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1、.*专题17运动和力学实验（包括长度的测量）（2012新课标）22（5分） 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示。图(a)所示读数为mm,图(b)所示读数为mm，所测金属板的厚度为mm。22.（5分）【考点】长度测量【答案】0.010；6.870；6.860【解析】（a）图螺旋测微器的读数步骤如下.首先，确定从主尺读出毫米数为0.000mm，可动刻度与主尺对齐个数为1.0（格），读数为0.010mm，则螺旋测微器读数为0.000mm+0.010mm=0.010mm，（b）图螺旋测微器的读数步骤如下.首先，确定从主尺读
2、出毫米数为6.500mm，可动刻度与主尺对齐个数为37.0（格），读数为0.370mm，则螺旋测微器读数为6.500mm+0.370mm=6.870mm，考虑调零问题金属板实际厚度（2012 大纲卷）23.（11分）（注意：在试题卷上作答无效）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点。按住小车
3、，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，。求出与不同m相对应的加速度a。以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_。（）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1
4、、s2、s3。a可用s1、s3和t表示为a=_。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=_mm，s3=_。由此求得加速度的大小a=_m/s2。（）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。 23 .【解题思路】（1）平衡好小车所受的阻力，小车做匀速运动，打点计时器打出的点间隔基本相等根据牛顿第二定律可知，与m为一次函数关系，是线性关系。（2）（i)为保证小车所受拉力近似不变，应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量。(ii)由可知，由图可读出，换算后代入上式中，得（iii)设小车质量
5、为M，由牛顿第二定律可得：，结合图象可知，【参考答案】间隔均匀，线性，远小于小车的质量，24.2mm,47.2mm,1.15,（2012 广东）（2）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。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”）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10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_。
6、由表可知所用刻度尺的最小长度为_。图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_的差值（填“L0或L1”）。由图可知弹簧的劲度系数为_N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。【考点】长度测量、电阻测量，探究弹簧弹力与伸长量的关系(2) 竖直 稳定 L3 1mm L0 4.9 10（2）实验器材应竖直放置；带待弹簧稳定后再进行实验可以测得较准确的数据； L3数据与其他数据计数有效数字不同存在错误；数据保留到小数点后两位（0.01mm），测量仪器应为毫米刻度尺最小刻度1mm横轴坐标为弹簧的形变量即弹簧长度与原长L0的差值
7、图像斜率k1=0.5,又故，砝码盘质量为（2012 江苏）11（10分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验，实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点，分别测量OP、OQ的长度h和s，重复上述实验，分别记录几组实验数据（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方案；（2）请根据下表的实验数据作出s-h关系图像h（cm）20.030.040.050.060.0s（cm）19.528.539.048.056.5（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，根据s-h
8、图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数=_（结果保留一位有效数字）（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_（选填“偏大”、或“偏小”11. 【解析】（3）在B下落至临落地时，据动能定理，有，在B落地后，A运动到Q，据动能定理，有，解得：。将，代入得=，从图象得斜率，即，代入上式得。本题易错点：认为A/B末速度都为0，根据，解得。（4）滑轮组的摩擦会导致偏小，从而偏大。【答案】（1）减小B的质量，增加细线的长度，或增大A的质量，降低B的起始高度。（2）如图（3）0.4（4）偏大（2012 山东）（1）某同学利用图甲所示德 实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物 块在重物的牵引下开始运动
9、，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s。（保留三位有效数字）。物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。【考点】力学创新性实验、测金属丝的电阻率【答案】6；7【或7；6】 1.00；1.20 2.00；偏大【解析】（1
10、）16点相邻位移之差约为且递增，711点相邻位移之差恒为递减，在67点之间物体由加速转为减速5点的速度，加速阶段则6点速度，减速阶段则，减速过程中阻力来源于桌面摩擦、空气阻力、纸带与限位孔的阻力如用在表示摩擦系数则空气阻力、纸带阻力均看做摩擦力，故所测偏大。【方法点拨】（1）问中求解6点的速度，不能贸然应用，因为67点之间物体由加速变为减速，求解6点的速度必须要从之前的点打开突破口应用运动学公式(2012四川）22.（1）某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞
11、出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是 s，A球落地时的动能是 J。（忽略空气阻力，g取9.8m/s2）解析：由h=gt2/2可知B球落到P点的时间是0.5s；A球初速度为v0=1.500/0.5m/s=7.5m/s,则A球落地时的动能为mAv02/2+mAgh=0.66J。（2012 浙江）22、（10分）在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤、（1）为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量
12、其劲度系数，得到的实验数据如下表弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10-2m)0.741.802.803.724.605.586.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k =_N/m；（2）某次实验中，弹簧的指针位置如图所示，其读数为_N，同时利用（3）中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；（3）由图得到F合=_N。22.【答案】（1）54,（2）2.10, （3）3.3【考点】“探究求合力的方法”实验【解析】（1）根据图线斜率求得弹簧的劲度系数k=54N/m；（2）读数时估读一位，F=2.10N； （3）作图，在同
13、一力的图示中使用相同的比例标尺，做平行四边形，量出如图对角线的长度，根据比例标尺换算出合力，F合=3.3N。（2012海南）14.一水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与一小滑块接触，但不粘连：初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点，如图（a）所示.现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与期其被压缩时长度的改变量x的关系，先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x的数值；然后将小滑块从天静止释放.用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t.多次改变x，测得的x值及其对应的t值如下表所示.(表中的l/t值是根据t值计算得出的).(1)根据表中数据，在图（b）中的方格纸上作图线.(2)回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）已知点（0，0）在图线上，从图线看，与x是什么关系？从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系（不考虑摩擦力）当弹簧长度改变量为x时，弹性势能Ep与相应的Ek是什么关系？综合考虑以上分析，Ep与x是什么关系？【考点】探究弹簧弹力与伸长量之间的关系【答案】14.【考点】探究弹簧弹力与伸长量之间的关系【答案】（1）图线如图（2）与x成正比 Ek与成正比Ep=EkEp与x2成正比【解析】图线为过原点的直线，故正正比，由，动能，故；根据机械能守恒弹簧形变量为x时对应的弹性势能与弹出时物块动能相等即；综上可得