新课标高考力学实验归纳

力学实验

实验一：研究匀变速直线运动

1.打点计时器

打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器.它每隔0.02s打一次点(交流电频率为50Hz)。电磁打点计时器的工作电压是4-6V,电火花打点计时器的工作电压是220V。

2.纸带上打的点的意义

纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置.研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体的运动情况.（运动方向，运动性质等）

①若任意相等时间内的位移相等,则物体做匀速直线运动;

②若相等时间内的位移不相等,则物体做变速直线运动;

③若连续相等时间内的位移差为恒量,则物体做匀变速直线运动,并可由△x=aT2求出加速度(为了减小误差常用逐差法或v-t图象法求加速度).

3.计数点和计时点

4.实验器材

电火花打点计时器(或电磁打

点计时器)、一端附有滑轮的长

木板、小车、纸带、细绳、钩码、

刻度尺、导线、电源、复写纸片.

5.实验步骤

⑴、把附有滑轮的长木

板平放在实验桌上并使滑轮伸

出桌面。

⑵、把打点计时器固定

在木板上无滑轮的一端,如右图。

⑶、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当的数量钩码。

⑷、把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。

⑸、先使小车依靠在打点计时器处,先接通电源后释放小车

⑹、先断开电源后取下纸带。

⑺、换上新纸带多测量几次。

⑻、在选出的一条纸带上测量每个计数点与起始计数点的距离S1、S2、S3……

6.分析数据

每两个计数点间的时间间隔T取决于打点计时器的频率及间隔的计时点的个数

（1）瞬时速度的求法V C=

T S

S 23

2

+（2）加速度的求法

逐差法：a=

2

3

2

1

6

5

4

9

) (

) (

T

S

S

S

S

S

S+

+

-

+

+

或a=

2

2 1

4 3

4

) (

) (

T

S S

S

S+

-

+

V-t 图像法：求出个点的瞬时速度，描点作出v-t 图像，图像的斜率的大小表示a 根据a 的定义式a=t

V V t 0- 根据推论 a=2T

S ? 后两种方法误差较大，一般情况下不用 7.注意事项

⑴、计时器打出的点不清晰,可能是电压偏低或振针位置不合适。

⑵、打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如果打出的是短横线,可能因为振针距复写纸的高度太小，也可能接的直流电压

⑶、计时器打点时,应先接通电源,待打点稳定后,再拉动纸带。

⑷、拉动纸带前,应使拉动端停靠在靠近打点计时器的位置。

⑸、小车的加速度应适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50cm 的纸带上清楚地取出7~8个计数点为宜，计算时注意单位。

实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系

1. 原理：弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等（弹力的大小与砝

码的重力相等）；弹簧的伸长越长，弹力也就越大．

2. 实验器材：弹簧、毫米刻度尺、铁架台、钩码若干个．

3. 实验步骤

（1）．将弹簧挂在铁架台上，用刻度尺量出弹簧的自然长度．

（2）．在弹簧下端挂质量为ml 的钩码，量出此时弹簧的长度1，记录ml 和l ，填入自己设计的表格中

（3）．改变所挂钩码的质量，量出对应的弹簧长度，记录

m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度2、3、4、5，并得出每次弹簧

的伸长量l ，2，3，4，5．

（4）．以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x 为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线．

（5）．由图线所代表的变化规律写出以为自变量的函数表达式．

（6）．解释函数表达式中常数的物理意义．

有时以弹簧的实际长度L 为横坐标

4. 实验结论

胡克定律：弹簧弹力的大小F 和弹簧伸长(或缩短)的长度成正

比，写成公式就是：F=kx ，其中k 是比例常数，叫做弹簧的劲度系

数．劲度系数是一个有单位的量，在国际单位制中，F 的单位是牛，

的单位是米，的单位是牛／米．符号是“N／m”，不同的弹簧其劲度系数并不相同，劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力．胡克定律的适用范围物体的形变过大，超出一定限度，上述正比关系将不再成立，这时即使撤去外力，物体也不能安全恢复原状．这个限度叫做弹性限度，胡克定律在弹性限度内适用弹性限度内的形变叫做弹性形变．5.注意事项

(1)测量弹簧的原长，要竖直悬挂(不挂重物)测量，不能平放在桌面上测量．

(2)所挂重物重量不能太大，以免超过弹性限度．

(3)正确理解弹簧的伸长量，即弹簧的伸长量是指弹簧受到拉力时的长度与原长之差．实验三：验证力的平行四边形定则

1.实验原理：一个力F’的作用效果与两个共点力F1和F2的共同效果都是把橡皮条拉伸到某

点，所以F’为F1和F2的合力，作出的图示，再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F 的图示，比较F’和F是否大小相等，方向相同。如果在误差范围内，F’和F相同，那么

力的平行四边形定则就正确。

2.实验器材：方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、

刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔．

3.实验步骤

（1）把橡皮条的一端固定在板上的A点。

（2）用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过

细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条

伸长，使结点伸长到O点（如图2-1）

（3）用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳

的方向，并记下两个测力计的读数。拉橡皮条

的细线要适当长一些，标记每条细线方向的方

定是使视线通过细线垂直于纸面，在细线下面

的纸上用铅笔点出两个定点的位置，并使这两个点的距离要尽量远些。

（4）在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F。

（5）只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同。

（6）改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。

4.注意事项

（1）．位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．

（2）．角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜

（3）橡皮条、细绳、测力计应在同一平行于纸面的平面内，测力计的挂钩应避免与纸面磨擦。

（4）作图要用尖铅笔，图的比例要尽量大些，要用严格的几何方定作出平行四边形，图

旁要画出表示力的比例线段，且注明每个力的大小和方向。

（5）实验中要用两只完全相同的弹簧测力计，并且拉力不能超过其量程。

实验四：验证牛顿运动定律

1.目的：验证牛顿第二定律，就是验证：（1）物体质量一定时，加速度与合外力成正比

（2）合外力一定时，物体的加速度与质量成反比．

2.原理:(1)．保持研究对象（小车）的质量（M ）不变，改变砂桶内砂的质量（m ），即改变牵引力测出小车的对应加速度，用图像法验证加速度是否正比于作用力．

(2)．保持砂桶内砂的质量（m ）不变，改变研究对象的质量（M ），即往小车内加减砝码，测出小车对应的加 速度，用图像法验证加速度是否反比于质量．

利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法， 采用控制变量法研究上述两 组关系．

▲ 平衡摩擦力:通过适当的调节，将斜面抬高一定角度，消除小车所受阻力的影响，

3.实验器材：附有定滑轮的长木板、薄木垫、小车、细线、小桶及砂、打点计时器、低压交流电源、导线、天平（带一套 砝码）、毫米刻度尺、纸带及复写纸等．

4.实验步骤：

（1）．用天平测出小车和小桶的质量 M 0 和 m 0 ，

并记录数值；

（2）．按照要求安装实验器材，此时不把悬挂小

桶用的细绳系在车上， 即不给小车加牵引力；

（3）．平衡摩擦力，在长木板不带定滑轮的一端

下面垫薄木板， 并反复移动其位置，直到打点计时

器正常工作后，小车在斜面上的运动可以保持匀速直线运动状态为止；

（4）．记录小车及车内所加砝码的质量；称好砂子后将砂倒入小桶，把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶； 此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行；接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后，取下纸带， 做好标记；

（5）．保持小车的总质量不变，改变砂的质量（均要用天平称量），按步骤 4 中方法打好纸带，做好标记；

（6）．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，分别计算出加速度值；

(7)．用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力（即砂和砂桶的总重力 mg ），根据实验结果画出相应的点， 如果这些点在一条直线上，便证明了质量一定的情况下，加速度与合外力成正比；

(8)．保持砂和桶的质量不变，在小车上加砝码（需记录好数据），重复上面的实验步骤，求出相应的加速度， 用纵坐标表示加速度，横坐标表示小车及砝码的总质量的倒数M 1，根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明了合外力一定的情况下，加速度与质量成反比．

5.注意事项

(1)．实验中始终要求砂和砂桶的总质量 m 远小于小车和砝码的总质量 M ，一般情况下要满足 10 m ＜M ．只有这样，砂和砂桶的总重力才能视为小车所受的拉力；

设小车的质量为 M 、平衡摩擦力后合外力为 F 、加速度为 a ，细绳的拉力为 T 、砂和砂桶的总质量为 m ；对小车有：a =m

T ,对砂及砂桶有：mg - T = ma ；联立解得细绳拉力表达

式为：T =m M M +mg=M m +11mg ；要使 T = mg ，必须满足的条件是：M >>m ．

(2)．平衡摩擦力时不要挂小桶，但小车要挂纸带并接通打点计时器；有两个作用：一是从纸带上打出的点子 来判断小车是否匀速运动，二是在平衡摩擦力时也要平衡振针和纸带之间的摩擦（如果使用电火花计时器，该摩擦可以忽略）．平衡摩擦力是使小车重力沿斜面的分力与小车运动时所受到的所有摩擦力相平衡；

(3)．在每次打过点的纸带上，都要注明小车的质量和拉力数值，以免在分析数据时造成错误；

(4)．小车每次释放前应靠近打点计时器，且先接通电源再释放小车；小车停止运动前应按住小车；

(5)．由于 a ～ M 图像是一条曲线，难以判断 a 和 M 之间的函数关系，从而难以确定 a 与 M 的定量关系．为了便于对实验结果作出直观判断，本实验中作 a ～M

1图像 (6)．作图像时，要使尽可能多的点子在直线上，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线两侧，其目的是在数据处理时尽量减少偶然误差．

6.实验图像分析

（1）图像斜率的物理意义：

① 当 M 一定时，a ～ F 图像中，a =

M 1 F 其斜率为M 1 ；即 a ～ F 图像的斜率为小车质量的倒数；

② 当 F 一定时，a ～M 1图像中，a = F M 1 其斜率为 F ；即 a ～M

1图像的斜率为砂和砂桶的重力．

（2）图像是否过原点—反映平衡摩擦力的情况．

当 M 一定时，a ～ F 图像；图像过原点时表明平衡摩擦力合适，如图 ①；图像与 a 轴截距为正数 时，表明 F = 0 时，小车就有加速度 a = a 0，即长木板 的倾角过大， 如图 ②；图像与水平轴相交时，表明小车 加上拉力 F = F 0时，其加速度 a = 0，即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，如图 ③．

当 F 一定时，a ～

M

1 图像；图像过原点时表明平衡摩擦力合适， 如图 ①； 图像与 a 轴截距为正数时，表明M 1= 0、M →∞时，小车还有加速度 a = a 0 ， 即长木板的倾角过大，如图 ②；图像与水平轴相交时，表明小车加上拉力 F 时，其加速度 a = 0，即长木板的倾角过小或没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，如图 ③．

（3） 本实验图像弯曲是必然的，并且是向下弯曲：(已平衡摩擦力)

① 当 M 一定时，a ～ F 图像，理论上：若 M 一定，则 a ∝ F ，a ～ F 图像为过原点的倾斜直线； 实际上：a =

M m +1mg,其图像为以M m +1为斜率的曲线，当m 增加时，M

m +1减少，故图像向下弯曲． ② 当 F 一定时，a ～M 1图像；理论上：若 F 一定，则 a ∝M 1 ，a ～M

1图像为过原点的倾斜直线；实际上a=(m M M +mg)M 1，以M

1为自变量，mg 不变时其图像为以m M M +mg 为斜率的曲线，当M 1增加时，m

M M +mg 减少，故图像向下弯 ③图像弯曲的程度由M

m 的大小确定，只有当 M >>m 时，图像近似于直线 实验五：探究动能定理

1. 实验目的

探究力做功与物体速度变化的关系.

2.实验原理

探究力做功与物体速度改变的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做不同的功时物体速度的变化，从而得到力做功与物体速度改变的关系.小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行.研究橡皮筋对小车做的功W 和小车获得的速度v 的关系.此实验采用半定量的方法，不需要测出W 具体值.

3.实验器材

橡皮筋（相同的多根）、木板、小车、打点计时器、

电源、纸带.

4.实验步骤

（1）先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸

带测出小车的速度v1，设此时橡皮筋对小车做的功为W ，记入表格.

（2）用两条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这样橡皮筋对小车做的功为2W ，测出小车的速度v2，记入表格.

（3）用三条、四条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.

（4）建立直角坐标系，用纵坐标表示力对物体做的功W ，用横坐标表示物体的速度v 或速

度的平方v 2，描点、连线，得出结论.

W-v 图象为曲线，不便于研究它们之间的关系.为了更直观地探究W 与速度v 的关系，

可以画出W-v 2图象，这样可以将曲线转化为直线，这也是实验中经常采用的处理数据的基

本方法.从W-v 2图象中，只能半定量地判断W 与v 2（或物体的动能）成正比，但不能定量地

判断合外力所做的功与动能的变化之间的关系.

结合验证牛顿第二定律实验，可以用竖直下落的钩码通过绳子拉动小车运动，此时钩码的重力所做的功可以近似等于合外力所做的功（注意平衡摩擦力），通过打点计时器打出纸带计算小车动能的变化量，从而定量地探究动能定理.

5. 注意事项

（1）.我们用2条，3条……橡皮筋进行第2次、第3次……实验时，要用相同的橡皮筋，每次实验时橡皮筋伸长的长度都应保持一致.

（2）.实验时可使木板略微倾斜，使小车恰能做匀速直线运动（平衡摩擦力）.

（3）分析纸带求小车的速度时，应计算小车的最大速度，即小车匀速的速度，也是橡皮条恢复原长时的速度，应在纸带上找出距离相等的三个点.

实验六：验证机械能守恒定律

1.实验目的:验证机械能守恒定律

2.实验原理:只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒，利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h 及计算出的瞬时速度v ，从而验证物体在自由下落过程中，重力势能的减少量△E P = mgh 与物体动能的增加量△E k =2

1mv 2相等 3.实验步骤：

（1）.把打点计时器按图安装在铁架台上，用导线将打点计时器与

学生电源连接好．

（2）．把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器

的限位孔，用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器附近．

（3）．先接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由

下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点．

（4）．取下纸带，换上新的纸带重打几条（3-5条）．

（5）．从打出的各纸带中挑出一条点迹清晰且第1，2两打点间距

离接近2 mm 的纸带，在第一个打点上标出O ，并从稍靠后的某一点

开始，依次标出1,2,3,……并量出各点到位置O 的距离

h1 ,h2 ,h3 ,……并记人表格中，

（6）．计算出各点对应的瞬时速度v1, v2 , v3 , v4……，并记录在表格中．

（7）．计算各点到O 点间重力势能的减少量mgh 和动能的增加量喜

2

1mv 2，看是否相等 或者计算任意两点间重力势能的减少量mgh 和动能的增加量喜21mv 2，看是否相等 4.注意事项

(1)．实验中打点计时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。

（2）．实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落．

（3）．手提纸带上端时，释放纸带时，保证重锤下落的初速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点．

（4）．为减小测量h 值的相对误差，选取的各个记数点要离起始点远些．纸带也不宜过长，约40 cm 即可．

（5）.选取的纸带最好使第1,2两点间的距离接近2mm 并且点迹清晰．因为打点计时器每隔0.02 s 打一次点，自由落体运动在最初0.02s 内下落的距离2 mm 。所以，纸带第1,2两点间的距离接近2 mm,意味着纸带是在打第1个点的瞬间开始下落．

高中物理力学实验大全

高中物理力学实验大全 1、力是物体之间的相互作用 实验仪器：磁铁、小铁块；细线、钩码(学生用) 教师操作：磁铁吸引铁块。 学生操作：用细线使放在桌上的钩码上升。 实验结论：力是物体对物体的作用。 2、测量力的仪器 实验仪器：弹簧秤(2只) 弹簧秤： (1)构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律，即F拉=F弹=kx，故弹簧秤的刻度是均 匀的，构造如图。 (2)保养 ①测力计不能超过弹簧秤的量程。 ②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零，方法是将弹簧秤竖直挂起来，如其指针不指零位，就需要调零，一般是通过移动指针来调零。 ③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。 ④读数时应正对平视。 ⑤测量时，除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外，还要估读一位。 ⑥一次测量时间不宜过久，以免弹性疲乏，损坏弹簧秤。 教师操作：两只弹簧秤钩在一起拉伸，可检验弹簧秤是否已损坏。 3、力的图示 实验仪器：刻度尺、圆规 4、重力的产生及方向 实验仪器：小球、重锤、斜面 教师操作：向上抛出小球，小球总是会落到地面。 教师操作：小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。 实验结论：地球对它附近的一切物体都有力的作用，地球对它周围的物体都 有吸引的作用。 教师操作：观察重锤线挂起静止时，线的方向。 教师操作：观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直。 实验结论：重力的方向与水平面垂直且向下，而不是垂直物体表面向下。 5、重力和质量的关系 实验仪器：弹簧秤、钩码(100g×3只) 教师操作：将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上，分别读出它们受到 的重力为多少牛，将数据记在表格中，做出相应计算。 实验结论：物体的质量增大几倍，重力也增大几倍，即物体所受的重力跟它的质量成正比，这个比值始终是9.8N/kg。

高中物理-高考复习-力学实验讲解及练习题(含答案)

高考复习力学实验题 一．实验题（共17小题） 1．（2016?天津）某同学利用图1示装置研究小车的匀变速直线运动． ①实验中，必要的措施是． A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 ②他实验时将打点机器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则小车的加速度a=m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度v B=m/s．（结果均保留两位有效数字） 2．（2016?高港区校级学业考试）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会再纸带上打出一系列的小点， （1）若实验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在同一（选填“水平”或“竖直”）线上，以减少摩擦阻力； （2）实验过程中，下列说法正确的是 A、接通电源的同时要立刻释放重物 B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带 C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器 D、为了使实验数据更加准确，可取多次测量结果的平均值 （3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验仪器是 A、天平 B、秒表 C、米尺． 3．（2017春?涞水县校级月考）某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图1所示．（1）以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分： ①实验操作：，释放纸带，让重锤自由落下，． ②取下纸带，取其中的一段标出计数点如图2所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60cm，x2=4.14cm，x3=5.69cm，x4=7.22cm，x5=8.75 cm，x6=10.29cm，已知打点计时器的打点间隔T=0.02s，则重锤运动的加

力学实验创新试题的解题策略

力学实验创新试题的解题策略 成都双流中学（610200）黎国胜 学宛新报 物理实验是高考的必考内容，一般考查学生对基本仪器的使用、实验过程是否了解、实验原理的掌握、数据处理方法、误差分析。经过若干年的演变，实验试题的分值、试题模式已基本固定。 但是历年来学生在实验方面失分较多，特别是近年出现的创新型实验试题得分率更低。实验创新型试题从不同内容、不同层次、不同角度全方位考查考生的实验能力，较好地区分和鉴别了学生的实验能力，成为试卷的难点和亮点。 实验创新型试题不是无本之木、无源之水，更不是天上的云——来无影、去无踪。相反，它必源于教材但又高于教材。经过初步分析，我把实验创新型试题划分为四大类：实验原理创新型、测量方法创新型、数据处理创新型、新型器件(测试)创新型。不管是哪一类创新型实验试题，都能在教材中找到其原形。因此，要解答这类创新型实验试题，一是要深刻理解教材实验的原理、数据处理的典型方法，对常用仪器、仪表的使用要了然于胸。二是要培养迁移能力，在反复阅读创新型实验试题后，要能在大脑中快速检索出对应的教材实验，比较二者的异同，在试题与学过的教材实验之间建立起联系，把教材实验的原理迁移到新试题中。解题步骤就是：理解题意、联系教材、比较异同、寻找规律、正确解答。 例1：图1是“研究匀变速直线 运动”实验中获得的一条纸带，O、 A、B、C、D和E为纸带上六个计数 点。加速度大小用a表示 ①OD间的距离为cm ②图2是根据实验数据绘出的s—t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，其大小为m/s2(保留三位有效数字)。 解析：阅读试题，迅速与教材实验建立联系，比较异同。同的部分，把教材实验的方法拿过来就用的；异的部分则需要搜寻物理规律，根据物理规律、实验目的进行分析。 本题所叙述的实验“用打点计时器研究匀变速直线运动”显然是教材实验，第（1）问的考查内容却是长度的测量，根据刻度尽的读数规则要估读一位，因此读出12mm，再估读一位0，所以结果应是1.20cm。

近三年高考力学实验

（2014全国卷一）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200g，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： (1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 (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。（2015）某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所 用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。 完成下列填空： （1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg； （2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为 _____kg; （3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托 盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示： 序号 1 2 3 4 5

m （kg ） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 （4） 根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N ；小车通过最 低点时的速度大小为_______m/s 。（重力加速度大小取9.80m/s 2 ，计算结果保留2位有效数字） （2016全国卷一）某同学用图（a ）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz 、30Hz 和40Hz ，打出纸带的一部分如图（b ）所示。 该同学在实验中没有记录交流电的频率f ，需要用实验数据和其他条件进行推算。 （1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f 和图（b ）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B 点时，重物下落的速度大小为_________，打出C 点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________. （2）已测得1s =8.89cm ，2s =9.50cm ，3s =10.10cm ；当重力加速度大小为9.80m/2s ，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f 为________Hz 。 （2017全国卷一）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a ）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b ）记录了学科.网桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴）

高考力学实验训练题

实验验证牛顿第二定律 1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出． (1)如图(a)为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，距离如图，单位是cm，小车的加速度是________m/s2。（结果保留两位小数） （2）以下措施正确的是（）（填入相应的字母，多选少选均不得分） A.平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 B.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力[来 C.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 D.实验时，先放开小车，后接通电源 (3)当M与m的关系满足 _时，才可认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力． (4)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与________的图象．(5) 如图(a)，甲同学根据测量数据做出的a－F图线，说明实验存在的问题是________． 2、用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律： （1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a﹣F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角（填“偏大”或“偏小”）． （2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件． （3）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz． A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．△s=s DG﹣s AD= cm．由此可算出小车的加速度a= m/s2（加速度a计算结果保留两位有效数字）．

2021高考物理二轮复习专题6物理实验第1讲力学实验及创新作业含解析.doc

第1讲 力学实验及创新 A 组 基础能力练 1．(2020·四省名校二次大联考)某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律．某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出，打点计时器所接交流电源频率为50 Hz.分别测出A 点到B 、C 、D 、E 点之间的距离，x 1、x 2、x 3、x 4，以打A 点作为计时起点，算出小车位移与对应运动时间的比值x t ，并作出x t －t 图像如图丙所示． (1)实验中下列措施必要的是_C__(填正确答案标号) A ．打点计时器接220 V 交流电源 B ．平衡小车与长木板间的摩擦力 C ．细线必须与长木板平行 D ．小车的质量远大于钩码的质量 (2)由图丙中图像求出小车加速度a ＝_5.0__m/s 2 ，打A 点时小车的速度v A ＝_0.40__m/s.(结果均保留两位有效数字) 【解析】 (1)电磁打点计时器接8 V 左右交流电源，选项A 错误；实验时不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项B 错误；细线必须与长木板平行，选项C 正确；实验中小车做匀加速运动即可，没必要小车的质量远大于钩码的质量，选项D 错误；故选C ．(2)根据x ＝v 0t ＋12at 2可得x t ＝v 0＋12at ，由图像可知：v 0＝v A ＝0.4 m/s ；a ＝2k ＝2×1.4－0.40.4 m/s 2＝5.0 m/s 2 2．(2020·江苏质量检测)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图所示)．实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O . (1)某同学在做该实验时认为：其中正确的是( ABC )

高考力学实验汇总

实验一：研究匀变速直线运动 实验目的： 1.练习使用打点计时器。 2.学习匀变速直线运动的判断方法。 3.学习用打点计时器测量速度和加速度。 实验原理与方法： 1.打点计时器的使用 计时仪器，使用交流电源，电磁打点计时器的工作电压是4-6V的交流电压，电火花打点计时器的工作电压是220V交流电压。 2.通过纸带判断物体是否做匀变速直线运动：相邻两计数点之间的距离之差相等，则 物体做匀变速直线运动。 3.通过纸带求物体运动速度 求平均速度：，求瞬时速度： 4.通过纸带求匀变速直线运动加速度 公式法：，图像法： 实验的关键点、思考题即考点： 1.使用打点计时器时，应该先接通电源，待打点稳定后，再释放小车。为什么？ 2.小车所挂钩码数应该适当，避免加速度过大而使纸带上打的点过少，或者加速度太 小而使各段位移差异太小。 3.要区分打点时间间隔和计数点时间间隔。电源频率是50时，“每5个自然点取一个 计数点”，计数点时间间隔是多大？ 4.当电源频率低于50时，若仍按50打点计算，算出的速度比真实速度大还是小？算 出的加速度比真实值大还是小？ 练习题： 1、在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是50，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。 （1）打点计时器的打点周期是s。 （2）图8为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为，小车做匀加速直线运动的加速度大小为2。（计算结果均保留2位有效数字）

答案：（1）0.02（2分）；（2）0.64（2分）；6.4（2分）

高考物理力学实验专题训练

一、实验题 1．某同学利用图（a ）的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮，两端分别挂质量为m 1=0.20kg 、m 2=0.10kg 的槽码1和2。用手托住m 1，让细绳伸直系统保持静止后释放m 1，测得m 2经过光电门的挡光时间为t 。以m 1和m 2系统为研究对象，计算并比较从静止至m 2到光电门的过程中，系统势能的减少量△E p 与动能的增加量△E k ，就可以验证m 1和m 2系统的机械能是否守恒。回答下列问题：（取g =9.8m/s 2，结果保留两位小数） (1)用游标卡尺测m 2的厚（高），示数如图（b ），则d =___________cm ； (2)若t =13.7ms ，则m 2通过光电门时的速度v =________m/s ； (3)测得释放前m 2与光电门的高度差为h =0.50m ，则△E p =___________J ；△E k =___________J ； (4)本次实验的相对误差p k p 100%E E E δ?-?=?=?___________。 2．利用图（a ）所示装置研究某弹簧的长度随弹力变化的关系并测定其劲度系数。一组同学将弹簧竖直悬挂于铁架台上，刻度尺竖直固定在弹簧旁，并使刻度尺的“0”刻度与弹簧上端的固定点对齐。通过改变其下端悬挂的钩码个数改变弹簧的弹力F ，记录弹簧下端对应的刻度L ，作出L —F 图像如图（b ）所示，则 (1)弹簧的劲度系数为______N/m ； (2)另一组同学在实验中刻度尺的“0”刻度在弹簧固定点的上方，你认为这对测量结果有没有影响______（填“有”或“没有”），理由是_________。

2020新课标高考物理练习：力学创新实验含解析

(建议用时：20分钟) 1.某同学用如图甲所示装置测小滑块与桌面间的动摩擦因数．实验过程如下：一轻质弹簧放置在粗糙水平固定桌面MN 上，弹簧左端固定，弹簧处于原长时，弹簧右端恰好在桌面边缘处，现用一个小滑块压缩弹簧并用锁扣锁住．已知当地的重力加速度为g ，弹簧的劲度系数为k . (1)实验中涉及下列操作步骤： ①用天平测量出小滑块的质量m ，查出劲度系数为k 的弹簧的形变量为x 时的弹性势能的大小为E p ＝1 2 kx 2. ②测量桌面到地面的高度h 和小滑块抛出点到落地点的水平距离s . ③测量弹簧压缩量x 后解开锁扣． ④计算小滑块与水平桌面间的动摩擦因数． Ⅰ.上述步骤正确的操作顺序是____________(填入代表步骤的序号)． Ⅱ.上述实验测得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数的大小为____________． (2)再通过更换材料完全相同、但大小和质量不同的滑块重复操作，得出一系列滑块质量m 与它抛出点到落地点的水平距离s .根据这些数值，作出s 2－1 m 图象，如图乙所示．由图象可 知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ＝__________；每次弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是____________．(用b ，a ，x ，h ，g 表示) 2.(20xx·青岛二模)如图所示，某实验小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解，A 、B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A 连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B 固定不动， 通过光滑铰链连接长 0.3 m 的杆．将细绳连接在杆右端O 点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作： ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB ＝θ ②对两个传感器进行调零 ③用另一根绳在O 点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数 ④取下钩码，移动传感器A 改变θ角 重复上述实验步骤，得到表格.

全国高考物理：专题十四、力学实验(附解析答案)

专题十四、力学实验 1．（2013高考浙江理综第21题）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上。一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点。 (1)任选一条纸带读出b、c两点间的距离为； (2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为，纸带①和②上c、e 两点间的平均速度v①v②(填“大于”“等于”或“小于”)； （3）图中（填选项） A．两条纸带均为用装置甲实验所得 B．两条纸带均为用装置乙实验所得 C．纸带○1为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得 D．纸带○1为用装置乙实验所得．纸带②为用装置甲实验所得 答案：(1) ○1 2.10cm，或② 2.40cm。

（2）1.13m/s，1.25m/s。小于 （3）C 解析：(1)选择纸带○1读出b、c两点间的距离为2.10cm，选择纸带②读出b、c两点间的距离为2.40cm。 (2)选择纸带○1读出c、e两点间的距离为4.52cm，求出c、e两点间的平均速度大小为 v= 4.52 20.02 ? ×10-2m/s=1.13m/s。 选择纸带②读出c、e两点间的距离为5.00cm。求出c、e两点间的平均速度大小为 v= 5.00 20.02 ? ×10-2m/s=1.25m/s。 （3）分析纸带上的点距离可以看出，纸带○1做匀加速运动，纸带②做加速度逐渐减小的加速运动最后做匀速运动，所以带○1为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得，选项C正确。 2.（18分） （1）（2013高考福建理综第19（1）题）（6分）在“探究恒力做功 与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）： ①下列说法哪一项是正确的。（填选项前字母） A．.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B．.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放 ②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为____m/s（保留三位有效数字）。

2020届高三高考物理二轮复习《力学实验》专题专练

力学实验 1．(2019·长沙模拟)某同学利用图甲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，如图乙所示．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： (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)由图乙可知，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________________． 2．(2019·郑州模拟)如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平． (1)为完成实验，还需要的器材有________． A．刻度尺B．0～6 V直流电源 C．秒表D．0～6 V交流电源 (2)某同学用图甲所示装置打出的一条纸带如图乙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为________m/s(结果保留三位有效数字)． (3)采用重物下落的方法，根据公式1 2 mv2＝mgh验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是 _________________________________ _____________________________________________________，

江苏省高考物理二轮复习专题八力学实验教学案

专题八力学实验考情分析 201520162017 力学实验T11：探究小磁铁在铜管 中下落时受电磁阻尼作 用的运动规律 T11：验证机械能守恒定 律 T10：探究恒力做功与物 体动能变化的关系 命题解读 本专题有五个实验，分别为“速度随时间变化的规律”、“力的平行四边形定则”、“加速度与物体质量、物体受力的关系”、“探究动能定理”、“验证机械能守恒定律”，其中“探究动能定理”为2017年江苏考纲新增实验。从三年命题情况看，命题特点为： (1)注重基础。如各种器材的特性、使用等，一般穿插在综合问题中命题。 (2)提倡创新。如以考纲中的几个实验原理为立足点，合理创新，考查学生的实验能力，突出选拔功能。 整体难度偏难，命题指数★★★★★，复习目标是达B冲A。 1.(2017·江苏清江中学模拟)在“探究力的平行四边形定则”的实验中，两只弹簧测力计拉力F1(4个格长)和F2已于图中作出了他们的图示，O点是橡皮条的一个端点，图中每格长度代表1 N。 图1 (1)用作图法作出合力F的图示； (2)合力方向与F1的夹角为________； (3)保持O点位置不变，F1方向也不变，让F1、F2夹角由90°逐渐增大，则F1大小________(填“增大”或“减小”)。 解析(1)以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头，具体如图甲所示。

(2)合力方向与F 1的夹角为tan θ＝F2F1＝34 ，即θ＝37°。 (3)因为合力不变，F 1的方向不变，当F 1、F 2的夹角增大时，如图乙所示，可知F 1增大。 答案 (1)如解析图所示 (2)37° (3)增大 2.(2017·江苏七校联考)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图2所示，并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出。打点计时器接频率为f ＝50 Hz 的交流电源。 4(1)每两个相邻的计数点的时间间隔为________s ，打点计时器使用的是________(选填“交流”或“直流”)电源； 图2 (2)打下E 点时纸带的速度v E ＝________(用题中给定字母表示)； (3)若测得d 6＝65.00 cm ，d 3＝19.00 cm ，物体的加速度a ＝________m/s 2； (4)如果当时电网中交变电流的频率f ＞50 Hz ，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 解析 (1)每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为Δt ＝5T ＝0.1 s 。打点计时器使用的是交流电源。 (2)利用匀变速直线运动的推论得v E ＝d5－d310T ＝（d5－d3）f 10 。 (3)根据匀变速直线运动的推论公式Δx ＝aT 2可得 a ＝xDG －xAD （3×5T）2＝（d6－d3）－d3（3×0.1）2 ＝3.00 m/s 2。 (4)如果在某次实验中，交流电的频率f ＞50 Hz ，那么实际打点周期变小，根据运动学公式Δx ＝aT 2 知真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。

【江苏专用】2020高考物理第一部分专题六物理实验第二讲力学创新实验——课前自测诊断卷【附答案】

第二讲 力学创新实验 ——课前自测诊断卷 考点一 实验情景的设计与创新 1.[考查重力加速度的测量] (2018·江苏高考)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g 。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M 的重锤。实验操作 如下： ①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H ； ②在重锤1上加上质量为m 的小钩码； ③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间； ④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t 。 请回答下列问题： (1)步骤④可以减小对下落时间t 测量的________(选填“偶然”或“系统”)误差。 (2)实验要求小钩码的质量m 要比重锤的质量M 小很多，主要是为了________。 A ．使H 测得更准确 B ．使重锤1下落的时间长一些 C ．使系统的总质量近似等于2M D ．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等 (3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？ (4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m 0。用实验中测量的量和已知量表示g ，得g ＝____________________。 解析：(1)对同一物理量多次测量取平均值的目的是减小偶然误差。 (2)设系统运动的加速度为a ，则根据牛顿第二定律得 mg ＝(2M ＋m )a ，即a ＝ mg 2M ＋m ，而H ＝12 at 2 ，在H 一定时，a 越小，则t 越长，这时测量时间t 的误差越小。因此实验要求小钩码的质量m 要比重锤的质量M 小很多，主要是为了使重锤1下落的时间长一些，选项B 正确。 (3)可利用橡皮泥平衡摩擦阻力，其方法为在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥的质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落。 (4)根据牛顿第二定律得mg ＝(2M ＋m ＋m 0)·a ，又H ＝12 at 2，解得g ＝ 2 2M ＋m ＋m 0H mt 2 。 答案：(1)偶然 (2)B (3)在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落。 (4)22M ＋m ＋m 0H mt 2 2．[利用气垫导轨装置探究动能定理和验证机械能守恒定律] (2019·南京、盐城三模)如图甲所示，气垫导轨上质量为M 的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m 的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，遮光条宽度为d 。气源开通后，滑块在绳子拉力的作用下由静止释放，遮光条通过

高考试题汇编(力学实验1)

历年高考试题汇编（力学实验1） 一、共点力的合成 1．（00年上海）用右图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验，力矩盘上各同心圆的间距相等。 （1）在用细线悬挂钩码前，以下哪些措施是必要的 （A）判断力矩盘是否处在竖直平面。 （B）判断横杆MN是否严格保持水平。 （C）判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小。 （D）判断力矩盘的重心是否位于盘中心。[ ] （2）在A、B、C三点分别用细线悬挂钩码后，力矩盘平衡，如图所示，已知每个钩码所受的重力为1牛，则此时弹簧秤示数为牛。 （3）现同时撤去B、C两处的钩码，而改用一根细线悬挂5牛的钩码，为使力矩盘仍然保持原平衡状态，且弹簧秤示数不变，试在图中用直线画出该细线 在力矩盘上的悬挂位置。 [（1）A，C，D （2）4 （3）见右图] 2．（03年上海）如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条 件实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的读数为 N， 此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外，主 要还受力和力的作用，如果每个钩码的 质量均为0.1kg，盘上各圆的半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、 0.20m（取g＝10m/s2），则F2的力矩是 N·m。有 同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如例所示，

二、打点计时器测加速度 1.（01年全国春）已知打点计时器接的交流电源频率是f，用它记录一个匀变速运动小车的位移，打出的一条纸带和已选好的计数点0，1、2、3、4如图所示．某同学测量出1与2两点间的距离为S12，3与4两点间的距离为S34，由此可算出小车运动的加速度_______________ [f2(S34-S12)/32] 三、验证牛顿第二定律 1．（01年全国）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图所示．打出的纸带的一段如图所示． （1）已知打点计时器使用的交流电频率为50H Z，利用纸带图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= ． （2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f= ． （1）4.00/s2 （3分，3.90－4.10/s2之间都正确） （2）小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。 （1分，有错就不给分） 2．（03年江苏）实验装置如图1所示；一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，木块右侧与打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数μ。要求写出主要的运算过程，结果保留2位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g＝10m/s2） [0.3] 四、研究平抛物体的运动 1.（95年全国）在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25厘米.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______(用l、g表示),其值是 .(取g=9.8米/秒2) [2 0.70米／秒]

2018年高考物理力学实验

（2018·全国卷I）22. 如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为 _______cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m（保留3位有效数字）。 【答案】(1). 3.775 (2). 53.7 【解析】本题主要考查游标卡尺的读数，弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材上游标卡尺的使用和探究弹簧的伸长与形变量的关系实验知识的能力。学科@网 实验所用的游标卡尺精度为0.05mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，图（b）所示的游标卡尺读数为 3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。 托盘中放有质量为m=0.100kg的砝码时，弹簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=0.980N，弹簧伸长x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m，根据胡克定律，F=kx，解得此弹簧的劲度系数k=F/x=53.7N/m。 【点睛】解答此题常见错误主要有：一是游标卡尺读数误差，或单位搞错导致错写成37.70；二是把重力加速度按照习惯用g=10m/s2代入计算导致错误；三是考虑采用图象法处理实验数据计算劲度系数耽误时间。

2016-2019全国卷1,2,3高考理综力学实验习题仅题目

力学高考题 16年1卷 9．（5 分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打 点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz 和40Hz，打 出纸带的一部分如图（b）所示． 该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进 行推算． （1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f 和图（b）中给出的 物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为， 打出C 点时重物下落的速度大小为，重物下落的加速度的大小为． （2）已测得s1=8.89cm，s2=9.5cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为 9.80m/s2，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的 1%．由此推算出f 为Hz ．

16年2卷 9．（6 分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a） 所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触 而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能． （1）实验中涉及到下列操作步骤： ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块 ③接通打点计时器电源 ④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是（填入代表 步骤的序号）． （2）图（b）中M 和L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结 果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M 纸带所给的数据，可求出在该纸 带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为m/s ．比较两纸带可知，（填“ M”或 “ L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．

2020年高考物理试题分类汇编及答案解析力学实验

力学实验 1．【2017·新课标Ⅰ卷】（5分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a ）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b ）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴） （1）由图（b ）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。 （2）该小组同学根据图（b ）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b ）中A 点位置时的速度大小为___________m/s ，加速度大小为____________m/s 2。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）从右向左 （2）0.19 0.037 【解析】（1）小车在阻力的作用下，做减速运动，由图（b ）知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动；（2）已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴，所以相邻两水滴间的时间间隔为：302s s 453 t ?==，所以A 点位置的速度为：0.1170.133m/s 0.19m/s 2A v t +==?，根据逐差法可求加速度：24512()()6()x x x x a t +-+=?，解得a =0.037 m/s 2。 【考点定位】匀变速直线运动的研究 【名师点睛】注意相邻水滴间的时间间隔的计算，46滴水有45个间隔；速度加速度的计算，注意单位、有效数字的要求。 2．【2017·新课标Ⅲ卷】（6分）某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为x 轴，纵轴为y 轴，最小刻度表示1 mm ）的纸贴在水平桌面上，如图（a ）所示。将橡皮筋的一端Q 固定在y 轴上的B 点（位于图示部分之外），另一端P 位于y 轴上的A 点时，橡皮筋处于原长。 （1）用一只测力计将橡皮筋的P 端沿y 轴从A 点拉至坐标原点O ，此时拉力F 的大小可由测力计读出。测力计的示数如图（b ）所示，F 的大小为_______N 。

专题16 力学实验(1)(第02期)-2019年高三物理二模、三模试题分项解析(解析版)

专题16 力学实验（1） 2019年高三二模、三模物理试题分项解析（II ） 1.（2019广东省广州市下学期一模）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。 （1）实验的主要步骤： ① 用游标卡尺测量挡光片的宽度d ，结果如图乙所示，读得d = ________mm ； ② 用刻度尺测量A 点到光电门所在位置B 点之间的水平距离x ； ③ 滑块从A 点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）； ④ 读出挡光片通过光电门所用的时间t ； ⑤ 改变光电门的位置，滑块每次都从A 点静止释放，测量相应的x 值并读出t 值。 （2）根据实验测得的数据，以x 为横坐标， 21 t 为纵坐标，在坐标纸中作出x t -2 1图线如图丙所示，求得该图线的斜率k ＝____________m -1·s -2；由此进一步求得滑块的加速度a=____________m·s -2。（计算结果均保留3位有效数字） 【参考答案】 (1)①6.60； (2) 2.40×104（2.28×104～2.52×104 均正确）；0.523（0.497～0.549均正确） 【命题意图】本题考查利用气垫导轨和光电门测量匀变速直线运动的加速度实验、图像法处理实验数据及 其相关知识点。 【解题思路】（1）根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽度d=6mm+12×0.05mm=6.60mm 。 （2）该图线的斜率k ＝ 2.0-1.00.70-0.28×104 m -1·s -2=2.40×104m -1·s -2；滑块通过光电门时的速度v=d/t ，由v 2=2ax 可得21t =22a d x ，由k ＝22a d 可求得滑块的加速度a=0.523m·s -2 。 2.（6分）（2019全国高考猜题卷6）在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩友 的质量均为m =0.1kg ，取g=10m/s 2 ），并记录绳下端的坐标X 加i （下标i 表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X 减i ，绳下端坐标的平均值X i ＝（X 加i +X 减i ）/2的数据如下表： m /x )s 10(1 2-42?t 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.21.41.6 1.8 2.0 图丙 图乙0 1 2 30 20 cm 光电门 砝码挡光片 d 滑块 气垫导轨 计时器 0.00B 滑轮 A 图甲

15_2013高考物理真题分类汇编 专题十五 力学创新实验

专题十五 力学创新实验 1.（7分）（2013全国新课标理综1第22题） 图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m ；用游标卡尺测量遮光片的宽度 d;用米尺测最两光电门之间的距离s ； ②调整轻滑轮，使细线水平； ③让物块从光电门A 的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A 和光电门B 所用的时间△t A 和△t B ,求出加速度a ； ④多次重复步骤③，求a 的平均值a ； ⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。 回答下列为题： (1) 测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图（b ）所示。其读数为 cm （2）物块的加速度a 可用d 、s 、△t A ,和△t B,表示为a= (3) 动摩擦因数μ可用M 、m 、a 和重力加速度g 表示为μ= （4）如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 （填“偶然误差”或”系统误差” ） 答案：(1)0.960(2) s 21 [(B t d ?)2-(A t d ?)2] (3) ()Mg a m M mg +- (4) 系统误差 解析：遮光片经过光电门A 和光电门B 的速度分别为：v A = A t d ?，v B =B t d ?..。由v B 2 - v A 2=2as ，可得a= s 21 [(B t d ?)2-(A t d ?)2].由牛顿第二定律，mg-μMg=(M+m) a ，解得μ

= ()Mg a m M mg +-。 2．（12分）（2013全国高考大纲版理综第23题）测量小物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB 是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道， 与水平固定放置的P 板的上表面BC 在B 点相切，C 点在水平地面的垂直投影为C ′。重力加速度为g 。实验步骤如下： ①用天平称出物块Q 的质量m ； ②测量出轨道AB 的半径R 、BC 的长度L 和CC / 的高度h ； ③将物块Q 在A 点由静止释放，在物块Q 落地处标记其落地点D ； ④重复步骤③，共做10次； ⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C ′的距离s 。 （1）用实验中的测量量表示： （ⅰ）物块Q 到达B 点时的动能E kB ＝__________； （ⅱ）物块Q 到达C 点时的动能E kC ＝__________； （ⅲ）在物块Q 从B 运动到C 的过程中，物块Q 克服摩擦力做的功W f ＝__________； （ⅳ）物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数μ＝__________。 （2）回答下列问题： （ⅰ）实验步骤④⑤的目的是 。 （ii ）已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是 （写出一个可能的原因即可） 2．（12分）答案： （1）（每空2分）（ⅰ）mgR （ⅱ）24mgs h （ⅲ）mgR -24mgs h （ⅳ） 2 4R s L hL - （2）减小实验结果的误差（2分） 圆弧轨道存在摩擦（或接缝B 处不平滑等）（2分） 解析：（1）由机械能守恒定律，物块Q 到达B 点时的动能E kB ＝mgR ；由平抛运动规律，可