考情分析與備考建議1．五年考情分析分課時(shí)考點(diǎn)試卷及題號(hào)第12課時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1紙帶類實(shí)驗(yàn)16年Ⅰ卷T22、17年Ⅰ卷T22、17年Ⅱ卷T22、19年Ⅰ卷T22考點(diǎn)2彈簧、橡皮條類實(shí)驗(yàn)17年Ⅲ卷T22、18年Ⅰ卷T22考點(diǎn)3驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律考點(diǎn)4力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)15年Ⅰ卷T22、15年Ⅱ卷T22、16年Ⅱ卷T22、16年Ⅲ卷T23、18年Ⅱ卷T23、18年Ⅲ卷T22、19年Ⅱ卷T22、19年Ⅲ卷T22第13課時(shí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1基本儀器的使用與讀數(shù)17年Ⅲ卷T23考點(diǎn)2以測電阻為核心的實(shí)驗(yàn)15年Ⅱ卷T23、16年Ⅱ卷T23、17年Ⅰ卷T23、17年Ⅱ卷T23、18年Ⅲ卷T23考點(diǎn)3以測電動(dòng)勢為核心的實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)4電學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)15年Ⅰ卷T23、16年Ⅰ卷T23、16年Ⅲ卷T22、18年Ⅰ卷T23、18年Ⅱ卷T22、19年Ⅰ卷T23、19年Ⅱ卷T23、19年Ⅲ卷T232．復(fù)習(xí)備考建議(1)實(shí)驗(yàn)命題不避熱點(diǎn)、注重陳題翻新；重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)頻頻考，其他實(shí)驗(yàn)“輪換”考.不局限于《考試大綱》中要求的實(shí)驗(yàn)，在已學(xué)過的實(shí)驗(yàn)(包括演示實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)等)基礎(chǔ)上變換情景.(2)注重對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的考查，而非實(shí)驗(yàn)本身．新任務(wù)、新情景對(duì)原理分析、方法選擇、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等能力要求較高．平均值法、逐差法、圖象法、列表法、公式法等數(shù)據(jù)處理方法反復(fù)考查，尤其是圖象法，作圖與圖象分析是熱點(diǎn)與亮點(diǎn)．(3)電學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)中所占比重相對(duì)較大，難度也較力學(xué)實(shí)驗(yàn)高，也是大多數(shù)同學(xué)失分較多的地方．無論是源于教材的實(shí)驗(yàn)還是創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)原理都基于閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路(部分電路歐姆定律)等基本規(guī)律，所以電路分析才是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)．電表讀數(shù)、實(shí)物圖連接作圖、儀器選擇、誤差分析等基本功要熟練．第12課時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)紙帶類實(shí)驗(yàn)新課標(biāo)《考試大綱》規(guī)定的力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有五個(gè)涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系、探究做功和物體速度變化的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律和驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．這類實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方法．1．紙帶的三大應(yīng)用(1)由紙帶確定時(shí)間與位移要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，便于測量和計(jì)算．(2)求解瞬時(shí)速度利用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．如圖1所示，打n點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T).圖1(3)用“逐差法”求加速度如圖2所示，a＝eq\f(?x4＋x5＋x6?－?x1＋x2＋x3?,9T2).圖22．光電門的兩大應(yīng)用有些實(shí)驗(yàn)用光電門代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來完成瞬時(shí)速度和加速度的測量，具體做法如下：①求瞬時(shí)速度：把遮光條(寬度為d)通過光電門的時(shí)間Δt內(nèi)的平均速度看作遮光條經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度，即v＝eq\f(d,Δt).②求加速度：若兩個(gè)光電門之間的距離為L，則利用速度與位移的關(guān)系可求加速度，即a＝eq\f(v\o\al(22)－v\o\al(12),2L).例1(2019·貴州貴陽市一模)如圖3所示，為探究“質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．圖3圖4圖5某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測量并記錄滑塊和拉力傳感器的總質(zhì)量M；②調(diào)整長木板和滑輪，使長木板水平，細(xì)線與長木板平行；③在托盤中放入適當(dāng)?shù)捻来a，接通電源，釋放滑塊，記錄拉力傳感器的讀數(shù)F，根據(jù)相對(duì)應(yīng)的紙帶，求出滑塊的加速度a；④多次改變托盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③.請(qǐng)按要求回答下列問題：(1)圖4是該同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶求出滑塊的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．(2)該同學(xué)由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，畫出如圖5所示的F－a圖線，圖線不通過原點(diǎn)的原因是________；(3)該實(shí)驗(yàn)還可測量滑塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其值可用M、F0、g表示為μ＝________(其中M為滑塊和拉力傳感器的總質(zhì)量，F(xiàn)0為圖中的縱截距，g為重力加速度)，與真實(shí)值相比，測得的動(dòng)摩擦因數(shù)________(選填“偏大”或“偏小”)．答案(1)2.00(2)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(3)eq\f(F0,Mg)偏大解析(1)利用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：a＝eq\f(?x6＋x5＋x4?－?x1＋x2＋x3?,?3T?2)，代入數(shù)據(jù)可得a≈2.00m/s2.(2)由題圖可知，當(dāng)細(xì)線上有拉力時(shí)，滑塊的加速度卻為零，由此可知實(shí)驗(yàn)之前該同學(xué)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.(3)根據(jù)牛頓第二定律F－μMg＝Ma，解得：F＝Ma＋μMg，故F－a圖線的斜率k＝M，μ＝eq\f(F0,Mg)，由于存在紙帶與限位孔間的摩擦力和空氣阻力，導(dǎo)致測得的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大．變式訓(xùn)練1．(2019·全國卷Ⅰ·22)某小組利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)物塊沿傾斜的長木板加速下滑時(shí)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究．物塊拖動(dòng)紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖6所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)未畫出．在A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是______點(diǎn)．在打出C點(diǎn)時(shí)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)．圖6答案A0.2330.75解析根據(jù)題述，物塊加速下滑，在A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器最先打出的是A點(diǎn)．根據(jù)刻度尺讀數(shù)規(guī)則可讀出，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度為1.20cm，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度為3.15cm，Dcm，DE＝3.45cm.兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間T＝5×eq\f(1,50)s＝0.10s，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得，打出C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為vC＝eq\f(BC＋CD,2T)≈0.233m/s.由逐差法可得a＝eq\f(CD＋DE－?AB＋BC?,4T2)，解得a＝0.75m/s2.例2(2019·山東臨沂市質(zhì)檢)某同學(xué)用如圖7所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖所示的紙帶．選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0＝19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1＝8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，測得重物的質(zhì)量為m＝1kg.圖7(1)下列做法正確的有________．A．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(2)如圖8所示，選取O、C兩點(diǎn)為初、末位置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物減少的重力勢能是________J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度大小是________m/s.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)圖8(3)根據(jù)紙帶算出打下各點(diǎn)時(shí)重物的速度v，量出下落距離s，則以eq\f(v2,2)為縱坐標(biāo)、以s為橫坐標(biāo)畫出的圖象應(yīng)是下面的________．答案(1)AB(2)2.682.28(3)C解析(1)題圖中兩限位孔必須在同一豎直線上，故A正確；實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，減小紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間的摩擦，故B正確；開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重物，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C錯(cuò)誤；數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，以減小測量的誤差，故D錯(cuò)誤．(2)重物減少的重力勢能為：ΔEp＝mgh＝mg(s0＋s1)＝1kg×9.8m/s2×(19.00＋8.36)×10－2m≈2.68J打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度vC＝eq\f(s1＋s2,4T)＝2.28m/s(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，有：eq\f(1,2)mv2＝mgh則有：eq\f(1,2)v2＝gh，g是常數(shù)，所以圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，故C正確．變式訓(xùn)練2．(2019·甘肅河西五市一模)在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，采用了如圖9甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖9(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是________(填選項(xiàng)前的字母)．A．保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量B．選取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打第1點(diǎn)與第2點(diǎn)間的距離約為2mm的紙帶來處理數(shù)據(jù)C．把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力D．必須先接通電源再釋放小車(2)如圖乙為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已在圖中標(biāo)出，重力加速度為g，測出小車的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m.從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中，合力對(duì)小車做的功是__________，小車動(dòng)能的增量是________．(用題中和圖中的物理量符號(hào)表示)答案(1)AC(2)mgxeq\f(1,2)M[(eq\f(x2,2T))2－(eq\f(x1,2T))2]解析(1)為使鉤碼的重力近似等于小車受到的合力，需要把長木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力，故C正確；同時(shí)保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，減小鉤碼失重帶來的誤差，故A正確；D項(xiàng)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)的正確做法，對(duì)減小本題中的實(shí)驗(yàn)誤差無影響，故D錯(cuò)誤；B項(xiàng)為保證重物由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)的措施，故B錯(cuò)誤．(2)從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中，合力對(duì)小車做的功為：W＝mgh＝mgx根據(jù)中間時(shí)刻的速度等于平均速度得：vB＝eq\f(x1,2T)，vE＝eq\f(x2,2T)，小車動(dòng)能的增量是：ΔEk＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(E2)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(B2)＝eq\f(1,2)M[(eq\f(x2,2T))2－(eq\f(x1,2T))2]．考點(diǎn)彈簧、橡皮條類實(shí)驗(yàn)1．注意橡皮條、彈簧本身的特點(diǎn)，力的特點(diǎn)是不能突變，能的特點(diǎn)是彈簧拉伸和壓縮相同的量勢能相等，在實(shí)驗(yàn)中也會(huì)用到．2．彈簧彈性勢能表達(dá)式不需推導(dǎo)和應(yīng)用，但還是要知道，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中常用到其結(jié)論．例3(2019·吉林名校第一次聯(lián)合模擬)某物理興趣小組在“探究功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖10甲所示．圖10(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，測量結(jié)果如圖乙所示，游標(biāo)卡尺主尺的最小刻度為1mm，則由該圖可得遮光條的寬度d＝________cm.(2)將氣墊導(dǎo)軌接通氣源，通過調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平；并把實(shí)驗(yàn)所需的器材都安裝無誤．將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上，向后拉伸一定的距離，并做好標(biāo)記，以保證每次拉伸的距離均相同．現(xiàn)測得掛一根橡皮條時(shí)，滑塊彈離橡皮條后，經(jīng)過光電門的時(shí)間為t，則滑塊最后做勻速運(yùn)動(dòng)的速度表達(dá)式為v＝________(用對(duì)應(yīng)物理量的字母表示)．(3)保持橡皮條的拉伸距離不變，逐根增加橡皮條的數(shù)目，記錄每次遮光條經(jīng)過光電門的時(shí)間，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的速度，則在操作正確的情況下，作出的W－v2圖象應(yīng)為________(填“過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線”或“過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條拋物線”)．答案(1)0.975(2)eq\f(d,t)(3)過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線解析(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于9mm＋0.05×15mm＝9.75mm＝0.975cm.(2)滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，擋住光的時(shí)間極短，故可用平均速度代替滑塊經(jīng)過光電門位置的瞬時(shí)速度，v＝eq\f(d,t).(3)根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于滑塊動(dòng)能的變化量，有W＝eq\f(1,2)mv2－0，所以畫出的W－v2圖象應(yīng)是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線．變式訓(xùn)練3．(2019·江西南昌市一模)某物理課外興趣小組的三名同學(xué)想驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他們找到了如下物品：一根粗細(xì)均勻的長橡皮筋、木板、剪刀、白紙、鉛筆、刻度尺、三角板、三個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼、圖釘和細(xì)繩套若干．他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：步驟1：橡皮筋一端固定，另一端系上細(xì)繩套，分別掛上一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)鉤碼，用刻度尺測量掛上相應(yīng)的鉤碼時(shí)橡皮筋的長度，看伸長量是否與所掛鉤碼數(shù)成正比，若成正比則進(jìn)行下一步；步驟2：將橡皮筋剪成長度均為l的三段，將三段橡皮筋的一端系在一起設(shè)為結(jié)點(diǎn)O，另一端均系上細(xì)繩套，任取兩細(xì)繩套對(duì)拉檢查對(duì)應(yīng)橡皮筋長度是否相等，若相等則進(jìn)行下一步；步驟3：在木板上固定白紙，在白紙合適位置用圖釘套住一細(xì)繩套，現(xiàn)用手將另兩細(xì)繩套成一定角度往下拉適當(dāng)?shù)木嚯x，記錄結(jié)點(diǎn)O的位置和測量三段橡皮筋的長度l1、l2、l3.(如圖11所示)圖11(1)則有關(guān)上述操作說法正確的有________．A．步驟1的目的是判斷橡皮筋是否符合胡克定律B．步驟2的目的是判斷三段橡皮筋勁度系數(shù)是否相同C．步驟3還需要記錄橡皮筋2、3的方向D．步驟3還需要測力計(jì)測量三段橡皮筋的拉力大小(2)該小組的三名同學(xué)分別做此實(shí)驗(yàn)，則他們?cè)诟淖兗?xì)繩的夾角再做實(shí)驗(yàn)時(shí)________(填“需要”或“不需要”)保證結(jié)點(diǎn)O位置不變．現(xiàn)測得l＝10.0cm，則甲、乙、丙記錄的數(shù)據(jù)明顯存在錯(cuò)誤的是________(填“甲”“乙”或“丙”)．甲：l1＝l2＝l3＝15.0cm；乙：l1＝15.0cm，l2＝12.0cm，l3＝12.0cm；丙：l1＝16.0cm，l2＝13.0cm，l3＝14.0cm答案(1)ABC(2)不需要乙考點(diǎn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量可測而瞬時(shí)速度較難測定.本實(shí)驗(yàn)測量速度的方法有：利用光電門，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶，懸掛法用擺起的角度計(jì)算最低點(diǎn)速度，采用平拋裝置在離地高度不變的情況下水平射程來反映平拋的初速度大?。?(2019·山東煙臺(tái)市上學(xué)期期末)某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖12所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：在長木板上放置甲、乙兩輛小車，長木板下墊有小木塊用以平衡兩小車受到的摩擦力，甲車的前端粘有橡皮泥，后端連著紙帶，紙帶穿過位于甲車后方的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔．某時(shí)刻接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，推動(dòng)甲車使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與原來靜止在前方的乙車相碰并粘在一起，然后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz.圖12(1)現(xiàn)得到如圖13所示的打點(diǎn)紙帶，A為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離AB＝8.40cm，BC＝10.50cm，CD＝9.08cm，DE＝6.95cm，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)．則應(yīng)選________段計(jì)算甲車碰前的速度；應(yīng)選________段計(jì)算甲車和乙車碰后的共同速度．(均選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)圖13(2)用天平測得甲車及橡皮泥的質(zhì)量為m1＝0.40kg，乙車的質(zhì)量為m2＝0.20kg，取甲、乙兩車及橡皮泥為一個(gè)系統(tǒng)，由以上測量結(jié)果可求得碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s，碰后系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s.答案(1)BCDE(2)0.420.417解析(1)推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC段計(jì)算碰前的速度；碰撞過程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過程，而甲和乙碰后共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計(jì)算碰后的共同速度．(2)由題可知，BC＝10.50cm＝0.1050m；DE＝6.95cm＝0.0695m；碰前小車的速度為：v1＝eq\f(BC,t)＝eq\f(0.1050,0.02×5)m/s＝1.05m/s；碰前的總動(dòng)量為：p＝m1v1＝0.4×1.05kg·m/s＝0.42kg·m/s；碰后小車的共同速度為：v＝eq\f(DE,t)＝eq\f(0.0695,0.02×5)m/s＝0.695m/s；碰后的動(dòng)量為：p′＝(mA＋mB)v＝(0.4＋0.2)×0.695kg·m/s＝0.417kg·m/s.變式訓(xùn)練4.(2019·云南保山市市級(jí)統(tǒng)一檢測)如圖14所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在水平地面上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O.接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽末端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度．圖14(1)對(duì)于上述操作，下列說法正確的是________(填序號(hào))．A．每次小球釋放的高度可以不同B．斜槽軌道末端必須水平C．小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量D．斜槽軌道盡量光滑可以減小誤差(2)上述實(shí)驗(yàn)除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________(填序號(hào))．A．A、B兩點(diǎn)間的高度差h1B．B點(diǎn)離地面的高度h2C．小球1和小球2的質(zhì)量m1和m2(3)當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式______________________(用所測物理量的字母表示)時(shí)，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律．答案(1)BC(2)C(3)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON解析(1)每次小球釋放的高度必須相同，以保證到達(dá)底端的速度相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；斜槽軌道末端必須水平，以保證兩球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量，以防止入射小球1反彈，選項(xiàng)C正確；斜槽軌道沒必要必須光滑，只要小球到達(dá)底端的速度相同即可，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．(2)(3)因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則水平位移可以代表速度，OP是小球1未與小球2碰撞平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表小球1碰撞前的速度，OM是小球1碰撞后平拋運(yùn)動(dòng)的位移，該位移可以代表碰撞后小球1的速度，ON是碰撞后小球2的水平位移，該位移可以代表碰撞后小球2的速度，當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，說明兩球碰撞前后動(dòng)量守恒．所以除了測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2，故選C.考點(diǎn)力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)1．創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)(1)以基本的力學(xué)模型為載體，依托運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．(2)將實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的綜合分析之中．2．創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的解法(1)根據(jù)題目情景，抽象出相應(yīng)的力學(xué)模型、運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)相應(yīng)規(guī)律列出關(guān)系式從而明確實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)．(2)應(yīng)用原理公式或圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實(shí)際受力情況和理論受力情況對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析．例5(2019·全國卷Ⅱ·22)如圖15，某同學(xué)設(shè)計(jì)了測量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)．所用器材有：鐵架臺(tái)、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源、紙帶等．回答下列問題：圖15(1)鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝______(用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)．(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整木板與水平面的夾角使θ＝30°.接通電源，開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖16所示．圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出)．重力加速度為9.80m/s2.可以計(jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________(結(jié)果保留2位小數(shù))．圖16答案(1)eq\f(gsinθ－a,gcosθ)(2)0.35解析(1)對(duì)鐵塊受力分析，由牛頓第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma，解得μ＝eq\f(gsinθ－a,gcosθ).(2)兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T＝5×eq\f(1,50)s＝0.10s，由逐差法Δx＝aT2，可得a＝eq\f(?x5＋x6＋x7?－?x1＋x2＋x3?,12T2)≈1.97m/s2，代入μ＝eq\f(gsinθ－a,gcosθ)，解得μ≈0.35.變式訓(xùn)練5．(2019·山東濟(jì)南市3月模擬)如圖17甲所示為“測量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓形卡紙的旁邊安裝一個(gè)改裝過的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz.圖17下面是該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟：Ⅰ.按實(shí)驗(yàn)要求安裝器材；Ⅱ.啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來；Ⅲ.轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在卡紙邊緣打點(diǎn)；Ⅳ.斷開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電動(dòng)機(jī)電源；Ⅴ.根據(jù)卡紙上留下的部分痕跡，測出某兩點(diǎn)間的圓心角，如圖乙所示，計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的角速度．圖18(1)實(shí)驗(yàn)中使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)生電源應(yīng)采用圖18中的________接法(填“A”或“B”)．(2)若測得圖乙中θ＝120°，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝________rad/s.答案(1)B(2)20.93(20.9或eq\f(20π,3))解析(1)實(shí)驗(yàn)中使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要使用低壓交流電源，故學(xué)生電源應(yīng)采用圖中的B接法.(2)由題圖乙可知，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)過θ＝120°的時(shí)間為t＝5T＝0.1s，則角速度ω＝eq\f(θ,t)＝eq\f(\f(2π,3),0.1)rad/s≈20.93rad/s.6．(2019·山東濟(jì)南市上學(xué)期期末)空間站中不能利用天平測量物體質(zhì)量，為此某同學(xué)為空間站設(shè)計(jì)了如圖19(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用來測量小球質(zhì)量．圖中彈簧固定在擋板上，光滑水平軌道B處裝有光電門，可以測量出小球經(jīng)過光電門的時(shí)間．該同學(xué)設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖19①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d；②將彈簧左端固定在擋板上；③小球與彈簧接觸并壓縮彈簧，記錄壓縮量x；④由靜止釋放小球，測量小球離開彈簧后經(jīng)過光電門的時(shí)間t；⑤改變彈簧的壓縮量，重復(fù)步驟③、④多次；⑥分析數(shù)據(jù)，得出小球的質(zhì)量．已知彈簧彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量．該同學(xué)使用了一個(gè)已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k0的彈簧進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題．(1)步驟①中游標(biāo)卡尺示數(shù)情況如圖(b)所示，小球的直徑d＝________cm；(2)某一次步驟④中測得小球通過光電門的時(shí)間t為5.00ms，則此次小球離開彈簧的速度v＝________m/s；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中測得的物理量，則可得小球的質(zhì)量m＝____________.(用實(shí)驗(yàn)步驟①、③、④中測得的物理量表示)答案(1)1.14(2)2.28(3)eq\f(k0x2t2,d2)解析(1)小球的直徑為：11mm＋4×0.1mm＝11.4mm＝1.14cm.(2)，故小球離開彈簧時(shí)的速度為v＝eq\f(d,t)＝eq\f(1.14×10－2m,5.00×10－3s)＝2.28m/s；(3)由能量守恒定律可知：Ep＝eq\f(1,2)k0x2＝eq\f(1,2)mv2，解得：m＝eq\f(k0x2t2,d2).專題突破練級(jí)保分練1．(2019·北京市海淀區(qū)3月適應(yīng)性練習(xí))甲、乙兩名同學(xué)準(zhǔn)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室新買的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以“探究彈力與彈簧伸長量之間的關(guān)系”．(1)以下是甲同學(xué)根據(jù)自己的設(shè)想擬定的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)按合理的操作順序?qū)⒉襟E的序號(hào)寫在橫線上________．A．以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0C．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺D．依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，在鉤碼靜止時(shí)，記下彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼E．以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式F．解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義(2)乙同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟B的操作，而是把彈簧平放在水平桌面上，測量出彈簧的自然長度記為L0.在操作步驟E中，是采用彈簧掛鉤碼時(shí)的長度減去L0作為彈簧伸長量．其余步驟與甲同學(xué)相同．不考慮其他因素引起的誤差，彈簧伸長始終在彈性限度內(nèi)，乙同學(xué)作出的圖象應(yīng)是下圖中的________．答案(1)CBDAEF(2)B解析(1)先組裝實(shí)驗(yàn)器材，測定彈簧不掛鉤碼時(shí)的長度，即CB，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在彈簧下端掛上鉤碼，測量掛上不同鉤碼的彈簧長度，即D，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即AEF，所以先后順序?yàn)镃BDAEF；(2)由于彈簧自身重力的影響，彈簧平放在水平桌面上的自然長度L0小于彈簧豎直放置的自然長度．設(shè)彈簧豎直放置的自然長度比彈簧平放在水平桌面上的自然長度長x0，豎直懸掛鉤碼時(shí)，根據(jù)胡克定律得F＝k(x－x0)＝kx－kx0，知F與x成一次函數(shù)關(guān)系，斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，橫截距為x0，故B正確．2．(2019·安徽皖江名校聯(lián)盟摸底大聯(lián)考)如圖1甲所示為曉宇同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，利用彈射裝置給滑塊a一水平向右的速度，使其拖動(dòng)紙帶在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間滑塊a與靜止的滑塊b發(fā)生相互作用，兩滑塊碰撞后粘合在一起共同在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)過程中打出的紙帶如圖乙所示．已知兩滑塊的質(zhì)量分別用ma、mb表示，紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T.圖1(1)若碰撞過程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為________；(2)如果將上述物理量均測量出，代入數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)碰前的動(dòng)量略大于碰后的動(dòng)量，請(qǐng)分析引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因：________.答案(1)7max2＝5(ma＋mb)x1(2)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦或存在空氣阻力等解析(1)彈射出滑塊a后，滑塊a做勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊a與滑塊b發(fā)生碰撞后一起做勻速運(yùn)動(dòng)，由題中的條件可知，碰撞前，滑塊a的動(dòng)量為：p1＝mava＝ma×eq\f(x2,5T)，滑塊b的動(dòng)量為零，則碰撞前兩滑塊的總動(dòng)量為p1＝ma×eq\f(x2,5T)；碰撞后兩滑塊的速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：p2＝(ma＋mb)vb＝(ma＋mb)×eq\f(x1,7T)；若系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則應(yīng)有p1＝p2，整理得7max2＝5(ma＋mb)x1；(2)因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用，同時(shí)還有空氣阻力等因素存在，從而使兩結(jié)果并不完全相同，但在誤差允許的范圍內(nèi)，可以認(rèn)為動(dòng)量守恒．3．(2019·福建寧德市上學(xué)期期末質(zhì)量檢測)某同學(xué)利用圖2所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．完成下列問題：圖2(1)請(qǐng)從圖1中指出一條實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤：____________________________________________；(2)糾正實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤后，通過測量得到一條紙帶如圖3所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz，根據(jù)紙帶測得的數(shù)據(jù)，重物在C點(diǎn)時(shí)的速度為________m/s；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖3(3)某同學(xué)選用兩個(gè)形狀相同、質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測得幾組數(shù)據(jù)，畫出eq\f(v2,2)－h(huán)的圖象如圖4所示，求出圖線的斜率k，由圖象可知a的質(zhì)量ma________(填“大于”或“小于”)b的質(zhì)量mb；圖4(4)通過計(jì)算得到圖線b的斜率k＝9.50m/s2，分析發(fā)現(xiàn)造成斜率偏小的原因是實(shí)驗(yàn)過程中存在各種阻力，已知此次實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m＝0.250kg，則重物所受的平均阻力Ff＝________N．(重力加速度g＝9.80m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用手托重物；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上等(2)2.3(3)大于(4)0.075(7.5×10－2)解析(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源才能正常打點(diǎn)，重物應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直靜止釋放，不能用手托住，需要有效地利用紙帶打點(diǎn)．(2)C點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于BD間的平均速度，所以vC＝eq\f(xBD,2T)＝eq\f(?32.86－23.66?×10－2,2×0.02)m/s＝2.3m/s.(3)重物自由下落，由動(dòng)能定理可知mgh－Ffh＝eq\f(1,2)mv2－0，整理有eq\f(v2,2)＝(g－eq\f(Ff,m))h，故eq\f(v2,2)－h(huán)圖象的斜率為g－eq\f(Ff,m)，因兩重物形狀相同則阻力相等，但b的斜率小，故b的質(zhì)量小，所以a的質(zhì)量ma大于b的質(zhì)量mb.(4)取斜率k＝g－eq\f(Ff,m)＝9.50，m＝0.250kg，g＝9.80m/s2，可求得Ff＝(g－k)m＝(9.80－9.50)×0.250N＝0.075N.4．(2019·陜西榆林市第二次模擬)某實(shí)驗(yàn)小組做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．圖5(1)用如圖5所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，圖中帶滑輪的粗糙長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可直接顯示所受拉力的大?。鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作必要且正確的是________．A．將長木板右端適當(dāng)墊高，使小車前端的滑輪不掛沙桶時(shí)小車能勻速滑動(dòng)B．為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量數(shù)(2)在正確、規(guī)范的操作中，打出一條如圖6所示的紙帶，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)Hz，打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車的速度大小v3＝________m/s；小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝________m/s2.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)圖6答案(1)A(2)1.132.50解析(1)連接拉力傳感器和沙桶之前，將長木板右端適當(dāng)墊高，使小車能自由勻速滑動(dòng)，平衡了摩擦力，故A正確；實(shí)驗(yàn)中拉力通過拉力傳感器測出，不需要滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)，故C錯(cuò)誤．(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：T＝5×0.02s＝0.1s．“3”點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為：v3＝eq\f(x24,2T)＝eq\f(?10.01＋12.50?×10－2,2×0.1)m/s≈1.13m/s，由逐差法Δxm/s2.5．(2019·廣西桂林市、賀州市、崇左市3月聯(lián)合調(diào)研)某同學(xué)用如圖7甲所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋襟E如下：圖7(1)先用校準(zhǔn)后的游標(biāo)卡尺測量金屬小球的直徑．圖乙為游標(biāo)卡尺測量時(shí)示數(shù)，則金屬球的直徑d＝________cm；(2)按圖甲安裝好器材，測得小球被電磁鐵吸住時(shí)球心到光電門的距離為h.控制電磁鐵釋放小球，記下金屬小球通過光電門的時(shí)間t，則金屬小球通過光電門時(shí)的速度大小v＝________(答案用字母表示)．(3)改變光電門到小球球心距離h測得與之對(duì)應(yīng)的時(shí)間t，取得若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．以eq\f(1,t2)為縱坐標(biāo)，以h為橫坐標(biāo)，描繪出eq\f(1,t2)－h(huán)圖象是一條傾斜直線，若直線斜率為k，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝________(答案用字母表示)．答案(1)0.50(2)eq\f(d,t)(3)eq\f(kd2,2)解析(1)小球的直徑為：5mm＋0×0.1mm＝5.0mm＝0.50cm；(2)小球經(jīng)過光電門的時(shí)間極短，平均速度可視為金屬小球經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度，故v＝eq\f(d,t)；(3)小球由靜止到經(jīng)過光電門這一過程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：(eq\f(d,t))2＝2gh，則整理有：eq\f(1,t2)＝eq\f(2g,d2)h，由題意可知：k＝eq\f(2g,d2)，g＝eq\f(kd2,2).6．(2019·福建廈門市上學(xué)期期末質(zhì)檢)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖8所示的裝置做“探究滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化與合外力做功關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖8實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①在水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，并將滑塊調(diào)到平衡狀態(tài)；②用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d；③由導(dǎo)軌刻度尺讀出兩光電門中心之間的距離L；④用天平稱出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M、托盤和砝碼的總質(zhì)量m，且m遠(yuǎn)小于M.⑤將滑塊移至光電門1右側(cè)某處，釋放滑塊，托盤落地前遮光條已通過光電門2.從數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間Δt1，通過光電門2的時(shí)間Δt2；回答下列問題：(1)為了調(diào)節(jié)滑塊處于平衡狀態(tài)，不掛細(xì)線和托盤，接通氣源，輕推滑塊，如果遮光條通過光電門1的時(shí)間為t1，通過光電門2的時(shí)間為t2.當(dāng)滿足t1________t2(填“>”“＝”或“<”)時(shí)，則表示滑塊已調(diào)至平衡狀態(tài)．(2)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖9所示，則d＝________mm.圖9(3)已知重力加速度為g，以滑塊(包含遮光條)為研究對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________(用測量的物理量的字母表示)，則可認(rèn)為滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化與合外力做功相等．答案(1)＝(2)5.2(3)mgL＝eq\f(1,2)M[(eq\f(d,Δt2))2－(eq\f(d,Δt1))2]解析(1)滑塊從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)的過程中，當(dāng)滑塊通過光電門1的時(shí)間t1等于通過光電門2的時(shí)間t2，說明滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，滑塊處于平衡狀態(tài)；(2)由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：5mm＋2×0.1mm＝5.2mm；(3)由于m遠(yuǎn)小于M，故滑塊所受拉力大小近似等于mg，遮光條通過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式：v1＝eq\f(d,Δt1)，遮光條通過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式：v2＝eq\f(d,Δt2)，根據(jù)動(dòng)能定理可得合外力做功和滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系式：mgL＝eq\f(1,2)M[(eq\f(d,Δt2))2－(eq\f(d,Δt1))2]．級(jí)爭分練7．(2019·江蘇南通市通州區(qū)、海門市、啟東市聯(lián)考)在“探究小車所受合外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有如圖10甲、乙所示兩種方案：圖10(1)實(shí)驗(yàn)操作過程中可能用到如下步驟，兩套裝置必須同時(shí)用到的實(shí)驗(yàn)步驟是________．A．平衡摩擦力B．測量小車質(zhì)量C．通過紙帶計(jì)算速度時(shí)，選用等間距部分D．重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的同一位置釋放(2)某同學(xué)利用圖乙所示的裝置，按正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，繪制W∝ΔEk的圖象時(shí)，________(選填“需要”或“不需要”)測量W的具體數(shù)值．(3)某同學(xué)利用圖甲所示的裝置平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小車質(zhì)量為M、鉤碼的總質(zhì)量為m(m?M)，打出的紙帶如圖11所示，計(jì)算出B、E點(diǎn)時(shí)小車的速度分別vB、vE，重力加速度為g，探究B到E過程小車所受合外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系，若合外力做功與小車動(dòng)能變化相等，則數(shù)學(xué)表達(dá)式為________(用M、m、g、x、vB、vE表示)．圖11(4)利用圖甲所示的裝置，某小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，合外力做功總是略小于小車動(dòng)能的變化，請(qǐng)分析出現(xiàn)這種情況的可能原因是________．答案(1)AB(2)不需要(3)mgx＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(E2)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(B2)(4)平衡摩擦力過度或傾角過大解析(1)兩套裝置中都應(yīng)保持細(xì)線的拉力即為小車所受的合外力，所以都應(yīng)平衡摩擦力，故A正確；由于要探究小車的合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，所以應(yīng)測量小車的質(zhì)量，故B正確；題圖甲小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，題圖乙中小車先加速后勻速，所以不能同時(shí)用到，故C錯(cuò)誤；重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并不一定要從同一位置釋放，故D錯(cuò)誤．(2)題圖乙所示的裝置中小車受到的合外力即為橡皮筋的彈力，只需要探究橡皮筋條數(shù)加倍時(shí)，小車的動(dòng)能是否加倍，并不需要測量W的數(shù)值；(3)由于鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，所以小車受到的合外力近似等于鉤碼的總重力，所以小車從B到E外力做的功為mgx小車從B到E動(dòng)能的變化為：ΔEk＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(E2)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(B2)若合外力做功與小車動(dòng)能變化相等，則數(shù)學(xué)表達(dá)式為mgx＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(E2)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(B2)；(4)合外力做功總是略小于小車動(dòng)能的變化，說明除了拉力對(duì)小車做功外還有其他力對(duì)小車做功，即小車的重力沿斜面向下的分力大于阻力，也即平衡摩擦力過度或傾角過大．8.(2019·湖北武漢市二月調(diào)研)利用如圖12所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．將彈簧放置在水平桌面上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的A、B位置各安裝一個(gè)光電門．讓帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置C，由靜止釋放滑塊，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從A至B所用的時(shí)間t.改變光電門B的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一位置C由靜止釋放并用米尺測量AB之間的距離x.記下相應(yīng)的t值，所得數(shù)據(jù)如下表所示．圖12x(mm)650.0600.0550.0500.0450.0400.0t(ms)373330293259228199eq\f(x,t)(m/s)1.74______1.871.931.972.01(1)根據(jù)表中記錄的數(shù)據(jù)空格處應(yīng)填________；

(2)請(qǐng)?jiān)趫D13給出的坐標(biāo)紙上畫出eq\f(x,t)－t圖線；圖13(3)由所畫出的eq\f(x,t)－t圖線可得出滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(重力加速度大小g＝9.8m/s2，保留兩位有效數(shù)字)．答案(1)1.82(2)見解析圖(3)0.30(0.27～0.33)解析(1)表中記錄的數(shù)據(jù)空格處應(yīng)填eq\f(x,t)＝eq\f(600.0×10－3,330×10－3)m/s≈1.82m/s；(2)描點(diǎn)作圖如圖；(3)由公式x＝vAt－eq\f(1,2)at2可知，eq\f(x,t)＝vA－eq\f(1,2)at＝vA－eq\f(1,2)μgt，所以圖線的斜率k＝－eq\f(1,2)μg，由圖象可得：k＝eq\f(1.7－2.1,0.41－0.14)≈－1.48，聯(lián)立解得：μ≈0.30.9.(2019·河北衡水中學(xué)高考模擬)某同學(xué)準(zhǔn)備利用如圖14所示的裝置“探究勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧T的彈性勢能與其壓縮量之間的關(guān)系”．圖中B為一固定在桌面，帶有刻度的平直光滑導(dǎo)軌，較重的小盒C用輕繩懸掛于O點(diǎn)，彈簧T左端固定，用力將小球A沿導(dǎo)軌B向左擠壓彈簧，釋