【物理】2018届二轮复习 力学实验 学案（全国通用）

【物理】2018届二轮复习 力学实验 学案（全国通用）

第一部分 名师综述 综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查必修中的基本概念和基本规律。‎ 考纲要求 ‎1、掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。‎ ‎2、了解打点计时器的构造，会使用打点计时器；会计算纸带上各点的瞬时速度；会利用纸带计算加速度；会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度。‎ ‎3、学会用列表法、图象法等处理实验数据。‎ 命题规律 ‎1、高考对于基本仪器的读数作为基础知识考查频率较高。在力学部分，考查的实验仪器主要有弹簧测力计、秒表、螺旋测微器、游标卡尺，大多数时候是填空题，注意估读和误差分析。‎ ‎2、力学中有多个实验都要用到打点计时器,能否正确使用打点计时器,并根据纸带进行正确的数据运算，是能否完成这些实验的关键，利用纸带直接测量的时间和位移，可以计算研究对象的瞬时速度和加速度，若结合其它物理量的测量，还可以解决与上面这些量直接有关或间接有关的问题，例如：计算动能、重力势能、动摩擦因数、功率、转速等，从而延伸出很多与纸带有关的力学实验。‎ ‎3、图象法是一种重要的实验数据处理方法．图象具有既能描述物理规律，又能直观地反映物理过程、表示物理量之间定性定量关系及变化趋势的优点．当前高考试题对数据处理、结果分析考查的频率较高。‎ 第二部分 精选试题 ‎1、【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案，如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端，开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，知道能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，用刻度尺测出小球下落的高度H，滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x（空气阻力对本实验的影响可以忽略）‎ ‎（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为__________________。‎ ‎（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为_______________。‎ ‎（3）以下能引起实验误差的是 A．滑块的质量 B．当地重力加速度的大小 C．长度测量时的读数误差 D．小球落地和滑块撞击挡板不同时 ‎【答案】（1）（2）（3）CD ‎【名师点睛】由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由匀加速运动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值；由牛顿第二定律及几何关系即可求得滑块与斜面间的动摩擦因数；由μ的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数，还要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差．‎ ‎2、【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】(12分)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：‎ 图(a) 图(b)‎ ‎（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系．‎ ‎（2）由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是________．‎ ‎（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是 ‎________，钩码的质量应满足的条件是________．‎ ‎【答案】(1)非线性　(2)存在摩擦力　(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力　远小于小车的质量 ‎①调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力．‎ ‎②根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．‎ ‎【名师点睛】该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。‎ ‎3、【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】用如图所示的气垫导轨装置验证系统的机械能守恒；在气垫导轨上安装了两光电门12，在滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连；‎ ‎（1）在调整气垫导轨水平时．滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．下列能够实现调整导轨水平的措施是 ；‎ A A．调节气垫导轨使左端升高一些 B．调节气垫导轨使左端降低一些 C．遮光条的宽度应该适当大一些 D．滑块的质量增大一些 ‎（2）试验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间间隔为△t ‎，则滑块通过光电门的速度表达式为 ;若用v1、v2表示通过光电门1、2的速度，则系统机械能守恒成立的表达式 ；‎ ‎【答案】（1）A（2）；mgL=（m+M）v12-（m+M）v22 ；‎ ‎【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。‎ ‎4、【淮北一中2016～2017学年度高三第三次月考】（8分）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：‎ ‎（1）根据图上所得的数据，应取图中O点到 点来验证机械能守恒定律；‎ ‎（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量△Ep= J，动能增加量△Ek= J（结果取三位有效数字）．‎ ‎（3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出相关各点的速度υ及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的 ‎【答案】（1）B （2）1.88 1.84 （3）A ‎5、【兰州市第一中学2017届高三上学期期中考试】（6分） “验证力的平行四边形定则”实验中：‎ ‎（1）部分实验步骤如下，请完成有关内容：‎ A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线；‎ B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：结点O的位置、钩码个数及细线方向；‎ C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙表示，小心调整B、C的位置，使__________，并记录钩码个数及细线方向；‎ ‎（2）如果“验证力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中_______。‎ ‎【答案】.（1）橡皮筋下端伸长到O点 ‎（2） 3:4‎ ‎【解析】（1）验证力的平行四边形定则时，用一根细线拉橡皮筋的力和用两根细线拉橡皮筋的力效果相同，故两次拉橡皮筋时必须使橡皮筋伸长到同一位置，因此需要记录的有B步骤中：钩码个数(或细线拉力)、橡皮筋与细线的结点位置O 、细线的方向(能反映细线方向的其他记录也可以)；‎ C步骤中：橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向；‎ ‎【名师点睛】明确该实验的实验原理，了解具体实验步骤以及具体的操作，尤其注意在记录力时不但要记录大小还要记录方向，该实验采用的是“等效替换”，两次拉橡皮筋要到同一位置。‎ ‎6、【兰州市第一中学2017届高三上学期期中考试】（9分) 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)‎ ‎（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________。‎ A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M ‎（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带 (相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________ m/s2(结果保留两位有效数字)。‎ ‎（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________。‎ A．2tan θ B． C．k D． ‎【答案】（1）BCD　（2）1.3　（3）D ‎【解析】（1）本题拉力可由弹簧秤测出，也就不需要用天平测出砂和砂桶的质量，更不需要满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M这个条件，A、E错误；弹簧测力计测出拉力，从而表示小车所受的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C正确； 改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，D正确；故选BCD。‎ ‎7、【辽宁省鞍山市第一中学2017届高三上学期第一次模拟考试】为了探究加速度与力、质量的关系 ‎（1）小亮利用如图甲所示的实验方案，探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系，图中上下两层水平轨道，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止． ‎ ‎①实验前，下列操作必要的是 A．选用质量不同的两辆小车 B．调节定滑轮的高度，使细线与轨道平行 C．使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量 D．将轨道右端适当垫高，使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动，以平衡摩擦力 ‎②他测量了两小车的位移为x1，x2，则=　　 ．‎ ‎（2）小明用如图乙所示的装置进行实验 ‎①打出的一条纸带如图丙所示，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的A点起，每五个点取一个计数点，测量出各点到A点的距离标在纸带上各点的下方，则小车运动的加速度为　 　m/s2．(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎②实验前由于疏忽，小明遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a﹣F图象，可能是丁图中的图线　（选填“1”、“2”、“3”）．‎ ‎③调整正确后，他作出的a﹣F图象末端明显偏离直线，如果已知小车质量为M，某次所挂钩码质量为m，则戊图中坐标a1应为　　，a2应为　　．‎ ‎【答案】①BCD；②； （2）①0.40；②3；③；‎ ‎②遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况，由牛顿第二定律可知，即F≠0时，a=0．故图线为：3，‎ ‎③没有偏离直线时，可以用砝码盘和砝码的总重力代替小车受到的合力，‎ 根据牛顿第二定律得：mg=Ma1, 解得.‎ 偏离直线后说明砝码的总质量不是远远小于车的质量了，把砝码以及小车看成一个整体，‎ 根据牛顿第二定律:mg=(m+M)a2 , 解得 ‎8、【江西省赣州市十三县（市）十四校2017届高三上学期期中联考】关于在做“验证力的平行四边形定则”实验时：‎ ‎（1）下列叙述正确的是（ ）‎ A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力 C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O．这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可 ‎（2）如图是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验事实？（力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示） 答： ．‎ ‎（3）在以上实验结果比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是：（至少写出两种情况）‎ 答： ， ．‎ ‎【答案】（1）AC； （2）张华；‎ ‎（3）①的方向比真实方向偏左；②的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左 ‎（2）用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故张华作的符合实验事实符合实验事实。‎ ‎（3）出现误差的原因主要是测力的大小时出现误差，或者在做平行四边形时出现误差，故具体情况可能为：①的方向比真实方向偏左；②的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线不分别与线和线平行。‎ ‎【名师点睛】解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤、数据处理，明确合力和分力之间的关系，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问题。‎ ‎9、【湖北省华中师范大学第一附属中学2017届高三上学期期中考试】某实验小组利用如题图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。‎ ‎（1）实验主要步骤如下：‎ ‎①将木板略微倾斜以平衡摩擦力，使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功。‎ ‎②将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车、小车中砝码和挡光片的质量之和为，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为、，则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______（用字母、、、d表示）。‎ ‎③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复②的操作。‎ cm ‎ ‎④用游标卡尺测量挡光片的宽度d ‎（2）下表是他们测得的多组数据，其中是小车、小车中砝码和挡光片的质量之和，|v－v| 是两个速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，取绳上拉力F大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力，W是F在A、B间所做的功。表格中ΔE3＝_______，W3＝‎ ‎__________(结果保留三位有效数字) 。‎ 次数 ‎/kg ‎|v-v|/(m/s)2‎ ΔE/J F/N W/J ‎1‎ ‎1．000‎ ‎0．380‎ ‎0．190‎ ‎0．400‎ ‎0．200‎ ‎2‎ ‎1．000‎ ‎0．826‎ ‎0．413‎ ‎0．840‎ ‎0．420‎ ‎3‎ ‎1．000‎ ‎0．996‎ ΔE3‎ ‎1．010‎ W3‎ ‎4‎ ‎2．000‎ ‎1．20‎ ‎1．20‎ ‎2．420‎ ‎1．21‎ ‎5‎ ‎2．000‎ ‎1．42‎ ‎1．42‎ ‎2．860‎ ‎1．43‎ ‎（3）若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成如下操作：保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳上拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、、的数据，并得到m与的关系图像，如图乙所示。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则=_______(用字母b、d、s、k、g表示)。‎ ‎【答案】（1）；（2），；（3） ‎ ‎（3）由题意，小车受到的拉力是：，小车的位移是，设小车的质量是M，小车动能的变化是：‎ 根据做功与动能变化的关系可得：，‎ 所以得：所以，图线的坐标轴的截距表示摩擦力，即：，‎ 图线的斜率：，由摩擦力的公式得：。‎ ‎10、【哈三中2016—2017学年度上学期高三学年期中考试】用如图所示装置做《探究功与速度变化的关系》实验 ‎（1）该实验釆用了的方法使实验数据处理得以简化。‎ A．极限法 B．成倍增加 C．理想化模型 D．等效替代 ‎（2）实验时，以下说法正确的是 A．该实验不需要平衡摩擦力 B．橡皮筋每次拉伸的长度应越来越长 C．先释放小车，再接通打点计时器电源 D．每次都应选择纸带上点迹均匀的部分计算小车速度 ‎【答案】（1）B（2）D ‎【名师点睛】实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功就有倍数关系；根据实验原理与实验注意事项分析答题．‎ ‎11、【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第三次月考】如图所示，用光电门等器材验证机械能守恒定律．直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B间的距离为H（H>>d），光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则 ‎（1）小球通过光电门B时的速度表达式 ；‎ ‎（2）多次改变高度H，重复上述实验，描点作出随H的变化图象，若作出的图线为通过坐标原点的直线，且斜率为 ，可判断小球下落过程中机械能守恒；‎ ‎（3）实验中发现动能增加量△Ek总是小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则（△EP－△Ek）将 （选填“增加”、“减小”或“不变”）；‎ ‎【答案】（1）（2）（3）增加 ‎ ‎【解析】（1）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故；‎ ‎（2）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：；即：，解得：，结合图象，则有：；‎ ‎（3）由于该过程中有阻力做功，故动能的增加量一定小于重力势能的减小量；而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则将增加；‎ ‎12、【山西省“晋商四校”2017届高三11月联考】(8分）探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,选用的螺旋弹簧如图所示.‎ ‎（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻度线跟O点对齐，在弹簧的下端A处做一标记（如固定一个指针）。在弹簧下端的挂钩上挂上钩码（每个钩码的质量都是50 g），指针在刻度尺上指示的刻度为x，逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码的重量F而变化，几次实验测得相应的F、x各点已描绘在坐标图中。由图象得出弹簧的劲度系数kA= N/m。（结果取三位有效数字）；此弹簧的弹力大小F跟弹簧长度L的关系是（所有符号均用国际单位） .‎ ‎（2）如果将指针固定在A点下方的P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数kP kA（填大于、小于、等于）‎ ‎（3）如果将指针固定在A点上方的Q处，,再作出x随F变化的图象，,得出弹簧的劲度系数kQ kA（填大于、小于、等于）‎ ‎【答案】（1）39.2 39.2(L-0.2) （2）等于 （3）大于 ‎（2）如果将指针固定在A点的下方P处，弹簧的劲度系数不变，得出弹簧的劲度系数仍等于kA．‎ ‎（3）如果将指针固定在A点的上方Q处，由于选用的弹簧变短，则弹簧的劲度系数变大，得出弹簧的劲度系数与kA相比，要大于kA．‎ ‎【名师点睛】关键是要搞清测量的原理；描绘x随F变化的图象时，注意将尽可能多的点落到一条直线上，其余的分居在该直线两侧。‎ ‎13、【江西师范大学附属中学2017届高三上学期期中考试】某同学用如图1所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．‎ ①．该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差△V2（△V2=V 2﹣V 02），填入表：‎ 点迹 s/cm ‎ ‎△v2/m2s2‎ O ‎/‎ ‎/‎ ‎1‎ ‎1.60‎ ‎0.04‎ ‎2‎ ‎3.60 ‎ ‎0.09‎ ‎3‎ ‎6.00‎ ‎0.15‎ ‎4‎ ‎7.00‎ ‎0.18‎ ‎5‎ ‎9.20‎ ‎0.23‎ 若测出小车质量为0.2kg，结合如图2的图象可求得小车所受合外力的大小为___N ②．本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量________（填是或否）‎ ③．若该同学通过计算发现小车所受合力小于弹簧测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是________．‎ ‎【答案】①．0.25　②．否③．未平衡摩擦力 ‎【解析】①．根据作出△v2-s图象；由动能定理：W=Fx=mv2-mv02=m（v2-v02）‎ 化简可得则可知图象的斜率等于，由图可知，图象的斜率为2.5；则合外力F=0.25N；②．本实验中由于弹簧测力计可以读出对小车的拉力大小，故没必要必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量。‎ ③．实验中是将物体的重力充当了小车的拉力，由于小车受到桌面的摩擦力，故会使合力小于物体的重力，造成较大的误差，故应未平衡摩擦力（或小车受到的摩擦阻力的影响）．‎ ‎14、【内蒙古鄂尔多斯市一中2017届高三上学期第四次月考】（10分）某同学设计了一个如图1所示的装置测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦，装置水平放置。实验中该同学在砝码总质量（m+m′=m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度a ‎，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数。 ‎ ‎（1）该同学手中有打点计时器、纸带、质量已知且可随意组合的砝码若干、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有____________。‎ A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低压交流电源 ‎（2）实验中，该同学得到一条较为理想的纸带，如图2所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA=1.61cm，OB=4.02cm，OC=7.26cm，OD=11.30cm，OE=16.14cm，OF=21.80cm，打点计时器打点频率为50Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=________m/s，此次实验滑块的加速度a=__________m/s2。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图3所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_________。（g取10m/s2）‎ ‎【答案】（1）BD； （2）0.52； 0.81； （3）0.3‎ ‎（2）每隔4个点取一计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，故用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得：‎ 同理可求，‎ 由匀变速运动规律得：‎ 所以：vE=2vD-vC=0.88-0.36m/s=0.52m/s 由△x=at2可得：‎ ‎（3）对ABC系统应用牛顿第二定律可得：‎ 所以，a-m图象中，纵轴的截距为-μg，故-μg=-3，μ=0.3‎ ‎15、【河北省沧州市第一中学2017届高三11月月考】某实验小组欲以图甲装置中的小车（含固定在小车上的挡光片）为研究对象来验证“动能定理”；他们用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的AB两点各安装一个光电门，记录小车通过AB时的遮光时间；若小车质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m；‎ ‎（1）实验中，小车所受摩擦力的功不便测量，故应设法消除摩擦力对小车运动的影响，需要进行的操作是 ；‎ ‎（2）在完成了（1）的操作后，为确保小车运动中受到的合力与砝码盘和盘中砝码的总重力大致相等，m、M应满足关系是 ；‎ ‎（3）用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则d= mm，用刻度尺量得A、B之间的距离为L；‎ ‎（4）将小车停在桌面上的C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2，已知重力加速度为g，则本实验最终要探究的数学表达式应该是 ．（用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示）．‎ ‎【答案】（1）取下砝码盘，将木板左端适当垫高，使小车能够沿着木板匀速下滑；（2）m＜＜M；（3）5.50；（4）mgL=△E=M(−)；‎ ‎（3）小车通过A时的速度：，小车通过B时的速度：；‎ 则小车通过A、B过程中动能的变化量△E=MvB2-MvA2=M(−)；‎ 砝码盘和盘中砝码受到的重力做功，由动能定理得：mgL=△E=M(−)；‎ ‎16、【安徽师范大学附属中学2017届高三上学期期中考试】（14分）如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．‎ ‎①已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是__________（填字母代号）．‎ A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、毫米刻度尺 C．交流电源．天平及砝码 D．交流电源、毫米刻度尺 ‎②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是：__________．‎ A．用刻度尺测出物体下落的高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v C．报据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算得出高度h D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ‎③安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分別为h1、h2、h3．已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T．为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=__________，动能的增加量△Ek=__________（用题中所给字母表示）‎ ‎④实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是__________．‎ A．该误差属于偶然误差 B．该误差属于系统误差 C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 ‎⑤某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．若重锤所受阻力为f．重锤质量为m，重力加速度为g．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2﹣h图线，如图3所示，图象是一条直线，此直线斜率k=__________（用题中字母表示）．‎ 已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为=__________% （保留两位有效数字）．‎ ‎【答案】①D，②D，③mgh2，． ④BD，⑤，2.0~4.0‎ ‎③从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力热能的减少量△EP=mgh2．F点的瞬时速度：，则动能的增加量为：‎ ‎④实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法避免，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差．故选BD．‎ ‎⑤根据v2=2ah，mg-f=ma，可得，此直线斜率，所以，由图象可知斜率k=19.2，所以．‎