專題11力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1 2015 新課標(biāo)全國 22 某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時的速度的實(shí)驗(yàn) 所用器材有 玩具小車 壓力式托盤秤 凹形橋模擬器 圓弧部分的半徑為R 0 20m 真題示例 圖1 完成下列填空 1 將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上 如圖1 a 所示 托盤秤的示數(shù)為1 00kg 2 將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時 托盤秤的示數(shù)如圖 b 所示 該示數(shù)為 kg 解析由題圖 b 可知托盤稱量程為10kg 指針?biāo)傅氖緮?shù)為1 40kg 1 40 3 將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放 小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè) 此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m 多次從同一位置釋放小車 記錄各次的m值如下表所示 4 根據(jù)以上數(shù)據(jù) 可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時對橋的壓力為 N 小車通過最低點(diǎn)時的速度大小為 m s 重力加速度大小取9 80m s2 計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字 7 9 1 4 2 2015 江蘇單科 11 某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運(yùn)動規(guī)律 實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示 打點(diǎn)計時器的電源為50Hz的交流電 圖2 1 下列實(shí)驗(yàn)操作中 不正確的有 A 將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B 紙帶穿過限位孔 壓在復(fù)寫紙下面C 用手捏緊磁鐵保持靜止 然后輕輕地松開讓磁鐵下落D 在磁鐵下落的同時接通打點(diǎn)計時器的電源 解析在實(shí)驗(yàn)時 應(yīng)用手捏住紙帶上端 保持靜止 再接通電源 讓打點(diǎn)計時器工作 然后迅速釋放紙帶 故做法不對的是C D CD 2 該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 記為 實(shí)驗(yàn) 將磁鐵從管口處釋放 打出一條紙帶 取開始下落的一段 確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn) 每隔一個計時點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn) 標(biāo)為1 2 8 用刻度尺量出各計數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計時點(diǎn)到O點(diǎn)的距離 記錄在紙帶上 如圖3所示 圖3 計算相鄰計時點(diǎn)間的平均速度v 粗略地表示各計數(shù)點(diǎn)的速度 抄入下表 請將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整 答案39 0 3 分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知 在這段紙帶記錄的時間內(nèi) 磁鐵運(yùn)動速度的變化情況是 磁鐵受到阻尼作用的變化情況是 解析由紙帶上的測量數(shù)據(jù)可知 磁鐵下落的速度逐漸增大 最后勻速下落 所受阻力逐漸增大到大小等于重力 逐漸增大到39 8cm s且增加 的越來越慢 逐漸增大到 等于重力 4 該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作 記為 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動規(guī)律與自由落體運(yùn)動規(guī)律幾乎相同 請問實(shí)驗(yàn) 是為了說明什么 對比實(shí)驗(yàn) 和 的結(jié)果可得到什么結(jié)論 解析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用 而磁鐵在銅管中下落時受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用 答案為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用 磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用 3 2015 山東理綜 21 某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)步驟 將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上 使其軸線沿豎直方向 如圖4所示 將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上 另一端用圓珠筆尖豎直向下拉 直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時 將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1 O2 記錄彈簧秤的示數(shù)F 測量并記錄O1 O2間的距離 即橡皮筋的長度l 每次將彈簧秤示數(shù)改變0 50N 測出所對應(yīng)的l 部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示 圖4 找出 中F 2 50N時橡皮筋兩端的位置 重新標(biāo)記為O O 橡皮筋的拉力記為FOO 在秤鉤上涂抹少許潤滑油 將橡皮筋搭在秤鉤上 如圖5所示 用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端 使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn) 將兩筆尖的位置標(biāo)記為A B 橡皮筋OA段的拉力記為FOA OB段的拉力記為FOB 圖5 完成下列作圖和填空 1 利用表中數(shù)據(jù)在如圖6坐標(biāo)紙上畫出F l圖線 根據(jù)圖線求得l0 cm 圖6 解析做出F l圖象 如圖甲所示 求得直線的截距即為l0 可得l0 10 0cm 答案見解析圖甲10 0 9 8 9 9 10 1均正確 2 測得OA 6 00cm OB 7 60cm 則FOA的大小為 N 解析可計算橡皮筋的勁度系數(shù) 若OA 6 00cm OB 7 60cm 則橡皮筋的彈力為F k x 50 6 00 7 60 10 00 10 2N 1 80N則此時FOA F 1 80N 1 80 1 70 1 90均正確 3 根據(jù)給出的標(biāo)度 在圖7中作出FOA和FOB的合力F 的圖示 圖7 解析FOB FOA 1 80N 兩力的合力F 如圖乙所示 4 通過比較F 與 的大小和方向 即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 解析FOO 的作用效果和FOA FOB兩個力的作用效果相同 F 是FOA FOB兩個力的合力 所以通過比較F 和FOO 的大小和方向 可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 FOO 1 題型特點(diǎn)高考中常涉及的力學(xué)實(shí)驗(yàn)有 探究速度隨時間的變化規(guī)律 探究力的平行四邊形定則 探究加速度與物體質(zhì)量 物體受力的關(guān)系和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 考綱解讀 2 命題趨勢近幾年力學(xué)實(shí)驗(yàn)中與紙帶處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn) 力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容 以分組或演示實(shí)驗(yàn)為背景 考查對實(shí)驗(yàn)方法的領(lǐng)悟情況 靈活運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計新的實(shí)驗(yàn)是高考實(shí)驗(yàn)題的新趨勢 要求考生掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法 能將課本中分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)方法遷移到新的背景中 深刻理解物理概念和規(guī)律 并能靈活運(yùn)用 要求考生有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力 內(nèi)容索引 考題一 紙帶類 實(shí)驗(yàn) 考題二 橡皮條 彈簧 類實(shí)驗(yàn) 考題三力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn) 專題綜合練 考題一 紙帶類 實(shí)驗(yàn) 1 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置如圖8甲所示 某小組完成了一系列實(shí)驗(yàn)操作后 得到了一條紙帶如圖乙所示 選取紙帶上某個清晰的點(diǎn)標(biāo)為O 然后每兩個打點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn) 分別標(biāo)為1 2 3 4 5 6 用刻度尺量出計數(shù)點(diǎn)1 2 3 4 5 6與O點(diǎn)的距離分別為h1 h2 h3 h4 h5 h6 圖8 1 已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T 可求出打各個計數(shù)點(diǎn)時對應(yīng)的速度分別為v1 v2 v3 v4 v5 其中v5的計算式為v5 2 若重錘的質(zhì)量為m 取打點(diǎn)O時重錘所在水平面為參考平面 分別算出打各個計數(shù)點(diǎn)時對應(yīng)重錘的勢能Epi和動能Eki 則打計數(shù)點(diǎn)3時對應(yīng)重錘的勢能Ep3 接著在E h坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出如圖丙所示的Ek h和Ep h圖線 求得Ep h圖線斜率的絕對值為k1 Ek h圖線斜率為k2 則k1與k2滿足 關(guān)系時重錘機(jī)械能守恒 解析取打點(diǎn)O時重錘所在水平面為參考平面 那么3點(diǎn)處 對應(yīng)重錘的勢能Ep3 mgh3 根據(jù)圖象可知 每一段對應(yīng)的重力勢能減小量和動能增加量相等 那么機(jī)械能守恒 即圖線的斜率相同 因此k1 k2 答案 mgh3k1 k2 3 關(guān)于上述實(shí)驗(yàn) 下列說法中正確的是 A 實(shí)驗(yàn)中可用干電池作為電源B 為了減少阻力的影響 重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些C 若紙帶上打出的點(diǎn)被拉長為短線 應(yīng)適當(dāng)調(diào)高電源電壓D 圖丙Ek h圖線縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時的初動能 解析實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計時器不可用干電池作為電源 故A錯誤 為了減小阻力的影響 重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些 故B正確 若紙帶上打出的點(diǎn)被拉長為短線 說明打點(diǎn)時間過長 頻率太高 因此應(yīng)適當(dāng)調(diào)低電源電壓 故C錯誤 圖丙Ek h圖線縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時的初動能 故D正確 答案BD 4 關(guān)于該實(shí)驗(yàn)操作 你還能提出哪些注意事項(xiàng) 寫出1條 解析關(guān)于該實(shí)驗(yàn)操作 仍要注意的事項(xiàng)有 重錘從靠近打點(diǎn)計時器處釋放 或調(diào)節(jié)打點(diǎn)計時器限位孔在同一豎直線上 重錘從靠近打點(diǎn)計時器處釋放 或調(diào)節(jié)打點(diǎn)計時器限位孔在同一豎直線上 2 在 探究加速度與物體質(zhì)量 物體受力的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時釋放小車的瞬間裝置狀態(tài)如圖9甲 圖9 1 則操作中有待改進(jìn)的是 解析操作中有待改進(jìn)的是 小車離計時器太遠(yuǎn) 需平衡摩擦力 小車離計時器太遠(yuǎn) 需平衡摩擦力 2 如圖乙為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作后某次實(shí)驗(yàn)打下的紙帶數(shù)據(jù) 相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間距如圖所示 則該次實(shí)驗(yàn)測得小車加速度為 m s2 保留3位有效數(shù)字 解析根據(jù) x aT2 運(yùn)用逐差法得 2 76m s2 2 76 3 若均使用同一規(guī)格鉤碼以改變小車總質(zhì)量和懸掛重物的總重力 某同學(xué)得到多次運(yùn)動中對應(yīng)加速度 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示 請選擇一組數(shù)據(jù)用來研究加速度與力關(guān)系 并在圖10坐標(biāo)紙上作出相應(yīng)圖線 圖10 作圖要求 完善坐標(biāo)物理量及合理的物理量標(biāo)度 在坐標(biāo)紙上標(biāo)出所選數(shù)據(jù) 完成圖線并標(biāo)出數(shù)據(jù)坐標(biāo)值 解析 橫坐標(biāo)物理量 用N 個 或F 個 均可 縱坐標(biāo)用a表示 答案橫坐標(biāo)物理量 用N 個 或F 個 均可 圖線如下甲 乙兩種均對 就你所選實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的結(jié)論做出評價 解析甲圖 平衡摩擦力可能不到位 懸掛鉤碼質(zhì)量數(shù)較多時圖線非線性 誤差較大 加速度與合外力不成正比 乙圖 誤差允許范圍內(nèi)加速度與合外力成正比 未完全平衡摩擦力 答案甲圖 平衡摩擦力可能不到位 懸掛鉤碼質(zhì)量數(shù)較多時圖線非線性 誤差較大 加速度與合外力不成正比 乙圖 誤差允許范圍內(nèi)加速度與合外力成正比 未完全平衡摩擦力 1 由紙帶確定時間要區(qū)別打點(diǎn)計時器打出的點(diǎn)與人為選取的計數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系 為便于測量和計算 一般每五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn) 這樣時間間隔為 t 0 02 5s 0 1s 方法小結(jié) 圖11 圖12 3 一同學(xué)用電子秤 水壺 細(xì)線 墻釘和貼在墻上的白紙等物品 在家中探究力的平行四邊形定則 考題二 橡皮條 彈簧 類實(shí)驗(yàn) 圖13 1 如圖13 a 在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺 記下水壺 時電子秤的示數(shù)F 解析要測量裝滿水的水壺的重力 則記下水壺靜止時電子秤的示數(shù)F 靜止 2 如圖 b 將三細(xì)線L1 L2 L3的一端打結(jié) 另一端分別拴在電子秤的掛鉤 墻釘A和水壺杯帶上 水平拉開細(xì)線L1 在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置 和電子秤的示數(shù)F1 解析要畫出平行四邊形 則需要記錄分力的大小和方向 所以在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置的同時也要記錄三細(xì)線的方向以及電子秤的示數(shù)F1 三細(xì)線的方向 3 如圖 c 將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上 并將L1拴在其上 手握電子秤沿著 2 中L2的方向拉開細(xì)線L2 使 和三根細(xì)線的方向與 2 中重合 記錄電子秤的示數(shù)F2 解析已經(jīng)記錄了一個分力的大小 還要記錄另一個分力的大小 則結(jié)點(diǎn)O點(diǎn)位置不能變化 力的方向也都不能變化 所以應(yīng)使結(jié)點(diǎn)O的位置和三根細(xì)線的方向與 2 中重合 記錄電子秤的示數(shù)F2 結(jié)點(diǎn)O的位置 4 在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F F1 F2的圖示 根據(jù)平行四邊形定則作出F1 F2的合力F 的圖示 若 則平行四邊形定則得到探究 解析根據(jù)平行四邊形定則作出F1 F2的合力F 的圖示 若F和F 在誤差允許范圍內(nèi)重合 則平行四邊形定則得到探究 F和F 在誤差允許范圍內(nèi)重合 1 誤差與有效數(shù)字 1 誤差 知識小結(jié) 2 有效數(shù)字 定義 帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)據(jù) 有效數(shù)字的最后一位是測量者估讀出來的 是誤差的來源 有效數(shù)字的位數(shù) 從數(shù)字左邊第一個不為零的數(shù)字算起 如0 0125為三位有效數(shù)字 2 用圖象法處理數(shù)據(jù)的五個要求 1 作圖一定要作坐標(biāo)紙 坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)和結(jié)果的需要來定 2 要標(biāo)明軸名 單位 在軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字的位數(shù)標(biāo)明數(shù)值 3 圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn) 應(yīng)盡量使數(shù)據(jù)點(diǎn)合理地分布在線的兩側(cè) 4 作圖時常通過選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸使圖線線性化 即 變曲為直 5 有些時候 為了使坐標(biāo)有效使用范圍增大 坐標(biāo)原點(diǎn)可以不從 0 開始 4 為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系 一同學(xué)設(shè)計了如圖14所示的實(shí)驗(yàn)裝置 其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量 m為砂和砂桶的質(zhì)量 滑輪質(zhì)量不計 考題三力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn) 圖14 1 實(shí)驗(yàn)時 一定要進(jìn)行的操作是 A 用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B 將帶滑輪的長木板右端墊高 以平衡摩擦力C 小車靠近打點(diǎn)計時器 先接通電源 再釋放小車 打出一條紙帶 同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D 改變砂和砂桶的質(zhì)量 打出幾條紙帶E 為減小誤差 實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M 解析本題拉力可以由彈簧測力計測出 不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量 也就不需要使砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量 故A E錯誤 該題是用彈簧測力計測出拉力 從而表示小車受到的合外力 故需要將帶滑輪的長木板右端墊高 以平衡摩擦力 故B正確 打點(diǎn)計時器運(yùn)用時 都是先接通電源 待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車 該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系 要記錄彈簧測力計的示數(shù) 故C正確 D 改變砂和砂桶質(zhì)量 即改變拉力的大小 打出幾條紙帶 研究加速度隨F變化關(guān)系 故D正確 故選 B C D 答案BCD 2 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖15所示的一條紙帶 兩相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)沒有畫出 已知打點(diǎn)計時器采用的是頻率為50Hz的交流電 根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為 m s2 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 圖15 解析由于兩計數(shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)沒有畫出 故兩計數(shù)點(diǎn)間的周期為0 06s 由 x aT2可得 答案1 3 3 以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo) 加速度a為縱坐標(biāo) 畫出的a F圖象是一條直線 圖線與橫坐標(biāo)的夾角為 求得圖線的斜率為k 則小車的質(zhì)量為 答案D 5 一塊質(zhì)量分布均勻的長方形木板 以中線為界 對比觀察左右兩部分 發(fā)現(xiàn)粗糙程度可能不一樣 為此 物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)分別采用了以下幾種方法進(jìn)行研究 方法一 左右手分別戴上相同質(zhì)地的手套 木板水平對稱地放在左右手上 現(xiàn)左手向左 右手向右 使兩手距離快速增大 發(fā)現(xiàn)木板向右移動 則可判斷手套與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 右側(cè) 或 左側(cè) 解析對木板進(jìn)行受力分析可知 木板在水平方向受到兩個摩擦力的作用 由于木板向右運(yùn)動 說明木板受到的向右的摩擦力大于向左的摩擦力 所以手套與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是右側(cè) 答案右側(cè) 方法二 把木板傾斜一定角度形成斜面 讓一小木塊從頂端由靜止開始下滑到中線 用秒表測出時間為t1 再將小木塊從中線由靜止開始下滑到底端 測出時間為t2 發(fā)現(xiàn)t1 t2 則可判斷小木塊與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 上側(cè) 或 下側(cè) 下側(cè) 方法三 把木板傾斜一定角度形成斜面 讓一小木塊從頂端由靜止下滑到底端 用秒表測出時間為t1 把木板上 下兩端顛倒放置 形成相同角度的斜面 再將小木塊從頂端由靜止下滑到底端 測出時間為t2 發(fā)現(xiàn)t1 t2 則可判斷顛倒放置后小木塊與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 上側(cè) 或 下側(cè) 比較方法二和方法三的時間測量 你認(rèn)為比較精確的是 選填 方法二 或 方法三 解析同 2 分析下側(cè)動摩擦因數(shù)較大 方法二的時間差比較大 應(yīng)該是方法二比較精確 答案下側(cè)方法二 方法四 如圖16 把木板傾斜成一定角度形成斜面 拍攝小木塊從上往下運(yùn)動的頻閃照片 各段數(shù)據(jù)如下 x1 10 76cm x2 15 05cm x3 25 96cm x4 29 27cm 則可判斷小木塊與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 上側(cè) 或 下側(cè) 圖16 解析根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)可知 連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差是常數(shù) 即 x at2 由于頻閃照片的時間間隔是相等的 所以加速度的大小與相鄰時間內(nèi)的位移差成正比 可知加速度比較小的下側(cè)的動摩擦因數(shù)比較大 答案下側(cè) 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)動學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計實(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 方法小結(jié) 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?設(shè)計實(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結(jié)果進(jìn)行誤差分析 1 在 探究力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)中 現(xiàn)有木板 白紙 圖釘 橡皮筋 細(xì)繩套和一個彈簧秤 1 為完成實(shí)驗(yàn) 某同學(xué)另找來一根彈簧 先測量其勁度系數(shù) 得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 專題綜合練 1 2 3 4 用作圖法在圖17中作出圖線 并求得該彈簧的勁度系數(shù)k N m 圖17 1 2 3 4 答案見解析圖53 2 1 2 3 4 2 某次實(shí)驗(yàn)中 彈簧秤的指針位置如圖18甲所示 其讀數(shù)為 N 同時利用 1 中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2 50N 請在圖乙中畫出這兩個共點(diǎn)力的合力F合 圖18 1 2 3 4 解析彈簧秤的讀數(shù)為2 10N 選標(biāo)度合力的圖示如圖所示 答案2 10 0 02 見解析圖 1 2 3 4 3 由圖得到F合 N 解析經(jīng)測量 合力F合 3 3N 3 3 0 02 1 2 3 4 2 在 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 實(shí)驗(yàn)中 某研究小組采用了如圖19甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)的主要步驟是 在一根不可伸長的細(xì)線一端系一金屬小球 另一端固定于O點(diǎn) 記下小球靜止時球心的位置A 在A處放置一個光電門 現(xiàn)將小球拉至球心距A高度為h處由靜止釋放 記下小球通過光電門時的擋光時間 t 1 2 3 4 圖19 1 2 3 4 1 如圖乙 用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d cm 解析游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為10mm 0 1 4mm 10 4mm 1 04cm 1 04 1 2 3 4 2 該同學(xué)測出一組數(shù)據(jù)如下 高度h 0 21m 擋光時間 t 0 0052s 設(shè)小球質(zhì)量為m 100g g 9 8m s2 計算小球重力勢能的減小量 Ep J 動能的增加量 Ek J 得出的結(jié)論 分析誤差產(chǎn)生的原因是 結(jié)果均保留三位有效數(shù)字 1 2 3 4 解析小球重力勢能的減小量 Ep mgh 0 1 9 8 0 21J 0 206J 1 2 3 4 可以看出 在誤差允許的范圍內(nèi) 小球機(jī)械能守恒 產(chǎn)生誤差的原因是克服空氣阻力做功 答案0 2060 200在誤差允許的范圍內(nèi) 小球機(jī)械能守恒克服空氣阻力做功 1 2 3 4 3 用如圖20所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1 2 在滑塊上固定一豎直遮光條 滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連 圖20 1 2 3 4 1 在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時 滑塊不掛鉤碼和細(xì)線 接通氣源后 給滑塊一個初速度 使它從軌道右端向左運(yùn)動 發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間 下列能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整導(dǎo)軌水平的措施是 A 調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些B 調(diào)節(jié)P使軌道左端降低一些C 遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些D 滑塊的質(zhì)量增大一些 1 2 3 4 解析不掛鉤碼和細(xì)線 接通氣源 滑塊從軌道右端向左運(yùn)動的過程中 發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間 說明滑塊做加速運(yùn)動 也就是左端低 右端高 所以實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些 調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些 故選A 答案A 1 2 3 4 2 實(shí)驗(yàn)時 測量光電門1 2間的距離L 遮光條的寬度d 滑塊和遮光條的總質(zhì)量M 鉤碼質(zhì)量m 由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1 2的時間t1 t2 則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 4 甲 乙兩同學(xué)均設(shè)計了測動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn) 已知重力加速度為g 圖21 1 2 3 4 1 甲同學(xué)所設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝置如圖21甲所示 其中A為一質(zhì)量為M的長直木板 B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊 C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測力計 實(shí)驗(yàn)時用力將A從B的下方抽出 通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù) 則該設(shè)計能測出 填 A與B 或 A與地面 之間的動摩擦因數(shù) 其表達(dá)式為 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 線如圖丙所示 圖線的斜率為k 與縱軸的截距為b 與橫軸的截距為c 因乙同學(xué)不能測出小車質(zhì)量 故該同學(xué)還應(yīng)該測出的物理量為 根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為 1 2 3 4 根據(jù)牛頓第二定律得對于砂和砂桶 F合 F mg ma 1 2 3 4