】(1)需要；不需要；(2)0.49；1.0十一、气垫导轨验证机械能守恒定律6
20、、 例 11（2018 黑龙江齐齐哈尔一模）某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律，在气垫导轨的滑块上装上一个挡光片和一个方盒，测得滑块、方盒及挡光片的总质量为 M，气垫导轨的右端固定一个定滑轮，细线绕过定滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有 6 个钩码，每个钩码的质量为 m，当地的重力加速度为14g。 （桌面足够高）（1）先用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图所示，则宽度 d= mm。（2）实验前应先调节气垫导轨水平，方法是：取下砝码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上任意位置都能 ，则导轨水平。（3）先挂上 6 个钩码，将横跨由某一固定位置由静止释放，滑块上的挡光片通
21、过光电门的时间为 t，则滑块通过光电门的速度为 （用题中所给字母表示） 。（4）每次将 1 个钩码移放到滑块上的方盒中，滑块均由同一位置由静止释放，重复实验，记录每次悬挂钩码的个数 n 及挡光片通过光电门的时间 t，在坐标纸上作出 n 21t图象，如图所示。要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是 。设此物理量的测量值为 x，要验证机械能守恒定律，在误差允许的范围内，作出的图象斜率 k= 。【参考答案】 （1）5.20 （2）保持静止 （3）d/t （4）滑块开始滑动时挡光片到光电门的距离 26Mmdgx151（2018 高考仿真卷六）伽利略在两种新科学的对话一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑
22、是一种匀变速直线运动，同时他还用实验验证了该猜想。某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。实验操作步骤如下：让滑块从距离挡板 s 处由静止沿倾角为 的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，让水箱中的水流到练兵场16量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流均匀稳定)；记录下量筒收集的水量 V；改变 s，重复以上操作；将测得的数据记录在表格中。次数 1 2 3 4 5 6s/m 4.5 3.9 3.0 2. 1 1.5 0.9V/mL 90 84 62 52 40(1)该实验用量筒中收集的水量来表示_。A水箱中水的体积 B水从水箱中流出的速度
23、C滑块下滑的时间 D滑块下滑的位移(2)某同学漏填了第 3 组数据中量筒收集的水量 V，若实验正常，你估计 V_mL；若保持下滑的距离 s、倾角 不变，增大滑块的质量，水量 V 将_(填“增大” “不变”或“减小”)；若保持下滑的距离 s、滑块质量不变，增大倾角 ，水量 V 将_(填“增大” “不变”或“减小”)。(3)下列说法中不属于该实验误差来源的是_。A水从水箱中流出不够稳定B滑块开始下滑和开始流水不同步C选用的斜面不够光滑D选用了内径较大的量筒2.（2018 开封质检）某兴趣小组利用如图 a 所示的实验装置探究“小球速度和下落高度的关系” ，通过电磁铁控制的小球从 A 点自由下落，经过
24、光电门 B 记录下挡光时间 t 测出 AB 之间的距离 h。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中心的激光束。（1）用游标卡尺（主尺的最小分度为 1mm）测量小球的直径 d，示数如图 b 所示，其读数为 cm。17（2）根据速度定义，小球通过光电门 B 的瞬时速度的表达式 v= （用测得的物理量的符号表示） 。（3）改变 B 的位置，测得多组数据，作出图象得到 v2与 h 的关系如图 c 所示。若图象的斜率为 k，还能得到当地的重力加速度 g= 。3(2018深圳联考)把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数，如图甲所示。(1)未挂钩码之前，指针 B 指在刻度尺如图乙所示的
25、位置上，记为_ cm；(2)将质量 50 g 的钩码逐个挂在弹簧的下端，逐次记录两弹簧各自的伸长量；所挂钩码的质量 m 与每根弹簧的伸长量 x，可描绘出如图丙所示的图象，由图象可计算出弹簧的劲度系数 k _ N/m；(取重力加速度 g9.8 m/s 2)(3)图丙中，当弹簧的伸长量超过 17 cm 时其图线为曲线，由此可知，挂上第_个钩码时，拉力已经超过它的弹性限度，这对测量弹簧的劲度系数_(选填“有”或“没有”)影响(弹簧的弹性限度足够大)。4（2018洛阳联考）轻弹簧是物理中的重要模型。小丽用题图甲所示的装置验证“力的平行四边形定则” 。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操
26、作如下，请完成下列相关内容：18A如图甲，在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置 O；B卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端，用两弹簧秤将弹簧末端拉到同一位置 O，记录细绳套 AO、 BO 的 及两弹簧秤相应的读数。图乙中 B 弹簧秤的读数为 N；C小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力 FA、 FB的大小和方向如图丙所示，请在图丙中作出 FA、 FB的合力 F；D已知钩码的重力，可得弹簧所受的拉力 F 如图丙所示，观察比较 F 和 F，得出结论。某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丁所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。那么，该弹簧的劲度系
27、数 k= N/m（保留两位有效数字） 。5(2016广东四校联考)(6 分)在“验证力的平行四边形定则”实验中。(1)某次实验中两弹簧测力计的读数分别为 F11.92 N， F23.84 N，如图甲所示， F1和 F2的合力大小 F合 _N(保留三位有效数字)。现保持 F2方向不变，减小 F1和 F2的夹角，为了使橡皮条的结点拉到同样的位置 O 点，下列说法正确的是_。图甲A F1一定减小B F1一定增大C F2一定减小图丁图甲 图乙 图丙19D F2一定增大(2)某同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图乙所示，他根据图中信息得出了弹簧的劲度系数 k_
28、N/m(保留两位有效数字)。6.用如图所示的装置验证牛顿第二定律。（1）除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_（选填正确选项的字母） 。A秒表B天平（含砝码）C弹簧测力计D刻度尺（2）在实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示。已知相邻计数点间的时间间隔为 T，且相邻间距x1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6已量出，则小车加速度的表达式为 a=_。(3)数据在坐标系中作出了图所示的 a F 图象图线不过坐标原点的原因是_20aF小车的质量为_kg.7（2017 北京西城二模）利用如图 1 所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。 除了图中所给的器材以及
29、交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_ 。A秒表 B天平（含砝码） C弹簧测力计 D刻度尺 甲同学实验时这样平衡摩擦力。按图 2 装置把实验器材安装好，先不挂重物，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_运动。 甲同学利用 v-t 图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图 2 所示的坐标系中。请在坐标系中作出小车运动的 v-t 图像，并利用图像求出小车此次运动的加速度 a =
30、 _m/s2。 乙同学在验证小车加速度 a 与所受拉力 F 的关系时，根据实验数据作出的 a-F 图像如图 3 所示。发现图线不过原点，原因可能是_。A木板一端垫得过高 B木板一端垫得过低 C盘和砝码的总质量太大了 D盘和砝码的总质量太小了 21 丙同学作出的 a-F 图像如图 4 所示。发现图线有一段是曲线，他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进：他先将一些砝码放在小车上；之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘上；重复多次实验，直到将砝码全部移到盘中；根据测得的数据，绘制出小车加速度 a 随着盘和盘中的砝码所受重力 F 变化的关系图线，得到的是一条过原点的直线。已知盘和所有
31、砝码的总质量为 m，小车的质量为 M。请你分析说明图线为直线的原因，并说明图线斜率的物理意义。8.（2018 名校模拟）如图 1 是一实验小组“探究外力做功与速度变化的关系”的实验装置，将光电门固定在轨道上的 B 点，质量为 M 的小车中放置了 N 个相同的钩码，需要增加细绳上的拉力时，每次从小车里拿出一个钩码挂到绳子下端，让小车从位置 A 由静止释放，记下遮光条的挡光时间。（1）实验开始前该小组将两个同样宽度的遮光条分别固定在小车的前端和后端，将长木板的右端垫高，不挂钩码，轻推小车使小车运动，若满足_-，则说明已经平衡了摩擦力。（2）将小车后端的遮光条去掉，测出 A、 B 之间的距离 x，用
32、游标卡尺测出光电门遮光条的宽度如图 2所示，则 d=_cm；某次实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t=210-2s，则小车经过光电门时的速度为_ m/s。（3）依次从小车中取出钩码挂在左端细绳上，让小车从位置 A 由静止释放，并记下对应遮光条通过光电门的时间 t，处理数据时，该小组作出了钩码个数 n 和挡光时间 t 关系如图 3，通过 关系图线，可以得出的结论是_。9.某同学利用图甲的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量 1.0mkg的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的点，如图F
33、a22乙所示，A、B、C 分别为所选取的计数点，且 O为开始打出的第一点，A 是打出的第二个点，AB 之间有若干点未标出，打点计时器工作频率为 50Hz，重力加速度 g取 29.80/ms。（1）释放纸带前，纸带的_（选填“ O”或“ C”）端在上面；OA 两点间距应接近 cm（取一位有效数字）（2）重物从 O 运动到 C 的过程中，动能的变化量 _JKE，从开始下落起至 C 点，重锤的重力势能减少量是 p_JE，因此可以得出的结论是 （结果取两位有效数字） ；(3).即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的 E P也一定略 E K(填大于或小于)，这是实验存在系统误
34、差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是。（4）在实验数据处理时，如果以2v为纵轴，以 O 到该点的距离 d 为横轴，根据实验数据绘出2vd图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为_10.（2016河南三门峡模拟）某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验。 A、 B 是质量均为 m 的小物块， C 是质量为 M 的重物， A、 B 间由轻弹簧相连， A、 C 间由轻绳相连。在物块 B 下放置一压力传感器，重物 C 下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物 C 的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为 g。实验
35、操作如下： （1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现释放 C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出 C 的速度为 v。（2）在实验中保持 A， B 质量不变，改变 C 的质量 M，多次重复第（1）步。该实验中， M 和 m 大小关系必需满足 M _ m。（选填“小于” 、 “等于”或“大于” ）为便于研究速度 v 与质量 M 的关系，每次测重物的速度时，其 C 下降的高度应_（选填“相同”或“不同” ）23根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出_（选填“ Mv2”、 “v12”或“ v2 1Mm”）图线。根据问的图线知，图线在纵轴上截距为 b，则弹簧
36、的劲度系数为_（用题给的已知量表示） 。11（2018 云南建水四校联考）.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点.他的实验操作是:在小球 A， B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使 A 球水平飞出，同时 B 球被松开.他观察到的现象是:小球 A， B (填“同时”或“不同时”)落地;让 A， B 球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片. A 球在空中运动的时间将 (填“变长” ，“不变”或“变短”)；上述现象说明:平抛运动的时间与 大小无关，平抛运动的竖直分运动是 运动.12（2018 中原名校联盟质检）某实验小组在做“验证牛顿第二定律”实验中（1）在闭合开关之前，甲同学将实验器材组装
37、成如图甲所示请指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中两点即可）：_；_（2）乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图乙所示的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有四个点没有画出，且打点计时器每 002 s 打一个点，由图中的数据可计算出小车加速度为24_ms 2 （保留两位有效数字）（3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中，保持沙和沙桶的总质量不变，小车自身的质量为 M 且保持不变，改变小车中砝码的质量 m，并测出小车中放不同质量砝码时所对应的加速度 a，以 m 为横坐标，1a为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的 1a m 关系图线，图中纵轴上的截距为 b，则小车受到的拉力大小
38、为_1【参考答案】(1)C (2)75(7476 均算正确) 不变 减小 (3)C252【参考答案】 （6 分） （1） 0.725（2 分） （2） d/t（2 分）（3） k/2 （2 分）【名师解析】 （1）游标卡尺读数规则，小球直径测量值为d=7mm+50.05mm=7.25mm=0.725cm。（2）根据速度定义，小球通过光电门 B 的瞬时速度的表达式 v=d/t。（3）由自由落体运动规律，v 2=2gh， v2与 h 的关系图象的斜率 k=2g，解得当地的重力加速度 g=k/2。3【参考答案】 (1)11.50 (2)28 (3)5 没有(3)由图象中的数据可知，当弹簧的伸长量为
39、14 cm 时，对应的拉力是 1.96 N，所以其劲度系数： k1 N/m14 N/m，弹簧的伸长量为 17 cm 时，对应的拉力F x 1.9614.0010 2F k1 x140.17 N2.38 N， n 4.86，由此可知，挂上第 5 个钩码时，拉力已经超过2.389.80.050它的弹性限度，这时，弹簧的图线仍然是直线，说明对测量弹簧的劲度系数没有影响。4【参考答案】方向 11.40 如图所示 605. 26【参考答案】(1)3.33(3.203.40 均对) C (2)59(591)6.【答案】 （1）BD；（2） 6541239xxT；（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； 0.5
40、【解析】 （1）利用天平测量质量，利用打点计时器测量长度求加速度，所以需要天平和直尺，正确答案BD；（2）根据匀变速直线运动的推论x=aT 2，有：x6x33 a1T2x5x23 a2T2x4x13 a3T2a (a1+a2+a3)小车加速度的表达式为 a=6541239xxT(3)由图象可知，当 F0 时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足； a F 图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知 .0261akF，故小车和传感器的总质量 M 1k0.5 kg.7.【参考答案】 BD 匀速直线 如图。1.00 A （10 分）27 根据牛顿第二定律，可得 mMFa，其中 M+m 为定
41、值，所以 a-F 图像为过原点的直线，斜率为1Mm。 （4 分）如图 4 所示 a-F 图像不过原点，在力 F 为零时，就有了加速度，说明平衡摩擦力过度，原因是木板一端垫得过高。 根据牛顿第二定律，可得 mMa，其中 M+m 为定值，所以 a-F 图像为过原点的直线，斜率为1Mm。8.【名师解析】（1）摩擦力平衡后，不挂钩码，轻推小车使得小车沿长木板运动，则小车将做匀速运动，两挡光条的挡光时间相等；（2）如图可知，挡光条的宽度为 d=5+0.054=5.20mm=0.520cm，小车通过光电门的速度为；28（3）由图可知，钩码个数 n 与 成正比，重力对钩码做功为 nmgx，系统动能增加量为，
42、由此可知：重力对钩码做功与钩码和小车组成的体系动能增加量成正比。【参考答案】（1）前后两个遮光条的挡光时间相等；（2）0.520；0.26；（3）重力对钩码做功与钩码和小车组成的系统动能增加量成正比。9.【参考答案】(1)C；0.2cm； （2）0.67 ；0.68；在重力的作用下，物体的动能和势能相互转化，但总的机械能守恒；(3) 大于； 重锤下落时受到空气阻力以及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤机械能减小。(4) 重力加速度 g【名师解析】试题分析：（1）因纸带打出的第一点是 O 点，故释放纸带前，纸带的 C 端在上面；由自由落体运动2210.m.chgt，所选择的纸带第，两点间距应接近
43、 0.2cm10【参考答案】大于 相同 v2 1Mm bg24【名师解析】实验过程中需要 C 物体下落，故 M 和 m 大小关系必需满足 M 大于 m。实验中需要控制重力做功一定，为便于研究速度 v 与质量 M 的关系，每次测重物的速度时，其 C 下降的高度应相同。开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零，此时弹簧压缩 x=mg/k；释放 C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，弹簧拉伸 x=mg/k，弹簧具有的弹性势能与压缩相同形变量时相等。设C 下降的高度为 h=2x=2mg/k，则由机械能守恒定律，Mgh-mgh= 12（m+M）v 2，解得： v2=4mg2/k-28mg
44、k1Mm，为得到线性关系图线，应作出 v2 1Mm图象。29由 v2=4mg2/k28mgk1M可知，图线在纵轴上截距 b=4mg2/k，弹簧的劲度系数 k= bmg24。11【参考答案】同时 不变 初速度 自由落体12【参考答案】 （1）用的是直流电源 木板的右端没有垫高(或小车离打点计时器太远)（2）0.50(或 0.49) （3） M /b（3）保持沙和沙桶的总质量不变，即拉力 F 保持不变，小车所受合外力不变改变小车中砝码的质量 m，即改变了小车和砝码的质量之和 M m.由牛顿第二定律可知， F( M m)a，即 1= F m ,.由题图丙可知，纵轴上的截距为 b ,故小车受到的拉力大小为 F b。
