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1、 第1讲讲 力学实验实验 1.实验原理(1)由纸带纸带 判断物体做匀变变速运动动的方法如图图611所示，0、1、2为时间间为时间间 隔相等的各计计数点，x1、x2、x3为为相邻邻两计计数点间间的距离，若xx2x1x3x2x4x3C(常量)，即若两连续连续 相等的时间间时间间 隔内的位移之差为为恒量，则则与纸带纸带 相连连的物体的运动为动为 匀变变速运动动2注意事项(1)在实验实验 的过过程中，要重复三次，打三条纸带纸带 ，然后再从三条中选选一条比较较理想的纸带纸带 ，舍掉开始比较较密集的点，在后面便于测测量的地方找一个开始点(2)小车车的加速度应应适当大些，使相等时间时间 内的位移较较大，可以
2、减小长长度的测测量误误差(3)要区别计时别计时 器打出的点与人为选为选 取的计计数点，一般地每隔4个点取1个计计数点(2012湖南四市联考)某同学在做“研究匀变变速直线线运动动”实验实验时时，从打下的若干纸带纸带 中选选出了如图图612所示的一条纸带纸带 ，已知打点计时计时 器使用电电源频频率为为50 Hz，每两个相邻计邻计 数点间间有四个点没有画出，则纸带则纸带 上相邻邻两个计计数点间间的时间间时间间 隔为为_s如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示从0点开始各相邻邻两个计计数点间间的距离，用T表示两相邻记邻记 数点的时间间时间间 隔，则该则该 匀变变速直线线运动动的加速度的表达式为
3、为a_(用符号写出表达式，不要求计计算)打F点时时物体的速度大小为为vF_m/s.(答案均要求保留三位有效数字)1.实验原理如图图613所示，弹弹簧受到拉力会伸长长，平衡时弹时弹 簧产产生的弹弹力和外力大小相等，这样弹这样弹 力的大小可以通过测过测 定外力而得出(可以用悬悬挂钩码钩码 的方法给弹给弹 簧施加拉力)；弹弹簧的伸长长可用直尺测测出多测测几组组数据，用列表或作图图的方法探索出弹弹力和弹弹簧伸长长的定量关系2注意事项(1)拉力不能过过大，以免弹弹簧超出其弹弹性限度(2)实验实验 中用弹弹簧的伸长长而不用弹弹簧的总长总长 ，若用弹弹簧总长总长 得到的不是正比例函数，关系较为较为 复杂杂(
4、3)本实验实验 可用列表法、图图象法、函数法来处处理实验实验 数据，最好用图图象法，图图象法形象、直观观(4)拟拟合曲线时线时 ，不要连连成“折线线”而应应尽量让让坐标标点大致分布在直线线上或两侧侧(2012广东高考)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧弹簧轴线和刻度尺都应在_方向(填“水平”或“竖直”)(2)弹簧自然悬挂，待弹簧_时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.表中有一个数值记录值记录 不规规范，代表符号为为_由表可知所用刻度尺的最小分度为为_(3)图图
5、614是该该同学根据表中数据作的图图，纵轴纵轴 是砝码码的质质量，横轴轴是弹弹簧长长度与_的差值值(填“L0”或“Lx”)(4)由图图可知弹弹簧的劲劲度系数为为_N/m；通过图过图 和表可知砝码盘码盘 的质质量为为_g(结结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)【解析】 (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向(2)弹簧静止时，记录原长L0；表中的数据L3与其他数据有效位数不同，所以数据L3不规范，标准数据应读至cm位的后两位，最后一位应为估计值，精确至mm位，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x为0，所以
6、xLLx.【答案】 (1)竖直 (2)静止 L3 1 mm (3)Lx(4)4.9 101.实验原理(1)如图图615所示，结结点受三个共点力作用处处于平衡状态态，则则F1与F2的合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F使结结点仍到O点，则则F必与F1和F2的合力等效(2)以F1和F2为邻边为邻边 作平行四边边形求出合力F，比较较F与F的大小和方向，以验证验证 互成角度的两个力合成时时的平行四边边形定则则2注意事项(1)本实验实验 要注意两只弹弹簧测测力计计的选选用，将两只弹弹簧测测力计钩计钩好后对对拉，若两只弹弹簧测测力计计在拉的过过程中读读数相同，则则可选选，若不同，应应另换换，直至相同为为
7、止，使用时弹时弹 簧测测力计应计应 与板面平行(2)只有分力与合力具有等效性时时，它们们才遵守平行四边边形定则则，所以本实验实验 的关键键是要控制好作用效果相同即实验实验 成败败的关键键是前后两次都要把结结点拉到同一位置，并记记好弹弹簧测测力计读计读 数及细绳细绳套的方向(3)作图时图时 ，应选择应选择 恰当的标标度，作的图图大一些便于观观察如图图616所示在“力的平行四边边形定则则”的实验实验 探究中，某同学进进行实验实验 的主要步骤骤是：将橡皮条的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根带带有绳绳套的细绳细绳 ，每根绳绳套分别别挂着一个弹弹簧测测力计计沿着两个方向拉弹弹簧测测力计计，将橡皮条
8、的活动动端拉到某一位置，将此位置标记为标记为 O点，读读取此时弹时弹 簧测测力计计的示数，分别记录别记录 两个拉力F1、F2的大小并标标出方向；再用一个弹弹簧测测力计计将橡皮条的活动动端仍拉至O点，记录记录 其拉力F的大小和方向(1)用一个弹弹簧测测力计计将橡皮条的活动动端仍拉至O点，这样这样 做的目的是_(2)为为尽可能减小实验误实验误 差，下列操作中正确的是_ A弹弹簧秤、细绳细绳 、橡皮条都应应与木板平行B两细绳细绳 必须须等长长C标记标记 同一细绳细绳 方向的两点要远远些D用两弹弹簧秤同时时拉细绳时夹细绳时夹 角应应尽可能大【解析】 (1)用一个弹簧测力计将橡皮条的活动端仍拉至O点，目
9、的是让F与F1、F2的合力效果相同(2)为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，标记同一细绳方向的两点要适当远些故A、C正确【答案】 (1)见见解析 (2)AC1.实验原理本实验实验 共有F、m、a三个参量，探究加速度a与作用力F及物体的质质量m的关系时时，应应用的方法是控制变变量法，即先控制一个参量小车车的质质量m不变变，讨论讨论 a与F的关系，再控制小桶和砂的质质量不变变，即F不变变，改变变小车质车质 量m，讨论讨论 a与m的关系(2012山东高考)某同学利用图图617甲所示的实验实验 装置，探究物块块在水平桌面上的运动规动规 律物块块在重物的牵牵引下开始运动动，重物落地后，
10、物块块再运动动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处轮处 )从纸带纸带 上便于测测量的点开始，每5个点取1个计计数点，相邻计邻计 数点间间的距离如图图617乙所示打点计时计时 器电电源的频频率为为50 Hz.【答案】 (1)6 7(或7 6) (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大1.实验原理如图图618所示，小车车在橡皮筋的作用下弹弹出，沿木板滑行当我们们用2条、3条同样样的橡皮筋进进行第2次、第3次实验时实验时 ，每次实验实验 中橡皮筋拉伸的长长度都保持一致，那么，第2次、第3次实验实验中橡皮筋对对小车车做的功就是第1次的2倍、3倍如果把第1次实验时实验时橡皮筋所做的功记为记为 W，以
11、后各次做的功就是2W、3W(2012皖南八校联考)为为了“探究动动能改变变与合外力做功”的关系，某同学设计设计 了如下实验实验 方案：A第一步他把带带有定滑轮轮的木板有滑轮轮的一端垫垫起，把质质量为为M的滑块块通过细绳过细绳 与质质量为为m的带夹带夹 重锤锤相连连，然后跨过过定滑轮轮，重锤夹锤夹 后连连一纸带纸带 ，穿过过打点计时计时 器，调调整木板倾倾角，直到轻轻推滑块块后，滑块块沿木板匀速运动动如图图619甲所示B第二步保持长长木板的倾倾角不变变，将打点计时计时 器安装在长长木板靠近滑轮处轮处 ，取下细绳细绳 和钩码钩码 ，将滑块块与纸带纸带 相连连，使其穿过过打点计时计时 器，然后接通电
12、电源释释放滑块块，使之从静止开始加速运动动，打出纸带纸带 ，如图图619乙所示试试回答下列问题问题 ：(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计邻计 数点的时间间时间间 隔为为t，根据纸带纸带 求滑块块速度，当打点计时计时 器打A点时时滑块块速度vA_，打点计时计时 器打B点时时滑块块速度vB_.(2)已知重锤质锤质 量m，当地的重加速度g，要测测出某一过过程合外力对对滑块块做的功还还必须测须测 出这这一过过程滑块块_(写出物理名称及符号)，合外力对对滑块块做功的表达式W合_.(3)测测出滑块块运动动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对对滑块块所做的功，并计计算出A、B、C、D、E各
13、点的速度，以v2为纵轴为纵轴 ，以W为为横轴轴建立坐标标系，描点作出v2W图图象，可知它是一条过过坐标标原点的倾倾斜直线线，若直线线斜率为为k，则则滑块质块质 量M_.2注意事项 (1)安装打点计时计时 器时时，必须须使限位孔与纸带纸带 在同一竖竖直平面内， 以减小重物下落时纸带时纸带 受到的阻力 (2)要特别别注意实验实验 操作的顺顺序，开始实验时实验时 ，需保持提纸带纸带 的手 不动动，同时时先接通电电源，让让打点计时计时 器正常工作再放开纸带让纸带让 重物 下落，以保证证第一个点是一个清晰的小点 (3)根据自由落体运动过动过 程中机械能守恒原理，可以测测量任意两个 计计数点之间间距离h，求出这这两点间间的动动能之差Ek，利用mgh Ek来验证验证 机械能守恒定律 (4)本实验实验 有两种误误差： 因重物和纸带纸带 下落的过过程中要克服阻力做功，故动动能的增量Ek 一定略小于重力势势能的减少量，这这是不可避免的，属于系统误统误 差， 改进进的办办法只能调调整器材的安装，尽可能减小阻力 长长度测测量过过程中属于偶然误误差可以通过过多次测测量取平均值值来 减小误误差
