力学实验（原卷版）-【高频考点】2021年高考物理二轮复习讲义+分层训练.pdf

解 密1 4力学实龄承 等航龙考凄核心考点考纲要求实验一：研究匀变速直线运动1.要求会正确使用的仪实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系器主要有：刻度尺、游实验三：验证力的平行四边形定则标卡尺、螺旋测微器、实验四：验证牛顿运动定律天平、秒表、打点计时实验五：探究动能定理器、弹簧秤等实验六：验证机械能守恒定律2.要求认识误差问题在实验七：验证动量守恒定律实验中的重要探究性实验力学实验验证性实验.研究匀变速直线运动探究弹力和弹簧伸长的关系探究动能定理 验证力的平行四边行定则验证牛顿运动定律验证机械能守恒验证动量守恒定律 步骤，实验原理实验器材实验步骤数据处理误差分析注意事项“斛密考 点 凄考克1研究勺变速直度运劭名/外备和械一、实验目的I .练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。2 .掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法（/5 =。7 2）。3 .测定匀变速直线运动的加速度。二、实验原理1 .打点计时器（1）作用。计时仪器，每隔0.0 2 s 打一次点。（2）两种打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器所用电源4 6 V低压交流2 2 0 V交流打点方式振针打点电火花打点时间间隔每隔0.0 2 s 打一次点每隔0.0 2 s 打一次点实验误差振针和纸带之间有摩擦，误差较大火花放电不会影响纸带运动，误差较小（3）纸带上点的意义表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况；可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。2 .匀变速直线运动的判断连续相等时间内的位移之差是恒量，即A X =X 2 -玉=%3-工 2=%-马=-一=恒 量（不为零），则物体做匀变速直线运动，且&3 .由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即 v=土 点 也。4.由纸带求加速度(1)用“逐差法”求加速度根据Z -玉=七一/=/一七=3 a T?,求出加速度q =、4 =二.；、”3=当 彳 尹，再计算出、“2、a3的平均值，即为物体运动的加速度，即 日=工+-一七。9T2(2)利 用 图 象 的 斜 率 求 加 速 度先根据丹=%芥 比 求 出多个时刻随对应点的瞬时速度，然 后 画 出 图 象，图线的斜率即为物体运动的加速度。三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)一端固定有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。四、实验步骤1.仪器安装(1)把固定有定滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有定滑轮的一端，连接好电路。(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。如图所示，放手后，看小车能否在长木板上平稳地加速滑行。2.测量和记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带重复实验，至少重复三次。(2)从几条纸带中选一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点，从便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减少误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即 7=0/s.正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计好的表格中。(3)利用某一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度。(4)增减所挂钩码数量，重复实验两次。3.处理数据并得出试验结论(1)由 试 验 数 据 画 出 图 象.(2)由广，图象得出小车运动的速度随时间变化的规律。五、数据处理1.目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等。2.处理的方法(1)分析物体的运动性质测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点间距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质。(2)利用逐差法求解平均加速度。(3)利用平均速度求瞬时速度。(4)利用W图象求加速度。六、误差分析1.电流频率不稳引起的实验系统误差。2.测量数据不准及描点、连线作图不准等引起的偶然误差。七、注意事项1.平行：纸带、细绳要和木板平行。2.两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取纸带。3.防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞。4.减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜。(1)作出速度-时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；(2)剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度。名/据 荣东例(2020.安徽宿州市.高-一期中)在利用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,(1)关于该实验，下列说法或操作中正确的是A.打点计时器可以使用干电池作为电源B.电火花打点计时器使用220V交流电源C.实验时先接通电源后释放纸带D.处理数据时必须将纸带上的每个实际打印点迹取作为计数点-oI2345678 9I I川I川 加ih iiili川I川加曲川li川 府h川1叫1川小川li川1川|川1 1 1 M lii|i!川!I(2)实验中得到一条清晰的纸带，如图所示是截取了其中的某一段纸带，取A、B、C、。、E五个计数点，在相邻两计数点之间还有1个点迹未画出 已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。其中计数点C所在位置的刻度尺读数为 cm。小车运动到纸带上打下。点时的速度大小是 m/s,小车的加速度大小是 m*。(最后两空计算结果保留两位有效数字)/原稼秣句1.(2020简阳市阳安中学高一月考)在做“用打点计时器研究匀变速直线运动”的实验中：(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源(220V、50Hz)、弹簧测力计。其 中 在 本 实 验 中 不 需 要 的 器 材 是：(2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，在纸带上确定出A、C、。和E共5个计数点，两个相邻计数点间还有四个点没有画出。60.30打点计时器打下。点时小车的瞬时速度VD =,m/s(结果保留三位有效数字);根据所给数据，计算小车的加速度”=.m/s2(结果保留三位有效数字)。考克2糠究弹力和弹普伸长的关系/小备a锲一、实验目的I .探究弹力和弹簧伸长的定量关系。2 .学会利用列表法、图象法、函数法处理实验数据。二、实验原理1 .如图所示，在弹簧下端悬挂钩码时弹簧会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等。2 .弹簧的长度可用刻度尺直接测出，伸长量可以由拉长后的长度进行计算。三、实验器材铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸。四、实验步骤（1）安装实验仪器（见实验原理图）。（2）测量弹簧的伸长量（或总长）及所受的拉力（或所挂钩码的质量），列表作出记录，要尽可能多测几组数据。（3）根据所测数据在坐标纸上描点，以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标。（4）按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线），所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。（5）以弹簧的伸长量为自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如果不行再考虑二次函数。五、数据处理I .列表法：将测得的尸、x填入设计好的表格之中，可以发现弹力尸与弹簧伸长量x的比值在误差范围内是相等的。2 .图象法：以弹簧伸长量x为横坐标，弹力尸为纵坐标，描出F、x各组数据相应的点，作出的拟合曲线，是一条过坐标原点的直线。3 .函数法：弹力尸与弹簧伸长量x满足尸=丘的关系。六、误差分析1 .弹簧的拉力大小不稳定。2 .钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。3 .画图时描点及连线不准确也会带来误差。七、注意事项I.不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限度。2 .尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。3 .观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。4 .统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。（2 0 2 0.福建省长泰县第一中学高一期中）某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。（1）测弹簧原长时，一定要将弹簧（填“竖直悬挂”或“水平放置在桌面上”），刻度尺要保持与弹簧平行并靠近弹簧，以免增大误差。（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小尸与弹簧长度L的关系图线，由此图线可得劲度系数k=N/m（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度L=c m o/纵踪秣习1.（2 0 2 0.海南中学高一期中）在探究弹力与弹簧伸长关系实验中，所需实验器材除了铁架台、弹簧、钩码外，还需要（选填刻度尺、天平）；在弹簧弹性限度内，弹簧下挂钩码个数越多，弹簧长度（选填不变、越长、越短）；实验数据记录在下表：弹力F/N0.300.600.901.201.50弹簧长度x/m0.0720.0830.0950.1060.118请按照规范作图要求，补充完整图中内容，并 使 用 作 图 工 具 作 出 弹 力 与 弹 簧 长 度 关 系 图 线。由此可知弹力F 与弹簧长度x 成 关 系（选填正比或反比或线性）。弹簧的劲度系数等于 N/m,图线在横轴的截距xo等于 m（保留两位有效数字）。考点3般证力的牛籽四边形定则名/点 备加锲一、实验目的i .验证互成角度的两个共点力合成时的平行四边形定则。2.学会用作图法处理实验数据和得出实验结论。二、实验原理互成角度的两个力n、22与另外一个力尸产生相同的效果，看 人、B 用平行四边形定则求出的合力产与 尸在实验误差允许范围内是否相等。三、实验器材木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺。四、实验步骤1 .用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。2 .用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0。如实验原理图所示。3 .用铅笔描下结点0的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力儿4 .只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置。，记下弹簧测力计的读数尸和细绳的方向。5 .比较广与用平行四边形定则求得的合力匕 看它们在实验误差允许的范围内是否相等。五、数据处理1 .用铅笔和刻度尺从。点沿两细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F i 和B 的图示，并以为和后为临边用刻度尺作平行四边形，过。点画平行四边形的对角线，此对角线即为合理尸的图示。2 .用刻度尺从。点按同样的标度沿记录的方向作出只有一个弹簧测力计时的拉力尸 的图示。3 .比较F和尸是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则。六、误差分析1 .误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。2 .减小误差的办法：(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。(2)作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行.七、注意事项1.位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。2.角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60。100。之间为宜。3.在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变量应尽量大一些。细绳套应适当长一些，便于确定力的方向。4.统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。/雅尔尔钠（2020广东东莞市高一期末）”研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，。为橡皮筋与细绳的结点位置，。8和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。（1）图乙中的尸与产两力中，方向一定沿4 0方向的是 o（2）关于此实验，下列情况正确的是（）A.两弹簧秤的拉力一定比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力，两个弹簧秤的拉力是分力C.如果将两个绳套换成两根橡皮筋，那么实验结果将不同D.两次拉橡皮筋结点拉到同一位置。的目的是确保两次弹簧秤拉力的效果相同（3）如图乙所示，在 探 究“共点力合成”的实验中，橡皮条一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，分别用F i与后拉两个弹簧秤，将结点拉至O点。现让B大小增大，方向不变，要使结点仍位于O点，则Q 的大小及图中 （介90）角的变化可能是（）A.增大凡 的同时增大夕角 B.减小人的同时减小口角C.增大B 的同时减小角 D.减小F l的同时增大“角%/眼踪秣习1.(2020四川成都市树德中学高一月 考)“验证力的平行四边形定则”的实验如图所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，。为橡皮筋与细绳的结点，。8 和 OC为细绳，图为白纸上根据实验要求画出的图示。(1)本实验中“等效代替”的含义是;A.橡皮筋可以用细绳替代B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图中的F 与尸两力中，方向一定沿AO方向的是,图中 是 Q、B 合力的理论值;(3)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有 oA.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时，橡皮条只需拉到和第一次试验相同的长度即可C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.试验时，弹簧测力计的外壳不能和纸面接触，否则弹簧测力计外壳和纸面的摩擦会产生误差考点4险证牛顿运劭定律名/外备和械一、实验目的1.学会用控制变量法研究物理规律。2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法。3.探究加速度与力、质量的关系，并验证牛顿第二定律。二、实验原理（见实验原理图）I .保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系。2.保持合外力不变，确定加速度与质量的关系。3.作 出 a尸图象和“一一 图象，确定其关系。m小车 纸带打点计时器梗LI L三、实验器材小车、祛码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺。四、实验步骤1.用天平测出小车和盛有祛码的小盘的质量，和 加，把数据记录在表格中。2.把实验器材安装好，平衡摩擦力。3.在小盘里放入适量的祛码，把祛码和小盘的质量W记录在表格中。4.保持小车的质量不变，改变祛码的质量，按上面步骤再做5 次实验。5.算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中。6.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示合外力，即祛码和小盘的总重力永，根据实验数据在坐标平面上描出相应的点，作图线。7.用纵坐标表示加速度小 横坐标表示小车质量的倒数，在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线。五、数据处理1.利用x=aT2及逐差法求ao2.以。为纵坐标，尸为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a 与尸成正比。3.以。为纵坐标，,为 横 坐 标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定与机成反比。m六、误差分析1.因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和祛码的总重力”g 代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和祛码的总重力。2.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。七、注意事项1.平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动。2.不重复平衡摩擦力。3.实验条件4.一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。/雅市东网（2020黑龙江哈尔滨市第六中学校高一月考）为“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置：（1）以下实验操作正确的是（）A.将木板远离滑轮的一端适当垫高，使小车在槽码的牵引下恰好做匀速运动B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行C.先接通电源，再释放小车D.改变所挂槽码的数量时，要使所挂槽码的总质量远小于小车的质量（2）图乙是实验中获取的一条纸带，己知相邻计数点间的时间间隔为0.1s,2、3 和 5、6 计数点间的距离如图所示，则小车的加速度”=m/s2；（结果保留两位有效数字）（3）研究小车的加速度。与其质量机的关系，处理数据时应作出_ _ _ _ _图像（选 填am”或）,m从图像可以看出：当作用力一定时，物体的加速度与质量成反比；（4）当小车质量一定时，将（依次取=1、2、3.）个槽码挂在细线左端，每个槽码质量均为0.010kg,通过纸带获得相应的加速度利用图丙所示“一图像可求得小车的质量为 kg。（保留两位有效数字，重力加速度g 取 10m/s2）砥 豚秣制1.（2020.广东东莞市.高一期末）”探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。小车打点计时器俄码坛打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50H z,常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是（填“直流电”或“交流电”）；（2）下 列 说 法 正 确 的 是；A.每次小车必须从靠近打点计时器的同一位置释放B.平衡摩擦力时，将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在祛码及祛码盘的牵引下恰好做匀速运动C.通过增减小车上的祛码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力D.实验时祛码及祛码盘的总质量应远大于小车的质量（3）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s,从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度。=m/s2;（结果保留两位有效数字）H 2 3 47-3.52 4-3.684-3.33）（单位:cm）（4）平衡好摩擦力后，将5个相同的祛码都放在小车上挂上祛码盘，然后每次从小车上取一个祛码添加到祛码盘中，测量小车的加速度，小车的加速度。与祛码盘中祛码总重力尸的实验数据如下表：祛码盘中祛码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m-S-2)0.691.181.662.182.70根据提供的实验数据作出的-尸的图线不通过原点(如图丙所示)，请说明主要原因。./(ms*3)考 克5 探究劭饿定理任/於备知锹一、实验目的i .探究外力对物体做功与物体速度变化的关系。2.通过实验数据分析，总结出做功与物体速度平方的正比关系。二、实验原理1.一根橡皮筋作用在小车上移动距离s做功为W。2.两根橡皮筋作用在小车上移动距离s做功应为2W。3.三根橡皮筋作用在小车上移动距离s做功应为3W。4.利用打点计时器求出小车离开橡皮筋的速度，列表、作图，即可求出v-W 关系。三、实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等。四、实验步骤1.用一条橡皮筋拉小车做 功 卬。2 .用两条橡皮筋拉小车做功2 W。3 .用三条橡皮筋拉小车做功3卬。4.测出每次小车获得的速度。5 .分别用各次实验测得的v和W绘出卬一丫、卬一科，卬一3、卬一五 关 系 图。五、数据处理先对数据进行估计，或者作出卬一丫草图，大致判断两个量可能是什么关系。若为W o e，则可以对每一个速度值算出它的二次方，然后以卬为纵轴，彼为横轴作图，如果作出的图象为一条直线，在说明W o e寸成立。六、误差分析1 .误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不同，使橡皮筋的拉力做的功W与橡皮筋的条数不成正比。2 .没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差。3 .利用纸带上的点计算小车的速度时，测量不准确带来的误差。七、注意事项1 .将木板一端垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡。方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做匀速运动，找到长木板的一个合适的倾角.2 .测小车速度时，应选纸带上的点均匀的部分，也就是选小车做匀速运动的部分。3 .橡皮筋应选规格一样的。力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值。4.小 车质量应大一些，使纸带上打的点多一些。/林市东网（2 0 2 0安徽高三月考）某同学用图甲所示的实验装置验证动能定理，具体实验步骤如下：A.按图甲所示安装器材，调整垫块的位置，使长木板的倾角大小适当B.接通电源，调整小盘中沙子的质量，轻推滑块，使滑块恰好能匀速下滑C.取下细线和小盘，用天平称出小盘和盘中沙子的总质量相和滑块的质量MD.保持长木板的倾角不变，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带E.改变长木板倾角，重复上述实验步骤已知打点计时器所用的交流电源的频率是5 0 H z,重力加速度g =9.8 m/s2。（1）取下细绳和小盘后，滑块下滑过程中受到的合外力F_ _ _ _ _ （填“大于”、“小于”或“等于”）mg.（2）在某次操作中，机=3 0 g、M=1 5 0 g,打出的一条纸带如图乙所示，每隔4个点选取一个计数点，相邻计数点之间的距离已经标注在纸带上（单位是c m）,则打下A点时滑块的速度为 m/s,打下尸点时滑块的速度为 m/S o从打下A点到打下尸点的过程中，滑块受到合外力做的功卬=J，滑块动能的变化量&m2 C.%，4 =（3）图中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是（一）A.ma-O N=ma-O P +mb-O MB.ma-O P -ma-O N +”O MC.ma-O P -ma-O M +-O ND.m.d-O M =ma-O P +mb-O N；*快 射 龙考凄1.（2 0 2 0天津高考真题）某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边外与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。调“螺旋图I为了正确完成实验，以下做法必要的是A.实验时应保持桌面水平B.每次应使钢球从静止开始释放C.使斜面的底边油与桌边重合D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2 m,在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为1 5.0 c m、2 5.0 c m、3 5.0 c m,示意如图2。重力加速度g =l O m/s2,钢球平抛的初速度为 m/So图2 图 1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是。2.（2020.浙江高考真题）做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下:（i）挂上托盘和祛码，改变木板的倾角，使质量为M 的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;（i i）取下托盘和祛码，测出其总质量为m,让小车沿木板下滑，测出加速度（iii）改变祛码质量和木板倾角，多次测量，通 过 作 图 可 得 到 尸的关系。实验获得如图所示的纸带，计数点、b、c、4e、/间均有四个点未画出，则在打，/点时小车的速度大小1 =m/s（保留两位有效数字）；（t d*/“III仙 甲 卅|用 而 蚓|皿|用|平 加|加 川|川|加|叫 讪29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 cm需要满足条件M 口 机 的 方 案 是（选 填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作a-尸图象时，把叫 作 为 尸 值 的 是 （选 填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。3.（2020浙江高考真题）某同学用单摆测量重力加速度，为了减少测量误差，下 列 做 法 正 确 的 是 （多选）：A.摆的振幅越大越好B.摆球质量大些、体积小些C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符,但发现其延长线没有过原点，其 原 因 可 能 是。VA.测周期时多数了一个周期B.测周期时少数了一个周期C.测摆长时直接将摆线的长度作为摆长D.测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长4.（2020.全国高考真题）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02 s,从 图（b）给出的数据中可以得到，打出B 点时小车的速度大小VB=m/s,打出尸点时小车的速度大小片 m/s（结果均保留2 位小数）。若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为5.（2020.全国高考真题）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和 B,如图所示。一实验小组用此装置测量小球8 运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球8 释放时的高度m=0.590 m,下降一段距离后的高度/;=0.100 m；由/?o下降至/?所用的时间7=0.730 S a由此求得小球8 加速度的大小为a=m/s2（保留 3 位有效数字）。从实验室提供的数据得知，小球A、B 的质量分别为100.0g和 150.0g,当地重力加速度大小为g=9.80m/s2。根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a =m/s2（保留3 位有效数字）。可以看出，与 a 有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：。6.（2020.浙江高考真题）在“探究加速度与力、质量的关系”和用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中（1）都是通过分析纸带上的点来测量物理量，下列说法正确的是A.都需要分析打点计时器打下的第一个点 B.都不需要分析打点计时器打下的第一个点C.一条纸带都只能获得一组数据 D.一条纸带都能获得多组数据（2）如图是两条纸带的一部分，A、8、C、G 是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有 4 个打出的点未画出。其中图（填“甲”或“乙”）所示的是用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”的实验纸带。“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车的加速度大小用 m/s2（保留 2 位有效数字）。（3）在用橡皮筋“探究做功与物体速度变化的关系”实验中，平衡阻力后，小车与橡皮筋组成的系统在橡 皮 筋 恢 复 形 变 前 机 械 能 （填“守恒”或“不守恒”）。单位：cm图甲单位图乙7.（2019新课标全国I 卷）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 H z,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出。在五个点中，打点计时器最先打出的是 点，在打出C 点时物块的速度大小为 m/s（保 留 3 位有效数字）；物块下滑的加速度大小为 m/s2（保留2 位有效数字）。8.（2019新课标全国1 卷）如 图（a）,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：（1）铁块与木板间动摩擦因数=（用木板与水平面的夹角。、重力加速度g 和铁块下滑的加速度表示）（2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角。=30。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如 图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4 个点未画出）。重力加速度为9.8m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为（结果保留2 位小数）。：5.001 Tf t1 1.i.i单位：cm：L1 1111 -I 1,1.96 J1 11 1iiiiii20*901 1 !iiiiii!31.83iii ii ii44.70ii59.57_ ii-76.399.（2 0 1 9新课标全国山卷）甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s 拍 1 幅照片。（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在 此 实 验 中 还 必 须 使 用 的 器 材 是。（填正确答案标号）A.米尺 B.秒 表 C.光电门 D.天平（2）简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答：。（3）实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置“、6和 c 得至a b=2 4.5 c m、a c=5 8.7 c m,则该地的重力加速度大小为g=m/s2o（保留2位有效数字）10.（2 0 19北京卷）用如图1 所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道尸。滑下后从。点飞出，落 在 水 平 挡 板 上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。硬板 白纸重锤线（1）下列实验条件必须满足的有A,斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于。点，钢球的（选填“最上端”、“最下端 或者 球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时（选填“需要”或者 不需要“），轴与重锤线平行。b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，A 8和B C的水平间距相等且均为x,测 得 和 的 竖 直 间 距 分 别 是 和”，则当（选填 大于”、等于”或者 小于”）。可 求 得 钢 球 平 抛 的 初 速 度 大 小 为（已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示）。（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是。A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹（4）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这 实 际 上 揭 示 了 平 抛 物 体。A.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在下落过程中机械能守恒（5）牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因。1 1.（2 0 1 9 江苏卷）某兴趣小组用如题1 0-1 图所示的装置验证动能定理.（1）有两种工作频率均为5 0 H z 的打点计时器供实验选用：A.电磁打点计时器B.电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择（选填 A”或 B”）；祛码盘长木板（题1 0-1 图）（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中，为消除摩擦力的影响，在祛码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是（选填“甲”或“乙”）；（3）消除摩擦力的影响后，在祛码盘中加入祛码.接通打点计时器电源，松开小车，小车运动；纸带被打出一系列点，其中的一段如题1 0-2 图所示。图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A点的速度VA=m/s；（题1 0-2 图）（4）测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L 小车动能的变化量可用 a=3”才 算出.祛码盘中祛码的质量为，力 重力加速度为g；实验中，小车的质量应_（选填“远大于”“远小于,，或“接近,）祛码、祛码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用w m g L算出，多次测量，若 W与 A E k 均基本相等则验证了动能定理。1 2.（2 0 1 8 新课标全国I I I 卷）甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。（2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L，重力加速度大小为g,则 乙 的 反 应 时 间 为 （用 L、心和 g表示）。（3）已知当地的重力加速度大小为g=9.8 0 m/s2,L=3 0.0 cm,L =1 0.4 cm,乙的反应时间为 s。（结果保留2位有效数字）（4）写出一条提高测量结果准确程度的建议：o1 3.（2 0 1 8 新课标全国I 卷）如 图（a）,一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测 量 图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有祛码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.9 5 0 c m；当托盘内放有质量为0.10 0 k g 的祛码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为 c m。当地的重力加速度大小为9.8 0 m/s2,此弹簧的劲度系数为 N/m （保留3 位有效数字）。14.（2 0 17新课标全国I 卷）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如 图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每3 0 s 内共滴下4 6 个小水滴）图（1）由 图（b）可知，小车在桌面上是（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为 m/s,加速度大小为 m/s2 （结果均保留2位有效数字）15.（2 0 17新课标全国H卷）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。图（b）运动方向而 端”实验步骤如下：如 图（a）,将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间加；用馍表示挡光片沿运动方向的长度，如 图（b）所示，7表示滑块在挡光片遮住光线的加 时间内的平均速度大小，求出万；将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤；多次重复步骤；利用实验中得到的数据作出万-4图，如 图（c）所示。完成下列填空:（1）用。表示滑块下滑的加速度大小，用股表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则万与幺、a和 的 关 系 式 为v=o（2）由 图（c）可求得，=c m/s,a-c m/s2o （结果保留3位有效数字）16.（2 0 17新课标山卷）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm）的纸贴在水平桌面上，如 图（a）所示。将橡皮筋的一端。固定在y轴上的8点（位于图示部分之外），另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长。（1）用一只测力计将橡皮筋的尸端沿），轴从A点拉至坐标原点0,此时拉力厂的大小可由测力计读出。测力计的示数如图（b）所示，尸的大小为 N（2）