高考力学实验专题.ppt

专题 力学实验 1.1.实验一：研究匀一：研究匀变速直速直线运运动2.2.实验二：探究二：探究弹力和力和弹簧伸簧伸长的关系的关系3.3.实验三：三：验证力的平行四力的平行四边形定形定则4.4.实验四：四：验证牛牛顿运运动定律定律5.5.实验五：探究五：探究动能定理能定理6.6.实验六：六：验证机械能守恒定律机械能守恒定律1.1.学会正确使用的学会正确使用的仪器主要有：刻度尺、天平、秒表、器主要有：刻度尺、天平、秒表、电火花火花计时器、器、电磁打点磁打点计时器、器、弹簧簧测力力计等等.2.2.理解各理解各实验原理，并能根据原理，并能根据实验原理原理进行正确的行正确的实验操作操作.还要会一些要会一些简单的的创新新实验.3.3.掌握常用的掌握常用的实验方法，例如控制方法，例如控制变量法、量法、图象法象法处理数据理数据.4.4.了解了解误差的概念，知道系差的概念，知道系统误差和偶然差和偶然误差；知道多次差；知道多次测量量求平均求平均值的方法减小偶然的方法减小偶然误差；能在力学差；能在力学实验中分析中分析误差的主差的主要来源；不要求要来源；不要求计算算误差，但要知道如何采取措施尽可能地减差，但要知道如何采取措施尽可能地减小小误差差.5.5.知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的量的结果果,间接接测量的有效数字运算不作要求量的有效数字运算不作要求.研究匀研究匀变速直速直线运运动【典例【典例1 1】(2012(2012山山东高考高考)某某同学利用同学利用图甲所示的甲所示的实验装置，装置，探究物探究物块在水平桌面上的运在水平桌面上的运动规律律.物物块在重物的在重物的牵引下开始运引下开始运动，重物落地后，物重物落地后，物块再运再运动一段距离停在桌面上一段距离停在桌面上(尚未到达滑尚未到达滑轮处).).从从纸带上便于上便于测量的点开始，每量的点开始，每5 5个点取个点取1 1个个计数点，相数点，相邻计数点数点间的距离如的距离如图乙所示乙所示.打点打点计时器器电源的源的频率率为50 Hz.50 Hz.(1)(1)通通过分析分析纸带数据，可判断物数据，可判断物块在两相在两相邻计数点数点_和和_之之间某某时刻开始减速刻开始减速.(2)(2)计数点数点5 5对应的速度大小的速度大小为_m/s_m/s，计数点数点6 6对应的速度的速度大小大小为_m/s.(_m/s.(保留三位有效数字保留三位有效数字)(3)(3)物物块减速运减速运动过程中加速度的大小程中加速度的大小为a=_m/sa=_m/s2 2，若用，若用来来计算物算物块与桌面与桌面间的的动摩擦因数摩擦因数(g(g为重力加速度重力加速度)，则计算算结果比果比动摩擦因数的真摩擦因数的真实值_(_(选填填“偏大偏大”或或“偏小偏小”).).【审题视角】角】解答本解答本题应明确以下三点明确以下三点:【关【关键点】点】(1)(1)从点迹的从点迹的间距正确判断物距正确判断物块的运的运动情况情况.(2)(2)中中间时刻的瞬刻的瞬时速度等于速度等于这段段时间内的平均速度内的平均速度.(3)(3)正确正确应用逐差法公式用逐差法公式s=aTs=aT2 2解解题.【精【精讲精析】精析】(1)(1)由于由于计数点数点6 6之前相之前相邻计数点之数点之间距离之差距离之差约为2 cm2 cm，而，而计数点数点6 6、7 7之之间的距离比的距离比计数点数点5 5、6 6之之间的距离多的距离多1.27 cm1.27 cm，故可判断物，故可判断物块在相在相邻计数点数点6 6和和7 7之之间某某时刻开始减刻开始减速速.(2)(2)计数点数点5 5对应的速度的速度物物块做加速运做加速运动时加速度大小加速度大小(3)(3)物物块做减速运做减速运动时的加速度大小的加速度大小为由牛由牛顿第二定律得：第二定律得：mg=mamg=ma，所以，所以 由于除去物由于除去物块与桌与桌面面间的摩擦力，的摩擦力，纸带还受到摩擦力的作用，故受到摩擦力的作用，故计算算结果比果比动摩摩擦因数的真擦因数的真实值偏大偏大.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【命【命题人揭秘】人揭秘】处理理纸带数据数据应明确三个明确三个问题(1)(1)每相每相邻两个两个计数点之数点之间所所对应的打点的的打点的时间间隔；隔；(2)(2)瞬瞬时速度的求解方法；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.探究探究弹簧簧弹力大小与伸力大小与伸长量的关系量的关系【典例【典例2 2】(2011(2011安徽高考安徽高考)为了了测量某一量某一弹簧的簧的劲度系数，度系数，将将该弹簧簧竖直直悬挂起来，在自由端挂上不同挂起来，在自由端挂上不同质量的砝量的砝码.实验测出了砝出了砝码的的质量量m m与与弹簧簧长度度l的相的相应数据，其数据，其对应点已在点已在图上上标出出.(g=9.8 m/s.(g=9.8 m/s2 2)(1)(1)作出作出m-m-l的关系的关系图线；(2)(2)弹簧的簧的劲度系数度系数为_ N/m._ N/m.【审题视角】角】分析分析该题的关的关键是：是：【关【关键点】点】(1)(1)明确坐明确坐标轴所表示的物理量及所表示的物理量及单位位.(2)(2)明确描点画明确描点画线的原的原则.(3)(3)分析分析图线斜率的物理意斜率的物理意义.【精【精讲精析】精析】(1)(1)如如图所示，所示，让直直线通通过尽可能多的点，使不尽可能多的点，使不能落在直能落在直线上的点均匀分布在直上的点均匀分布在直线两两侧;(2)(2)由胡克定律得由胡克定律得mg=kmg=kl,故故从从图线中取两相距中取两相距较远的点，代入上式得的点，代入上式得:答案：答案：(1)(1)见精精讲精析精析 (2)0.250(2)0.2500.2550.255 【命【命题人揭秘】人揭秘】本本题考考查“探究探究弹力和力和弹簧伸簧伸长的关系的关系”.重在考重在考查学生利用学生利用图象象处理数据的能力理数据的能力.该实验探究探究应注意以下几点：注意以下几点：(1)(1)所挂砝所挂砝码不要不要过重，以免重，以免弹簧被簧被过分拉伸，超出它的分拉伸，超出它的弹性性限度限度.要注意要注意观察，适可而止察，适可而止.(2)(2)每次所挂砝每次所挂砝码的的质量差尽量大一些，从而使坐量差尽量大一些，从而使坐标系上描的系上描的点尽可能稀，点尽可能稀，这样作出的作出的图线精确精确.(3)(3)描点画描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲，所描的点不一定都落在一条曲线上，但上，但应注注意一定要使不能落在曲意一定要使不能落在曲线上的点均匀分布在曲上的点均匀分布在曲线的两的两侧.(4)(4)记录数据数据时要注意要注意弹力及力及弹簧伸簧伸长量的量的对应关系及关系及单位位.验证力的平行四力的平行四边形定形定则【典例【典例3 3】(2011(2011江江苏高考高考)某同学用某同学用如如图所示的所示的实验装置来装置来验证“力的平力的平行四行四边形定形定则”，弹簧簧测力力计A A挂于挂于固定点固定点P P，下端用，下端用细线挂一重物挂一重物M.M.弹簧簧测力力计B B的一端用的一端用细线系系于于O O点，手持另一端向左拉，使点，手持另一端向左拉，使结点点O O静止在某位置静止在某位置.分分别读出出弹簧簧测力力计A A和和B B的示数，并在的示数，并在贴于于竖直木板的白直木板的白纸上上记录O O点点的位置和拉的位置和拉线的方向的方向.(1)(1)本本实验用的用的弹簧簧测力力计示数的示数的单位位为N N，图中中A A的示数的示数为_N._N.(2)(2)下列不必要的下列不必要的实验要求是要求是_.(_.(请填写填写选项前前对应的字母的字母)A.A.应测量重物量重物M M所受的重力所受的重力B.B.弹簧簧测力力计应在使用前校零在使用前校零C.C.拉拉线方向方向应与木板平面平行与木板平面平行D.D.改改变拉力，拉力，进行多次行多次实验，每次都要使，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)某次某次实验中，中，该同学同学发现弹簧簧测力力计A A的指的指针稍稍超出量程，稍稍超出量程，请您提出两个解决您提出两个解决办法法.【审题视角】角】解答解答该题应注意：注意：【关【关键点】点】(1)(1)弹簧簧测力力计的的读数要求数要求.(2)(2)当当测知重物知重物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【精讲精析】精析】(1)(1)根据根据弹簧簧测力力计的指的指针位置以及位置以及读数数规则可可知知A A的示数的示数为3.6 N.3.6 N.(2)(2)要要验证的关系是的关系是A A、B B两个两个弹簧簧测力力计的拉力的合力与的拉力的合力与M M的重的重力等大反向，所以力等大反向，所以应测量量M M的重力的重力.为减小减小测量量误差差应该做到做到弹簧簧测力力计使用前校零，拉使用前校零，拉线的方向与木板平面平行，的方向与木板平面平行，A A、B B、C C对.改改变拉力拉力进行多次行多次实验，O O点位置可以不同，点位置可以不同，D D错.(3)A(3)A的拉力超的拉力超过其量程，其量程，为减小减小A A的数的数值，有多个方法，例如：，有多个方法，例如：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换成量程更大的成量程更大的弹簧簧测力力计，改，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换成量程更大的成量程更大的弹簧簧测力力计或改或改变B B的拉力方向等的拉力方向等(任任选两种两种)【命【命题人揭秘】人揭秘】本本题考考查验证力的平行四力的平行四边形定形定则，意在考，意在考查学生的学生的实验与探与探究能力究能力.该题是在是在课本本实验基基础上迁移上迁移创新而来新而来,要求学生不能要求学生不能生搬硬套生搬硬套,要灵活地根据要灵活地根据实验要求要求进行判断分析行判断分析.体体现了高考了高考对实验能力的要求能力的要求,即能运用已学即能运用已学过的物理理的物理理论、实验方法和方法和实验仪器去器去处理理问题,包括包括简单的的设计性性实验.加速度的分析加速度的分析测定定【典例【典例4 4】(2011(2011新新课标全国卷全国卷)利用利用图1 1所示的装置可所示的装置可测量滑量滑块在斜面上运在斜面上运动的加的加速度速度.一斜面上安装有两个光一斜面上安装有两个光电门，其中，其中光光电门乙固定在斜面上靠近底端乙固定在斜面上靠近底端处，光，光电门甲的位置可移甲的位置可移动，当一当一带有遮光片的滑有遮光片的滑块自斜面上滑下自斜面上滑下时，与两个光，与两个光电门都相都相连的的计时器可以器可以显示出遮光片从光示出遮光片从光电门甲至乙所用的甲至乙所用的时间t.t.改改变光光电门甲的位置甲的位置进行多次行多次测量，每次都使滑量，每次都使滑块从同一点由静止从同一点由静止开始下滑，并用米尺开始下滑，并用米尺测量甲、乙之量甲、乙之间的距离的距离s s，记下相下相应的的t t值，所得数据如表所示所得数据如表所示.完成下列填空和作完成下列填空和作图：(1)(1)若滑若滑块所受摩擦力所受摩擦力为一常量，滑一常量，滑块加速度的大小加速度的大小a a、滑、滑块经过光光电门乙乙时的瞬的瞬时速度速度v v1 1、测量量值s s和和t t四个物理量之四个物理量之间所所满足的关系式是足的关系式是_；(2)(2)根据表中根据表中给出的数据，在出的数据，在图2 2给出的坐出的坐标纸上画出上画出 图线；【审题视角】角】解答解答该题的思路是：的思路是：【关【关键点】点】(1)(1)根据运根据运动学公式，写出学公式，写出a a与与v v1 1、s s和和t t之之间的关系式的关系式.(2)(2)由以上公式由以上公式变形得出形得出 关系式，然后分析斜率的意关系式，然后分析斜率的意义.(3)(3)由所画出的由所画出的 图线，得出滑，得出滑块加速度的大小加速度的大小为a=_m/sa=_m/s2 2(保保留留2 2位有效数字位有效数字).).【精【精讲精析】精析】(1)(1)由运由运动学公式学公式 从此式可知，从此式可知，图线是一条是一条斜率斜率为负数的直数的直线.(2)(2)根据根据题目提供的数据按目提供的数据按进行行处理，把理，把处理的数理的数值对应描点，然后用一条直描点，然后用一条直线连接接这些点，所得些点，所得图象如象如图所示所示.(3)(3)由由图线知斜率知斜率绝对值为又从又从斜率的斜率的绝对值为故有故有 即即a=2.0 m/sa=2.0 m/s2 2.答案：答案：(1)(1)(2)(2)见精精讲精析精析图 (3)2.0(1.8(3)2.0(1.82.22.2范范围内均正确内均正确)【命【命题人揭秘】人揭秘】本本题主要考主要考查学生学生处理理实验数据的能力数据的能力.通通过物理公式得出所物理公式得出所研究的研究的图象象纵横坐横坐标物理量关系物理量关系,然后分析然后分析图线的斜率的意的斜率的意义.该题中，是由中，是由 得出得出结论 由此可知由此可知a a的大的大小小为图象斜率的象斜率的2 2倍倍.验证机械能守恒定律机械能守恒定律【典例【典例5 5】(2010(2010新新课标全国卷全国卷)如如图为验证机械能守恒定律的机械能守恒定律的实验装置示意装置示意图.现有的器材有的器材为：带铁夹的的铁架台、架台、电磁打点磁打点计时器、器、纸带、带铁夹的重的重锤、天平、天平.回答下列回答下列问题：(1)(1)为完成此完成此实验，除了所，除了所给的器材，的器材，还需要的器材有需要的器材有_.(_.(填入正确填入正确选项前的字母前的字母)A.A.米尺米尺 B.B.秒表秒表C.0C.012 V12 V的直流的直流电源源 D.0D.012 V12 V的交流的交流电源源(2)(2)实验中中误差差产生的原因有生的原因有_.(_.(写写出两个原因出两个原因)【审题视角】角】解答本解答本题时应注意以下两点：注意以下两点：【关【关键点】点】(1)(1)明确明确验证机械能守恒定律的机械能守恒定律的实验原理，在此基原理，在此基础上上选择实验器材器材.(2)(2)能能够分析本分析本实验的的误差来源差来源.【精【精讲精析】精析】(1)(1)用米尺用米尺测量量纸带两点两点间的距离，故的距离，故选A.A.打点打点计时器需要低器需要低压交流交流电源供源供电，故，故选用用D D项交流交流电源，不源，不选低低压直流直流电源源C.C.打点打点计时器就是器就是计时仪器，不需要秒表，故不器，不需要秒表，故不选B.B.(2)(2)纸带与打点与打点计时器之器之间有摩擦和下落有摩擦和下落过程有空气阻力，程有空气阻力，这将将导致增加的致增加的动能小于减少的重力能小于减少的重力势能；用米尺能；用米尺测量量纸带上点上点距距读数数时存在存在误差差,这属于偶然属于偶然误差；交流差；交流电频率不率不稳定，定，计时点之点之间时间间隔不均匀等隔不均匀等.答案：答案：(1)A(1)A、D (2)D (2)纸带与打点与打点计时器之器之间有摩擦；下落有摩擦；下落过程程有空气阻力；用米尺有空气阻力；用米尺测量量纸带上点的位置上点的位置时读数有数有误差；交流差；交流电频率不率不稳定定(任任选其二其二)【命【命题人揭秘】人揭秘】本本题用用验证机械能守恒定律的机械能守恒定律的实验命命题，考，考查考生考生对实验器材器材的的选择和和实验误差的分析差的分析.选择实验器材的依据是器材的依据是实验原理，原理，所以理解所以理解实验原理是做好一个原理是做好一个实验的重中之重的重中之重.本本实验原理是以自由落体运原理是以自由落体运动情景情景为载体，因体，因为从理从理论上分上分析，在自由落体运析，在自由落体运动中只有重力做功，机械能守恒，重力中只有重力做功，机械能守恒，重力势能能转化化为动能，能，检验下落下落过程减少的重力程减少的重力势能是否等于增加的能是否等于增加的动能，即能，即检验 其中其中质量可以量可以约去，不必去，不必测量重量重锤质量量.验证牛牛顿第二定律第二定律【典例【典例6 6】(2010(2010山山东高考高考)请完成以下三小完成以下三小题.某同学某同学设计了了如如图所示的装置来探究加速度与力的关系所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧簧测力力计固定在固定在一合适的木板上，桌面的右一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的固定一支表面光滑的铅笔以代笔以代替定滑替定滑轮，细绳的两端分的两端分别与与弹簧簧测力力计的挂的挂钩和和矿泉水瓶泉水瓶连接接.在桌面上画出两条平行在桌面上画出两条平行线MNMN、PQPQ，并，并测出出间距距d.d.开始开始时将将木板置于木板置于MNMN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运开始运动为止，止，记下下弹簧簧测力力计的示数的示数F F0 0，以此表示滑，以此表示滑动摩擦力的大小摩擦力的大小.再将木板放回原再将木板放回原处并按住，并按住，继续向瓶中加水后，向瓶中加水后，记下下弹簧簧测力力计的示数的示数F F1 1，然后，然后释放木板，并用秒表放木板，并用秒表记下木板运下木板运动到到PQPQ处的的时间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表示表示为a a_；为了减小了减小测量加量加速度的偶然速度的偶然误差可以采用的方法是差可以采用的方法是(一种即可一种即可)_.)_.(2)(2)改改变瓶中水的瓶中水的质量重复量重复实验，确定加速度，确定加速度a a与与弹簧簧测力力计示数示数F F1 1的关系的关系.下列下列图象能表示象能表示该同学同学实验结果的是果的是_._.(3)(3)用加水的方法改用加水的方法改变拉力的大小与挂拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的的方法相比，它的优点是点是_._.a.a.可以改可以改变滑滑动摩擦力的大小摩擦力的大小b.b.可以更方便地可以更方便地获取多取多组实验数据数据c.c.可以比可以比较精确地精确地测出摩擦力的大小出摩擦力的大小d.d.可以可以获得更大的加速度以提高得更大的加速度以提高实验精度精度【审题视角】角】解答本解答本题应注意以下三点：注意以下三点：【关【关键点】点】(1)(1)根据根据实验原理分析原理分析该实验中提供的中提供的测量合外力的方法量合外力的方法.(2)(2)能能够分析分析误差来源并采取措施尽可能减小差来源并采取措施尽可能减小.(3)(3)该实验未平衡摩擦力，而是未平衡摩擦力，而是测出滑出滑动摩擦力，体会加水法摩擦力，体会加水法与挂与挂钩码相比的好相比的好处.【精【精讲精析】精析】(1)(1)木板在木板在绳子拉力的作用下做初速度子拉力的作用下做初速度为零的匀零的匀加速直加速直线运运动，由，由 为了减小了减小测量加速度量加速度的偶然的偶然误差可以采用的方法是保持差可以采用的方法是保持F F1 1不不变，重复，重复实验多次多次测量量d d、t t，取平均，取平均值.(2)(2)该实验原理与教材原理与教材实验原理原理类似，同似，同样需要需要满足木板的足木板的质量量M M远大于大于矿泉水瓶的泉水瓶的质量量m m，此，此时可可认为绳上的拉力上的拉力T T近似等近似等于于弹簧簧测力力计示数示数F F1 1.本本实验中没有平衡摩擦力，但通中没有平衡摩擦力，但通过题意意可知受到的摩擦力可知受到的摩擦力为F F0 0，木板受到的合外力，木板受到的合外力为(F(F1 1-F-F0 0).).图象反象反映的是映的是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，所以的关系，所以图象不象不过原点原点.当当F F1 1增大增大时，即，即矿泉水瓶的泉水瓶的质量量m m增大增大时，该实验不不再再满足足M mM m，此，此时a a越大，越大，绳上的拉力上的拉力T T就越小于就越小于弹簧簧测力力计开开始加速运始加速运动时的示数的示数F F1 1，加速度增加得就越慢，加速度增加得就越慢，图线弯曲弯曲,斜斜率率变小，小，c c正确正确.(3)(3)用加水的方法改用加水的方法改变拉力的大小与挂拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的的方法相比，它的优点是可以更方便地点是可以更方便地获取多取多组实验数据和比数据和比较精确地精确地测出滑出滑动摩擦力的大小，摩擦力的大小，b b、c c说法是正确的法是正确的.两种两种实验方法都不可以改方法都不可以改变滑滑动摩擦力的大小，摩擦力的大小，a a说法法错误；通；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加速度增大时，实验条件便不再条件便不再满足，此足，此时实验误差差变大，大，d d说法法错误.答案：答案：(1)2d/t(1)2d/t2 2 保持保持F F1 1不不变，重复，重复实验多次多次测量量d d、t t，取平，取平均均值 (2)c (3)b(2)c (3)b、c c 【阅卷人点卷人点拨】纸带数据数据处理理问题 高考指数高考指数:1.(20111.(2011广广东高考高考)如如图甲是甲是“研究匀研究匀变速直速直线运运动”实验中中获得的一条得的一条纸带，O O、A A、B B、C C、D D和和E E为纸带上六个上六个计数点，加数点，加速度大小用速度大小用a a表示表示.(1)OD(1)OD间的距离的距离为_ cm._ cm.(2)(2)如如图乙是根据乙是根据实验数据数据绘出的出的s-ts-t2 2图线(s(s为各各计数点至同一数点至同一起点的距离起点的距离)，斜率表示，斜率表示_，其大小，其大小为_ m/s_ m/s2 2(保留保留三位有效数字三位有效数字).).【解【解题指南】指南】解答解答该题应抓住以下两点：抓住以下两点：(1)(1)毫米刻度尺毫米刻度尺读数数时要注意估要注意估读.(2)(2)通通过两个两个变量之量之间的函数关系式确定斜率的意的函数关系式确定斜率的意义.【解析】【解析】由由图甲甲D D点点对应的数的数值可以可以读出出ODOD之之间的距离的距离为1.20 cm.1.20 cm.物体做匀物体做匀变速直速直线运运动，位移和，位移和时间之之间的关系的关系为 可可见在在s-ts-t2 2图象中的斜率表示加速度的一半，可得象中的斜率表示加速度的一半，可得加速度加速度为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 2.(20102.(2010广广东高考高考)如如图是某同学在做匀是某同学在做匀变速直速直线运运动实验中中获得的一条得的一条纸带.(1)(1)已知打点已知打点计时器器电源源频率率为50 Hz50 Hz，则纸带上打相上打相邻两点的两点的时间间隔隔为_._.(2)A(2)A、B B、C C、D D是是纸带上四个上四个计数点，每两个相数点，每两个相邻计数点数点间有有四个点没有画出四个点没有画出.从从图中中读出出A A、B B两点两点间距距s=_s=_；C C点点对应的速度是的速度是_(_(计算算结果保留三位有效数字果保留三位有效数字).).【解析】【解析】(1)(1)打点打点计时器的器的电源源频率率为50 Hz,50 Hz,即打点的即打点的频率也率也为50 Hz,50 Hz,则打相打相邻两点的两点的时间间隔隔(2)(2)方法一：方法一：读A A、B B两点数两点数值：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,估估读到到0.1 mm).A0.1 mm).A、B B两点两点间距：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 cm物体做匀物体做匀变速直速直线运运动，在某段，在某段时间内的平均速度等于中内的平均速度等于中间时刻的瞬刻的瞬时速度，可知：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)0.70 cm 0.100 m/s 3.(20103.(2010重重庆高考高考)某同学用打点某同学用打点计时器器测量做匀加速直量做匀加速直线运运动的物体的加速度，的物体的加速度，电源源频率率f=50 Hzf=50 Hz，在，在纸带上打出的点中，上打出的点中，选出零点，每隔出零点，每隔4 4个点取个点取1 1个个计数点，因保存不当，数点，因保存不当，纸带被被污染，染，如如图所示，所示，A A、B B、C C、D D是依次排列的是依次排列的4 4个个计数点，数点，仅能能读出其出其中中3 3个个计数点到数点到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.若无法再做若无法再做实验，可由以上信息推知：，可由以上信息推知：(1)(1)相相邻两两计数点的数点的时间间隔隔为_s_s；(2)(2)打打C C点点时物体的速度大小物体的速度大小为_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)(1)打点打点计时器打出的器打出的纸带每隔每隔4 4个点取一个个点取一个计数点，数点，则相相邻两两计数点的数点的时间间隔隔为T=0.025 s=0.1 s.T=0.025 s=0.1 s.(2)(2)由匀由匀变速直速直线运运动的的规律：某段律：某段时间内中内中间时刻的瞬刻的瞬时速速度等于度等于该段段时间的平均速度，可得的平均速度，可得(3)(3)匀加速直匀加速直线运运动的位移特征是相的位移特征是相邻的相等的相等时间间隔内的位隔内的位移以移以aTaT2 2均匀增大，有均匀增大，有:BC=AB+aT:BC=AB+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)探究探究弹力与力与弹簧伸簧伸长的关系的关系 高考指数高考指数:4.(20124.(2012广广东高考高考)某同学探究某同学探究弹力与力与弹簧伸簧伸长量的关系量的关系.(1)(1)将将弹簧簧悬挂在挂在铁架台上架台上,将刻度尺固定在将刻度尺固定在弹簧一簧一侧,弹簧簧轴线和刻度尺都和刻度尺都应在在_(_(选填填“水平水平”或或“竖直直”)方向方向.(2)(2)弹簧自然簧自然悬挂挂,待待弹簧簧_时,长度度记为L L0 0;弹簧下端挂上砝簧下端挂上砝码盘时,长度度记为L Lx x;在砝在砝码盘中每次增加中每次增加10 g10 g砝砝码,弹簧簧长度依度依次次记为L L1 1至至L L6 6,数据如表数据如表:表中有一个数表中有一个数值记录不不规范范,代表符号代表符号为_._.由表可知所用由表可知所用刻度尺的最小分度刻度尺的最小分度为_._.(3)(3)如如图是是该同学根据表中数据作的同学根据表中数据作的图,纵轴是砝是砝码的的质量量,横横轴是是弹簧簧长度与度与_(_(选填填“L L0 0”或或“L Lx x”)”)的差的差值.(4)(4)由由图可知可知弹簧的簧的劲度系数度系数为_N/m;_N/m;通通过图和表可知砝和表可知砝码盘的的质量量为_g(_g(结果保留两位有效数字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【解题指南】指南】本本题要注意要注意测量量仪器的精度及正确器的精度及正确读数，同数，同时要要注意利用注意利用图象法求解象法求解问题的几个重要的物理量，如斜率、截距的几个重要的物理量，如斜率、截距等等.【解析】【解析】(2)(2)测量量仪器是器是1010分度的分度的,需要估需要估读到最小精度的下一到最小精度的下一位，位，则此刻度尺的最小精度此刻度尺的最小精度应为1 mm1 mm，故，故L L3 3读数数错误.(3)(3)横横轴表示的是表示的是弹簧的形簧的形变量，故量，故为弹簧簧长度与度与L L0 0的差的差值.(4)(4)由由mg=kxmg=kx得得图象的斜率象的斜率 故故k=4.9 N/mk=4.9 N/m，挂了砝挂了砝码盘后后弹簧伸簧伸长了了2 cm2 cm，由，由mg=kxmg=kx知其知其质量量为10 g.10 g.答案：答案：(1)(1)竖直直 (2)(2)稳定定 L L3 3 1 mm (3)L 1 mm (3)L0 0 (4)4.9 10 (4)4.9 10 5.(20105.(2010福建高考福建高考)某某实验小小组研究研究橡皮筋伸橡皮筋伸长与所受拉力的关系与所受拉力的关系实验时，将原将原长约200 mm200 mm的橡皮筋上端固定，的橡皮筋上端固定，在在竖直直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均量均为20 g)20 g)，每增挂一只，每增挂一只钩码均均记下下对应的橡皮筋伸的橡皮筋伸长量；当挂上量；当挂上1010只只钩码后，再逐后，再逐一把一把钩码取下，每取下一只取下，每取下一只钩码，也，也记下下对应的橡皮筋伸的橡皮筋伸长量量.根据根据测量数据，作出增挂量数据，作出增挂钩码和减挂和减挂钩码时的橡皮筋伸的橡皮筋伸长量量l与拉力与拉力F F关系的关系的图象如象如图所示所示.从从图象中可以得出象中可以得出_.(_.(填填选项前的字母前的字母)A.A.增挂增挂钩码时l与与F F成正比，而减挂成正比，而减挂钩码时l与与F F不成正比不成正比B.B.当所挂当所挂钩码数相同数相同时，增挂，增挂钩码时橡皮筋的伸橡皮筋的伸长量比减挂量比减挂钩码时的大的大C.C.当所挂当所挂钩码数相同数相同时，增挂，增挂钩码时橡皮筋的伸橡皮筋的伸长量与减挂量与减挂钩码时的相等的相等D.D.增挂增挂钩码时所挂所挂钩码数数过多，多，导致橡皮筋超出致橡皮筋超出弹性限度性限度【解析】【解析】选D.D.增挂增挂钩码时图线为曲曲线，l与与F F不成正比，故不成正比，故A A不正确不正确.当所挂当所挂钩码数相同数相同时，即，即F F相同相同时，由，由图象可知增挂象可知增挂钩码时橡皮筋的伸橡皮筋的伸长量比减挂量比减挂钩码时的小的小,是因是因为增挂增挂钩码时所所挂挂钩码数数过多，超出了橡皮筋的多，超出了橡皮筋的弹性限度，故性限度，故B B、C C不正确不正确,D,D正正确确.6.(20106.(2010浙江高考浙江高考)在在“探究探究弹簧簧弹力大小与伸力大小与伸长量的关系量的关系”实验中，甲、乙两位同学中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮用不同的橡皮绳代替代替弹簧，簧，为测量量橡皮橡皮绳的的劲度系数，他度系数，他们在橡皮在橡皮绳下面依次逐个挂上下面依次逐个挂上钩码(每每个个钩码的的质量均量均为m=0.1 kgm=0.1 kg，取，取g=10 m/sg=10 m/s2 2)，并，并记录绳下端的下端的坐坐标x x加加i i(下下标i i表示挂在表示挂在绳下端下端钩码个数个数).).然后逐个拿下然后逐个拿下钩码，同，同样记录绳下端的坐下端的坐标x x减减i i，绳下端坐下端坐标的平均的平均值x xi i(x(x加加i i+x+x减减i i)/2)/2 的数据如表：的数据如表：(1)(1)同一橡皮同一橡皮绳的的x x加加i i_x_x减减i i(大于或小于大于或小于)；(2)_(2)_同学的数据更符合同学的数据更符合实验要求要求(甲或乙甲或乙)；(3)(3)选择一一组数据用作数据用作图法得出法得出该橡皮橡皮绳的的劲度系数度系数k(N/m)k(N/m)；(4)(4)为了更好的了更好的测量量劲度系数，在度系数，在选用用钩码时需考需考虑的因素有的因素有哪些？哪些？【解析】【解析】(1)(1)因橡皮因橡皮绳被拉伸后不是完全被拉伸后不是完全弹性形性形变，不可能恢，不可能恢复到原复到原长,故故x x加加i i小于小于x x减减i i.(2)(2)乙同学的数据更符合乙同学的数据更符合实验要求：橡皮要求：橡皮绳长度的改度的改变量如下量如下表所示，由下表数据知乙同学的数据中的改表所示，由下表数据知乙同学的数据中的改变量与增减的量与增减的钩码数的正比例关系更明数的正比例关系更明显.(3)(3)由上表根据乙同学的数据作由上表根据乙同学的数据作图得得由由图可得可得k k乙乙=57 N/m=57 N/m70 N/m70 N/m(4)(4)尽可能使伸尽可能使伸长量在量在弹性范性范围内，同内，同时有足有足够大的伸大的伸长量，量，以减小以减小长度度测量的量的误差差.答案答案:(1)(1)小于小于 (2)(2)乙乙 (3)(3)见解析解析(4)(4)尽可能使伸尽可能使伸长量在量在弹性范性范围内，同内，同时有足有足够大的伸大的伸长量，量，以减小以减小长度度测量的量的误差差.验证力的平行四力的平行四边形定形定则 高考指数高考指数:7.(20127.(2012浙江高考浙江高考)在在“探究求合力的方法探究求合力的方法”实验中，中，现有木有木板、白板、白纸、图钉、橡皮筋、橡皮筋、细绳套和一把套和一把弹簧秤簧秤.(1)(1)为完成完成实验，某同学另找来一根，某同学另找来一根弹簧，先簧，先测量其量其劲度系数，度系数，得到的得到的实验数据如下表：数据如下表：用作用作图法求得法求得该弹簧的簧的劲度系数度系数k=_N/m.k=_N/m.(2)(2)某次某次实验中，中，弹簧秤的指簧秤的指针位置如位置如图所示，其所示，其读数数为_N_N；同；同时利用利用(1)(1)中中结果果获得得弹簧上的簧上的弹力力值为2.50 N2.50 N，请画出画出这两个共点力的合力两个共点力的合力F F合合.(3)(3)由由图得到得到F F合合=_N.=_N.【解【解题指南】指南】在在F-xF-x图象中，象中，图线的斜率等于的斜率等于弹簧的簧的劲度系度系数；数；弹簧秤的簧秤的读数要估数要估读一位；用平行四一位；用平行四边形定形定则画合力画合力.【解析】【解析】(1)(1)根据表格数据描点，然后根据表格数据描点，然后连成一条成一条过原点的直原点的直线，直，直线的斜率等于的斜率等于弹簧的簧的劲度系数度系数,(2)(2)读出出弹簧秤的簧秤的读数数为2.10 N(2.10 N(保留三位有效数字保留三位有效数字)；以；以O O为顶点，画出两点，画出两弹簧的簧的绳套方向就是两拉力方向，再确定并画好力套方向就是两拉力方向，再确定并画好力的的标度，画出两拉力的度，画出两拉力的图示，以两拉力示，以两拉力为邻边作出平行四作出平行四边形，画出平行四形，画出平行四边形的形的对角角线，即合力，即合力F F合合.(3)(3)用刻度尺量出合力的用刻度尺量出合力的长度，根据确定的度，根据确定的标度算出合力的大度算出合力的大小小.答案：答案：(1)(1)如如图 55(255(2内均可内均可)(2)2.10(2)2.10(说明：有效数字位数正确，明：有效数字位数正确，0.020.02内均可内均可)画法画法见解析解析 (3)3.3(3)3.3(说明：明：0.20.2内均可内均可)8.(20108.(2010天津高考天津高考)在探究求合力的方法在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上端固定在水平木板上，另一端系上带有有绳套的两根套的两根细绳.实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两两细绳用两个用两个弹簧簧测力力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧簧测力力计通通过细绳拉橡皮条拉橡皮条.(1)(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的法是