物理第13講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新

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1、專題整合突破專題五實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新專題五實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新要點(diǎn)解讀備考對(duì)策1.實(shí)驗(yàn)基本能力：重點(diǎn)考查游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器；多用電表等的讀數(shù)、構(gòu)造、原理、重要的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路實(shí)物連線和運(yùn)用圖象與表格分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、誤差分析及電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的故障分析等。2.設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力：要求考生將教材中的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法遷移到新的背景中，以完成新的實(shí)驗(yàn)要求的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，將逐步取代對(duì)原教材中實(shí)驗(yàn)的考查。3.實(shí)驗(yàn)題類型近年高考通常為“一力一電”模式。1.重點(diǎn)關(guān)注游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、多用電表、電阻箱等的讀數(shù)，電表量程、滑動(dòng)變阻器及實(shí)驗(yàn)電路的選取等。2.“源于課本，不拘泥于課本”一直是高考實(shí)驗(yàn)題命

2、題的理念，所以熟悉課本實(shí)驗(yàn)，抓住實(shí)驗(yàn)的靈魂原理，是我們復(fù)習(xí)的重中之重，3.知識(shí)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。例如設(shè)計(jì)型、開放型、探討型實(shí)驗(yàn)等都有不同程度的創(chuàng)新，比如利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出很多測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)方案。其中，力學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在近年高考中有加強(qiáng)的趨勢(shì)，應(yīng)引起高度重視。第13講力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新1微網(wǎng)構(gòu)建微網(wǎng)構(gòu)建2高考真題高考真題3熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦4復(fù)習(xí)練案復(fù)習(xí)練案微網(wǎng)構(gòu)建微網(wǎng)構(gòu)建高考真題高考真題 (1)由圖(b)可知，小車在桌面上是_(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。 (2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2。(

3、結(jié)果均保留2為有效數(shù)字)從右向左從右向左 0.19 0.19 0.037 0.037 實(shí)驗(yàn)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?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；52.1 52.1 16.3 16.3 (1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為 _N。4.0 4.0 (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)，此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力

4、的大小分別為F14.2 N和F25.6 N。 ()用5 mm長(zhǎng)度的線段表示1 N的力，以O(shè)點(diǎn)為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平形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(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。 解析(1)由測(cè)力計(jì)的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)為4.0 N。(2)()利用平行四邊形定則作圖；()由圖可知F合4.0 N，從F合的頂點(diǎn)向x軸和y軸分別作垂線，頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度為1 mm，頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)長(zhǎng)度為20 mm，則可得出F合與拉力F的夾角的正切值為0.05。 4.0

5、4.0 0.05 0.05 (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_(選填選項(xiàng)前的字母)。 A直流電源B交流電源 B B (2)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正確操作方法是_(選填選項(xiàng)前的字母)。 A把長(zhǎng)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(xiàng)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(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。 A計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B計(jì)時(shí)器打點(diǎn) A A B B (3)接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3

6、，如圖2所示。 實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W_，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v_。 mgxmgx2 2 (4)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做如圖3所示的v2W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為_。根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_。v2 2kWkW，k k(4.5(4.55.0)m5.0)m2 2s s2 2J J1 1 質(zhì)量質(zhì)量 (5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中

7、正確反映v2W關(guān)系的是_。 A A 對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_。 A重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘 B兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正 C精確測(cè)量出重物的質(zhì)量 D用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物 AB AB 某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_。 AOA、AD和EG的長(zhǎng)度 BOC、BC和CD的長(zhǎng)度 CBD、CF和

8、EG的長(zhǎng)度 CAC、BD和EG的長(zhǎng)度 BC BC (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_。 小車做勻速運(yùn)動(dòng)小車做勻速運(yùn)動(dòng) (2)掛上鉤碼，按實(shí)驗(yàn)要求打出的一條紙帶如圖2所示。選擇某一點(diǎn)為O，依次每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。用刻度尺量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x，記錄在紙帶上。計(jì)算打出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v，其中打出計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”時(shí)小車的速度v1_m/s。0.228 0.228 W/103J2.452.923.353.814.26Ek/103J2.312.733.123.614.00 請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出EkW圖象。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ek總是

9、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(shí)際拉力F_N。0.093 0.093 熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦 1毫米刻度尺的讀數(shù)：精確到毫米，估讀一位。 2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)熱點(diǎn)一基本儀器的原理與讀數(shù)游標(biāo)尺精確度(mm)測(cè)量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對(duì)齊時(shí))(mm)刻度格數(shù)刻度總長(zhǎng)度(mm)每小格與1 mm差(mm)1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)0.1n主尺上讀的毫米數(shù)0.05n 3.螺旋測(cè)微器的讀數(shù) 測(cè)量值：固定刻度整毫米數(shù)半毫米數(shù)可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀值)0.01 mm。 4彈簧秤的讀數(shù) 若最小分度為0.1 N，須估讀。即結(jié)果

10、以N為單位，小數(shù)點(diǎn)后保留兩位。解析游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10 mm，游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為100.05 mm0.50 mm，所以最終讀數(shù)為：10 mm0.50 mm10.50 mm；螺旋測(cè)微器的固定刻度為3 mm，可動(dòng)刻度為20.00.01 mm0.200 mm，所以最終讀數(shù)為3 mm0.200 mm3.200 mm。典例典例1 1 10.50 10.50 3.200(3.198 3.200(3.1983.202) 3.202) 游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器讀數(shù)的三點(diǎn)注意 1游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)先確定各尺的分度，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以毫米為單位的數(shù)據(jù)，先讀主尺數(shù)據(jù)，再讀游標(biāo)尺數(shù)據(jù)，

11、最后兩數(shù)相加。 2螺旋測(cè)微器在讀數(shù)時(shí)注意區(qū)別整刻度線與半毫米刻度線，注意判斷半毫米刻度線是否露出。 3游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)不需要估讀，而螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)需要估讀。方法總結(jié) 它的準(zhǔn)確度是_mm； 用它測(cè)量某物體的厚度，示數(shù)如圖所示，正確的讀數(shù)是_cm。 (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲直徑，其示數(shù)如圖所示，由圖可知該金屬絲直徑為_mm；0.05 0.05 0.030 0.030 4.6984.6984.700 4.700 解析(1)新式游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理和傳統(tǒng)的游標(biāo)卡尺相同，新式游標(biāo)卡尺其游標(biāo)尺上20個(gè)分度只有39 mm，比主尺上的40個(gè)分度短1 mm，它的測(cè)量精確度是：0.05 mm，用它測(cè)得物體厚度

12、為30 mm0.05 mm630.30 mm3.030 cm (2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為4.5 mm20.00.01 mm4.700 mm 計(jì)時(shí)儀器的測(cè)量方法 1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 (1)tnT(n表示打點(diǎn)的時(shí)間間隔的個(gè)數(shù)，T表示打點(diǎn)周期) (2)打點(diǎn)頻率(周期)與所接交流電的頻率(周期)相同 2.光電計(jì)時(shí)器 光電計(jì)時(shí)器能自動(dòng)記錄擋光時(shí)間，顯示在讀數(shù)窗口。 3.頻閃照相機(jī)計(jì)時(shí) 用相等時(shí)間間隔獲取圖象信息的方法記下物體在不同時(shí)刻的位置。熱點(diǎn)二紙帶類試驗(yàn)典例典例2 2 (1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度表達(dá)式為a_。 D D (3)該同學(xué)接下來探究在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力的關(guān)系。他平衡摩擦力后，每

13、次都將小車中的砝碼取出一個(gè)放在砝碼盤中，用天平測(cè)得砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量m，并通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出加速度。得到多組數(shù)據(jù)后，繪出如圖丙aF圖象，發(fā)現(xiàn)圖象是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線。圖象中直線的斜率表示_(用本實(shí)驗(yàn)中可測(cè)量的量表示)。 (4)該同學(xué)在這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中采用的物理學(xué)思想方法為_ A理想化模型法B控制變量法 C極限法 D比值法。 B B “長(zhǎng)木板、小車、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)裝置中的細(xì)節(jié)及注意事項(xiàng) (1)在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，都需要平衡摩擦力。平衡摩擦力的方法是將小車放在木板上，把木板不帶滑輪的一端墊高，在小車后面接一條紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓小車在沒有牽引力

14、的情況下恰能勻速下滑。(判斷其勻速下滑的依據(jù)是：紙帶上的點(diǎn)間距是一樣的) (2)在測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，木板必須水平，細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行，這樣才能使壓力等于木塊的重力，細(xì)線對(duì)木塊的拉力沿水平方向。 (3)小車在長(zhǎng)木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩上的拉力并不等于懸掛物的重力，只有當(dāng)M車m掛時(shí)，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(cè)力器，則可直接讀出繩上的拉力，不需要M車m掛。方法總結(jié) (1)小車的加速度大小為_m/s2； (2)根據(jù)紙帶上所給出的數(shù)據(jù)，可求出電源的頻率為_Hz； (3)打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_m/s。 2 2 40401 1 (1)為了消除運(yùn)動(dòng)過程中

15、所受摩擦的影響，調(diào)整時(shí)應(yīng)將木板_(選填“左”或“右”)端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力。 (2)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)打出一段紙帶如圖乙所示，相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)距離依次為：AB3.50 cm、BC3.80 cm、CDDEEFFGGH4.00 cm，則勻速運(yùn)動(dòng)的速度v_m/s。左左 2 2 D D 1探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系的操作關(guān)鍵 (1)實(shí)驗(yàn)中不能掛過多的鉤碼，防止彈簧超過彈性限度。 (2)畫圖象時(shí)，不要連成“折線”，而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點(diǎn)落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)。 2驗(yàn)證力的平行四邊形定則的操作關(guān)鍵 (1)每次拉伸結(jié)點(diǎn)位置O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(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。熱

16、點(diǎn)三彈簧類試驗(yàn)典例典例3 3 (3)重物掛在頭發(fā)絲上，兩手緩慢沿刻度尺水平移動(dòng)，直至頭發(fā)絲恰好被拉斷；從刻度尺上讀出兩手指尖之間的距離d30.00 cm(取重力加速度g10m/s2，掛鉤光滑且質(zhì)量不計(jì)) 由以上數(shù)據(jù)可知所用刻度尺最小刻度為_；頭發(fā)絲的最大拉力表達(dá)式T_(用以上物理量符合表示)；利用所測(cè)數(shù)據(jù)可獲得最大拉力為_N(保留三位有效數(shù)字)，在正常范圍。1.88 1.88 0.1 cm 0.1 cm , , (1)在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是_ ANBm CN/m DPa D D (2)有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值。首先利用刻度尺

17、測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L20.00 cm，利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D4.000 mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是_。 螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器 (3)做出橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的圖像，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k_N/m。 (4)這種橡皮筋的Y值等于_(Y的數(shù)值保留一位有效數(shù)字)312.5 312.5 5 510106 6 Pa Pa 一、注意事項(xiàng) 1前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。 2方案提醒： (1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。 (2)若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后

18、，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)。 (3)若利用長(zhǎng)木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長(zhǎng)木板下墊一小木片用以平衡摩擦力。 3探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變。 熱點(diǎn)四驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 二、誤差分析 1系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身(是否符合要求)。 (1)碰撞是否為一維碰撞。 (2)實(shí)驗(yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件，如氣墊導(dǎo)軌是否水平，兩球是否等大，長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)時(shí)是否平衡掉摩擦力。 2偶然誤差：主要來源于質(zhì)量m和速度v的測(cè)量。 3改進(jìn)措施： (1)設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)保證碰撞為一維碰撞，且盡量滿足動(dòng)量守恒的條件。 (2)采取多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差。典例典例4 4 (1)為使兩球碰撞是一維碰撞，所選兩球的直

19、徑關(guān)系為：A球直徑_ (選填“大于”、“小于”或“等于”)B球直徑。 等于等于 AB( AB(不全或選錯(cuò)不得分不全或選錯(cuò)不得分) ) mAmAOFOFmAmAOEOEmBmBOJOJ 用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2； 安裝實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端； 先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置P； 將小球m2放在斜槽末端B處，仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標(biāo)記小球m1、m2在斜面上的落點(diǎn)位置； 用毫米刻度尺測(cè)出各落點(diǎn)位置到斜槽末端B的距離。圖中M、P、N點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過程中記

20、下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置，從M、P、N到B點(diǎn)的距離分別為SM、SP、SN。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答下面問題： (1)兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1_m2(填寫“”、“”或“ M M N N 解析(1)為了防止入射球碰后反彈，一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量； (2)小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后m1球的落地點(diǎn)是M點(diǎn)，m2球的落地點(diǎn)是N點(diǎn)；m m1 1S SM Mm m2 2S SN N m m1 1S SP P 1實(shí)驗(yàn)器材的等效與替換，主要有3個(gè)方面的創(chuàng)新： (1)用電子秤或已知質(zhì)量的鉤碼替代彈簧秤；(2)氣墊導(dǎo)軌替代長(zhǎng)

21、木板；(3)用光電門、閃光照相機(jī)替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 2實(shí)驗(yàn)結(jié)論的拓展與延伸： 主要通過一些實(shí)驗(yàn)裝置得出物體的加速度，再利用牛頓第二定律求出物體所受阻力或小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。熱點(diǎn)五力學(xué)創(chuàng)新型試驗(yàn)的分析技巧 3情景的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新： 近幾年在試題情景的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了較多的創(chuàng)新，不過考查的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)處理方法仍然不變，因此只要把最根本的方法從新情景中分離出來，找出與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相同之處就可以。保持平板傾角不變，去掉沙和沙桶，小車即在平板上沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過紙帶測(cè)量其加速度a；典例典例5 5 保持小車質(zhì)量M不變，多次改變沙和沙桶的總質(zhì)量m，每次重復(fù)兩步操作，得到小車加速度與合力的關(guān)系； 多次

22、改變小車的質(zhì)量，進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?，得到小車加速度和質(zhì)量的關(guān)系。 (1)在上述實(shí)驗(yàn)操作過程中，以下說法正確的是 _。 A可以用電池盒給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電 B應(yīng)在小車開始運(yùn)動(dòng)后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 C要保持細(xì)繩與平板平行 D應(yīng)讓小車從靠近定滑輪處開始運(yùn)動(dòng)CDCD (2)在操作中若打了一條如下圖所示的紙帶，已知紙帶左端為連接小車處，則應(yīng)將平板的傾角適當(dāng)_(選填“增大”或“減小”)些； (3)在操作中，小車所受的合力大小等于_(用題中所給定的字母以及重力加速度g表示)； (4)在本實(shí)驗(yàn)中_(選填“需要”或“不需要”)滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量；在操作中，每次改變小車質(zhì)量后，_(選填“需要”或“不

23、需要”)重新調(diào)節(jié)平板的傾角。減小減小 mg mg 不需要不需要 需要需要 解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須要用交流電源供電，故不可以用電池盒給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電。選項(xiàng)A錯(cuò)誤；應(yīng)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后再讓小車開始運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；要保持細(xì)繩與平板平行，選項(xiàng)C正確；應(yīng)讓小車從靠近定滑輪處開始運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選CD。(2)由紙帶可看出，小車做加速運(yùn)動(dòng)，說明木板傾角過大，故應(yīng)該減小木板傾角；(3)在操作中，因開始時(shí)小車拖著沙和沙桶運(yùn)動(dòng)，故去掉沙桶后，小車受的合力大小等于沙和沙桶的重力mg；(4)在本實(shí)驗(yàn)中，因小車加速下滑時(shí)不帶沙和沙桶，故不需要滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量；因平衡摩擦力時(shí)要調(diào)節(jié)沙和沙桶

24、的重力，故在操作中，每次改變小車質(zhì)量后，需要重新調(diào)節(jié)平板的傾角。 (1)用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，可知鋼球的直徑d_cm。 (2)多次改變光電門的位置，測(cè)量出光電門到電磁鐵下端O的距離為h(hd)，并計(jì)算出小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，若畫出v2h的圖象是線性圖線，則本實(shí)驗(yàn)最可能得到的線性圖是_。0.96 0.96 A A (3)鋼球通過光電門的平均速度_(選填“大于”或“小于”)鋼球球心通過光電門的瞬時(shí)速度，由此產(chǎn)生的誤差_(選填“能”或“不能”)通過增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小。 (4)若實(shí)驗(yàn)中得到v2與h成線性關(guān)系，能否說明鋼球在下落過程中機(jī)械能守恒？_。 解析(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：0.9 cm，游標(biāo)尺上第6個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.16 mm0.6 mm，所以最終讀數(shù)為：0.96 cm。 小于小于 不能不能 不能，可能存在空氣阻力做功而消耗部分機(jī)械能不能，可能存在空氣阻力做功而消耗部分機(jī)械能