專題復(fù)習(xí)

專題六實(shí)驗(yàn)

第16講力學(xué)實(shí)驗(yàn)

【目標(biāo)要求】1.會(huì)使用刻度尺、秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)。2.熟悉教材中的力學(xué)

實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程，會(huì)操作有關(guān)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、誤差分析，并會(huì)借助基本實(shí)驗(yàn)分析創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

考點(diǎn)一紙帶類和光電門類實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理

1.細(xì)繩與長木板平行1.判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)

2.釋放前小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)動(dòng)

紙?jiān)辰与姳艽螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器

探究小車速度3時(shí)器2.利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度求

隨時(shí)間變化的3.先接通電源，再釋放小中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度

規(guī)律i車，打點(diǎn)結(jié)束先切斷電源，3.利用逐差法求平均加速度

再取下紙帶4.作速度一時(shí)間圖像，通過圖像

4.鉤碼質(zhì)量適當(dāng)?shù)男甭是蠹铀俣?/p>

1.平衡阻力，墊高長木板一

端使小車能勻速下滑

2.在平衡阻力時(shí)，不要把懸

掛槽碼的細(xì)繩系在小車上，

細(xì)，繩口口.帶

探究加速度與實(shí)驗(yàn)過程中不用重復(fù)平衡阻1.利用逐差法或VI圖像求a

1

物體受力、物一端有小軍打』計(jì)時(shí)器力2.作出小/圖像和a-工圖像，確

。定滑輪m

實(shí)驗(yàn)臺(tái)

槽瑪?shù)拈L木板

體質(zhì)量的關(guān)系3.實(shí)驗(yàn)必須保證的條件：小定〃與b、m的關(guān)系

車質(zhì)量機(jī)》槽碼質(zhì)量m'

4.釋放前小車要靠近打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器，應(yīng)先接通電源，后釋

放小車

1.豎直安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以

侏1.應(yīng)用＜=加+廠"T計(jì)算某時(shí)刻

打點(diǎn)減小摩擦阻力

計(jì)時(shí)器-紙帶

2.選用質(zhì)量大、體積小、密的瞬時(shí)速度

驗(yàn)證機(jī)械能守

22

-夾子度大的材料2.判斷mghAB^mvB-^mvAM

恒定律-重物

3.選取第1、2兩點(diǎn)間距離接否在誤差允許的范圍內(nèi)相等

I._______

近2mm的紙帶，用

II13.作出產(chǎn)力圖像，求g的大小

mgh=^mv2進(jìn)行驗(yàn)證

L開始前調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平

1.滑塊速度的測(cè)量：n卷

驗(yàn)證動(dòng)量守恒光工。嶼d光電門b2.用天平測(cè)出兩滑塊的質(zhì)量

2.驗(yàn)證的表達(dá)式：

定律3.用光電門測(cè)量碰前和碰后

加1也+機(jī)2V2=根1也'+根2y2’

的速度

常見的測(cè)速方法：紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速，光電門測(cè)速，傳感器測(cè)速，動(dòng)能定理計(jì)算法，平拋運(yùn)動(dòng)計(jì)算法等。

例1(2023?全國甲卷23)某同學(xué)利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)

間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動(dòng)小車運(yùn)

動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(b)所示。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶小車

||。木'板%

鉤碼

(a)

(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1so以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置，將

打出3、C、D、E、歹各點(diǎn)時(shí)小車的位移A%填到表中，小車發(fā)生相應(yīng)位移所用時(shí)間和平均速度分

別為△7和萬，表中Axw=cm,vAD-cm/s。

16.6048.00-4-9.4()義一10.9。一＞j"—12.40」

\??????(

3ABzbEQ

單位：cm

(b)

位移區(qū)間ABACADAEAF

Ax(cm)6.6014.60Axw34.9047.30

v(cm/s)66.073.0VAD87.394.6

⑵根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度方隨時(shí)間△/的變化關(guān)系，如圖(C)所示。在圖中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。

y/(cms-1)

1051|111|11Ir

95三王王三三三三三三三三三

85三王王三三三三三三三三三三

75；巨;巨三巨巨三巨三巨；

65三三停三三王王三三三三三三三三三

::::::::::::::::::::::::::::::A

5500.10.20.30.40.50.6

(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的江△/圖線可視為一條直線，此直線用方程萬=松什6表示，其中七_(dá)

cm/s2,b=cm/so(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

⑷根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，得到打出A點(diǎn)時(shí)小車速度大小

VA=，小車的加速度大小。=□(結(jié)果用字母晨6表示)

答案(1)24.0080.0(2)見解析圖(3)70.059.0(4)》2k

解析(1)根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得

^XAD=XAB+XBC+XCD=6.60cm+8.00cm+9.40cm=24.00cm

平均速度為。=篝=80.0cm/s

(2)根據(jù)第(1)小題結(jié)果補(bǔ)充表格和補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)圖像得

F/(cms-1)

105

95

85

75

65

Ar/s

54

⑶從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，小車運(yùn)動(dòng)的&加圖線可視為一條直線，圖像為

F/(cm-s-,)

105田Will|||||田||田|三

95mmm］毛藤瑩

85；藤藤藤藤藤婦連藤；:；

75m:股

65；豚:三；

55二王王三三三王王三三三三三

00.10.20.30.40.50.6

此直線用方程方%加+A表示,由圖像可知其中

^_101,059.0cm/s2_^QQcm/s28=59.0cm/s

0.6'

(4)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由位移公式產(chǎn)為什初2,整理得衿o+7

艮歷二VA+產(chǎn)

故根據(jù)圖像斜率和縱截距可得VA=b,a=2ko

例2(2024?海南省四校模擬)利用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤

碼，總質(zhì)量為輕繩一端與A相連，另一端跨過輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為根的重物B相連。實(shí)驗(yàn)過

程如下：用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光片的寬度為d;先用力拉住B,保持A、B靜止，測(cè)出A下端到光電

門的距離為人(〃》4；然后由靜止釋放B,A下落過程中擋光片經(jīng)過光電門，測(cè)出擋光時(shí)間為上已

知重力加速度為g。

⑴為了能完成上述實(shí)驗(yàn)，M砥選填或)；

⑵某次實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)出擋光片的寬度，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則擋光片的寬度為d=

mm；

(3)在A從靜止開始下落〃的過程中，如果滿足,則驗(yàn)證A、B和地

球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(用題中所給物理量的符號(hào)表示)；

(4)擋光片經(jīng)過光電門的速度與鉤碼A下落〃時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值，為減小這個(gè)差值，可

采取的措施是(寫出合理的一條即可)。

答案(1)>(2)4.700

(3)(M-m)g/z=|(M+m)(^)2

(4)減小擋光片的寬度或者增大下落高度

解析(1)為了使A下落過程中擋光片經(jīng)過光電門，需滿足M>mo

(2)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理可知擋光片的寬度為d=4.5mm+20.0x0.01mm=4.700mm

(3)A經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為

d

V=~

t

系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為

^Ep=(M-m)gh

系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為

1de

2

AEk--(Af+m)(-)

則系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為

Ide

（4）某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可采取減小擋光片的寬度或者增大下落高度。

例3（2024?山東卷」3）在第四次“天宮課堂”中，航天員演示了動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā)，某同

學(xué)使用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個(gè)位移傳感器，a測(cè)量

滑塊A與它的距離XA,b測(cè)量滑塊B與它的距離沖。部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①測(cè)量兩個(gè)滑塊的質(zhì)量，分別為200.0g和400.0g；

②接通氣源，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；

③撥動(dòng)兩滑塊，使A、B均向右運(yùn)動(dòng)；

④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù)，繪制XA、XB隨時(shí)間變化的圖像，分別如圖乙、圖丙所示。

傳感器a滑塊A滑塊B......傳口感器b

I..III」.IIIIIIIIIIII」IIII

U口口旌氣源

丙

回答以下問題:

（1）從圖像可知兩滑塊在t=S時(shí)發(fā)生碰撞；

（2）滑塊B碰撞前的速度大小v=m/s（保留2位有效數(shù)字）；

⑶通過分析，得出質(zhì)量為200.0g的滑塊是（選填"A”或"B”）o

答案(1)1.0(2)0.20(3)B

解析（1）由x”圖像的斜率表示速度可知兩滑塊的速度都在Ul.Os時(shí)發(fā)生突變，即這個(gè)時(shí)刻發(fā)生了碰撞；

（2）根據(jù)XI圖像斜率的絕對(duì)值表示速度大小可知滑塊B碰撞前的速度大小為

v9

~|°iQ1Q|cm/s=0.20m/s

（3）由題圖乙知，碰撞前A的速度大小VA=0.50m/s,碰撞后A的速度大小為VA~0.36m/s,

由題圖丙可知，碰撞后B的速度大小為VB-0.50m/s,A和B碰撞過程動(dòng)量守恒,

二-珈

即mA（VA-VA）=mB（v-VB"）

代入數(shù)據(jù)解得股大2

所以質(zhì)量為200.0g的滑塊是Bo

考點(diǎn)二力學(xué)其他實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理

L應(yīng)在彈簧自然下垂時(shí)，測(cè)1.作出彈力廠隨彈簧伸長量尤變

探究彈簧彈力刻量彈簧原長Zo化的圖線，斜率表示彈簧的勁度

篋

與形變量的關(guān)尺2.水平放置時(shí)測(cè)原長，根據(jù)系數(shù)

鉤F

碼n

系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖線不過原2.超過彈簧的彈性限度，圖線會(huì)

點(diǎn)的原因是彈簧自身有重力發(fā)生彎曲

1.正確使用彈簧測(cè)力計(jì)

4

2.同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條結(jié)

探究兩個(gè)互成

點(diǎn)的位置一定要相同1.按力的圖示作平行四邊形

角度的力的合

3.細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，互2.求合力大小

成規(guī)律

成角度地拉橡皮條時(shí)，夾角

大小應(yīng)適當(dāng)

1.保證斜槽末端水平1.用代入法或圖像法判斷運(yùn)動(dòng)軌

2.每次讓小球從傾斜軌道的跡是不是拋物線

探究平拋運(yùn)動(dòng)

同一位置由靜止釋放2.由公式x=W和產(chǎn)，求初速

的特點(diǎn)

3.坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)是小球出槽口

度Vo=x區(qū)

時(shí)球心在紙板上的投影點(diǎn)42y

L彈力大小關(guān)系可以通過標(biāo)

探究向心力大尺上刻度讀出，該讀數(shù)顯示

作出居-）、居“、居加的圖

小與半徑、角了向心力大小關(guān)系

像，分析向心力大小與角速度、

速度、質(zhì)量的2.采用了控制變量法，探究

半徑、質(zhì)量之間的關(guān)系

關(guān)系向心力大小與半徑、角速

度、質(zhì)量的關(guān)系

1.保證懸點(diǎn)固XE.

2.單擺必須在同一平面內(nèi)振

用單擺測(cè)量重1.利用公式g=^求重力加速度

動(dòng)，且擺角小于5。

力加速度的大.可作出/-/的圖像，利用斜率

3.擺長/=懸線長r+小球的半2

小

徑廠求重力加速度

4.用公與十算單擺的周期

n

例4（2024?海南卷」5）為驗(yàn)證兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，某組同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮

條、輕質(zhì)小圓環(huán)、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細(xì)線和圖釘?shù)绕鞑模凑杖缦聦?shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn):

I.1N,-O

甲乙

（I）用圖釘將白紙固定在水平木板上；

（H）如圖甲、乙所示，橡皮條的一端固定在木板上的G點(diǎn)，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，將兩細(xì)線系

在小圓環(huán)上，細(xì)線另一端系在彈簧測(cè)力計(jì)上，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)到某位置，并標(biāo)

記圓環(huán)的圓心位置為O點(diǎn)，拉力R和凡的方向分別過Pi和P2點(diǎn)，大小分別為為=3.60N、

F2=2.90N；撤去拉力B和m,改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小圓環(huán)，使其圓心到O點(diǎn)，在拉力P的

方向上標(biāo)記P3點(diǎn)，拉力的大小為尸=5.60N。請(qǐng)完成下列問題：

⑴在圖乙中按照給定的標(biāo)度畫出R、仍和尸的圖示，然后按平行四邊形定則畫出為、用的合力

F'o

（2）比較/和尸，寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點(diǎn)原因：0

答案（1）見解析圖（2）①?zèng)]有做到彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、橡皮條都與木板平行；②讀數(shù)時(shí)沒有正視彈簧測(cè)力

計(jì)

1

解析（1）按照給定的標(biāo)度畫出尸1、尸2和尸的圖示，然后按平行四邊形定則畫出居、尸2的合力F,如圖所

示

（2）尸和尸產(chǎn)生不完全重合的誤差可能是因?yàn)椋孩贈(zèng)]有做到彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、橡皮條都與木板平行；②讀

數(shù)時(shí)沒有正視彈簧測(cè)力計(jì)。

例5（2024?山西朔州市二模）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，將

輕彈簧懸掛在鐵架臺(tái)的橫桿上，刻度尺豎直固定在輕彈簧旁邊，在彈簧下端依次掛上不同質(zhì)量的

鉤碼，記錄每次鉤碼的總質(zhì)量m以及對(duì)應(yīng)指針?biāo)缚潭戎祒如表格所示。

⑴根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格記錄的數(shù)據(jù)可知，刻度尺的最小分度值為(選填“1mm”或“1

cm")o

⑵在給出的坐標(biāo)系中描點(diǎn)，作出彈簧彈力歹與伸長量Ax之間的關(guān)系圖線，由圖線可知，記錄實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)第次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯的實(shí)驗(yàn)誤差。根據(jù)描繪的FAx圖像可知，該彈簧的

勁度系數(shù)為k=N/m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(3)若實(shí)驗(yàn)中懸掛彈簧和刻度尺時(shí)，彈簧的上端未與刻度尺的0刻度線對(duì)齊，而對(duì)齊的是0.5cm,

則該情況會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)算得的彈簧勁度系數(shù)結(jié)果(選填“偏大”“偏小”或“無誤

差”)。

⑷若截取實(shí)驗(yàn)中所用彈簧長度的一半制成一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，并掛上1.5N的鉤碼，當(dāng)鉤碼處于靜

止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧的形變量為cm。

答案(1)1cm(2)見解析圖425(3)無誤差(4)3.0

解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格記錄的數(shù)據(jù)可知，讀數(shù)精確到cm，估讀到0.1cm,刻度尺的最小分度值為1cm。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在給出的坐標(biāo)系中描點(diǎn)，作出彈簧彈力歹與伸長量Ax之間的關(guān)系圖線如圖所示

FN

1.8

1.2

0.6

Ax/cm

01.22.43.64.86.07.2

由圖線可知，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯的實(shí)驗(yàn)誤差。

根據(jù)描繪的凡AX圖像可知，該彈簧的勁度系數(shù)為

1.8

N/m=25N/m

7.2X10-2

(3)若實(shí)驗(yàn)中懸掛彈簧和刻度尺時(shí)，彈簧的上端未與刻度尺的0刻度線對(duì)齊，而對(duì)齊的是0.5cm,那么彈簧

末端指針刻度也會(huì)下移0.5cm,彈簧對(duì)應(yīng)的伸長量不變，則該情況不會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)算得的彈簧勁度系數(shù)結(jié)果

改變，無誤差。

(4)若截取實(shí)驗(yàn)中所用彈簧長度的一半制成一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，則兩段彈簧的勁度系數(shù)相同，把截下來的兩段

彈簧串接起來的勁度系數(shù)與原來那根彈簧的勁度系數(shù)相同，可知用一半制成一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)彈簧的勁度系

數(shù)變?yōu)?七50N/m

并掛上1.5N的鉤碼，當(dāng)鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根據(jù)胡克定律可知，彈簧的形變量為

Ax'=Km=3Qcm。

例6(2024.河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試)某同學(xué)用圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊和水平臺(tái)面間

的動(dòng)摩擦因數(shù)。水平轉(zhuǎn)臺(tái)用齒輪傳動(dòng)，繞豎直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不可伸長的細(xì)線一端連接小滑塊,

另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，計(jì)算機(jī)通過傳感器能顯示細(xì)線拉力歹的情況，實(shí)驗(yàn)步驟

如下:

乙

①數(shù)出主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒的個(gè)數(shù)分別為m和“2；

②用天平稱量小滑塊的質(zhì)量m；

③將滑塊放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使細(xì)線剛好伸直;

④控制主動(dòng)齒輪以某一角速度。主勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄力傳感器的示數(shù)E改變主動(dòng)齒輪的角速度，并

保證主動(dòng)齒輪每次都做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄對(duì)應(yīng)的力傳感器示數(shù)，滑塊與水平臺(tái)面始終保持相對(duì)靜止。

回答下面的問題：

（1）滑塊隨平臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小可由。=計(jì)算得出（用題中給定的符號(hào)表示）。

⑵處理數(shù)據(jù)時(shí)，該同學(xué)以力傳感器的示數(shù)尸為縱軸，對(duì)應(yīng)的主動(dòng)齒輪角速度大小的平方3主2為橫

軸，建立直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)后擬合為一條直線，如圖乙所示（圖中°、6為已知量），設(shè)最大靜摩擦

力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g,則滑塊和水平臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)"=（用題中給

定的符號(hào)表示）。

⑶該同學(xué)僅換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做了該實(shí)驗(yàn)，作出艮3主2的圖像，與圖乙中直線

斜率比較，發(fā)現(xiàn)其斜率（選填“增大”“減小”或“不變”）。

答案⑴竺坦（2）—⑶增大

解析（1）從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪傳動(dòng)時(shí)，線速度大小相同，即從動(dòng)齒輪和主動(dòng)齒輪的角速度關(guān)系為

〃⑷主二儂9從，解得口從二----,平臺(tái)與從動(dòng)齒輪同軸傳動(dòng)，即具有相同的角速度，故折①從二----

九2九2

（2）當(dāng)力傳感器有示數(shù)時(shí)，拉力和摩擦力的合力提供向心力，設(shè)滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,則

2

F+jLimg=mco2r,解得F=m；n/3則尸-3主2圖線的縱截距的絕對(duì)值為a=jumg,解得〃二意

22

⑶由F4舞一3主2一〃mg,可得產(chǎn)-3主2圖線的斜率為七詈｝,

僅換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做該實(shí)驗(yàn)，其斜率增大。

專題強(qiáng)化練［分值：40分］

1.（8分X2024?湖南婁底市一模）某物理課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

（1）（2分）下列器材和操作最合理的是0

鐵夾&寸鐵夾

一彈性棉繩一細(xì)絲線

I一鐵球L塑料球

AB

彈性強(qiáng)——繩-鐵夾

一彈性棉繩一細(xì)絲線

L塑料球L鐵球

CD

（2）（2分）某次測(cè)量小球直徑的結(jié)果如圖所示，則這次測(cè)量的讀數(shù)為mm。

=-()

0510—

三45

(3)(2分)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得擺球經(jīng)過N次全振動(dòng)的總時(shí)間為加。在測(cè)量單擺的擺長時(shí)，先用毫米刻度尺測(cè)得擺

線長度為/，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑為則重力加速度的表達(dá)式為g=.(用題目中給出的

字母表示)。

(4)(2分)如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是.

A.測(cè)擺長時(shí)，擺線拉得過緊

B.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了

C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過遲按下

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)記為50次

2TT2N2(2Z+D)

答案(1)D(2)10.020(3).(4)B

(At)2

解析(1)根據(jù)單擺模型可知，為減小空氣阻力的影響，擺球應(yīng)采用密度較大、體積較小的鐵球，為使單擺

擺動(dòng)時(shí)擺長不變，擺球應(yīng)用不易變形的細(xì)絲線，懸點(diǎn)應(yīng)用鐵夾來固定，故選D。

(2)這次測(cè)量的讀數(shù)為

10mm+2.0x0.01mm=l0.020mm

(3)根據(jù)單擺周期公式六2兀

其中扇+|，7專

2冗2產(chǎn)⑵+O)

解得g=

(At)2

(4)因?yàn)橹亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為g=*,測(cè)擺長時(shí)擺線拉得過緊，所測(cè)得的擺長偏大，則所測(cè)得的重力加速

度偏大，故A錯(cuò)誤；擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，即實(shí)際中的擺線長度增加了，測(cè)得的擺長偏

小，故所測(cè)得的重力加速度偏小，故B正確；開始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過遲按下，所測(cè)得的周期偏小，則所測(cè)得

的重力加速度偏大，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次，所測(cè)得的周期偏小，則所測(cè)得的重力

加速度偏大，故D錯(cuò)誤。

2.(8分X2024.浙江1月選考」61)如圖甲所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)裝置。

甲

（1）（1分）該實(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究三個(gè)物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們采用的研究方法是O

A.放大法B.控制變量法

C.補(bǔ)償法

（2）（1分）該實(shí)驗(yàn)過程中操作正確的是o

A.補(bǔ)償阻力時(shí)小車未連接紙帶

B.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車

C.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行

（3）（3分）在小車質(zhì)量________（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）槽碼質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼

的重力。上述做法引起的誤差為（選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。為減小此誤差，下列可行

的方案是o

A.用氣墊導(dǎo)軌代替普通導(dǎo)軌，滑塊代替小車

B.在小車上加裝遮光條，用光電計(jì)時(shí)系統(tǒng)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C.在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)出小車所受拉力大小

（4）（3分）經(jīng)正確操作后獲得一條如圖乙所示的紙帶，建立以計(jì)數(shù)點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)的x軸，各計(jì)數(shù)點(diǎn)的位置坐

標(biāo)分別為0、為、…、尤6。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,則打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車速度的表達(dá)式

小車加速度的表達(dá)式是o

XX

0%]%2%34%56

6123456x

l'i'ri'rri'i,ri'i'i'i'ri'rri'rrri'i'ri'rrrrri'i'rrrri'rrri,i,ri,i'i,i'i,i,i,i'

0123456789101112U1415161718192U2122232?252t>272B2'）303132X531K3637383?4O41424344451647484950

cm

乙

B-=W

=5+欠4-(汽3+》2)

C.a=-

(10T)2

答案d)B(2)B系統(tǒng)誤差c（4）、淄A

解析（1）該實(shí)驗(yàn)中同時(shí)研究三個(gè)物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們可以控制其中一個(gè)物理量不變，研究

另外兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，即采用了控制變量法，故B正確。

（2）補(bǔ)償阻力時(shí)小車需要連接紙帶，通過紙帶上的點(diǎn)間距判斷小車是否在長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)

誤；由于小車速度較快，且運(yùn)動(dòng)距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在紙帶上盡可能多地獲取點(diǎn)，

實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車，故B正確；為使小車所受拉力與速度同向，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高

度使細(xì)繩與長木板平行，故C錯(cuò)誤。

（3）設(shè)小車質(zhì)量為M,槽碼質(zhì)量為mQ根據(jù)牛頓第二定律分別對(duì)小車和槽碼有F=Ma,mg-F=ma,聯(lián)立解得

尸=竺雪，由上式可知在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力；上述做法引

起的誤差是由于實(shí)驗(yàn)方法或原理不完善造成的，屬于系統(tǒng)誤差；該誤差是將細(xì)繩拉力用槽碼重力近似替代

造成的，不是由于車與木板間存在阻力（實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)補(bǔ)償了阻力）或是速度測(cè)量精度低造成的，為減小此誤

差，可在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測(cè)出小車所受拉力大小，故C正確。

（4）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為夕5T,打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)小車速度的表達(dá)式為丫=/=言;根據(jù)逐差法可得

小車加速度的表達(dá)式是入安翳,故人正確。

（3t）N（15T）N

3.（8分）（2024?河北卷?11（2））圖甲為探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的裝置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐標(biāo)紙的

背板處于豎直面內(nèi)，鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出，落在傾斜的擋板上擠壓復(fù)寫紙，在坐標(biāo)

紙上留下印跡。某同學(xué)利用此裝置通過多次釋放鋼球，得到了如圖乙所示的印跡，坐標(biāo)紙的y軸對(duì)應(yīng)豎直

方向，坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)應(yīng)平拋起點(diǎn)。

乙

（1）（2分）每次由靜止釋放鋼球時(shí)，鋼球在斜槽上的高度（填“相同”或“不同”）。

（2）（3分）在坐標(biāo)紙中描繪出鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。

（3）（3分）根據(jù)軌跡，求得鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為m/s（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為9.8m/s2,

保留2位有效數(shù)字）。

答案⑴相同（2）見解析圖（3）0.70（0.68、0.69、0.71、0.72均可）

解析(1)為保證鋼球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，必須讓鋼球在斜槽上同一位置靜止釋放，故釋放鋼球時(shí)

高度相同。

(2)描點(diǎn)連線用平滑曲線連接，鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示

()24681()121416x/c.m

2

I

6

X

10

12

14

16

18

20

y/cm

(3)因?yàn)閽伋鳇c(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)，為方便計(jì)算,

在圖線上找到較遠(yuǎn)的點(diǎn)，在圖線上找到y(tǒng)坐標(biāo)為20.0cm的點(diǎn)為研究位置,

該點(diǎn)坐標(biāo)為(14.1cm,20.0cm),

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,產(chǎn)刎

解得vo-O.7Om/so

4.(8分)(2024?湖北卷42)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案，所用器材有：2g祛碼若干、

托盤1個(gè)、輕質(zhì)彈簧1根、米尺1把、光電門1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺(tái)等。

具體步驟如下:

①將彈簧豎直懸掛在固定支架上，彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤，在托盤內(nèi)放入一個(gè)祛碼，如圖(a)所示。

Z/m

0.55

0.54

0.53

0.52

0.51

0.50

0.49

0.48

0.40.50.6r/s2

(b)

②用米尺測(cè)量平衡時(shí)彈簧的長度/,并安裝光電門。

③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉