一輪復(fù)習(xí)物理版講義：第六單元+力學(xué)實(shí)驗(yàn)+含解析

第六單元/力學(xué)霎驗(yàn)

DILIUDANYUAN/

零譽(yù)1循教材復(fù)習(xí)

打牢基礎(chǔ)知識(shí)-落實(shí)基本考點(diǎn)

學(xué)案設(shè)計(jì)?自主學(xué)習(xí)?教師適當(dāng)點(diǎn)撥

教材回顧(一)“力”類(lèi)實(shí)驗(yàn)

備考基礎(chǔ)要打牢教材為本⑥基穩(wěn)才能樓高

一、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系；提高學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的科學(xué)方法的能力。

2.實(shí)驗(yàn)原理

彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長(zhǎng)量越大，

彈力也就越大。

3.實(shí)驗(yàn)器材

鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙，裝置如圖所示。

4.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)安裝實(shí)驗(yàn)儀器。

(2)測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量(或總長(zhǎng))及所受的拉力(或所掛鉤碼的質(zhì)量)，列表作出記錄，要盡

可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。

(3)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)。

(4)按照在圖中所繪點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)，所畫(huà)的點(diǎn)不

一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同。

5.數(shù)據(jù)處理

以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行再

考慮二次函數(shù)。

6.誤差分析

(1)鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確，彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差。

(2)畫(huà)圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會(huì)帶來(lái)誤差。

7.注意事項(xiàng)

⑴安裝實(shí)驗(yàn)裝置：要保持刻度尺豎直并靠近彈簧。

(2)不可超過(guò)彈性限度：實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免超過(guò)彈簧的彈性限度。

(3)盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。

(4)描點(diǎn)連線：不要畫(huà)折線。

(5)統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位。

［小題速驗(yàn)］

某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與彈

簧上端平齊，在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為九如圖甲所示，圖乙是此時(shí)固定

在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大圖，示數(shù)h=cm。

在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是和心加小

已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g,掛2個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力尸2=N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=

9.8m/s2)o要得到彈簧伸長(zhǎng)量x,還需要測(cè)量的是o作出Rx曲線，得到彈力與彈

簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。

甲乙

解析：由題圖乙知/i=25.85cm。掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力F=0.98N。要測(cè)彈簧伸長(zhǎng)

量，還需要測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)。

答案：25.850.98彈簧原長(zhǎng)

二、驗(yàn)證力的平行四邊形定則

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證力的平行四邊形定則；理解等效替代思維方法在物理學(xué)中的應(yīng)用。

2.實(shí)驗(yàn)原理

互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果，測(cè)定它們用平行四邊形定則求出的合力

與這一個(gè)力在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是否相等。

3.實(shí)驗(yàn)器材

木板、白紙、圖釘若干、橡皮筋、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)、三角板、刻度尺，裝置及

原理如圖所示。

4.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上。

⑵用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長(zhǎng)，結(jié)

點(diǎn)到達(dá)某一位置。。

(3)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)。的位置和兩條細(xì)繩的方向，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，利用刻度

尺和三角板作圖，根據(jù)平行四邊形定則求出合力F。

(4)只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套把橡皮筋的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置0,記下

彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)〃和細(xì)繩的方向。

(5)比較尸'與用平行四邊形定則求得的合力八在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。

5.誤差分析

(1)誤差來(lái)源：除彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等。

⑵減小誤差的方法：

①結(jié)點(diǎn)O：a.定位。點(diǎn)時(shí)要力求準(zhǔn)確。

b.同一次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉長(zhǎng)后的。點(diǎn)必須保持不變。

②拉力：a.使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要使拉力沿彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向。

b.應(yīng)盡量使橡皮筋、彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)繩套位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。

C.兩個(gè)分力尸1、尸2間的夾角。不要太大或太小。

③作圖：a.在同一次實(shí)驗(yàn)中選定的比例要相同。

b.嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形，求出合力。

6.注意事項(xiàng)

操作不忘“三”，，二”“一”：用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)的“三記錄”(記錄兩彈

簧測(cè)力計(jì)示數(shù)、兩細(xì)繩方向和結(jié)點(diǎn)O的位置)，用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)的“二記

錄”(記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和細(xì)繩方向)及“一注意”(結(jié)點(diǎn)。的位置必須在同一位置)。

［小題速驗(yàn)］

“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖甲所示。其中，細(xì)繩co對(duì)。點(diǎn)的拉力大

小為No

（2）請(qǐng)將圖甲中細(xì)繩CO和30對(duì)。點(diǎn)兩拉力的合力廠合畫(huà)在圖乙上。由圖求出合力的大

小尸合=N（保留兩位有效數(shù)字）。

解析：（1）由題圖甲可讀出CO對(duì)。點(diǎn)的拉力大小為2.60No

⑵在題圖乙上的畫(huà)圖如圖所示，結(jié)合作圖可求知合力大小約為5.1No

答案：（1）2.60（2）見(jiàn)解析圖5.1

□基本考點(diǎn)要研透小題為重?保住基本分才能得高分

考點(diǎn)一探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系

1.［考查實(shí)驗(yàn)原理與操作］將兩根自然長(zhǎng)度相同、勁度系數(shù)不同、粗細(xì)也不同的彈簧套

在一起，看作一根新彈簧，設(shè)原粗彈簧（記為A）勁度系數(shù)為自，原細(xì)彈簧（記為3）勁度系數(shù)

為42、套成的新彈簧（記為。勁度系數(shù)為《3。關(guān)于自、《2、的大小關(guān)系，同學(xué)們做出了如

下猜想：

甲同學(xué)：和電阻并聯(lián)相似，可能是十=十+十

化3左1左2

圖1

乙同學(xué)：和電阻串聯(lián)相似，可能是船=島+左2

丙同學(xué)：可能是他

⑴為了驗(yàn)證猜想，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)（裝置見(jiàn)圖1）。

(2)簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成相應(yīng)填空。

a.將彈簧A懸掛在鐵架臺(tái)上，用刻度尺測(cè)量彈簧A的自然長(zhǎng)度￡?；

b.在彈簧A的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個(gè)數(shù)〃、每個(gè)鉤碼的質(zhì)量機(jī)和當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

速度大小g，并用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度b;

c.由尸=計(jì)算彈簧的彈力，由》=心一〃)計(jì)算彈簧的伸長(zhǎng)量，由左=￡+算彈

簧的勁度系數(shù)；

d.改變,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b、c,并求出彈簧A的勁度系數(shù)的平均值自；

e.僅將彈簧分別換為8、C,重復(fù)上述操作步驟，求出彈簧8、C的勁度系數(shù)的平均值

kz、依。比較胡，無(wú)、依并得出結(jié)論。

(3)圖2是實(shí)驗(yàn)得到的圖線，由此可以判斷同學(xué)的猜想正確。

解析：(2)彈簧的彈力等于"個(gè)鉤碼的重力mg;多次測(cè)量求平均值，可以減小誤差，

所以實(shí)驗(yàn)中需要改變鉤碼的個(gè)數(shù)以改變彈簧彈力。

(3)由題圖2可知，相同伸長(zhǎng)量時(shí)，F(xiàn)C=FA+FB,

由胡克定律可得：《3Ax=41AX+A：2Ax

所以依=佐+七，乙同學(xué)的猜想是正確的。

答案：(2)nmg鉤碼的個(gè)數(shù)(3)乙

2.［考查數(shù)據(jù)處理］在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧按如圖甲

所示連接起來(lái)進(jìn)行探究。

(1)某次測(cè)量如圖乙所示，指針示數(shù)為cm。

(2)在彈簧彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、5的示數(shù)4和

人如表格所示。用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧I的勁度系數(shù)為N/m,彈簧II的勁度系數(shù)為

N/m(重力加速度g=10m/s2,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

鉤碼數(shù)1234

LA/CHI15.7119.7123.7027.70

LB/CUI29.9635.7641.5547.34

解析：(1)刻度尺讀數(shù)需讀到最小刻度的下一位，指針示數(shù)為16.00cm。

(2)由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈力的變化量A尸=0.5N時(shí)，彈簧I形變量的變化量近似

xp

為Ax=4.00cm,根據(jù)胡克定律知：后=^=12.5N/m,同理可解得近弋27.8N/m。

答案：(1)16.00(2)12.527.8

3.［考查實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新］某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題:

一輕彈簧一端固定于某一深度為h=0.25m、且開(kāi)口向右的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的

另一端位于筒內(nèi))，如圖甲所示，如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出距筒口右端彈簧的

長(zhǎng)度現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)/o和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過(guò)改變掛鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變/,

作出足/變化的圖線如圖乙所示。

3o］^r——

,420-/-H--

由io-：：

11????????L

=1|-010203040z/cm

甲乙

(1)由此圖線可得出的結(jié)論是。

⑵彈簧的勁度系數(shù)為N/m,彈簧的原長(zhǎng)/?=mo

(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較，優(yōu)點(diǎn)在于：

缺點(diǎn)在于：O

解析：⑴在彈簧彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比。(2)由和題圖乙可

知：(30-10)N=A;X20XIO"N,所以上=100N/m,由題圖乙可知歹=20N時(shí)，Z=1Ocm

=0.1m,所以20N=Jt(0.1+0.25-/())N,即/o=O.15m。

(3)優(yōu)點(diǎn)是避免彈簧自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，缺點(diǎn)是彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩

擦?xí)斐蓪?shí)驗(yàn)誤差。

答案：⑴在彈性限度內(nèi)，彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比(2)1000.15(3)避免彈簧自身重

力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響彈簧與筒及繩子與滑輪間存在的摩擦?xí)斐蓪?shí)驗(yàn)誤差

考點(diǎn)二驗(yàn)證力的平行四邊形定則

1.［考查實(shí)驗(yàn)原理與操作］(1)甲、乙和丙三位同學(xué)做“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)

驗(yàn)，所用彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0?5N,他們都把橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，橡皮

筋的另一端通過(guò)細(xì)繩連接彈簧測(cè)力計(jì)，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋的另一端拉到某一確定

的。點(diǎn)，如圖所示，此時(shí)細(xì)繩都與木板平行，用6和八表示拉力的方向和大小。

甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的歹i和尸2的方向互相垂直，尸1=2.8N、E=3.5N；

乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的Fi和F2方向間的夾角約為30。，F(xiàn)I=F2=4.0N；

丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的尸1和尸2方向間的夾角約為120。，F(xiàn)I=F2=4.0N,這三位同學(xué)中操作

(“一定”或“不一定”)靜止在同一位置。在某次實(shí)驗(yàn)中，若該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)

A的指針稍稍超出量程，請(qǐng)你提出兩條解決辦法：

①，

②o

解析：(1)由兩分力的大小及對(duì)應(yīng)的角度可得其合力的大小，故可知乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)中歹1、

尸2的合力已超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程，所以操作不合適的是乙同學(xué)。

(2)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置中，因合力不變，故。點(diǎn)的位置不一定要靜止在同一點(diǎn)。若彈簧

測(cè)力計(jì)A的指針稍超出量程，可以減小合力的大小，即減小M的質(zhì)量，或者減小04與豎

直方向之間的夾角，使彈簧測(cè)力計(jì)A處于量程以?xún)?nèi)。

答案：見(jiàn)解析

2.［考查數(shù)據(jù)處理］某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸(橫

軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm)的紙貼在水平桌面上，如圖(a)所示。將橡皮

筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡

皮筋處于原長(zhǎng)。(2017?全國(guó)卷III)

(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時(shí)拉力F的大小可

由測(cè)力計(jì)讀出。測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，尸的大小為No

(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將

P端拉至。點(diǎn)。此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)

讀出兩個(gè)拉力的大小分別為尸i=4.2N和邑=5.6No

(i)用5mm長(zhǎng)度的線段表示IN的力，以。為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫(huà)出力巧、巴的圖

示，然后按平行四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合;

(ii)F合的大小為N,尸合與拉力廠的夾角的正切值為。

若歹合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了

力的平行四邊形定則。

解析：(1)由測(cè)力計(jì)的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)為4.0N。

(2)(i)利用平行四邊形定則作圖，如圖所示。

(ii)由圖可知F令=4.0N,從F令的頂點(diǎn)向x軸和y軸分別作垂線，頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)

長(zhǎng)度為1mm,頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)長(zhǎng)度為20mm,則可得出尸今與拉力廠的夾角的正切值為0.05..

答案：⑴4.0⑵(i溷見(jiàn)解析(ii)4.00.05

3.［考查實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新］⑴用平木板、細(xì)繩套、橡皮筋、測(cè)力計(jì)等做“驗(yàn)證力的平

行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，且盡量減小誤差，下列說(shuō)法或做法能

夠達(dá)到上述目的的是。

A.用測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線，且與水平木板平行

B.兩細(xì)繩套必須等長(zhǎng)

C.同一次實(shí)驗(yàn)兩次拉細(xì)繩套須使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置

D.用測(cè)力計(jì)拉兩個(gè)細(xì)線套時(shí)，兩拉力夾角越大越好

(2)一同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證力的平行四邊形定則”，部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)

容：

A.將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端拴上兩根細(xì)線。

B.其中一根細(xì)線掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄。點(diǎn)的

位置和O

C.將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩

光滑硬棒3、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整5、C的位置，使

，并記錄兩根細(xì)線的方向。

甲乙

(3)在Q)問(wèn)中，如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中cos/?：cosa=

解析：(1)為了防止出現(xiàn)分力的情況，拉細(xì)繩套時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧的軸線并平行于木板，

故A正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中兩個(gè)分力的大小不一定要相等，繩子的長(zhǎng)短對(duì)分力大小和方向亦無(wú)

影響，故B錯(cuò)誤；在實(shí)驗(yàn)中必須確保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果與兩個(gè)力作

用效果相同，故C正確；用測(cè)力計(jì)拉兩個(gè)細(xì)線套時(shí)，兩拉力夾角適當(dāng)即可，故D錯(cuò)誤。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，步驟B中需要記錄合力的大小和方向，畫(huà)出來(lái)的合力是實(shí)際值，

該實(shí)驗(yàn)中根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)來(lái)表示拉力大小，因此需要記錄的是：鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)，橡皮

筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置。，細(xì)線的方向；該實(shí)驗(yàn)采用“等效代替”法，因此步歌C中在用兩

根細(xì)線拉橡皮筋時(shí)，要將橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)拉到與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合。

(3)根據(jù)。點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，兩根細(xì)線拉力在水平方向的分力相等，有4mgcosa=3mgcos

fi

解得：cospcosa=43o

答案：(1)AC(2)B.記錄細(xì)繩方向C.兩次結(jié)點(diǎn)。的位置重合(3)4：3

□課時(shí)跟蹤檢測(cè)一夯基保分練

1.(2018?通化躲者)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)

系”的實(shí)驗(yàn)。

(1)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線。由此圖線可得

該彈簧的勁度系數(shù)4=N/mo

〃力〃〃歷為協(xié)

甲

⑵他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)如圖丙

所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x=cm。

解析：(1)由題圖乙可知彈簧的勁度系數(shù)

F8

"=展=(20-4)><10-2N/m=50N/m?

(2)由題圖丙可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.0N,則由題圖乙可知彈簧的長(zhǎng)度為10cmo

答案：(1)50(2)10

2.某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

(1)圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧

下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量M為cm；

(2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)

中規(guī)范的做法是;(填選項(xiàng)前的字母)

A.逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重

B.隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重

(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量M與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離

直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是o

解析：(1)彈簧伸長(zhǎng)后的總長(zhǎng)度為14.66cm,則伸長(zhǎng)量A/=14.66cm—7.73cm=6.93cm。

(2)逐一增掛鉤碼，便于有規(guī)律地描點(diǎn)作圖，也可避免因隨意增加鉤碼過(guò)多超過(guò)彈簧的

彈性限度而損壞彈簧。

(3)45段明顯偏離04,伸長(zhǎng)量A/不再與彈力尸成正比，是彈簧受到的拉力超出其彈

性限度造成的。

答案：(1)6.93(2)A(3)彈簧受到的拉力超過(guò)了其彈性限度

3.(2018?山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)診斷)小楊同學(xué)在學(xué)完力的合成與分解后，想自己做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證

力的平行四邊形定則，他找來(lái)兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

A.在墻上貼一張白紙，用來(lái)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的彈力大小和方向；

B.在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的下端懸掛一裝水的水瓶，記下靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)尸；

C.將一根大約30cm長(zhǎng)的細(xì)線從杯帶中穿過(guò)，再將細(xì)線兩端拴在兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛

鉤上，在靠近白紙?zhí)幱檬謱?duì)稱(chēng)地拉開(kāi)細(xì)線，使兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相等，在白紙上記下

細(xì)線的方向和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，如圖甲所示；

D.在白紙上按一定標(biāo)度作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的彈力的圖示，如圖乙所示，根據(jù)力的平

行四邊形定則可求出這兩個(gè)力的合力尸,。(要求在圖乙中作力的圖示，求合力P)

(1)在步驟C中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為No

(2)在步驟D中，合力V=No

(3)若,就可以驗(yàn)證力的平行四邊形定則。

解析：(1)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)，每1N被分成10格，則1格就等于0.1N,題

圖指針落在3N格處，所以讀數(shù)為3.00N。(

(2)兩個(gè)分力為邊作出平行四邊形，如圖所示：一

根據(jù)力的圖示，可以測(cè)量出合力的大小大約為5.20No

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，只要合力的大小與水杯重力大小相等，方向與重力方向相反,

即可驗(yàn)證力的平行四邊形定則，即尸'近似在豎直方向，且數(shù)值與尸近似相等。

答案：(1)3.00(2)5.20(5.10?5.30均可)

(3)〃近似在豎直方向，且數(shù)值與歹近似相等

4.某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①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。

②如圖甲所示，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(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為。1、O2,記錄彈簧秤的

示數(shù)凡測(cè)量并記錄01、。2間的距離(即橡皮筋的長(zhǎng)度每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N,

測(cè)出所對(duì)應(yīng)的/,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：

③找出②中b=2.50N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為0、0',橡皮筋的拉力記為

Foo,■>

④在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適

當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到。點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮

筋Q4段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB。

完成下列作圖和填空:

(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫(huà)出F-1圖線，根據(jù)圖線求得Zo=,

⑵測(cè)得0A=

(3)根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖丁中作出和尸0B的合力F'的圖示。

(4)通過(guò)比較〃與的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

解析：(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線(直線)將各點(diǎn)連接起來(lái)，不在直線上的點(diǎn)均勻

分布在直線的兩側(cè)。如圖甲所示，由圖線可知與橫軸的交點(diǎn)/o=lO.Ocm。

甲乙

⑵橡皮筋的長(zhǎng)度/=。4+08=13.60cm,由圖甲可得b=1.80N,所以尸O4=FOB=F

=1.80No

(3)利用給出的標(biāo)度作出RM和尸＜用的圖示，然后以Foa和尸OB為鄰邊的平行四邊形，

對(duì)角線即為合力F',如圖乙。

(4)尸.o的作用效果和尸on、FOB兩個(gè)力的作用效果相同，F(xiàn)1是F。4、尸OB兩個(gè)力的合

力，所以只要比較尸'和尸oo的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

答案：⑴見(jiàn)解析圖甲10.0(9.8、9.9、10.1均可)

(2)1.80(1.70?1.90均可)

(3)見(jiàn)解析圖乙⑷F。。

教材回顧(二)“運(yùn)動(dòng)”類(lèi)實(shí)驗(yàn)

□備考基礎(chǔ)要打牢教材為本⑥基穩(wěn)才能樓高

一、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。

(2)掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(Ax=a：T)。

(3)測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。

2.實(shí)驗(yàn)原理

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

①作用

計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)所用交流電源的頻率片50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn)。

②工作條件

a.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：6V以下交流電源；

b.電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電源。

③處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)

計(jì)時(shí)點(diǎn)是指打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取

的點(diǎn)，要注意“每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”與“每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”取點(diǎn)方法是一樣

的，時(shí)間間隔均為0.1s。

(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷

①若物體在連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移之差A(yù)x為一恒量，即\x=a^,則物體做勻變速

直線運(yùn)動(dòng)。

②利用“平均速度法”確定多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，作出物體運(yùn)動(dòng)的。-t圖像，若圖像是

一條傾斜的直線，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

(3)由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度vn=

X"+*”+l垂件笛

2T不n昇。

(4)利用紙帶求物體加速度的兩種方法

①逐差法：根據(jù)XL=X2=X6—為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔)，求出

X4—XiX—XX—X.l3e小*口［一見(jiàn)+做+的

"1=3T2，做=53T2，的=63r32，然后取平均值，即〃=---------=

S+*+*6了皿+必+嗎即為物體的加速度。

②圖像法：利用乙=筆9包求出打各點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度，然后作出。-f圖像，用

/L

V-t圖像的斜率求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。

3.實(shí)驗(yàn)器材

電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、

4.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)儀器安裝

①把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在

長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。

②把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車(chē)的后面。放手后，看小車(chē)能否在長(zhǎng)木板上平穩(wěn)地加速滑

行。

(2)測(cè)量與記錄

①把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次。

②從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量

的點(diǎn)開(kāi)始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單

位，即計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=O.ls。正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，

并填入設(shè)計(jì)的表格中。

③利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)

速度。

④增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。

5.數(shù)據(jù)處理

(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出圖像

①根據(jù)表格中的外f數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)。

②

作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)

均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的?！眻D線，它是一條傾斜的直線，如圖

所示。

(2)由實(shí)驗(yàn)得出的。-/圖像進(jìn)一步得出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

有兩條途徑進(jìn)行分析：

①直接分析圖像的特點(diǎn)得出，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的。4圖像是一條傾斜的直線，如圖所示，當(dāng)

時(shí)間增加相同的值A(chǔ)f,速度也會(huì)增加相同的值A(chǔ)o,由此得出結(jié)論：小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻

變化。

A1；

OArAtM

②通過(guò)函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得到，既然小車(chē)的。-t圖像是一條傾斜的直線，那么。隨f變化

的函數(shù)關(guān)系式為v=kt+b,顯然。與，成“線性關(guān)系”，小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻變化，如

圖所示。

6.誤差分析

(1)根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差。

(2)電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相等。

(3)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差。

(4)用作圖法，作出的圖像并不是一條直線。

(5)木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測(cè)量得到的加速度只能是所測(cè)量段的平均加速

7.注意事項(xiàng)

(1)紙帶和細(xì)繩要和木板平行，小車(chē)運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)。

(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)；實(shí)驗(yàn)后應(yīng)先斷開(kāi)電源后取紙帶。

(3)要防止鉤碼落地和小車(chē)與滑輪相撞。

(4)小車(chē)的加速度適當(dāng)大些可以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，加速度大小以能在約50cm的紙

帶上清楚地打出6?7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。

［小題速驗(yàn)］

(2018?成都月考)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻

率為50Hz,記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個(gè)計(jì)數(shù)

點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,

零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離補(bǔ)全填入下列表格

中。

10111213

距離di

測(cè)量值/cm1.20

小車(chē)通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時(shí)速度為為=m/s,小車(chē)的加速度是

m/s2o(結(jié)果保留兩位小數(shù))

解析：由題圖讀數(shù)可知42=5.40cm;12.00cm;

xndi-di(5.40-1.20)X10-2

V2=m/s=0.21m/s

2T''2T0.2

AX=X35—xu=(12.00—5.40)cm—(5.40—1.20)cm

=2.40cm;

T'=0.2s;

Ax2.40X10-2

故22

a=T'2=025―m/s=0.60m/so

答案：5.4012.00(12.01及12.02均可)0.210.60

二、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律；探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系；掌握利用圖像處理

數(shù)據(jù)的方法。

2.實(shí)驗(yàn)原理

采取控制變量法，即先控制一個(gè)參量——小車(chē)的質(zhì)量M不變，探究加速度”與力尸的

關(guān)系；再控制小盤(pán)和祛碼的質(zhì)量不變，即力不變，探究加速度a與小車(chē)質(zhì)量M的關(guān)系。

3.實(shí)驗(yàn)器材

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、小車(chē)、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤(pán)、夾子、細(xì)繩、

低壓交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、硅碼、薄木塊，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

小車(chē)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

4.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)稱(chēng)量質(zhì)量：用天平測(cè)量祛碼和小盤(pán)的質(zhì)量m和小車(chē)的質(zhì)量Mo

(2)安裝器材：按照裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤(pán)的細(xì)繩系在小車(chē)上(即

不給小車(chē)牽引力)。

(3)平衡摩擦力：在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車(chē)勻速下滑。

(4)操作：①小盤(pán)通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)滑輪系于小車(chē)上，先接通電源后放開(kāi)小車(chē)，取下紙帶編

號(hào)碼；②保持小車(chē)的質(zhì)量M不變，改變祛碼和小盤(pán)的質(zhì)量而，重復(fù)步驟①；③保持祛碼和

小盤(pán)的質(zhì)量機(jī)不變，改變小車(chē)質(zhì)量M,重復(fù)以上步驟。

5.數(shù)據(jù)處理

(1)計(jì)算加速度(用逐差法)。

⑵作圖像找關(guān)系Q-尸圖像、/圖像)

6.誤差分析

(1)因?qū)嶒?yàn)原理不完善引起的誤差：本實(shí)驗(yàn)用小盤(pán)和祛碼的總重力mg代替小車(chē)的拉力，

而實(shí)際上小車(chē)所受的拉力要小于小盤(pán)和祛碼的總重力。

(2)摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格

與木板平行都會(huì)引起誤差。

7.注意事項(xiàng)

(1)實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。

(2)平衡摩擦力：在平衡摩擦力時(shí)，不要懸掛小盤(pán)，但小車(chē)應(yīng)連著紙帶且接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器的電源。用手給小車(chē)一個(gè)初速度，如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，表明小車(chē)受

到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。

(3)不重復(fù)平衡摩擦力：平衡了摩擦力后，實(shí)驗(yàn)中改變小盤(pán)和祛碼的總質(zhì)量或是改變小

車(chē)和祛碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。

(4)實(shí)驗(yàn)條件：M>m,只有如此，小盤(pán)和祛碼的總重力才可視為小車(chē)受到的拉力。

(5)一先一后一按?。焊淖兝托≤?chē)質(zhì)量后，每次開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，后放開(kāi)小車(chē)，且應(yīng)在小車(chē)到達(dá)滑輪前按住小車(chē)。

(6)作圖：作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要適當(dāng)，各量須采用國(guó)際單位，這樣作圖線時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)

間距不至于過(guò)密，誤差會(huì)小些。

［小題速驗(yàn)］

如圖甲所示為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

小主紙帶電火花計(jì)時(shí)器

鉤碼

甲

(1)平衡小車(chē)所受阻力的操作：取下,把木板不帶滑輪的一端墊高；接通電

火花計(jì)時(shí)器電源，輕推小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。如果打出的紙帶如圖乙所示，則應(yīng)

(選填“減小”或“增大”)木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

__________為止。

紙帶運(yùn)動(dòng)方向

乙

（2）如圖丙所示為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)

量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖像，橫坐標(biāo)in為小車(chē)上祛碼的質(zhì)量。設(shè)圖中

直線的斜率為匕在縱軸上的截距為小若牛頓第二定律成立，則小車(chē)受

到的拉力為,小車(chē)的質(zhì)量為o

答案：⑴鉤碼減小間隔相等（均勻）（2）||

□基本考點(diǎn)要研透小題為重?保住基本分才能得高分

考點(diǎn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

1.［考查實(shí)驗(yàn)原理與操作］某同學(xué)利用如圖所示裝置研究小車(chē)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

（2016?天津高考）

長(zhǎng)龍板小車(chē)組帶接電源

細(xì)線f\.J紙費(fèi).叁一打點(diǎn)

器

鉤碼』.一

（1）實(shí)驗(yàn)中，必須的措施是。

A.細(xì)線必須與長(zhǎng)木板平行

B.先接通電源再釋放小車(chē)

C.小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量

D.平衡小車(chē)與長(zhǎng)木板間的摩擦力

（2）他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部

分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫(huà)出）0si=3.59cm,52=4.41cm,

?3=5.19cm,?4=5.97cm,sj=6.78cm,S6=7.64cm。則小車(chē)的加速度a=m/s2（要

求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)），打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度VB=________m/so（結(jié)果均保

留兩位有效數(shù)字）

解析：（1）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車(chē)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，為順利完成實(shí)驗(yàn)，保證實(shí)驗(yàn)

效果，細(xì)線與長(zhǎng)木板要平行，否則小車(chē)受力會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)A正確；為打的點(diǎn)盡量多些，

需先接通電源，再釋放小車(chē)，選項(xiàng)B正確；本題中只要保證小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)即可，無(wú)需

保證小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理，小車(chē)與長(zhǎng)木板間可以有不變的摩擦

力，無(wú)需平衡摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故必須的措施是A、B選項(xiàng)。

S4+S5+S6—SLS2—S3

（2）由S4-siuSaT2、S5-S2=3ar\S6-ssuSal2可得，加速度a=存"

=0.80m/s2

打5點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度

S1+S2

VB=2T=0.40m/so

答案：（1）AB（2）0.800.40

2.［考查數(shù)據(jù)處理］打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的交流電源上時(shí)，每隔s打一個(gè)點(diǎn)。

做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)拖動(dòng)紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶上記錄的點(diǎn)如圖，A、B.C、。、

E為5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)標(biāo)出。已知紙帶與A點(diǎn)相近的一端跟小車(chē)相

連，由此可知，小車(chē)的加速度大小為_(kāi)______m/s2,方向與小車(chē)運(yùn)動(dòng)方向（填“相

同”或“相反”）；打C點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的瞬時(shí)速度為_(kāi)______m/s。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

DE

■；單位:cm

t3.6H

解析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的交流電源上時(shí)，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。因相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)

間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)標(biāo)出，則T=0.lSo已知紙帶與A點(diǎn)相近的一端跟小車(chē)相連，由此可知，小

-2

?,,,上、，,,XDE~XAB（3.615.83）X10.22

車(chē)的加速度大小為a——奇■—=-----YA乙-----m/s=-0.740m/s,負(fù)于說(shuō)明萬(wàn)向與小

3/jAU.U1

583X10-2

車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反；43中間時(shí)刻的速度0=二.J-----m/s=0.583m/s,則打C點(diǎn)時(shí)，小車(chē)

的瞬時(shí)速度vc=ri-a（r+0.5T）=0.583m/s-0.740x0.15m/s=0.472m/s。

答案：0.020.740相反0.472

3.［考查誤差分析］某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?015?廣東高考）

（1）請(qǐng)完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟：按圖甲安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源；豎直提起系有重物的

紙帶，使重物（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）計(jì)時(shí)器下端；,,

使重物自由下落；關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

（2）圖乙和丙是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶,應(yīng)選取（填“乙”或“丙”）來(lái)計(jì)算重力加

速度，在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，主?/p>

原因是空氣阻力和o

紙帶

打點(diǎn)計(jì)時(shí)、器、

解析：（1）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，拖動(dòng)紙帶的重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而且

應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放紙帶。

(2)紙帶在重物的作用下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)距離越來(lái)越大，而丙紙帶的打點(diǎn)距

離先增大后減小，故應(yīng)選取乙進(jìn)行研究。在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的

結(jié)果小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹饕蚴强諝庾枇图垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦。

答案：⑴靠近接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源釋放紙帶

(2)乙紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦

考點(diǎn)二驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1.［考查實(shí)驗(yàn)原理與操作］如圖所示是某同學(xué)“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。他在

氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門(mén)B,滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的

定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。已知遮光

條的寬度d=2.25mm。(2018?西安模擬)

(1)下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是o(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)

A.應(yīng)使A位置與光電門(mén)間的距離適當(dāng)大些

B.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

C.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

D.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)8的時(shí)

間f,若要得到滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是;

(3)改變鉤碼質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)廠和遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間f,通過(guò)描

點(diǎn)作出線性圖像，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖像。

解析：(1)應(yīng)使A位置與光電門(mén)間的距離適當(dāng)大些，有利于減小誤差，故A是必要的；

應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，使拉力等于合力，故B是必要的；要保持拉線方向與木板平面平

行，拉力才等于合力，故C是必要的；拉力是直接通過(guò)傳感器測(cè)量的，故與滑塊質(zhì)量和鉤

碼質(zhì)量大小關(guān)系無(wú)關(guān)，故D是不必要的；本題選不必要的，故選D。

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移公式得：v2=2aL,而V,解得：。=痣，故栗測(cè)

加速度還需要測(cè)出A位置到光電門(mén)的距離Lo

FMd211

(3)根據(jù)牛頓第二定律得：a=^,解得：尸=篝?右所以處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)建立春力圖像。

IKI乙LII

答案：(1)D(2)4位置到光電門(mén)的距離乙(3點(diǎn)F

2.［考查數(shù)據(jù)處理］某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律:

(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的a歹圖像，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木

板與水平桌面的傾角(填“偏大”或“偏小”)o

(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車(chē)質(zhì)量M與祛

碼和盤(pán)的總質(zhì)量m滿(mǎn)足的條件。

(3)該同學(xué)從打下的若干紙帶中選出了如圖丙所示的一條(每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出

來(lái))，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。

?；5.00門(mén)7.04,9.09?〔?11.1廣813.2715.32單位：cm

0ABeDEF

丙

由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：

①小車(chē)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=________m/s2o

②與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度________m/so(均保留三位有效數(shù)字)

解析：(1)由題圖乙可知，當(dāng)力尸=0時(shí)加速度不為零，造成這一結(jié)果的原因是在平衡摩

擦力時(shí)木板與水平桌面的傾角偏大。

(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)質(zhì)量M與祛碼和盤(pán)的總質(zhì)量加滿(mǎn)足M》機(jī)的條件，這樣可

近似認(rèn)為盤(pán)的總重力等于對(duì)小車(chē)的拉力大小。

(3)①勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度

^X6+xs+x4X3X2代入數(shù)據(jù)解得as2.07m/s2o

vL一，XCE(11.18+13,27)X10-2

②與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=^=~----------------------m/s^l.22m/so

D//L；AU.l

答案：⑴偏大⑵(3)①2.07②1.22

3.［考查實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新］“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，

實(shí)驗(yàn)中用所掛鉤碼的重量作為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力尸。通過(guò)增加鉤碼的數(shù)量，多次測(cè)量，可

得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜兩種情況下分別

做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條圖線，如圖乙所示。

位移傳感器(發(fā)射器)位移傳感器(接收器)

~~自小車(chē)＞.

甲乙

(1)圖線(選填“①”或“②")是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。

(2)在軌道水平時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的阻力Ff=No

(3)圖乙中，拉力尸較大時(shí)，小尸圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差。為避免此誤差可采取的措

施是o

A.調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時(shí)使小車(chē)能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)

B.在增加鉤碼數(shù)量的同時(shí)在小車(chē)上增加祛碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于