專題十六

力學(xué)實(shí)驗(yàn)高頻考點(diǎn)·能力突破素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題高頻考點(diǎn)·能力突破考點(diǎn)一力學(xué)基本儀器的使用與讀數(shù)物理量測量工具或測量方法力①彈簧測力計(jì)(不超量程；調(diào)零；會(huì)讀數(shù))；②力傳感器(調(diào)零)質(zhì)量天平(水平放置、調(diào)零；被測物體放左盤、砝碼放右盤；會(huì)讀數(shù))長度①毫米刻度尺(精度1mm，要估讀到0.1mm)；②螺旋測微器(精度0.01mm，要估讀到0.001mm)；③游標(biāo)卡尺(精度有0.1mm、0.05mm、0.02mm三種，不估讀)時(shí)間①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用交變電流(電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接約8V交流電源，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接220V交流電源)，電源頻率為50Hz時(shí)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s；②光電計(jì)時(shí)器(記錄擋光時(shí)間Δt)；③秒表(精度0.1s，不估讀)速度加速度注意事項(xiàng)：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)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．2．游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)不需要估讀．3．螺旋測微器讀數(shù)時(shí)，要準(zhǔn)確到0.01mm，估讀到0.001mm，結(jié)果若用mm作單位，則小數(shù)點(diǎn)后必須保留三位數(shù)字．4．游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)注意區(qū)分游標(biāo)卡尺的精度．5．螺旋測微器在讀數(shù)時(shí)，注意區(qū)別整毫米刻度線與半毫米刻度線，注意判斷半毫米刻度線是否露出．例1某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測量一圓柱體工件的長度，如圖1所示，則工件的長度為________mm；用螺旋測微器測量工件的直徑如圖2所示，則工件的直徑為________mm.21.724.300解析：根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可知工件的長度為21mm＋0.02mm×36＝21.72mm；根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則可知工件的直徑為4mm＋0.01mm×30.0＝4.300mm.預(yù)測1用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為________cm.1.50解析：讀數(shù)時(shí)要注意分度值是1mm，要估讀到分度值的下一位．預(yù)測2如圖甲所示，某同學(xué)用彈簧OC和彈簧測力計(jì)a、b做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)．在保持彈簧伸長量及方向不變的條件下：(1)若彈簧測力計(jì)a、b間夾角為90°，彈簧測力計(jì)a的讀數(shù)是_______________N；(如圖乙所示)(2)若彈簧測力計(jì)a、b間夾角小于90°，保持彈簧測力計(jì)a與彈簧OC的夾角不變，增大彈簧測力計(jì)b與彈簧OC的夾角，則彈簧測力計(jì)a的讀數(shù)________、彈簧測力計(jì)b的讀數(shù)________．(選填“變大”“變小”或“不變”)3.50(3.48～3.52)變小變大解析：(1)由圖乙所示彈簧測力計(jì)可知，其分度值為0.1N，彈簧測力計(jì)a的讀數(shù)是3.50N；(2)若彈簧測力計(jì)a、b間夾角小于90°，保持彈簧測力計(jì)a與彈簧OC的夾角不變，增大彈簧測力計(jì)b與彈簧OC的夾角，如圖所示，則可知彈簧測力計(jì)a的示數(shù)變小，b的示數(shù)變大．預(yù)測3

(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺的________(選填“內(nèi)測量爪”“外測量爪”或“深度尺”)測得一玻璃杯的內(nèi)高，如圖甲所示，則其內(nèi)高為________cm.(2)該同學(xué)隨后又用螺旋測微器測得玻璃杯的玻璃厚度如圖乙所示，則厚度為________mm.(3)該同學(xué)用螺旋測微器測得一小球直徑如圖丙所示，正確讀數(shù)后得小球直徑為1.731mm，則a＝________，b＝________．深度尺10.032.760200解析：(1)因需測量的是玻璃杯的內(nèi)高即深度，所以要用游標(biāo)卡尺的深度尺測量，根據(jù)圖甲可知，游標(biāo)卡尺主尺上的整毫米數(shù)為100mm，游標(biāo)尺的精確度為0.1mm，且第3條刻度線(不計(jì)0刻度線)與主尺上的刻度線對(duì)齊，則玻璃杯的內(nèi)高為100mm＋0.1mm×3＝100.3mm＝10.03cm.(2)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則：測量值＝固定刻度讀數(shù)(注意半毫米刻度線是否露出)＋精確度(0.01mm)×可動(dòng)刻度讀數(shù)(一定要估讀)，由圖乙可知玻璃厚度為2.5mm＋0.01mm×26.0＝2.760mm.(3)因1.731mm＝1.5mm＋0.01mm×23.1，由螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則知a＝20，b＝0.(4)該同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)分別如圖丁、戊所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________mm.60.104.20解析：由圖丁所示可得金屬桿的長度L＝60.10cm.由圖戊知，此游標(biāo)尺為50分度，游標(biāo)尺上第10條刻度線(不計(jì)0刻度線)與主尺上的刻度線對(duì)齊，則該金屬桿直徑d＝4mm＋0.02×10mm＝4.20mm.

例2[2022·福建押題卷]某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置，探究加速度與小車所受合外力和質(zhì)量的關(guān)系．(1)下列做法正確的是________；A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先將木板左端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)滿足砝碼桶與砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量C．釋放小車前應(yīng)將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并使紙帶盡量伸直D．實(shí)驗(yàn)時(shí)為了安全應(yīng)先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源E．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持拉力不變，即只需要保持砝碼桶和砝碼總質(zhì)量不變答案：AC解析：為了使小車所受的合外力等于拉力，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該平衡摩擦力，故A正確；因?yàn)橛欣鞲衅?，小車受到的拉力的大小可以直接讀出，故無需讓砝碼桶和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和車內(nèi)砝碼的質(zhì)量，B錯(cuò)誤；為了使紙帶上能盡可能多打點(diǎn)，使其得到充分的利用，故釋放小車前應(yīng)將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶伸直是為了盡量減小紙帶與限位孔間的摩擦，故C正確；凡是使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)，都應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定運(yùn)行后再釋放紙帶(小車)，故D錯(cuò)誤；在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持拉力不變，即需要保持拉力傳感器的示數(shù)不變，故E錯(cuò)誤．(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條如圖乙所示的紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算小車的加速度為________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)2.4

(3)在保持小車和車中砝碼質(zhì)量一定，探究小車的加速度與受到的合外力的關(guān)系時(shí)，甲、乙兩位同學(xué)分別得到了如圖丙所示的a-F圖像，則甲同學(xué)的a-F圖線不過原點(diǎn)的原因是________________________．平衡摩擦力過度，木板的傾角過大解析：由甲同學(xué)的a-F圖像可知，拉力傳感器的示數(shù)F＝0時(shí)，小車已經(jīng)有了加速度，可能原因是平衡摩擦力過度，木板的傾角過大．預(yù)測4

[2022·遼寧押題卷](1)在下列實(shí)驗(yàn)中，能用圖中裝置完成且僅用一條紙帶就可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是________(單選)；A．驗(yàn)證小車和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律C．探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系D．探究不同力做功與小車速度變化的關(guān)系B解析：驗(yàn)證小車和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，需要測量小車和重物的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，僅需要一條紙帶即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，B正確；探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，還需知道二者的質(zhì)量，C錯(cuò)誤；探究不同力做功與小車速度變化的關(guān)系，需要知道二者的質(zhì)量，D錯(cuò)誤．(2)某次實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出了一條紙帶，其部分紙帶如下圖．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，紙帶左端接小車，請(qǐng)根據(jù)圖中紙帶判斷其做的是________(填“勻速”“勻變速”或“加速度變化的變速”)運(yùn)動(dòng)，此次實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)時(shí)小車的速度為__________m/s；(保留兩位有效數(shù)字)勻變速0.52～0.54

(3)如下圖所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上用光電門記錄數(shù)據(jù)的方式做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)，測量滑塊A的質(zhì)量記為m1，測量滑塊B的質(zhì)量記為m2，測量滑塊A上的遮光條寬度如下圖所示，其寬度d1＝____________________cm，測得滑塊B上的遮光條寬度為d2.滑塊A從右向左碰靜止的滑塊B，已知m1>m2，光電門計(jì)時(shí)器依次記錄了三個(gè)遮光時(shí)間Δt1、Δt2、Δt3，驗(yàn)證動(dòng)量守恒需要滿足的關(guān)系式為________________(用測量的物理量符號(hào)表示)．1.000cm～1.010cm均可

考點(diǎn)三“彈簧”“橡皮條”“碰撞”類實(shí)驗(yàn)例3[2022·浙江6月](1)①“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，長木板水平放置，細(xì)繩與長木板平行．圖2是打出紙帶的一部分，以計(jì)數(shù)點(diǎn)O為位移測量起點(diǎn)和計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車位移大小為_________cm.由圖3中小車運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，求得加速度為________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．6.20±0.051.9±0.2解析：由刻度尺的讀數(shù)規(guī)則可知，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的位移大小為x2＝6.20cm；連接圖3中的點(diǎn)，由斜率可知加速度a＝1.9m/s2；②利用圖1裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需調(diào)整的是________(多選)．A．換成質(zhì)量更小的車B．調(diào)整長木板的傾斜程度C．把鉤碼更換成砝碼盤和砝碼D．改變連接小車的細(xì)繩與長木板的夾角BC解析：利用圖1裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使連接小車的細(xì)繩與長木板平行，D錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將鉤碼更換成砝碼盤和砝碼，應(yīng)保證小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼以及砝碼盤的總質(zhì)量，因此不能換成質(zhì)量更小的小車，A錯(cuò)誤，C正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將長木板的右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力，B正確．(2)“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示，在該實(shí)驗(yàn)中①下列說法正確的是________(單選)．A．拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同B．在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個(gè)拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)C．測量時(shí)彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D．測量時(shí)，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤，為了完成該實(shí)驗(yàn)至少需要________(選填“2”“3”或“4”)次把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到O.D3解析：①“探究求合力的方法”時(shí)不用保證兩彈簧秤的讀數(shù)相同，A錯(cuò)誤；在已記錄結(jié)點(diǎn)位置的情況下，確定一個(gè)拉力的方向需要再選擇與結(jié)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)的一點(diǎn)，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧秤外殼與木板之間的摩擦不影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，C錯(cuò)誤；為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保證橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤貼近并平行于木板，D正確．②如果只有一個(gè)彈簧秤，應(yīng)先后兩次將彈簧秤掛在不同的細(xì)繩套上，然后將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，并保證兩次兩分力的方向不變；再將彈簧秤掛在一個(gè)細(xì)繩套上，將結(jié)點(diǎn)拉到位置O，因此為了完成實(shí)驗(yàn)至少需要3次把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O.例4[2022·全國甲卷]利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過程進(jìn)行研究．讓質(zhì)量為m1的滑塊A與質(zhì)量為m2的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后A和B的速度大小v1和v2，進(jìn)而分析碰撞過程是否為彈性碰撞．完成下列填空：(1)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平．(2)測得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg.要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反，應(yīng)選取質(zhì)量為________kg的滑塊作為A.解析：在一動(dòng)一靜的彈性碰撞中，質(zhì)量小的滑塊碰撞質(zhì)量大的滑塊才能反彈，故應(yīng)選質(zhì)量為0.304kg的滑塊作為A.0.304(3)調(diào)節(jié)B的位置．使得A與B接觸時(shí)，A的左端到左邊擋板的距離s1與B的右端到右邊擋板的距離s2相等．(4)使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰撞時(shí)刻開始到各自撞到擋板所用的時(shí)間t1和t2.(5)將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復(fù)步驟(4)．多次測量的結(jié)果如下表所示．

12345t1/s0.490.671.011.221.39t2/s0.150.210.330.400.460.31k20.330.330.33

0.310.32

0.34

預(yù)測5某興趣小組同學(xué)想探究橡皮圈中的張力與橡皮圈的形變量是否符合胡克定律，若符合胡克定律，則進(jìn)一步測量其勁度系數(shù)(圈中張力與整圈形變量之比)．他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)：橡皮圈上端固定在細(xì)繩套上，結(jié)點(diǎn)為O，刻度尺豎直固定在一邊，0刻度與結(jié)點(diǎn)O水平對(duì)齊，橡皮圈下端懸掛鉤碼，依次增加鉤碼的個(gè)數(shù)，分別記錄下所掛鉤碼的總質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)橡皮圈下端P的刻度值x，如下表所示：鉤碼質(zhì)量m/g20406080100120P點(diǎn)刻度值x/cm5.535.926.306.677.027.40(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中，根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，充分利用坐標(biāo)紙，作出m-x圖像；解析：描點(diǎn)作出m-x圖像如圖所示(2)作出m-x圖像后，同學(xué)們展開了討論：甲同學(xué)認(rèn)為：這條橡皮圈中的張力和橡皮圈的形變量基本符合胡克定律；乙同學(xué)認(rèn)為：圖像的斜率k即為橡皮圈的勁度系數(shù)；丙同學(xué)認(rèn)為：橡皮圈中的張力并不等于所掛鉤碼的重力；……請(qǐng)參與同學(xué)們的討論，并根據(jù)圖像數(shù)據(jù)確定：橡皮圈不拉伸時(shí)的總周長約為______cm，橡皮圈的勁度系數(shù)約為________N/m(重力加速度g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．10.4054.5

(3)若實(shí)驗(yàn)中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端結(jié)點(diǎn)O，則由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將________(選填“偏小”“偏大”或“不受影響”)；若實(shí)驗(yàn)中刻度尺沒有完全豎直，而讀數(shù)時(shí)視線保持水平，則由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將________(選填“偏小”“偏大”或“不受影響”)．不受影響偏小解析：若實(shí)驗(yàn)中刻度尺的0刻度略高于橡皮筋上端結(jié)點(diǎn)O，則由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將不受影響，因?yàn)橛?jì)算勁度系數(shù)時(shí)考慮的是橡皮筋的伸長量而不是長度．若實(shí)驗(yàn)中刻度尺沒有完全豎直，而讀數(shù)時(shí)視線保持水平，會(huì)使讀數(shù)偏大，則由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將偏?。A(yù)測6某研究小組做“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，所用器材有：方木板一塊、白紙、量程為5N的彈簧測力計(jì)兩個(gè)、橡皮條(帶兩個(gè)較長的細(xì)繩套)、小圓環(huán)、刻度尺、三角板、圖釘(若干個(gè))．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．橡皮條的一端與輕質(zhì)小圓環(huán)相連，另一端固定；b．用手通過兩個(gè)彈簧測力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)，小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)，記下兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1和F2及兩細(xì)繩套的方向；c．用一個(gè)彈簧測力計(jì)將小圓環(huán)拉到O點(diǎn)，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F及細(xì)繩套的方向；d．在白紙上做出力F、F1和F2的圖示，猜想三者的關(guān)系，并加以驗(yàn)證．(1)b、c步驟中將小圓環(huán)拉到同一位置O的目的是__________________________．(2)某次操作后，在白紙上記錄的痕跡如圖丁所示，請(qǐng)你在圖丁中完成步驟d.保證兩次操作力的作用效果相同解析：(1)b、c步驟中將小圓環(huán)拉到同一位置O的目的是保證兩次操作力的作用效果相同；(2)在白紙上畫出各力的大小及方向，并用表示F1、F2的線段為鄰邊作平行四邊形，比較其對(duì)角線和表示F的線段是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等．預(yù)測7

[2022·北京押題卷]如圖1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)小球碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．圖1中的O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先使A球多次從斜軌上位置P靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置E.然后，把半徑相同的B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置P靜止釋放，與B球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復(fù)上述A球與B球相碰的過程，分別找到碰后A球和B球落點(diǎn)的平均位置D和F.用刻度尺測量出水平射程OD、OE、OF.測得A球的質(zhì)量為mA，B球的質(zhì)量為mB.(1)實(shí)驗(yàn)中，通過測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來代替小球碰撞前后的速度．①實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件有________．A．兩球的質(zhì)量必須相等B．軌道末端必須水平C．A球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放②“通過測量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來代替小球碰撞前后的速度”可行的依據(jù)是________．A.運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能保持不變B．平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度一定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平射程與速度大小成正比BCB

(2)當(dāng)滿足表達(dá)式__________________時(shí)，即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；如果再滿足表達(dá)式___________________時(shí)，則說明兩球的碰撞為彈性碰撞.(用所測物理量表示)

mAOE＝mAOD＋mBOFmAOE2＝mAOD2＋mBOF2

A

考點(diǎn)四力學(xué)其他實(shí)驗(yàn)例5某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“探究向心力與線速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，將小球用質(zhì)量不計(jì)長為L的細(xì)線系于固定在鐵架臺(tái)上的力傳感器上，小球的下端有一長度極短、寬度為d的擋光片，測得小球的直徑為D，重力加速度用g表示．請(qǐng)回答下列問題：(1)用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度如圖乙所示，則擋光片的寬度為________mm；如果擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間為10ms，則小球通過光電門時(shí)的速度大小為v＝________m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．(2)小球通過光電門時(shí)力傳感器的示數(shù)為F0，改變小球釋放點(diǎn)的高度，多次操作，記錄多組F0、v的數(shù)據(jù)，作出F0-v2的圖像，如果圖線的斜率為k，則小球(含擋光片)的質(zhì)量為__________；向心力大小為F＝__________．(用已知物理量的符號(hào)表示)6.700.670

預(yù)測8用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的木板上．鋼球沿斜槽PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在豎直擋板MN上．由于豎直擋板與豎直木板的夾角略小于90°，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)．每次將豎直擋板向右平移相同的距離L，從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)．(1)實(shí)驗(yàn)前需要檢查斜槽末端是否水平，正確的檢查方法是__________________________________________．(2)以平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向建立坐標(biāo)系．將鋼球放在Q點(diǎn)，鋼球的________(選填“最右端”“球心”或“最下端”)對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為坐標(biāo)原點(diǎn)．(3)實(shí)驗(yàn)得到的部分點(diǎn)跡a、b、c如圖乙所示，相鄰兩點(diǎn)的水平間距均為L，ab和ac的豎直間距分別是y1和y2，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則鋼球平拋的初速度大小為________，鋼球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度大小為_____________．將鋼球置于斜槽末端，其能靜止，說明斜槽末端水平球心

預(yù)測9

[2022·濟(jì)南市測評(píng)]某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室用單擺做測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．(1)擺球的直徑用螺旋測微器測出，如圖乙所示，其讀數(shù)為________mm.(2)正確操作測出單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為L，螺旋測微器測得擺球直徑為d.用上述測得量寫出重力加速度的表達(dá)式：g＝______________.(3)某同學(xué)測得的g值比當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣绕?，可能原因是________．A．計(jì)算時(shí)將L當(dāng)成擺長B．測擺線長時(shí)擺線拉得過緊C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表按下過晚D．實(shí)驗(yàn)中誤將30次全振動(dòng)計(jì)為29次4.700

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素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題1.力學(xué)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)律和牛頓運(yùn)動(dòng)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——圖像法、逐差法融入到實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中．2．創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題的解法(1)根據(jù)題目情境，提取相應(yīng)的力學(xué)模型，明確實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，應(yīng)用原理公式或圖像法處理實(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)行誤差分析．情境1

[2022·山東卷]在天宮課堂中、我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)．受此啟發(fā)，某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設(shè)計(jì)了測量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示．主要步驟如下：①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上；②接通氣源，放上滑塊，調(diào)平氣墊導(dǎo)軌；③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊．彈簧處于原長時(shí)滑塊左端位于O點(diǎn)，A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為5.00cm，拉動(dòng)滑塊使其左端處于A點(diǎn)，由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)；④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時(shí)間t變化的圖像，部分圖像如圖乙所示．回答以下問題(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)：(1)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.(2)該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻F與a的數(shù)據(jù)，畫出a-F圖像如圖丙中Ⅰ所示，由此可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為________kg.(3)該同學(xué)在滑塊上增加待測物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，在圖丙中畫出新的a-F圖像Ⅱ，則待測物體的質(zhì)量為________kg.120.200.13

情境2

[2022·邯鄲二模]如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)．把長木板一端放在水平面上，另一端支撐起來形成一個(gè)斜面．物塊沿斜面加速下滑的過程