十二、力學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)回扣1.誤差誤差種類產(chǎn)生原因大小特點(diǎn)減小方法系統(tǒng)誤差實(shí)驗(yàn)儀器不精密,實(shí)驗(yàn)原理不完善,實(shí)驗(yàn)方法粗略總是偏大或偏小更新儀器,完善原理,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法偶然誤差由于各種偶然因素(如測(cè)量、讀數(shù)不準(zhǔn)確)造成的可大可小畫(huà)圖像或取平均值2.有效數(shù)字(1)有效數(shù)字的最后一位是測(cè)量者估讀出來(lái)的,是偶然誤差的來(lái)源。(2)從數(shù)的左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字算起,如0.012 5 m為三位有效數(shù)字。3.力學(xué)實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)分類實(shí)驗(yàn)名稱?？家c(diǎn)探究性實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)處理方法:(1)公式法:vt/2=v、x=aT2;(2)圖像法:v-t圖像探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系注意彈簧的原長(zhǎng),操作注意事項(xiàng),圖像的處理探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系控制變量法的應(yīng)用、平衡摩擦力、近似法、逐差法、圖像的處理以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)探究動(dòng)能定理平衡摩擦力、功采用倍數(shù)方式、平均速度、圖像法驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律用自由落體實(shí)驗(yàn),知道如何從紙帶中提取數(shù)據(jù)知道如何確定Ep和Ek,圖像法驗(yàn)證力的平行四邊形定則彈簧測(cè)力計(jì)的使用注意事項(xiàng)及讀數(shù)、力的圖示、根據(jù)平行四邊形定則求出合力驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律測(cè)質(zhì)量、測(cè)速度、判斷碰撞前后總動(dòng)量、替代法、平均位置、平均速度等回歸小練1.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究動(dòng)能定理。固定并調(diào)整斜槽,使它的末端O點(diǎn)的切線水平,在水平地面上依次鋪好木板、白紙、復(fù)寫(xiě)紙。將小球從斜槽上不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放,記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H,并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)量出小球平拋的水平位移x,改變小球在斜槽上的釋放位置,進(jìn)行多次測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下:高度H(h為單位長(zhǎng)度)h2h3h4h5h6h7h8h9h水平位移x(cm)5.59.111.714.215.917.619.020.621.7(1)斜槽傾角為,小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,斜槽底端離地的高度為y,不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦,若小球從斜槽上滑下的過(guò)程動(dòng)能定理成立,則應(yīng)滿足的關(guān)系式是 。甲乙丙(2)以H為橫坐標(biāo),以為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖,如圖乙所示。(3)由第(1)(2)問(wèn),可以得出結(jié)論:。(4)受該實(shí)驗(yàn)方案的啟發(fā),另一同學(xué)改用圖丙的裝置實(shí)驗(yàn)。他將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置。仍將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放,記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H,并測(cè)量小球擊中木板時(shí)對(duì)應(yīng)平拋下落的高度d,當(dāng)他以H為橫坐標(biāo),以為縱坐標(biāo),描點(diǎn)作圖,使之仍為一條傾斜的直線,也達(dá)到了同樣的目的。2.(2017黑龍江哈爾濱六中檢測(cè))如圖所示為彈簧彈射裝置,在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧,在其兩端各放置一個(gè)金屬小球1和2(兩球直徑略小于管徑且與彈簧不固定連接),壓縮彈簧并鎖定?，F(xiàn)解除鎖定,則兩個(gè)小球同時(shí)沿同一直線向相反方向彈射。按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):用天平測(cè)出兩球質(zhì)量分別為m1、m2;用刻度尺測(cè)出兩管口離地面的高度均為h;解除彈簧鎖定彈出兩球,記錄兩球在水平地面上的落點(diǎn)P、Q?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)要測(cè)定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢(shì)能,還需測(cè)量的物理量有。(已知重力加速度g)A.彈簧的壓縮量xB.兩球落點(diǎn)P、Q到對(duì)應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2C.小球直徑D.兩球從管口彈出到落地的時(shí)間t1、t2(2)根據(jù)測(cè)量結(jié)果,可得彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=。(3)由上述所測(cè)得的物理量來(lái)表示,如果滿足關(guān)系式,那么說(shuō)明彈射過(guò)程中兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。答案精解精析回歸小練1.答案(1)x2=4(1-tan)yH(2)x2(3)見(jiàn)解析(4)1d解析(1)小球在斜槽上運(yùn)動(dòng)過(guò)程,由動(dòng)能定理有mgH-mg cos Hsin=12mv2;小球做平拋運(yùn)動(dòng),有x=vt,y=12gt2,解得x2=4(1-tan)yH。(2)要得到乙圖中的線性關(guān)系,由x2=4(1-tan)yH可知,以H為橫坐標(biāo),以x2為縱坐標(biāo)。(3)由第(1)(2)問(wèn),可以得出結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端的過(guò)程中,合力對(duì)小球所做的功等于小球動(dòng)能的增量。(4)另一同學(xué)改用圖丙的裝置實(shí)驗(yàn),由動(dòng)能定理有mgH-mg cos Hsin=12mv2;小球做平拋運(yùn)動(dòng)有x=vt,d=12gt2,聯(lián)立解得1d=4x2(1-tan)H。當(dāng)他以H為橫坐標(biāo),以1d為縱坐標(biāo),描點(diǎn)作圖,使之仍為一條傾斜的直線,也能達(dá)到同樣的目的。2.答案(1)B(2)m1gx124h+m2gx224h(3)m1x1=m2x2解析(1)彈簧的彈性勢(shì)能等于兩球得到的動(dòng)能之和,要求解動(dòng)能必須還要知道兩球彈射的初速度v0,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可知v0=x2hg,故還需要測(cè)出兩球落點(diǎn)P、Q到對(duì)應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2,B正確。(2)小球的動(dòng)能Ek=12mv02=12mxg2h2=mgx24h;故彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=12m1v12+12m2v22=m1gx124h+m2gx224h。(3)由測(cè)得的物理量來(lái)表示,如果滿足關(guān)系式m1v1=m2v2,即m1x1=m2x2,那么說(shuō)明彈射過(guò)程中兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。