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1、高中物理力学实验总温习力学实验总温习物理（考试讲明）中确定的力学实验有：研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。一、打点计时器系列实验中纸带的处理1纸带的选取：一般实验应用点迹明晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带。在“验证机械能守恒定律实验中还要求纸带包含第一、二点，并且第一、二两点距离接近2.0mm。2根据纸带上点的密集程度选取计数点:打点计时器每打n个点取一个计数点，则计数点时间间隔为n个打点时间间隔，即T=0.02ns。一般取n5，此时T=0.1s。3测量计数点间距离:为了测量、计算的方便和
2、减小偶尔误差的考虑，测量距离时不要分段测量，尽可能一次测量完毕，即测量计数起点到其它各计数点的距离。如下图，则由图可得：1sSI=，12ssSII-=，23ssSIII-=，34ssSIV-=，45ssSV-=，56ssSVI-=4断定物体运动的性质：若IS、IIS、IIIS、IVS、VS、VIS基本相等，则可断定物体在实验误差范围内作匀速直线运动。设s1=IISIS，s2=IIISIIS，s3=IVSIIIS，s4=VSIVS，s5=VISVS若s1、s2、s3、s4、s5基本相等，则可断定物体在实验误差范围内作匀变速直线运动。测定第n点的瞬时速度。物体作匀变速直线运动时，在某段时间内的平均
3、速度等于中间时刻的瞬时速度。即测出第n点的相邻的前、后两段相等时间T内的距离，由平均速度公式就可求得，如上图中第4点的瞬时速度为：TssTSSvVIV22354-=+=。测定作匀变速直线运动物体的加速度，一般用逐差法求加速度。将如上图所示的连续相等时间间隔T内的位移IS、IIS、IIIS、IVS、VS、VIS分成两组，利用2aTs=?可得：213TSSaIIV-=、223TSSaIIV-=、233TSSaIIIVI-=，再算出的1a、2a、3a平均值，即：3321aaaa+=就是所测定作匀变速直线运动物体的加速度。若为奇数组数据则将中间一组去掉，然后再将数据分组利用逐差法求解。二、设计性实验的
4、设计思路及典例分析三、考试大纲规定的学生实验1.长度的测量游标卡尺和螺旋测微器1游标卡尺10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几不能读某。其读数准确到0.1mm。题目要求和给出的条件演示和分组实验的实验原理物理规律和原理基本仪器的使用知识需测物理量和所需器材实验步骤数据处理实验原理实验结论及误差分析20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先
5、从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米下面的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米下面的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的，游标上的刻度值，就是毫米下面的读数。这种卡尺的读数能够准确到0.02mm。注意：游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。要知道主要构造的名称：主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。01234567891012345678902螺旋测微器固定刻度上的最小刻度为0.5mm在中线的上侧
6、；可动刻度每旋转一圈前进或后退0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分由于是10分度，所以在最小刻度后必须再估读一位，再把两部分读数相加，得测量值。要知道主要构造的名称：下面的-依次是：测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。例1、读出下列游标卡尺测量的读数。例1解：12.98cm；26.170cm；31.050cm例2读出下列螺旋测微器测量的读数。例2解：10.642mm；210.294mm例3、有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度用它
7、测量一小球的直径，如图甲所示的读数是mm用34cm051067801020cm012345cm螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是mm例3解：50；1.7311.7301.733均给分例4、1某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径d=mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L=cm。例4解：1d=2.706(或2.705、2.707)L=5.015例5、如下列图所示，甲图中游标卡尺的读数为_mm，乙图中螺旋测微器的读数为_mm图甲图乙图乙0mm20302515图甲123(c
8、m)510例5解：29.75mm3.205mm2.研究匀变速直线运动1纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开场比拟密集的点迹，从便于测量的地方取一个开场点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、或者讲每隔4个点取一个记数点，这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s32利用s1、s2、s3能够计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3，假如它们在允许的误差范围内相等，则能够断定被测物体的运动是匀变速直线运动。3利用纸带能够求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v：如Tssvc232+=4利用纸带
9、求被测物体的加速度a。详细来讲又有3种方法：“逐差法：从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则()()23216549Tssssssa+-+=利用任意两段相邻记数点间的位移求a：如()2Tnmssanm-=利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。例6、在“测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如下图单位：cm。
10、由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4_ms，小车的加速度大小a_ms2。保留三位有效数字例6解：0.4050.756例7、做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，沟通电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开场，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端及x轴重合，左边及y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是m/s2保留两位有效数字。例7解：由题意可得，每段纸带的长度就是相邻相等时间间隔内小x0123422.530.037.545.052.5y/mm60.0车的位移，由图示数据可得ms3105.7-?=?，而相隔时间为T0.025s0.
11、1s，根据2aTs=?，可得小车的加速度为：2/75.0sma=。例8、2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号卫星右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如下图则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=_ms(2)为探究物体做直线运动经过中s随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下列图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择适宜的物理量和标度作出关系图线并根据图线分析得出物体从AB的经过中s随t变化的定量关系式：_物体运动的起止点所测的物理量
12、测量次数12345AB时间t(s)0.891.241.521.761.97时间t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25例8解:(1)42m/s(2)图略4分，2231.0165tts=3探究弹力和弹簧伸长的关系例9、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了如下图的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中。(弹力始终未超过弹性限度，取g=9.8m/s2)1试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹
13、力大小F跟弹簧总长L之间的函数关系图线，讲明图线跟坐标轴交点的物理意义。2上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲度k是多大?例9解：1根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。能够断定F和L间是一次函数关系。画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。该-2m图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。2图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。由xFk?=可得k=25N/m。例10、08北京卷某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧
14、一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2。下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7实验中，L3和L2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：112313326.90cm,6.90cm,7.0
15、0cmndLLdLLdLL=-=-=-=。请你给出第四个差值：dA=cm。根据以上差值，能够求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量L?。L?用d1、d2、d3、d4表示的式子为：L?，代入数据解得L?cm。计算弹簧的劲度系数kN/m。g取98m/s2例10答案:L5L66.85(6.84-6.86)14.05(14.04-14.06)37LL-7.20(7.18-7.22)1234()44dddd+?1.75284验证力的平行四边形定则1原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条AB和一只弹簧秤拉橡皮条AB的效果一样，这个效果就是指橡皮条的形变量大小和方向一样。2在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。3实
16、验往往有一定的偶尔误差，只要用平行四边形定则求得的合力F和一只弹簧秤的拉力F/的图示大小和方向在误差允许的范围内一样就能够了。例11、橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳互相垂直，如下图。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。由图可读得两个互相垂直的拉力的大小分别为_N和_N。只须读到0.1N在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。例11解：12.5N和4.0N2注意平行四边形中的实线、虚线的区别和箭头、标度、单位。34012345 (N)(N
17、)4例12、李明同学在做（互成角度的两个力的合成）实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图a所示，1试在图a中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力2有关此实验，下列叙述正确的是A两弹簧秤的拉力能够同时比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，两弹簧秤的拉力是分力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秤拉力的效果一样D若只增大某一只弹簧秤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秤拉力的大小即可3图b所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比拟符合实验事实？力F是用一只弹簧秤拉
18、时的图示答：4在以上比拟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：。例12解:12AC3张华作的符合实验事实41、F1的方向比真实方向偏左2、F2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及F1线和F2线平行例13、在“验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋及细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F及F两力中，方向一定沿AO方向的是_。(2分)本实验采用的科学方法是-(2分)A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法结点绳套例13解:FB例14、在“探究求
19、合力的方法的实验中，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实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O1某同学在做该实验时以为：A拉橡皮条的绳细一些且长一些，实验效果较好B拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且及木板平面平行C橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置O时，拉力要适当大些D拉力F1和F2的夹角越大越好其中正确的是填入相应的字母2若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧秤拉力的方向互相垂直，则选填“能或“不能用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力，理由是例14解:1ABC2不能由于这两个力的合力大小
20、超出了弹簧秤的量程5验证牛顿第二运动定律1了解该实验的系统误差的;。用砂和砂桶的总重量代替小车遭到的拉力。由牛顿第二定律可知，由于砂桶也在做匀加速运动，因而砂和砂桶的总重量肯定大于小车遭到的实际拉力。能够推导出结论：只要在小车的总质量M远大于砂和砂桶的总质量m时，才能使该系统误差足够小。没有考虑摩擦阻力的作用。应该用平衡摩擦力的方法来消除这个系统误差。2为研究a、F、m三者的关系，要利用“控制变量法，分别研究a及F、a及m的关系。3用图象法验证aF、am-1后者必须用a-m-1图象，不能用a-m图象例15、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，如右图所示。下
21、列图是打出的纸带的一段。已知打点计时器使用的沟通电频率为50Hz，利用下列图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_。为了求出小车在下滑经过中所受的阻力，还需要测量的物理量有图1_。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=_。例15解：13.89m/s22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。mgh/l-ma例16、某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律的实验，图是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比拟密集的点，从0点开场，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3。各计数点及0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5
22、cm，则1物体做的运动，理由是；2物体通过1计数点的速度v1=m/s；3物体运动的加速度为a=m/s2.例16解:1匀加速直线s=常数20.375m/s31.5m/s2例17、某同学设计了一个探究加速度a及物体所受合力F及质量m关系的实验，图a为实验装置简图。沟通电的频率为50Hz1图d1d2d30123b为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。保留二位有效数字2保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a及质量m及对应的m1，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m
23、/kg0.250.290.330.400.500.711.001.671/1-kgm4.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出ma-图线，并从图线求出小车加速度a及质量倒数m1之间的关系式是。3保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图c所示。该图线不通过原点，其主要原因是。例17解:1a=3.2m/s22如下图，)/(212smma作图3分，结论2分3实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分例18、某同学在“探究当外力一定时，加速度和质量的关系的实验时得到下表中的实验数据，(l)这位同学决定使用a一1/m图
24、象来处理这些数据，而不用a一m图象来处理这些数据的原因是，。(2)请作出a一1/m图象，根据作出的图象，能够得到的结论是例18解:1am图象是曲线，作图误差较大，2过原点的一条直线，a1/m是直线，且过原点，作图误差小。例19、现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度及其质量成反比这一物理规律。给定的器材如下：一倾角能够调节的长斜面如图、小车、计时器一个、米尺、天平、砝码、钩码若干。实验步骤如下不考虑摩擦力的影响，在空格中填入适当的公式或文字。1用天平测出小车的质量m2让小车自斜面上方一固定点A1从静止开场下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。3用米尺测量A1及A2之间的距离s。则小车的加速
25、度a。4用米尺测量A1相对于A2的高度h。则小车所受的合外力F。5在小车中加钩码，用天平测出此时小车及钩码的总质量m，同时改变h，使m及h的乘积不变。测出小车从A1静止开场下滑到斜面底端A2所需的时间t。请讲出总质量及高度的乘积不变的原因_。6屡次测量m和t，以m为横坐标，t2为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条_线，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度及其质量成反比这一规律。例19解:22ts；smgh；为了使各次测量中，小车所受的合外力不变；过原点的直线例20、某同学设计了一个“探究加速度及物体所受合力F及质量m的关系实验如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有
26、砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中以为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上的打点求得DBAC(a)ABEDC6.196.707.217.72单位：cm(b)(c)1图b为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2保留二位有效数字2在“探究加速度及质量的关系时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a及质量m数据如下表：根据上表数据，为直观反映F不变时a及m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线如有需要，可利用上表中空格3在“探究加速度及力的关系时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质
27、量，该同学根据实验数据作出了加速度a及合力F图线如图d，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因答：例20解：13.2m/s22见下列图3实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分例21、在探究加速度及物体所受合外力和质量间的关系时，采用如下图的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的(d)F012342.001.501.001/1kgm砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出：当M及m的大小关系知足时，才能够以为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度及质量的关系，下面做法错误的是：A平衡摩
28、擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M，直接用公式m求出。在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度及所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的关系分别如下列图、所示是小车的加速度，是细线作用于小车的拉力。其原因分别是：图：图：例21解：3在上车的运动经过中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，做负功4实验小组根据实验数据绘出了图中的图线其中v2=v2-v20,根据图线可获得的结论是要验证“动能定理，还需要测量的物理量是摩擦力
29、是表1纸带的测量结果例22【答案】:1接通电源、释放小车断开开关(25.060.49测量点S/cmr/(ms-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.410.603钩砝的重力小车受摩擦阻力4小车初末速度的平方差及位移成正比小车的质量例23、某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系的实验前，提出了下面几种猜测：W,W2,W验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器用来测量物体每次通过Q点的速度。在刚开场实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了，大家经过讨论采
30、纳了该同学的建议。请你扼要讲明为什么不需要测出物体的质量？让小球分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4，读出小球每次通过Q点的速度1、2、3、4、，并绘制了如图乙所示的L-图象。若为了更直观地看出L和的变化关系，他们下一步应怎么做？图甲图乙在此实验中，木板及物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果，为什么？例23解:由于对物体做的功W及物体初始位置到测速器的距离L成正比。下一步应该绘制L-2图象不会(1分)；摩擦力和重力的合力对物体做功也及距离L成正比。例24、某探究学习小组的同学欲验证“动能定理，他们在实验室组装了一套如下图的装置，另外他们还找到了
31、打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：1你以为还需要的实验器材有2实验时为了保证滑块遭到的合力及沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应知足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是3在2的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M往沙桶中滑块打点计时器纸带装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1及v2v1将质量为200g的小车拉
32、到打点计时器附近，并按住小车。在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上。释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带。1在屡次重复实验得到的纸带中取出自以为满意的一条。经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0cm。打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：打点计时器拉力对小车做的功为J，小车动能的增量为J。2此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量，且误差很大。显然，在实验探究经过中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作经过帮助
33、分析一下，造成较大误差的主要原因是：例25解：101960.12小车质量没有远大于钩码质量；没有平衡摩擦力；操作错误：先放小车后开电源7验证机械能守恒定律本实验要求验证自由下落经过中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。1要多做几次实验，选点迹清楚，且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。2用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，利用“匀变速直线运动中间时刻的即时速度等于该段位移内的平均速度，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证及2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量221mv能否相等。3由于摩擦和空气阻力的
34、影响，本实验的系统误差总是使221mvmgh4本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。例26、在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学根据正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。1这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_,应记作_cm。2该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_，而动能的增加量为_，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这
35、样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_动能的增加量，原因是_。3另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因而他用vB=gt计算跟B点对应的物体的即时速度，得到动能的增加量为_，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量_动能的增加量,原因是_。例26解：1OC，15.7021.22m，1.20m，大于，v是实际速度，由于有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能；31.23m，小于，v是根据自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大。例27、08全国卷1.6分如
36、下图，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。1若选定物块A从静止开场下落的经过中进行测量，则需要测量的物理量有_。物块的质量m1、m2；物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间；绳子的长度。2为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出下面建议：绳的质量要轻；在“轻质绳的前提下，绳子越长越好；尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇摆；两个物块的质量之差要尽可能小。以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_。3写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_。例2
37、7、解：(1)或；2；3例如：“对同一高度进行屡次测量取平均值，“选取受力后相对伸长尽量小的绳子等等。解析：1通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律，即验证系统的势能变化及动能变化能否相等，A、B连结在一起，A下降的距离一定等于B上升的距离；A、B的速度大小总是相等的，故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间。2假如绳子质量不能忽略，则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能，进而为验证机械能守恒定律带来误差；若物块摇摆，则两物体的速度有差异，为计算系统的动能带来误差；绳子长度和两个物块质量差应适当。3屡次取平均值可减少测量误差，绳子伸长量尽量小，可减少测量的高度的准确度。【考
38、点】验证机械能守恒【点评】此题为一验证性实验题。要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判定怎样减小实验误差。把握各种试验方法是解题的关键。例28、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下图。O为一个点，A、B、C为从适宜位置开场选取的三个连续点其他点未画出。已知打点计时器每隔0.2秒打一个点，当他的重力加速度为9.8m/s2，那么：1纸带的端填“左或“右及重物相连；2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；3从O点到2间中所取的点，重物重力势能的减少量Ek=能
39、动能增加Ek=。结果取3位有效数字例28解：1左2B31.881.84例29、用如下图的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有沟通电频率为50Hz和直流电两种输出，重锤从高处由静止开场落下，重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的进行测量，即可验证机械能守恒定律。1一同学按如下步骤进行实验：A用天平测量出重锤的质量；B按图示的装置安装器件；C将打点计时器接到电源的直流输出端上；D接通电源后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；E换用另外纸带，重复步骤D；F选取适宜的纸带；G测量所选纸带上某些点之间的距离；H根据测量的结果计算重锤下落经过中减少的重力势能和它增加的
40、动能，比拟二者能否相等。指出其中没有必要进行的步骤是；操作不恰当的步骤是。2利用这个装置可以以测量重锤下落的加速度数值。这位同学打出的纸带如下图，A点为打下的第一个点，0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，请你根据这条纸带推算此落体经过的加速度a为m/s2。保留三位有效数字3某同学根据第2问求的的加速度数值计算重力势能的变化量EP，进而验证机械能守恒定律定律，试分析其合理性。例29解：(1)AC(2)9.58(3)不合理计算EP取当地的重力加速度例30、在“验证
41、机械能守恒定律的实验中，(1)选出一条纸带如下图，其中O点为起始点(速度为零)，A、B、c为三个计数点，打点计时器通以50Hz沟通电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=1113cm，OB：=1769cm，Oc=2590Cm。在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为m，取g=98ms2，根据以上数据当打点针打到B点时，重锤的重力势能比开场下落时减小了_这时它的动能是_论是：在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒为增加该实验小组实验结果的可靠性，你以为应该_(2)该同学从实验结果发现，当使用钩码拉动纸带下落时，加速度比实际的重力加速度小为了有效地缩小这个实验测得的加速度及实际的重力
42、加速度之差，请你提出一个有效的改良方法：_(3)本实验得到的数据及机械能守恒存在一定的差距，你在实验中碰到这种情况时处理的做法是：例30解：(1)1.734m1.704m(讲明：本小题中若学生计算误差不大，均给全分)(2+2分)能够重复进行屡次实验或在一次下落经过中测出多个位置的速度，比拟重物在这些位置上动能和势能之和(讲明：答对其中一个即可)(1分)(2)将钩码换成大质量的重锤(2分)(3)分析误差原因、改良实验方案、改良测量手段(讲明：答对其中一个即可)(1分)例31、某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒1实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材
43、怎样判定导轨能否水平？2如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.210-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为m/s在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、和文字讲明并用相应的字母表示3本实验通过比拟和在实验误差允许的范围内相等用测量的物理量符号表示，进而验证了系统的机械能守恒例31解：1接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则讲明导轨是水平的或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动2分20,522分0.432分滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s1分滑块的质量M1分mgs1分21()()2dmMt+?1分例32、1某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、