（浙江選考）2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 實驗題題型強化 第1講 力學(xué)實驗學(xué)案.doc

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第1講　力學(xué)實驗 [歷次選考考情分析] 實驗 名稱 考試屬性 歷次選考統(tǒng)計 必考 加試 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 1.用打點計時器測速度 √ 2.探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 √ 17 3.探究求合力的方法 √ 17 17(1) 4.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 √ 17(1) 17 5.探究作用力與反作用力的關(guān)系 √ 17(1) 6.研究平拋運動 √ 17 17 7.探究做功與物體速度變化的關(guān)系 √ 17(1) 17 8.驗證機械能守恒定律 √ 17(2) 17 考點一　測量儀器的使用及紙帶問題　打點計時器的使用及紙帶的計算 1．打點計時器： 計時器種類 工作電源電壓 打點間隔 電磁打點計時器 交流50 Hz,6 V以下 0.02 s 電火花計時器 交流50 Hz,220 V 0.02 s 2.通過紙帶求解運動的加速度和瞬時速度 (1)利用逐差法求解平均加速度(如圖1) 圖1 a1＝，a2＝，a3＝?a＝ (2)利用平均速度求瞬時速度：vn＝ (3)利用速度－時間圖象求加速度 ①作出速度－時間圖象，通過圖象的斜率求解物體的加速度； ②剪下相鄰計數(shù)點間的紙帶緊排在一起求解加速度． 例1　(2018溫州市十五校聯(lián)合體期中)同學(xué)們利用如圖2所示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗．請你完成下列有關(guān)問題： (1)實驗室提供如圖3甲、乙兩種打點計時器，某實驗小組決定使用電火花計時器，則應(yīng)選用圖中的____(填“甲”或“乙”)計時器． 圖2 圖3 (2)另一實驗小組使用的是電磁打點計時器，圖4中接線正確的是________(填“甲”或“乙”)． 圖4 (3)小宇同學(xué)選取一條清晰紙帶進(jìn)行研究，在紙帶上確定出九個計數(shù)點，如圖5所示，相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s，根據(jù)紙帶提供的信息，紙帶上3、5兩點間距離為______ mm. 圖5 (4)紙帶上計數(shù)點6的瞬時速度為________ m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)，小車運動的加速度為________ m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)． (5)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列說法中對于減小實驗誤差有益的是________． A．墊高長木板的一端，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運動 B．使小車運動的加速度盡量小些 C．舍去紙帶上密集的點，利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量 D．選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗 答案　(1)乙　(2)乙　(3)35.0(34.5～35.5均可) 　(4)0.255(0.254～0.256均可)　0.38(0.37～0.39均可) 　(5)CD 1．(2018新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)(1)某次做實驗時，實驗員準(zhǔn)備了以下器材，如圖6所示，請問用以下器材可以做下列哪些實驗________． 圖6 A．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 C．探究求合力的方法 D．研究平拋運動 (2)上題四個選項中的實驗，必須用到天平的是________(填對應(yīng)字母) 答案　(1)AB　(2)B 2．(2018寧波市期末)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中 (1)用到電磁打點計時器，應(yīng)采用的電源是________． A．學(xué)生電源交流輸出 B．3節(jié)干電池 C．蓄電池 (2)下列說法正確的是________． A．應(yīng)先接通電源，在打點計時器開始打點后再釋放小車 B．應(yīng)先釋放小車，再接通打點計時器的電源 (3)某學(xué)生實驗時得到一條點跡清晰的紙帶如圖7所示，圖中O、A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的6個點，若打點計時器的打點周期為T，則利用此紙帶得到小車的加速度的表達(dá)式為________．(用x2、x5、T來表示) 圖7 答案　(1)A　(2)A　(3)a＝ 3．(2018西湖高級中學(xué)月考)(1)在下列學(xué)生實驗中，需要平衡摩擦力的有________． A．“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律” B．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系” C．“探究做功與物體速度變化的關(guān)系” D．“探究作用力與反作用力的關(guān)系” (2)某小組做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時，除了選擇小車、帶滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線(按需要備選)外，還要選擇下圖中的哪些儀器______． (3)在上小題中，用一端固定的橡皮筋代替鉤碼和細(xì)線拉動小車，就可以做“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗．調(diào)節(jié)好實驗裝置，當(dāng)用一條橡皮筋拉動小車時，打出的紙帶如圖8所示，請根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)計算小車勻速時的速度v＝________ m/s(打點計時器所用交變電源的頻率為50 Hz)． 圖8 答案　(1)BC　(2)A或BD　(3)1.56 解析　(2)實驗時不需要測量小車或鉤碼的質(zhì)量，因此不需要天平，需要打點計時器，有兩種選擇方案：選擇A(電火花計時器)，或者B、D(電磁打點計時器與低壓交流電源)． (3)勻速直線運動時小車速度最大，故小車速度為：v＝＝＝156 cm/s＝1.56 m/s. 4．(2017諾丁漢大學(xué)附中高三上期中)如圖9甲所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、刻度尺、天平．回答下列問題： 圖9 (1)為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的一個器材是________． A．游標(biāo)卡尺 B．秒表 C．多用電表 D．交流電源 (2)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟，其中操作不當(dāng)?shù)囊粋€步驟是________． A．調(diào)節(jié)打點計時器兩限位孔在同一豎直線上 B．按照圖示的裝置安裝器件 C．先釋放紙帶，后接通電源 D．測量紙帶上某些點間的距離 (3)利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖乙所示．所使用交流電的頻率為f，則計算重錘下落的加速度的表達(dá)式為a＝________(用x1、x2、x3、x4及f表示)． 答案　(1)D　(2)C　(3) 解析　(1)通過打點計時器計算時間，故不需要秒表，打點計時器應(yīng)該與交流電源連接，需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離，不需要游標(biāo)卡尺和多用電表，故選D. (2)操作不當(dāng)?shù)牟襟E是C，應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶． (3)根據(jù)逐差法得a1＝，a2＝，則 a＝＝＝. 考點二　“小車＋導(dǎo)軌”模型實驗 1．“小車＋導(dǎo)軌”類實驗 (1)可以研究勻變速直線運動的規(guī)律； (2)可以探究加速度與質(zhì)量、合外力之間的關(guān)系； (3)可以探究做功與速度變化之間的關(guān)系； (4)可以驗證機械能守恒定律． 2．解答“小車＋導(dǎo)軌”類實驗的技巧 (1)要根據(jù)實驗原理來判斷是否需要平衡摩擦力，知道正確平衡摩擦力的方法． (2)要清楚鉤碼(或沙桶)與小車之間的質(zhì)量關(guān)系，并且要清楚在儀器創(chuàng)新或?qū)嶒炘韯?chuàng)新的情形下，該條件是否需要調(diào)整． (3)要知道實驗數(shù)據(jù)、圖象的處理方法和運用數(shù)學(xué)知識解題的技巧． 例2　(2018杭州市五校聯(lián)考)如圖10所示，某同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗時，對打出的一條紙帶進(jìn)行研究(打點計時器所用電源頻率為50 Hz)，該同學(xué)在紙帶上按每5個點取一個計數(shù)點，取了A、B、C、D、E、F等計數(shù)點進(jìn)行研究，該同學(xué)已求出了一些計數(shù)點對應(yīng)的速度，其數(shù)值見表格． 圖10 計數(shù)點 B C D E v/(m/s) 0.40 0.56 0.64 (1)關(guān)于用打點計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗，以下說法正確的是________． A．長木板帶滑輪的一端必須伸出桌面外側(cè) B．實驗時小車應(yīng)從靠近打點計時器的位置釋放 C．應(yīng)先釋放小車，再啟動打點計時器 D．牽引小車的鉤碼質(zhì)量越大越好 (2)根據(jù)圖11紙帶提供的信息，該同學(xué)已經(jīng)計算出了打下B、D、E這三個計數(shù)點時小車的速度，請你幫助他計算出打下計數(shù)點C時小車的速度(保留2位有效數(shù)字)，并填入相應(yīng)空格． 圖11 (3)以速度v為縱軸、時間t為橫軸在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系(A點對應(yīng)時刻為坐標(biāo)系中的0時刻)，根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖12所給的坐標(biāo)紙中作出小車的v－t圖線． 圖12 (4)根據(jù)圖象可得，小車在打下A點時的速度vA＝____ m/s，小車運動的加速度a＝____ m/s2(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)． 答案　(1)AB　(2)0.48　(3)如圖所示 (4)0.32　0.80 5．(2018寧波市期末)某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗． (1)實驗過程中，發(fā)現(xiàn)實驗室有兩種打點計時器，如圖13所示．其中電火花計時器是圖中的________，該打點計時器使用的電源是________． 圖13 (2)該小組欲通過如圖14所示裝置打出的紙帶來測量小車的加速度．圖中是小車釋放前的狀態(tài)，圖中有兩處明顯錯誤，請指出其中任意一處錯誤________． 圖14 (3)經(jīng)正確操作后，打出的一條紙帶的一部分如圖15所示．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，測出相鄰計數(shù)點之間的距離(單位：cm)．由此求得小車在打點計時器打第2點時的速度為________ m/s(已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 圖15 答案　(1)B　交流220 V　(2)左端沒有墊高或小車離打點計時器太遠(yuǎn)　(3)0.36 6．(2018紹興市選考診斷)如圖16所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置． 圖16 (1)下圖是實驗時平衡阻力的情形，其中正確的是______．(選填字母) (2)在平衡阻力后，當(dāng)小盤及盤內(nèi)物體的總質(zhì)量________(填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)小車總質(zhì)量時，小盤及盤內(nèi)物體的總重量近似等于小車運動時所受的拉力．實驗中可以通過增減小盤中________(選填“50 g鉤碼”或“1 g砝碼”)的個數(shù)來改變拉力的大小． (3)圖17是對一條紙條處理后得到的v－t圖象，根據(jù)圖象可求得加速度大小為______ m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 圖17 答案　(1)C　(2)遠(yuǎn)小于　1 g砝碼　(3)2.00(1.95～2.05均可) 7．(2018杭州市期末)某同學(xué)用如圖18所示的裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系． 圖18 (1)下列說法中正確的是________． A．平衡摩擦力時需要將木板有滑輪的一端稍墊高 B．平衡摩擦力時需要裝上紙帶，并懸掛好小桶 C．若改變小車質(zhì)量，因小車所受阻力發(fā)生變化，需重新平衡摩擦力 D．應(yīng)調(diào)整滑輪，保證小車在運動過程中細(xì)線和木板平行 (2)為改變小車所受的力的大小，可往小桶中添加下列圖片中的________． (3)圖19甲為實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為xAB＝4.22 cm，xBC＝4.65 cm、xCD＝5.08 cm、xDE＝5.49 cm，已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a＝________ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 圖19 (4)該同學(xué)改變小車的質(zhì)量，多次實驗，作出小車的加速度a和質(zhì)量M的圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象可知a與M的關(guān)系可能是________． A．a(chǎn)∝M B．a(chǎn)∝M2 C．a(chǎn)∝M－1 D．a(chǎn)∝M－2 答案　(1)D　(2)B　(3)0.43　(4)CD 解析　(1)平衡摩擦力時需要將木板沒有滑輪的一端稍墊高，故A錯誤；平衡摩擦力時需要裝上紙帶，但不需要掛上小桶，故B錯誤；平衡摩擦力后，mgsin θ＝Ff＝μmgcos θ，即μ＝tan θ，增大小車的質(zhì)量并無影響，故不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；應(yīng)保證小車在運動過程中細(xì)線和木板平行，故D正確． (2)為改變小車所受的力的大小，可往小桶中加入已知質(zhì)量的砝碼，故B正確； (3)根據(jù)逐差法得，a＝≈0.43 m/s2. (4)由圖象可知，質(zhì)量越大，加速度越小，故C、D正確． 8．小青用如圖20所示的實驗裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”． 圖20 (1)以下關(guān)于實驗中操作正確的是________． A．本實驗采用了控制變量法探究多個變量之間的關(guān)系 B．如果選用電火花計時器，所用的交流電為低壓6 V C．操作過程中應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行 (2)小青通過實驗獲得如下表所示的幾組數(shù)據(jù)，請用描點法在圖21中作出a－F的關(guān)系圖象. F/(9.810－3 N) 2 4 6 8 10 12 14 a/(ms－2) 0.12 0.21 0.32 0.54 0.55 0.66 0.73 圖21 (3)根據(jù)第(2)小題中畫出的圖象，可以判斷在操作過程中，平衡摩擦力時，長木板的傾角________(選填“偏大”“恰好”或“偏小”)． 答案　(1)AC　(2)見解析圖　(3)偏大 解析　(1)本實驗要探究加速度、力、質(zhì)量三個變量間的關(guān)系，采用控制變量法，即先控制小車質(zhì)量不變，研究小車加速度與拉力的關(guān)系，再控制小車所受拉力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，A選項正確；若選用電火花計時器，對應(yīng)電壓應(yīng)為交流220 V，B選項錯誤；拉力的方向應(yīng)與長木板平行，保證小車做勻加速直線運動，C選項正確． (2)采用描點法作出a－F的關(guān)系圖象如圖所示． (3)由圖象得，直線與縱軸交于點(0,0.03)，即沒有拉力時，小車已有加速度，說明長木板的傾角偏大． 9．(2018嘉興市期末)某同學(xué)用如圖22甲所示裝置研究小車在不同接觸面上的運動情況．該同學(xué)將小車以適當(dāng)?shù)某跛俣柔尫藕?，用打點計時器(所用電源頻率為50 Hz)記錄小車的運動情況．通過反復(fù)實驗得到一系列打上點的紙帶，并最終選擇了如圖乙所示的一條紙帶(附有刻度尺)進(jìn)行測量(結(jié)果均保留小數(shù)點后兩位數(shù)字)． 圖22 (1)請將A、B、C……J各點對應(yīng)的刻度值，按照正確的讀數(shù)方法填寫在下表內(nèi)(單位cm). A B C D E F G H I J 13.20 11.38 9.60 7.80 4.40 3.00 1.80 0.80 0.00 (2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，紙帶上C點小車的速度大小vC＝________ m/s； (3)對應(yīng)紙帶E、J兩點間，小車在做________運動，它的加速度大小為________ m/s2. 答案　(1)6.00　(2)0.90　(3)勻減速直線　5.00 考點三　“彈簧或橡皮條”模型實驗 1．模型介紹 力學(xué)實驗中用到彈簧或橡皮條的實驗有探究求合力的方法、探究做功與小車速度變化的關(guān)系． 2．探究求合力的方法 (1)實驗原理 使一個力的作用效果跟兩個力的共同作用效果相同． (2)操作關(guān)鍵 ①每次拉伸時結(jié)點位置O必須保持不變； ②記下每次各力的大小和方向； ③畫力的圖示時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度． 例3　(2018嘉興市期末)如圖23所示為探究求合力的方法的實驗裝置圖． 圖23 (1)請將下面實驗的主要步驟補充完整． ①將橡皮筋的一端固定在木板上的A點，另一端拴上兩根繩套，每根繩套上分別連著一個彈簧測力計； ②沿著兩個方向拉彈簧測力計．將橡皮筋的活動端拉到某一位置，將此位置標(biāo)記為O點，并記錄兩個拉力的大小及方向； ③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的活動端仍拉至O點，記錄________． (2)下列幾種操作的討論中，說法正確的是________． 答案　(1)③該彈簧測力計拉力的大小及方向 (2)AB 解析　(2)C選項是因為沒有用力的圖示畫圖． 10.某同學(xué)利用共點力平衡的原理來探究共點力的合成是否遵守平行四邊形定則，他將三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)的一端系在一起，用三條細(xì)繩分別連接橡皮筋的另一端，按如圖24所示方式把重物豎直吊起．在實驗中，可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力的大小，并通過三條細(xì)繩的方向確定三個拉力的方向，從而探究其中任意兩個拉力的合力是否與第三個力等大反向． 圖24 (1)在實驗過程中，下列說法正確的是________． A．實驗過程中需要測量三條橡皮筋的長度以及橡皮筋的原長 B．以O(shè)A、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形，其對角線一定與OC在一條直線上 C．多次實驗中可改變OA、OB的夾角或改變重物質(zhì)量，但結(jié)點O位置不能改變 D．每次實驗均需記錄三條細(xì)繩的方向及結(jié)點的位置 (2)為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當(dāng)________(填“大”或“小”)的橡皮筋，質(zhì)量適當(dāng)________(填“大”或“小”)的重物． 答案　(1)AD　(2)小　大 解析　(1)實驗過程中需要測量三條橡皮筋的長度以及橡皮筋的原長，從而確定橡皮筋的伸長量，進(jìn)而確定力的大小，選項A正確；以O(shè)A、OB為兩鄰邊作力的平行四邊形，由于實驗存在誤差，其對角線不一定與OC在一條直線上，選項B錯誤；多次實驗中可改變OA、OB的夾角或改變重物的質(zhì)量，因為是不同的實驗，則結(jié)點O位置可以變動，選項C錯誤；每次實驗均需記錄三條細(xì)繩的方向及結(jié)點的位置，選項D正確． (2)為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)適當(dāng)小的橡皮筋，質(zhì)量適當(dāng)大的重物，這樣橡皮筋的伸長量較大，誤差較?。? 例4　“探究合力做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖25所示，當(dāng)小車在兩條完全相同的橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0.當(dāng)用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0…，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度均可由打點計時器所打的紙帶測出． 圖25 (1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是________． A．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4～6 V B．實驗中使用的若干條橡皮筋的原長可以不相等 C．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出 D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出W－vm、W－vm2、W－v m3、W2－vm、W3－vm…的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系 (2)如圖26給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點的距離分別為OA＝5.65 cm，OB＝7.12 cm，OC＝8.78 cm，OD＝10.40 cm，OE＝11.91 cm.已知相鄰兩點時間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度vm＝________m/s. 圖26 答案　(1)CD　(2)0.83 解析　(1)打點計時器只能用交流電源供電，選項A錯誤；實驗中使用的若干條橡皮筋的原長必須相等，否則實驗誤差太大，甚至出現(xiàn)錯誤，選項B錯誤；每次實驗都應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出，才能保證橡皮筋的形變量相同，選項C正確；利用圖象可以減小實驗誤差，能更直觀地反映出合力做功與物體速度變化的關(guān)系，選項D正確． (2)由題圖及所給數(shù)據(jù)可知小車一定在B、C間獲得最大速度，所以vm＝＝0.83 m/s. 11．(2018寧波市3月選考)某實驗小組采用如圖27所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點計時器的工作頻率為50 Hz. 圖27 (1)實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，其目的是________． A．防止小車不能被橡皮筋拉動 B．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功 C．防止紙帶上打點不清晰 (2)在正確操作的情況下，某紙帶上打點計時器打下的點跡如圖28所示．則橡皮筋對小車做完功后，小車獲得的速度是________ m/s(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)． 圖28 (3)若已知圖中紙帶上打下左側(cè)第一個點時小車的速度為v1，打下第三個點時小車的速度為v3，則打下第二個點時小車的速度v2________(填“等于”“大于”或“小于”)． 答案　(1)B　(2)1.45　(3)大于 12．(2018東陽中學(xué)期中)圖29甲為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系的實驗情景，用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺的輕質(zhì)彈簧，讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F(從電腦中直接讀出)．所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中： 拉力大小F/N 0.45 0.69 0.93 1.14 1.44 1.69 標(biāo)尺刻度x/cm 57.02 58.01 59.00 60.00 61.03 62.00 圖29 (1)從圖乙中讀出刻度尺上的刻度值為________ cm； (2)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖象； (3)由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù)為________ N/m，彈簧的原長為________ cm(均保留三位有效數(shù)字)． 答案　(1)63.60(63.55～63.65均可) (2)如圖所示 (3)24.9(24.0～26.0均可)　55.2(55.0～55.5均可) 解析　(1)標(biāo)尺估讀一位，故讀數(shù)為63.60 N； (2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應(yīng)的圖象如圖所示 (3)由胡克定律可知，圖象的斜率表示勁度系數(shù)，則可知k＝ N/m≈24.9 N/m；圖象與橫坐標(biāo)的交點坐標(biāo)為彈簧原長的長度，則可知，原長為55.2 cm. 專題強化練 1．(2018浙江4月選考17)(1)用圖1所示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗時，除了圖中已給出的實驗器材外，還需要的測量工具有________(填字母)； 圖1 A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．彈簧測力計 (2)用圖2所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗時，釋放重物前有下列操作，其中正確的是________(填字母)； 圖2 A．將打點計時器的兩個限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上 B．手提紙帶任意位置 C．使重物靠近打點計時器 (3)圖3是小球做平拋運動的頻閃照片，其上覆蓋了一張透明方格紙．已知方格紙每小格的邊長均為0.80 cm.由圖可知小球的初速度大小為________ m/s(g取10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 圖3 答案　(1)C　(2)AC　(3)0.70 解析　(1)根據(jù)實驗原理，只需證明速度的平方和橡皮筋數(shù)量成正比即可，故只需刻度尺，所以選C項． (2)“驗證機械能守恒定律”實驗，需要保持紙帶豎直，需要將打點計時器的兩個限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上，重物盡可能靠近打點計時器，這樣就可以多打點，在處理紙帶時，就增大了有效部分的紙帶長度，提高實驗準(zhǔn)確率，所以A、C正確． (3)根據(jù)Δh＝gt2，即20.810－2 m＝10 m/s2t2，解得t＝0.04 s，由v0＝可知v0＝ m/s＝0.70 m/s. 2．(2018金華市十校期末)如圖4甲所示，用傳感器研究兩鉤子間的作用力與反作用力，其中左側(cè)傳感器固定于木塊上，兩個鉤子拉力的情況由計算機屏幕顯示如圖乙所示． 圖4 (1)根據(jù)圖乙，下列說法正確的是________． A．可能是木塊靜止時得到的 B．可能是木塊勻速運動時得到的 C．可能是木塊加速運動時得到的 D．木塊的速度一定變化 (2)根據(jù)圖乙可知一對作用力和反作用力之間存在的關(guān)系是______________．(至少寫出兩點) 答案　(1)AC　(2)大小相等、方向相反、同時存在、同時消失、同時變化等 3．(2018七彩陽光聯(lián)盟期中)用如圖5所示裝置來做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗． 圖5 (1)下列說法中正確的是________． A．牽引小車的細(xì)線應(yīng)與長木板保持平行 B．平衡阻力時，可將空的沙桶用細(xì)線連接在小車上 C．實驗時，應(yīng)先放開小車，再接通打點計時器的電源 D．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡阻力 (2)實驗得到如圖6所示的一條紙帶，打點計時器所接交流電源的頻率為50 Hz，從0點開始每打5個點取一個計數(shù)點，在紙帶上依次標(biāo)出0、1、2、3、4….其中計數(shù)點2的速度大小為__________ m/s(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)． 圖6 (3)小車的加速度大小為__________ m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)． 答案　(1)AD　(2)0.55(0.54～0.56均可) 　(3)0.95(0.94～0.96均可) 4．(2018杭州市重點中學(xué)期末)圖7所示裝置可以用來做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗． 圖7 (1)實驗過程中，除了圖中所示器材之外，還需用到的器材是________； A．秒表 B．天平 C．彈簧秤 D．干電池組 (2)關(guān)于實驗操作，以下說法不正確的有________； A．應(yīng)將長木板的右端適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力 B．滑輪與小車之間的細(xì)線應(yīng)與長木板平行 C．實驗時應(yīng)先釋放小車，再接通打點計時器的電源 D．沙桶與沙的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 (3)某次實驗打下如圖8所示的一條紙帶，打點計時器的工作頻率為50 Hz，圖中各計數(shù)點之間還有四個點未標(biāo)出．由圖可知，實驗中，紙帶靠近________(選填“0”或“5”)端連接小車．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，可以計算得到打下“3”時的速度大小為________ m/s，小車運動的加速度為__________ m/s2(以上計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) 圖8 答案　(1)B　(2)C　(3)0　0.28　0.60 5．(2017稽陽聯(lián)誼學(xué)校8月聯(lián)考)在“研究平拋運動”實驗中，利用鋼球在斜槽軌道上由靜止開始滑下做平拋運動，記錄運動軌跡上的一個位置，經(jīng)過多次操作得到鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來得到鋼球做平拋運動的軌跡． (1)下列說法正確的是________． A．斜槽末端必須水平 B．斜槽軌道可以不光滑 C．小球每次可以從軌道上不同位置滑下 (2)某同學(xué)設(shè)計了一個探究平拋運動的家庭實驗裝置，如圖9所示，在水平桌面上放置了一個斜面，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動，他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打到墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點，現(xiàn)測得鋼球直徑為D，某次實驗桌子邊緣到墻的距離為X，鋼球的落點到桌面的距離為H，重力加速度為g，則鋼球此次實驗平拋的水平位移為________，豎直位移為________． 圖9 答案　(1)AB　(2)X－　H＋ 解析　(1)斜槽末端必須水平是為了保證小球做平拋運動；只有小球每次從軌道上同一位置滑下，小球的平拋軌跡才是重合的，斜槽軌道是否光滑，對本實驗沒有影響． (2)考慮到鋼球的大小，此次實驗平拋的水平位移為X－，豎直位移為H＋. 6．(2018溫州市六校期末)某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，桌上已經(jīng)有一系列器材：附有定滑輪的軌道、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、塑料小桶、砝碼、刻度尺、學(xué)生電源及導(dǎo)線等． (1)實驗還需要選用圖10甲中的某些器材，其名稱是________． 圖10 (2)李明同學(xué)經(jīng)過正確操作，獲得如圖乙所示的三條紙帶：一條紙帶是利用空車與空桶所得，一條紙帶是利用空車與加砝碼的小桶所得，一條紙帶是利用加鉤碼的小車與空桶實驗所得．哪條是利用空車與加砝碼的小桶實驗所得________(選填“①”“②”或“③”)． (3)如圖丙為其中一條紙帶的一部分，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出．打點計時器的工作頻率為50 Hz.通過對紙帶的測量，可知小車運動過程中的加速度大小為________ m/s2(保留2位有效數(shù)字)． 答案　(1)電磁打點計時器(或打點計時器)、天平 (2)③　(3)0.60 7．(2018臺州市3月選考)在“探究功與小車速度變化關(guān)系”的實驗中，小張用如圖11所示裝置進(jìn)行探究． 圖11 (1)下列說法正確的是________． A．該方案需要平衡摩擦力 B．該方案需要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 C．該方案操作時細(xì)繩應(yīng)該與木板平行 D．該方案處理數(shù)據(jù)時應(yīng)選擇勻速時的速度 (2)小張同學(xué)正確操作后獲得了一條紙帶，如圖12所示(截取了部分紙帶)，電火花計時器打“3”點時，小車的速度為________ m/s.(電火花計時器所用電源頻率為50 Hz，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖12 (3)小張同學(xué)繼續(xù)完成了該實驗的其他正確操作，并繪制了W－v圖象，最有可能的是下列圖象中的________． 答案　(1)ABC　(2)0.33(0.32～0.34均可)　(3)C 8．(2018溫州市期中)利用如圖13所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗． 圖13 (1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________． A．交流電源　　　B．刻度尺　　　C．天平(含砝碼) (2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖14所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T.設(shè)重物的質(zhì)量為m.從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量ΔEk＝________. 圖14 (3)大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________． A．利用公式v＝gt計算重物速度 B．利用公式v＝計算重物速度 C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響 D．沒有采用多次實驗取平均值的方法 (4)某同學(xué)想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v，描繪v2－h(huán)圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒．請你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 答案　(1)AB　(2)mghB　　(3)C (4)不正確，還需要近一步判斷圖象的斜率是否接近2g 解析　(1)電磁打點計時器使用低壓交流電源，需選用刻度尺測出紙帶上任意兩點間的距離，表示重物下落的高度，等式兩邊都含有相同的質(zhì)量，所以不需要天平稱質(zhì)量，故選A、B. (2)根據(jù)功能關(guān)系，重物的重力勢能變化量的大小等于重力做功的多少，打B點時的重力勢能變化量為：ΔEp＝mghB；B點的速度為：vB＝，所以動能變化量為：ΔEk＝mvB2＝； (3)由于紙帶在下落過程中，重物和空氣之間存在阻力，紙帶和打點計時器之間存在摩擦力，所以減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能，還有一部分要克服空氣阻力和摩擦阻力做功，故重力勢能的減少量大于動能的增加量，故C選項正確； (4)該同學(xué)的判斷依據(jù)不正確．在重物下落h的過程中，若阻力Ff恒定，根據(jù)mgh－Ffh＝mv2－0可得：v2＝2(g－)h，則此時v2－h(huán)圖象就是過原點的一條直線．所以要想通過v2－h(huán)圖象的方法驗證機械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g. 9．(2018寧波市重點中學(xué)聯(lián)考)在“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”實驗中，有如下兩種參考方案： 圖15 (1)小張同學(xué)采用了如圖15甲所示的實驗方案(說明：實驗中橡皮筋型號相同) ①關(guān)于橡皮筋做功，下列說法正確的是________． A．橡皮筋做功的具體值可以直接測量 B．橡皮筋在小車運動的全過程中始終做功 C．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加 D．若橡皮筋伸長量變?yōu)樵瓉淼?倍，則橡皮筋做功也增加為原來的2倍 ②在正確操作情況下，打在紙帶上的點如圖丙所示，點與點之間的時間間隔為0.02 s，由圖可知，D點距O點的距離為________ cm，請求出此次橡皮筋做功后小車最終獲得的速度為________ m/s(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)． (2)小陳同學(xué)采用如圖乙所示的實驗方案 ①除圖示器材外，他還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙、刻度尺，你認(rèn)為還需要的實驗器材有________． ②小車在運動過程中會受到摩擦阻力的作用，實驗中，可以使導(dǎo)軌適當(dāng)傾斜來平衡小車受到的摩擦阻力，則為了判斷是否已經(jīng)平衡了摩擦阻力，下面操作正確的是________． A．將小車輕輕放在導(dǎo)軌上，放開小車后，小車能夠沿導(dǎo)軌下滑 B．將小車輕輕放在導(dǎo)軌上，然后輕推小車，小車能夠沿導(dǎo)軌勻速下滑 C．將連好紙帶的小車靠近打點計時器放置，放手后小車能夠沿導(dǎo)軌下滑 D．將連好紙帶的小車靠近打點計時器放置，放手后輕推小車，小車能夠沿導(dǎo)軌勻速下滑 答案　(1)①C　②4.10(4.100.02均可)　1.10(1.100.02均可) (2)①天平?、贒