1、专题七 力学实验 1.1.实验一：研究匀变速直线运动实验一：研究匀变速直线运动2.2.实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系3.3.实验三：验证力的平行四边形定则实验三：验证力的平行四边形定则4.4.实验四：验证牛顿运动定律实验四：验证牛顿运动定律5.5.实验五：探究动能定理实验五：探究动能定理6.6.实验六：验证机械能守恒定律实验六：验证机械能守恒定律1.1.学会正确使用的仪器主要有：刻度尺、天平、秒表、电火花学会正确使用的仪器主要有：刻度尺、天平、秒表、电火花计时器、电磁打点计时器、弹簧测力计等计时器、电磁打点计时器、弹簧测力计等.2.2.理解各实验原理，并能根据
2、实验原理进行正确的实验操作理解各实验原理，并能根据实验原理进行正确的实验操作.还要会一些简单的创新实验还要会一些简单的创新实验.3.3.掌握常用的实验方法，例如控制变量法、图象法处理数据掌握常用的实验方法，例如控制变量法、图象法处理数据.4.4.了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道多次测量了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在力学实验中分析误差的主求平均值的方法减小偶然误差；能在力学实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差，但要知道如何采取措施尽可能地减要来源；不要求计算误差，但要知道如何采取措施尽可能地减小误差小误差.5.5.知道有效数字
3、的概念，会用有效数字表达直接测量的结果知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果,间接测量的有效数字运算不作要求间接测量的有效数字运算不作要求.研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动【典例典例1 1】(2012(2012山东高考山东高考)某某同学利用图甲所示的实验装置，同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规探究物块在水平桌面上的运动规律律.物块在重物的牵引下开始运动，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮尚未到达滑轮处处).).从纸带上便于测量的点开始，每从纸带上便于测量的点开始，每5
4、5个点取个点取1 1个计数点，相邻个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为打点计时器电源的频率为50 Hz.50 Hz.(1)(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和和_之间某时刻开始减速之间某时刻开始减速.(2)(2)计数点计数点5 5对应的速度大小为对应的速度大小为_m/s_m/s，计数点，计数点6 6对应的速度对应的速度大小为大小为_m/s.(_m/s.(保留三位有效数字保留三位有效数字)(3)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为物块减速运动过程中加速度的大小为a=_m/sa=_m/s2
5、 2，若用，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g(g为重力加速度为重力加速度)，则计算，则计算结果比动摩擦因数的真实值结果比动摩擦因数的真实值_(_(选填选填“偏大偏大”或或“偏小偏小”).).ag【审题视角审题视角】解答本题应明确以下三点解答本题应明确以下三点:【关键点关键点】(1)(1)从点迹的间距正确判断物块的运动情况从点迹的间距正确判断物块的运动情况.(2)(2)中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度.(3)(3)正确应用逐差法公式正确应用逐差法公式s=aTs=aT2 2解题解题.【精讲精析精讲精析】(1)(
6、1)由于计数点由于计数点6 6之前相邻计数点之间距离之差约之前相邻计数点之间距离之差约为为2 cm2 cm，而计数点，而计数点6 6、7 7之间的距离比计数点之间的距离比计数点5 5、6 6之间的距离多之间的距离多1.27 cm1.27 cm，故可判断物块在相邻计数点，故可判断物块在相邻计数点6 6和和7 7之间某时刻开始减之间某时刻开始减速速.(2)(2)计数点计数点5 5对应的速度对应的速度物块做加速运动时加速度大小物块做加速运动时加速度大小24659.00 11.0110svm/s1.00 m/s.2T2 0.1 2622s2.00 cma2.00 m/s.vT0.1 s加加5va T1
7、.20 m/s.加(3)(3)物块做减速运动时的加速度大小为物块做减速运动时的加速度大小为由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：mg=mamg=ma，所以，所以 由于除去物块与桌由于除去物块与桌面间的摩擦力，纸带还受到摩擦力的作用，故计算结果比动摩面间的摩擦力，纸带还受到摩擦力的作用，故计算结果比动摩擦因数的真实值偏大擦因数的真实值偏大.答案：答案：(1)6 7(1)6 7(或或7 6)(2)1.00 1.20 (3)2.00 7 6)(2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大偏大222s2.00 cma2.00 m/s.T0.1 sag，【命题人揭秘命题人揭秘】处理纸带数据应明确三个问题处
8、理纸带数据应明确三个问题(1)(1)每相邻两个计数点之间所对应的打点的时间间隔；每相邻两个计数点之间所对应的打点的时间间隔；(2)(2)瞬时速度的求解方法；瞬时速度的求解方法；(3)(3)根据根据“逐差法逐差法”求加速度求加速度.探究弹簧弹力大小与伸长量的关系探究弹簧弹力大小与伸长量的关系【典例典例2 2】(2011(2011安徽高考安徽高考)为了测量某一弹簧的劲度系数，为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码.实验实验测出了砝码的质量测出了砝码的质量m m与弹簧长度与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图的相应
9、数据，其对应点已在图上标出上标出.(g=9.8 m/s.(g=9.8 m/s2 2)(1)(1)作出作出m-m-l的关系图线；的关系图线；(2)(2)弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为_ N/m._ N/m.【审题视角审题视角】分析该题的关键是：分析该题的关键是：【关键点关键点】(1)(1)明确坐标轴所表示的物理量及单位明确坐标轴所表示的物理量及单位.(2)(2)明确描点画线的原则明确描点画线的原则.(3)(3)分析图线斜率的物理意义分析图线斜率的物理意义.【精讲精析精讲精析】(1)(1)如图所示，让直线通过尽可能多的点，使不如图所示，让直线通过尽可能多的点，使不能落在直线上的点均匀分布在直线两
10、侧能落在直线上的点均匀分布在直线两侧;(2)(2)由胡克定律得由胡克定律得mg=kmg=kl,故故从图线中取两相距较远的点，代入上式得从图线中取两相距较远的点，代入上式得:答案：答案：(1)(1)见精讲精析见精讲精析 (2)0.250(2)0.2500.2550.255 mkg.l322.5 100k9.8 N/m0.253 N/m18.38.610【命题人揭秘命题人揭秘】本题考查本题考查“探究弹力和弹簧伸长的关系探究弹力和弹簧伸长的关系”.重在考查学生利用重在考查学生利用图象处理数据的能力图象处理数据的能力.该实验探究应注意以下几点：该实验探究应注意以下几点：(1)(1)所挂砝码不要过重，以
11、免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性所挂砝码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度限度.要注意观察，适可而止要注意观察，适可而止.(2)(2)每次所挂砝码的质量差尽量大一些，从而使坐标系上描的每次所挂砝码的质量差尽量大一些，从而使坐标系上描的点尽可能稀，这样作出的图线精确点尽可能稀，这样作出的图线精确.(3)(3)描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使不能落在曲线上的点均匀分布在曲线的两侧意一定要使不能落在曲线上的点均匀分布在曲线的两侧.(4)(4)记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位记录数据时要注意弹力及弹
12、簧伸长量的对应关系及单位.验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则【典例典例3 3】(2011(2011江苏高考江苏高考)某同学用某同学用如图所示的实验装置来验证如图所示的实验装置来验证“力的平力的平行四边形定则行四边形定则”，弹簧测力计，弹簧测力计A A挂于挂于固定点固定点P P，下端用细线挂一重物，下端用细线挂一重物M.M.弹簧测力计弹簧测力计B B的一端用细线系的一端用细线系于于O O点，手持另一端向左拉，使结点点，手持另一端向左拉，使结点O O静止在某位置静止在某位置.分别读出分别读出弹簧测力计弹簧测力计A A和和B B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录的示数，并在贴于竖直木板的
13、白纸上记录O O点点的位置和拉线的方向的位置和拉线的方向.(1)(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为本实验用的弹簧测力计示数的单位为N N，图中，图中A A的示数为的示数为_N._N.(2)(2)下列不必要的实验要求是下列不必要的实验要求是_.(_.(请填写选项前对应的字母请填写选项前对应的字母)A.A.应测量重物应测量重物M M所受的重力所受的重力B.B.弹簧测力计应在使用前校零弹簧测力计应在使用前校零C.C.拉线方向应与木板平面平行拉线方向应与木板平面平行D.D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使改变拉力，进行多次实验，每次都要使O O点静止在同一位置点静止在同一位置(3)(3)某次实验
14、中，该同学发现弹簧测力计某次实验中，该同学发现弹簧测力计A A的指针稍稍超出量程，的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法请您提出两个解决办法.【审题视角审题视角】解答该题应注意：解答该题应注意：【关键点关键点】(1)(1)弹簧测力计的读数要求弹簧测力计的读数要求.(2)(2)当测知重物当测知重物M M的重量后，作用于的重量后，作用于O O点的三力大小、方向确定，点的三力大小、方向确定，由此判定是否使由此判定是否使O O静止于同一位置静止于同一位置.【精讲精析精讲精析】(1)(1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知知A A的示数为的示数为3.6 N.
15、3.6 N.(2)(2)要验证的关系是要验证的关系是A A、B B两个弹簧测力计的拉力的合力与两个弹簧测力计的拉力的合力与M M的重的重力等大反向，所以应测量力等大反向，所以应测量M M的重力的重力.为减小测量误差应该做到弹为减小测量误差应该做到弹簧测力计使用前校零，拉线的方向与木板平面平行，簧测力计使用前校零，拉线的方向与木板平面平行，A A、B B、C C对对.改变拉力进行多次实验，改变拉力进行多次实验，O O点位置可以不同，点位置可以不同，D D错错.(3)A(3)A的拉力超过其量程，为减小的拉力超过其量程，为减小A A的数值，有多个方法，例如：的数值，有多个方法，例如：使使B B拉力减
16、小，减小拉力减小，减小M M的重力大小，的重力大小，A A换成量程更大的弹簧测力换成量程更大的弹簧测力计，改变计，改变B B的拉力方向等的拉力方向等.答案：答案：(1)3.6 (2)D(1)3.6 (2)D(3)(3)使使B B拉力减小；减小拉力减小；减小M M的重力大小；的重力大小；A A换成量程更大的弹簧测换成量程更大的弹簧测力计或改变力计或改变B B的拉力方向等的拉力方向等(任选两种任选两种)【命题人揭秘命题人揭秘】本题考查验证力的平行四边形定则，意在考查学生的实验与探本题考查验证力的平行四边形定则，意在考查学生的实验与探究能力究能力.该题是在课本实验基础上迁移创新而来该题是在课本实验基
17、础上迁移创新而来,要求学生不能要求学生不能生搬硬套生搬硬套,要灵活地根据实验要求进行判断分析要灵活地根据实验要求进行判断分析.体现了高考对体现了高考对实验能力的要求实验能力的要求,即能运用已学过的物理理论、实验方法和实即能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验包括简单的设计性实验.加速度的分析测定加速度的分析测定【典例典例4 4】(2011(2011新课标全国卷新课标全国卷)利用图利用图1 1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度速度.一斜面上安装有两个光电门，其中一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定
18、在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.t.改变改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s s，记下相应的，记下相应的t t值，值，所得数据如表所示所得数据如表所示.s(m)s(m)0.5
19、000.5000.6000.6000.7000.7000.8000.8000.9000.9000.9500.950t(ms)t(ms)292.9292.9371.5371.5452.3452.3552.8552.8673.8673.8776.4776.4s/t(m/s)s/t(m/s)1.711.711.621.621.551.551.451.451.341.341.221.22完成下列填空和作图：完成下列填空和作图：(1)(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a a、滑块经、滑块经过光电门乙时的瞬时速度过光电门乙时的瞬时速度v v1 1、测
20、量值、测量值s s和和t t四个物理量之间所满四个物理量之间所满足的关系式是足的关系式是_；(2)(2)根据表中给出的数据，在图根据表中给出的数据，在图2 2给出的坐标纸上画出给出的坐标纸上画出 图线；图线；stt【审题视角审题视角】解答该题的思路是：解答该题的思路是：【关键点关键点】(1)(1)根据运动学公式，写出根据运动学公式，写出a a与与v v1 1、s s和和t t之间的关系式之间的关系式.(2)(2)由以上公式变形得出由以上公式变形得出 关系式，然后分析斜率的意义关系式，然后分析斜率的意义.stt(3)(3)由所画出的由所画出的 图线，得出滑块加速度的大小为图线，得出滑块加速度的大
21、小为a=_m/sa=_m/s2 2(保留保留2 2位有效数字位有效数字).).stt【精讲精析精讲精析】(1)(1)由运动学公式由运动学公式 从此式可知，从此式可知，图线是一条图线是一条斜率为负数的直线斜率为负数的直线.(2)(2)根据题目提供的数据按根据题目提供的数据按进行处理，把处理的数值对应进行处理，把处理的数值对应描点，然后用一条直线连接描点，然后用一条直线连接这些点，所得图象如图所示这些点，所得图象如图所示.2111s1atv tatv2t2，变形为，sttst220111sv tatvat tat22(3)(3)由图线知斜率绝对值为由图线知斜率绝对值为又从又从斜率的绝对值为斜率的绝
22、对值为故有故有 即即a=2.0 m/sa=2.0 m/s2 2.答案：答案：(1)(1)(2)(2)见精讲精析图见精讲精析图 (3)2.0(1.8(3)2.0(1.82.22.2范围内均正确范围内均正确)1.8 1.2k1.00.80.2，1s1atvt2 知，1a2，1a1.02，211s11atvsatv tt22 或【命题人揭秘命题人揭秘】本题主要考查学生处理实验数据的能力本题主要考查学生处理实验数据的能力.通过物理公式得出所通过物理公式得出所研究的图象纵横坐标物理量关系研究的图象纵横坐标物理量关系,然后分析图线的斜率的意义然后分析图线的斜率的意义.该题中，是由该题中，是由 得出结论得出
23、结论 由此可知由此可知a a的大的大小为图象斜率的小为图象斜率的2 2倍倍.211sv tat21s1vat,t2 验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律【典例典例5 5】(2010(2010新课标全国卷新课标全国卷)如图如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意为验证机械能守恒定律的实验装置示意图图.现有的器材为：带铁夹的铁架台、现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平锤、天平.回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_.(_.(填入正确选项前的字母
24、填入正确选项前的字母)A.A.米尺米尺 B.B.秒表秒表C.0C.012 V12 V的直流电源的直流电源 D.0D.012 V12 V的交流电源的交流电源(2)(2)实验中误差产生的原因有实验中误差产生的原因有_.(_.(写写出两个原因出两个原因)【审题视角审题视角】解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：【关键点关键点】(1)(1)明确验证机械能守恒定律的实验原理，在此基础上选择实明确验证机械能守恒定律的实验原理，在此基础上选择实验器材验器材.(2)(2)能够分析本实验的误差来源能够分析本实验的误差来源.【精讲精析精讲精析】(1)(1)用米尺测量纸带两点间的距离，故选用米尺测量纸
25、带两点间的距离，故选A.A.打点打点计时器需要低压交流电源供电，故选用计时器需要低压交流电源供电，故选用D D项交流电源，不选低项交流电源，不选低压直流电源压直流电源C.C.打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，故不选打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，故不选B.B.(2)(2)纸带与打点计时器之间有摩擦和下落过程有空气阻力，这纸带与打点计时器之间有摩擦和下落过程有空气阻力，这将导致增加的动能小于减少的重力势能；用米尺测量纸带上点将导致增加的动能小于减少的重力势能；用米尺测量纸带上点距读数时存在误差距读数时存在误差,这属于偶然误差；交流电频率不稳定，计这属于偶然误差；交流电频率不稳定，计时点之间
26、时间间隔不均匀等时点之间时间间隔不均匀等.答案：答案：(1)A(1)A、D (2)D (2)纸带与打点计时器之间有摩擦；下落过程纸带与打点计时器之间有摩擦；下落过程有空气阻力；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；交流有空气阻力；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；交流电频率不稳定电频率不稳定(任选其二任选其二)【命题人揭秘命题人揭秘】本题用验证机械能守恒定律的实验命题，考查考生对实验器材本题用验证机械能守恒定律的实验命题，考查考生对实验器材的选择和实验误差的分析的选择和实验误差的分析.选择实验器材的依据是实验原理，选择实验器材的依据是实验原理，所以理解实验原理是做好一个实验的重中之重所以理
27、解实验原理是做好一个实验的重中之重.本实验原理是以自由落体运动情景为载体，因为从理论上分本实验原理是以自由落体运动情景为载体，因为从理论上分析，在自由落体运动中只有重力做功，机械能守恒，重力势能析，在自由落体运动中只有重力做功，机械能守恒，重力势能转化为动能，检验下落过程减少的重力势能是否等于增加的动转化为动能，检验下落过程减少的重力势能是否等于增加的动能，即检验能，即检验 其中质量可以约去，不必测其中质量可以约去，不必测量重锤质量量重锤质量.222111mghmvmv22，验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律【典例典例6 6】(2010(2010山东高考山东高考)请完成以下三小题请完成以下三小题
28、.某同学设计了某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧测力计固定在弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接接.在桌面上画出两条平行线在桌面上画出两条平行线MNMN、PQPQ，并测出间距，并测出间距d.d.开始时将开始时将木板置于木板置于MNMN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数
29、止，记下弹簧测力计的示数F F0 0，以此表示滑动摩擦力的大小，以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数计的示数F F1 1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQPQ处的处的时间时间t.t.(1)(1)木板的加速度可以用木板的加速度可以用d d、t t表示为表示为a a_；为了减小测量加；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可一种即可)_.)_.(2)(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度改变瓶中水的质
30、量重复实验，确定加速度a a与弹簧测力计示数与弹簧测力计示数F F1 1的关系的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是下列图象能表示该同学实验结果的是_._.(3)(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是优点是_._.a.a.可以改变滑动摩擦力的大小可以改变滑动摩擦力的大小b.b.可以更方便地获取多组实验数据可以更方便地获取多组实验数据c.c.可以比较精确地测出摩擦力的大小可以比较精确地测出摩擦力的大小d.d.可以获得更大的加速度以提高实验精度可以获得更大的加速度以提高实验精度【审题视角审题视角】解答本题应注意以下三点：解
31、答本题应注意以下三点：【关键点关键点】(1)(1)根据实验原理分析该实验中提供的测量合外力的方法根据实验原理分析该实验中提供的测量合外力的方法.(2)(2)能够分析误差来源并采取措施尽可能减小能够分析误差来源并采取措施尽可能减小.(3)(3)该实验未平衡摩擦力，而是测出滑动摩擦力，体会加水法该实验未平衡摩擦力，而是测出滑动摩擦力，体会加水法与挂钩码相比的好处与挂钩码相比的好处.【精讲精析精讲精析】(1)(1)木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，由加速直线运动，由 为了减小测量加速度为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持的偶然误差可
32、以采用的方法是保持F F1 1不变，重复实验多次测量不变，重复实验多次测量d d、t t，取平均值，取平均值.(2)(2)该实验原理与教材实验原理类似，同样需要满足木板的质该实验原理与教材实验原理类似，同样需要满足木板的质量量M M远大于矿泉水瓶的质量远大于矿泉水瓶的质量m m，此时可认为绳上的拉力，此时可认为绳上的拉力T T近似等近似等于弹簧测力计示数于弹簧测力计示数F F1 1.本实验中没有平衡摩擦力，但通过题意本实验中没有平衡摩擦力，但通过题意可知受到的摩擦力为可知受到的摩擦力为F F0 0，木板受到的合外力为，木板受到的合外力为(F(F1 1-F-F0 0).).图象反图象反映的是映的
33、是a a与与F F1 1的关系，而不是的关系，而不是a a与与(F(F1 1-F-F0 0)的关系，所以图象不的关系，所以图象不2212ddata.2t可知：过原点过原点.当当F F1 1增大时，即矿泉水瓶的质量增大时，即矿泉水瓶的质量m m增大时，该实验不增大时，该实验不再满足再满足M mM m，此时，此时a a越大，绳上的拉力越大，绳上的拉力T T就越小于弹簧测力计开就越小于弹簧测力计开始加速运动时的示数始加速运动时的示数F F1 1，加速度增加得就越慢，图线弯曲，加速度增加得就越慢，图线弯曲,斜斜率变小，率变小，c c正确正确.(3)(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它
34、的用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是可以更方便地获取多组实验数据和比较精确地测出滑动优点是可以更方便地获取多组实验数据和比较精确地测出滑动摩擦力的大小，摩擦力的大小，b b、c c说法是正确的说法是正确的.两种实验方法都不可以改两种实验方法都不可以改变滑动摩擦力的大小，变滑动摩擦力的大小，a a说法错误；通过说法错误；通过(2)(2)中分析可以知道当中分析可以知道当加速度增大时，实验条件便不再满足，此时实验误差变大，加速度增大时，实验条件便不再满足，此时实验误差变大，d d说法错误说法错误.答案：答案：(1)2d/t(1)2d/t2 2 保持保持F F1 1不变，重复实验
35、多次测量不变，重复实验多次测量d d、t t，取，取平均值平均值 (2)c (3)b(2)c (3)b、c c 【阅卷人点拨阅卷人点拨】失失分分提提示示(1)(1)不知道偶然误差的概念，或者不知道偶然误差成因不知道偶然误差的概念，或者不知道偶然误差成因.(2)(2)对实验原理的掌握浅显，不能意识到瓶中水的质量较对实验原理的掌握浅显，不能意识到瓶中水的质量较大时，绳子的拉力与水和瓶的重力不能近似相等，从而误大时，绳子的拉力与水和瓶的重力不能近似相等，从而误认为绳子的拉力始终等于水和瓶子的重力认为绳子的拉力始终等于水和瓶子的重力.(3)(3)不能深入到该实验的实际情景中，不能体会到加水法不能深入到
36、该实验的实际情景中，不能体会到加水法与挂钩码的细微区别，或者缺少如何尽可能减小误差的意与挂钩码的细微区别，或者缺少如何尽可能减小误差的意识识.备备考考指指南南(1)(1)应注重对实验原理的理解，这是实验设计的指挥棒，应注重对实验原理的理解，这是实验设计的指挥棒，实验器材的选择、实验步骤的安排、误差的分析都是建立实验器材的选择、实验步骤的安排、误差的分析都是建立在实验原理的基础上在实验原理的基础上.(2)(2)养成善于分析误差来源的好习惯，能够采取措施有效养成善于分析误差来源的好习惯，能够采取措施有效地减小误差，在平时的复习中积累这方面的经验，如减小地减小误差，在平时的复习中积累这方面的经验，如
37、减小偶然误差，往往多次测量求平均值偶然误差，往往多次测量求平均值.(3)(3)牢牢地掌握各个力学实验关键点，比如探究加速度与牢牢地掌握各个力学实验关键点，比如探究加速度与质量、力关系的实验中，如何提供一个可测量的合外力是质量、力关系的实验中，如何提供一个可测量的合外力是本实验的核心，要从平衡摩擦力和钩码质量远远小于小车本实验的核心，要从平衡摩擦力和钩码质量远远小于小车质量两方面入手质量两方面入手.不管实验如何改进，实验的核心问题是不管实验如何改进，实验的核心问题是难以回避的，只是解决措施优化而已，这也是高考考查的难以回避的，只是解决措施优化而已，这也是高考考查的热点，应在复习中特别注意热点，应
38、在复习中特别注意.纸带数据处理问题纸带数据处理问题 高考指数高考指数:1.(20111.(2011广东高考广东高考)如图甲是如图甲是“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”实验中实验中获得的一条纸带，获得的一条纸带，O O、A A、B B、C C、D D和和E E为纸带上六个计数点，加为纸带上六个计数点，加速度大小用速度大小用a a表示表示.(1)OD(1)OD间的距离为间的距离为_ cm._ cm.(2)(2)如图乙是根据实验数据绘出的如图乙是根据实验数据绘出的s-ts-t2 2图线图线(s(s为各计数点至同为各计数点至同一起点的距离一起点的距离)，斜率表示，斜率表示_，其大小为，其大小为_
39、 m/s_ m/s2 2(保保留三位有效数字留三位有效数字).).【解题指南解题指南】解答该题应抓住以下两点：解答该题应抓住以下两点：(1)(1)毫米刻度尺读数时要注意估读毫米刻度尺读数时要注意估读.(2)(2)通过两个变量之间的函数关系式确定斜率的意义通过两个变量之间的函数关系式确定斜率的意义.【解析解析】由图甲由图甲D D点对应的数值可以读出点对应的数值可以读出ODOD之间的距离为之间的距离为1.20 cm.1.20 cm.物体做匀变速直线运动，位移和时间之间的关系为物体做匀变速直线运动，位移和时间之间的关系为 可见在可见在s-ts-t2 2图象中的斜率表示加速度的一半，可得图象中的斜率表
40、示加速度的一半，可得加速度为加速度为0.933 m/s0.933 m/s2 2.答案答案:(1)1.20 (2)(1)1.20 (2)加速度的一半加速度的一半 0.9330.933 21sat2，2.(20102.(2010广东高考广东高考)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带获得的一条纸带.(1)(1)已知打点计时器电源频率为已知打点计时器电源频率为50 Hz50 Hz，则纸带上打相邻两点的，则纸带上打相邻两点的时间间隔为时间间隔为_._.(2)A(2)A、B B、C C、D D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有是纸带上四个计数点，每两
41、个相邻计数点间有四个点没有画出四个点没有画出.从图中读出从图中读出A A、B B两点间距两点间距s=_s=_；C C点对点对应的速度是应的速度是_(_(计算结果保留三位有效数字计算结果保留三位有效数字).).【解析解析】(1)(1)打点计时器的电源频率为打点计时器的电源频率为50 Hz,50 Hz,即打点的频率也即打点的频率也为为50 Hz,50 Hz,则打相邻两点的时间间隔则打相邻两点的时间间隔(2)(2)方法一：读方法一：读A A、B B两点数值：两点数值：1.00 cm1.00 cm、1.70 cm(1.70 cm(毫米刻度尺毫米刻度尺精确到精确到1 mm,1 mm,估读到估读到0.1
42、mm).A0.1 mm).A、B B两点间距：两点间距：s=1.70 cm-1.00 cms=1.70 cm-1.00 cm=0.70 cm.=0.70 cm.方法二：由方法二：由s sBCBC-s-sABAB=s=sCDCD-s-sBCBC得：得：s sABAB=2s=2sBCBC-s-sCDCD=0.70 cm=0.70 cm1T0.02 s.f物体做匀变速直线运动，在某段时间内的平均速度等于中间时物体做匀变速直线运动，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知：刻的瞬时速度，可知：答案答案:(1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s(1)0.02 s (2)0.
43、70 cm 0.100 m/s 2BDBDCs0.90 1.10vv10 m/s0.100 m/s2 5T0.23.(20103.(2010重庆高考重庆高考)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率动的物体的加速度，电源频率f=50 Hzf=50 Hz，在纸带上打出的点中，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔选出零点，每隔4 4个点取个点取1 1个计数点，因保存不当，纸带被污染，个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，如图所示，A A、B B、C C、D D是依次排列的是依次排列的4 4个计数点，仅能读出其个计数点，仅能读出其中中3
44、3个计数点到个计数点到O O点的距离：点的距离：x xA A=16.6 mm=16.6 mm、x xB B=126.5 mm=126.5 mm、x xD D=624.5 mm.=624.5 mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)(1)相邻两计数点的时间间隔为相邻两计数点的时间间隔为_s_s；(2)(2)打打C C点时物体的速度大小为点时物体的速度大小为_m/s(_m/s(取取2 2位有效数字位有效数字).).(3)(3)物体的加速度大小为物体的加速度大小为_(_(用用x xA A、x xB B、x xD D和和f f表示表示).).【解析解析】(1)(
45、1)打点计时器打出的纸带每隔打点计时器打出的纸带每隔4 4个点取一个计数点，个点取一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为则相邻两计数点的时间间隔为T=0.02T=0.025 s=0.1 s.5 s=0.1 s.(2)(2)由匀变速直线运动的规律：某段时间内中间时刻的瞬时速由匀变速直线运动的规律：某段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度，可得度等于该段时间的平均速度，可得DBCxxv2.5 m/s2T(3)(3)匀加速直线运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位匀加速直线运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以移以aTaT2 2均匀增大，有均匀增大，有:BC=AB+aT:BC=AB
46、+aT2 2，CD=BC+aTCD=BC+aT2 2=AB+2aT=AB+2aT2 2BD=2AB+3aTBD=2AB+3aT2 2，所以所以答案：答案：(1)0.1 (2)2.5 (3)(1)0.1 (2)2.5 (3)DBBA22DBAxx2xxa3Tx3x2xf 75 2DBAx3x2xf 75 探究弹力与弹簧伸长的关系探究弹力与弹簧伸长的关系 高考指数高考指数:4.(20124.(2012广东高考广东高考)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)(1)将弹簧悬挂在铁架台上将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴弹簧轴线和
47、刻度尺都应在线和刻度尺都应在_(_(选填选填“水平水平”或或“竖直竖直”)方向方向.(2)(2)弹簧自然悬挂弹簧自然悬挂,待弹簧待弹簧_时时,长度记为长度记为L L0 0;弹簧下端挂上砝弹簧下端挂上砝码盘时码盘时,长度记为长度记为L Lx x;在砝码盘中每次增加在砝码盘中每次增加10 g10 g砝码砝码,弹簧长度弹簧长度依次记为依次记为L L1 1至至L L6 6,数据如表数据如表:表中有一个数值记录不规范表中有一个数值记录不规范,代表符号为代表符号为_._.由表可知所用由表可知所用刻度尺的最小分度为刻度尺的最小分度为_._.代表代表符号符号L L0 0L Lx xL L1 1L L2 2L
48、L3 3L L4 4L L5 5L L6 6数值数值/cm/cm25.3525.35 27.3527.35 29.3529.35 31.3031.3033.433.435.3535.35 37.4037.40 39.3039.30(3)(3)如图是该同学根据表中数据作的图如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量纵轴是砝码的质量,横横轴是弹簧长度与轴是弹簧长度与_(_(选填选填“L L0 0”或或“L Lx x”)”)的差值的差值.(4)(4)由图可知弹簧的劲度系数为由图可知弹簧的劲度系数为_N/m;_N/m;通过图和表可知砝通过图和表可知砝码盘的质量为码盘的质量为_g(_g(结果保留两
49、位有效数字结果保留两位有效数字,重力加速度取重力加速度取9.8 m/s9.8 m/s2 2).).【解题指南解题指南】本题要注意测量仪器的精度及正确读数，同时要本题要注意测量仪器的精度及正确读数，同时要注意利用图象法求解问题的几个重要的物理量，如斜率、截距注意利用图象法求解问题的几个重要的物理量，如斜率、截距等等.【解析解析】(2)(2)测量仪器是测量仪器是1010分度的分度的,需要估读到最小精度的下一需要估读到最小精度的下一位，则此刻度尺的最小精度应为位，则此刻度尺的最小精度应为1 mm1 mm，故，故L L3 3读数错误读数错误.(3)(3)横轴表示的是弹簧的形变量，故为弹簧长度与横轴表示
50、的是弹簧的形变量，故为弹簧长度与L L0 0的差值的差值.(4)(4)由由mg=kxmg=kx得图象的斜率得图象的斜率 故故k=4.9 N/mk=4.9 N/m，挂了砝码盘后弹簧伸长了挂了砝码盘后弹簧伸长了2 cm2 cm，由，由mg=kxmg=kx知其质量为知其质量为10 g.10 g.答案：答案：(1)(1)竖直竖直 (2)(2)稳定稳定 L L3 3 1 mm (3)L 1 mm (3)L0 0 (4)4.9 10 (4)4.9 10 32mk10 10k0.5,xg2 10 5.(20105.(2010福建高考福建高考)某实验小组研究某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系实验时，橡皮
