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1、专题七物理实验【专题复习定位】.熟知各种器材的特性。1 .熟悉课本实验，抓住实验的灵魂实验原理，掌握数据处理的方法，熟知两 类误差分析。3,利用所学过的知识，对实验器材或实验方法加以重组，完成新的实验设计。第16讲力学和光学实验题型1纸带类实验1.纸带的三大应用利用逐差法求解平均加速度(如图1)X4XX4X右一X2利用平均速度求瞬时速度：勿+1=/。(3)利用速度一时间图象求加速度。2 .光电门的应用(1)求瞬时速度：把遮光条(宽度为通过光电门的时间。内的平均速度看作遮光条经过光电门的瞬时速度，即。=4。/ a I求加速度：假设两个光电门之间的距离为3那么利用速度与位移的关系可求加速3 .实验
2、的技巧(1)要根据实验原理来判断是否需要平衡摩擦力，知道正确平衡摩擦力的方法。(2)要清楚钩码(或砂桶)与小车之间的质量关系，并且要清楚在仪器创新或实验原 理创新的情形下，该条件是否需要调整。偏大，故A错误；假设钢球下落过程中存在空气阻力，那么有重力势能减少量大于 钢球的动能增加量，即ApAk,故B错误；实验中所求速度是遮光条的速度, 比钢球速度略大，导致AkAp,故C正确。【拓展训练4】（2021 浙江新高考测评卷六）某实验小组利用如图12所示的实验 装置探究加速度与力的关系。图中小车A的质量为连接在小车后的纸带穿 过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板 上，钩
3、码5的质量为根，。为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改 变5的质量，记下力传感器的不同读数 不计绳与滑轮的摩擦。打点计纸带及臀小车A定滑轮厂图12（1）在实验过程中（选填“需要”或“不需要”）满足“小车A的质量M 远大于钩码B的质量m”这一条件。在实验中得到的一条纸带，从比拟清晰的点起，每五个点取一个点作为计数 点，分别标上序号，如图13所示。（单位:cm）图13打点计时器所用交变电流的频率为50 Hz,每隔0.02 s打一个点。那么当纸带上打出计数点2时钩码B的速度大小为 m/s,小车的加速度大小为m/s1结果均保存2位有效数字）。实验完毕后，某同学发现实验时电源的电压小于220
4、 V,那么加速度的测量值 与实际值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变” ）o（4）某同学在做“研究小球做平抛运动”实验时，用数码相机的连拍功能，每隔 相等时间曝光一次，记录下运动轨迹上的几个位置，但没有标记竖直方向，如图 14所示。图14那么根据这几个点能否确定竖直方向(选填“能”或“否”)？答案 不需要(2)0.18 0.16 (3)不变(4)能解析(1)该实验可以用力传感器测量绳子的拉力，故不需要满足小车的质量远 大于钩码的质量这一条件。(2)纸带上打出计数点2时小车的速度大小为V2 =(3.52+3.68) X 102X0.1-2m/s=0.36m/s,根据动滑轮特点，可知钩码的速度大小
5、为。8=/2=018 m/s；由题意知时 间间隔T=0.1 s,根据纸带可知连续相等时间间隔内的位移差为Ax=0.001 6m, Ay由 xaT1 可知 1=下=0.16 m/s2o根据中所得到的加速度的表达式可知，加速度与电源电压无关，所以加速 度的测量值与实际值相比是不变的。(4)能。连接首尾两个位置，连线上找出三等分点，与中间两球对应连接的直线 即为竖直方向，因此能确定竖直方向。题型4选修34、35实验入射小球也 被碰小球例4 (2021浙江名校协作体开学联考)小明同学在做“探究碰撞中的不变 量”的实验，装置如图15甲所示。单位:cmOMP N12.50,:22.50 .,0 M P N
6、35.00甲乙图15关于本实验，以下说法正确的选项是 OA.斜槽末端的切线必须水平，目的是使两球碰撞时动能无损失B.入射小球和被碰小球的质量必须相等，且大小相同C.入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放D.入射小球在下滑过程中受摩擦力，但实验结果不会因此产生系统误差某次实验中得出的落点情况如图乙所示，那么入射小球质量mi和被碰小球质量 加2（机1 加2）之比为 o假设只用其中一个小球进行实验，那么该装置也可用于探究做功与物体速度变化 的关系。实验过程中，小球从斜槽不同高度处静止释放，释放点离桌面的高度用 ”表示，落地点和抛出点之间的水平位移为工。斜槽对小球的摩擦力不可忽略。以下图象中，关于
7、“和的关系正确的选项是答案（1）CD （2）7 : 2 （3）D解析（1）为了保证每次小球都做平抛运动，那么斜槽末端必须水平，而不是为了 使两球碰撞时动能无损失，故A错误；为了保证小球碰撞为对心碰撞，且碰后 不反弹，两小球应该等大，且入射小球的质量大于被碰小球的质量，故B错误; 为了保证每次碰撞前入射小球的速度相同，所以入射小球每次都要从斜槽同一高 度由静止释放，故C正确；入射小球在下滑过程中虽然受摩擦力的作用，但只 要保证入射小球到达斜槽末端的速度相同即可，所以实验结果不会因此产生系统 误差，故D正确。小球做平抛运动抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，根据动量、1Tl守恒定律有mVo
8、t=mVt+m2V2t,即机10P=如0/+m2。乂代入纸带数据有一=miON357OP-ONT 22.50 -12.50 = 2 （3）设小球与斜槽间的动摩擦因数为，斜槽与水平面夹角为仇桌面到地面的高 度为h,斜槽水平局部对小球的摩擦力做的功为胸，对小球根据功能关系可得 HmgH“mgcosWo=mvi,又因为落地点和抛出点之间的水平位移为%,dill （/乙那么有x=vot, hgt2,联立三式整理得1 产 （）丫选项D正确。【拓展训练5】（2021 ,浙江金华市浦江中学仿真模拟）如图16甲所示，某学习小组在实验室做“探究单摆的振动周期与摆长的关系”及“利用单摆测定当地重 力加速度”的实验
9、。0 0.50 1.00 1.50 2.00 z/s甲丙图16（1）从图乙可知，摆球的直径为。=mm。假设利用拉力传感器记录拉力随时间变化的关系，由图丙可知，该单摆的周期丁 答案 (1)19.00 (2)2.00解析 （1）摆球的直径为。=1.9 cm + 0.05 mm X 0=19.00 mmo摆球每个周期两次经过最低点，每个周期包含两个拉力最大值，所以该单摆的周期T= 2.00 So【拓展训练6】如图17所示，某同学用“插针法”测定一块两面不平行的玻璃砖的折射率，以下是几个主要操作步骤:17a.在平木板上固定白纸，将玻璃砖放在白纸上;b.用笔沿玻璃砖的边缘画界面A4和B9（如图甲所示）；
10、c.在A4上方竖直插针P、。2；d.在39下方竖直插针P3、P4,使Pi、。2、。3、尸4在一条直线上，如图甲。以上步骤有错误的选项是（填步骤的字母代号）。改正了错误操作并进行正确的操作和作图后，该同学作出的光路图如图乙所 示，其中PP2垂直于测量画出了的角度，那么该玻璃砖的折射率=f +cos 6答案（1 ）b d （2）7v、7cos p解析（1）用“插针法”测定玻璃砖的折射率实验中，不能用玻璃砖的光学面边 界代替直尺，因为可能会损坏玻璃砖的光学界面，故b步骤错误；确定P3、P4 的位置时应透过玻璃砖观察，使尸3挡住尸1、尸2的像，P4挡住P3及尸1、尸2的像, 而不是使尸1、02、P3、
11、04在一条直线上，d步骤错误。（2）由题图乙易得:_ sin i _ sin (90 。)_ cos 8-sin r-sin (90) cos /3专题强化训练题组练1.（2021 浙江宁波十校3月联考）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中： 实验室准备了以下实验器材：一端带有定滑轮的长木板、小车、电磁打点计 时器、复写纸、纸带、带细线的小盘。还需要选用的器材为图中的（填 器材所对应的字母）。（2）在本实验中，以下操作有利于减小实验误差的是 oA.把长木板一端垫高以平衡摩擦力B.调整滑轮高度，使得拴小车的细线保持水平C.实际操作时，先接通打点计时器的电源，再释放小车D.用图象研究“一方的关系
12、时，应多打几条纸带E.祛码盘及祛码总质量可增至小车和车上祛码总质量的一半如图1所示是实验时打出的一条纸带，A、B. C、。、为每隔4个点取的计数点，据此纸带可知打出该纸带时的小车加速度为 m/s2 （保存2位有效数字，电源频率为50 Hz）。ABC D E F cm1|叩，川|叫川；|1111|川1|川1向|川1|川1|1川|11疝叫1川1川|1111|叫1；11|川1|I0 123456789 10图1答案（l）ACE （2）ACD （3）0.43（0.400.45）解析（1）本实验用刻度尺测量纸带上点痕之间的距离，电磁打点计时器本身是 计时仪器，不需要秒表，使用的是低压交流电源，而电池提供
13、的是直流电，需要 天平测量小车及钩码的质量，故A、C、E正确，B、D错误。要使细线拉力等于小车受的合外力，就必须先平衡摩擦力，把长木板一端垫 高以平衡摩擦力，故A正确；调整滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行， 让力的方向和位移方向在同一直线上，可以减小误差，故B错误；应该先接通 电源，后放开小车，故C正确；用图象研究。一方的关系时，应多打几条纸带， 以便选出合适的纸带测量，减小测量误差，故D正确；要使钩码的重力大小等 于细线的拉力，就要保证钩码的质量远小于小车的总质量，故E错误。（3）由图可知 1.00cm, AC=2AO cm, AD=4.20 cm, AE=6.50 cm, AF=9.2
14、0 cm,那么LOO cm, X2 = BC= 1.40 cm, X3 = CO=L80 cm, x4DE2.30 cm,X5 EF2J0 cm,（川+期）（Xl+l2）6T2=0.43 m/s2o2.（2021 浙江稽阳联谊学校联考）为探究合力与两个分力之间的关系，某同学设计 了如图2所示的实验装置，细线一端固定在立柱上，另一端跨过滑轮与弹簧测力 计相连。实验时，所挂的钩码保持不变，移动弹簧测力计到不同位置，发现a 越大、弹簧测力计示数方也越大。本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中的示数F为 No为了更清楚地了解尸随。变化的关系，该同学记录下不同位置时。与方的具体数值。假设该同学在实验中
15、的操作都是正确的，那么在误差允许范围内，他能发现以下为定值的是FA.a sin2一 F以下为定值的是FA.a sin2一 Fa B/cos,c- sin a答案(1)3.6D.Fcos a(2)B解析(1)由图可直接读出弹簧测力计的示数为3.6N。(2)对钩码受力分析如下图由于滑轮处是活结，那么三角形为等腰三角形，由共点力的平衡条件可得吆=aa2Fcost,那么定值为Fcosy,应选项B正确。3.(2021 广东百师联盟联考)探究小组的同学在某星球模拟实验舱内的地面上，利 用如图3甲所示的装置对平抛运动进行探究。悬点O正下方尸点处设有水平放 置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能被瞬间熔断，由
16、于惯性，小球将做平 抛运动。利用频闪数码照相机对小球的运动连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前， 拍下了小球做平抛运动过程的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。以 b、c、d为连续四次拍下的小球位置，照相机连续拍照时间间隔是0.10 s,坐标 纸方格实际尺寸如图乙中的坐标所示，小=2.24,那么：图3(1)该星球模拟实验舱内的重力加速度大小为 m/s%结果保存2位有效数字）。小球经过a位置时的速度大小为 m/s（结果保存3位有效数字）。答案(1)4.0 (2)0.448解析 （1）竖直方向上有Ay=L=g72得m/s2=4.0 m/s2o小球做平抛运动，水平方向的初速度为x 0.04Vq=t=oTm
17、/s = 0.4 m/sb点竖直方向的速度为），=券=皆b点竖直方向的速度为），=券=皆m/s=0.6 m/svay=VbygfT= (0.60.4 X 0.1)m/s=0.20 m/s 那么。点的速度为 &/=济+*3，=0.2小01/5=0.448 m/so4.（2021 浙江91高中联盟期中）某同学在“用双缝干涉测量光的波长”的实验 中，实验装置俯视图如图4所示。（1）某同学经过初步调试后，看到了比拟模糊的条纹，为了在屏上得到清晰的条 纹，以下操作正确的选项是（填选项前的字母）。（说明：图左侧为前方）A.旋转测量头B.上下拨动金属拨杆C.左右拨动金属拨杆D.前后拨动金属拨杆该同学通过测量
18、头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分 划板中心刻线不平行，如图5所示，假设要使两者对齐，该同学应（填选 项前的字母）。图5A.仅左右转动透镜B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝D.仅旋转测量头答案(1)C (2)D解析(1)使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，所以需要左右移动 拨杆，故C正确，A、B、D错误。(2)发现里面的亮条纹与分划板中心刻线不平行，假设要使两者对齐，该同学应调 节测量头，故A、B、C错误，D正确。5.(2021 辽宁葫芦岛市高考一模)为了验证动量守恒定律，某同学使用如图6甲所 示的气垫导轨装置进行实验。其中Gi、G2为两个光电门，它们与数字计时器相 连，当
19、两个刚性滑行器通过Gi、G2光电门时，光束被滑行器上的挡光片遮挡的 时间称为光电门的挡光时间。预先测得滑行器连同挡光片的总质量分别为两挡光片宽度均为该同学想在水平的气垫导轨上，只利用以上仪 器验证动量守恒定律，请回答以下问题：V乙n挡光片n m挡光片图6(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平。在不增加其他测 量器材的情况下，调气垫导轨水平的步骤是：接通气垫导轨装置的电源，调节导 轨下面的螺母，假设质量为M的滑行器放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止, 或者轻推质量为M的滑行器，质量为M的滑行器分别通过光电门Gi、G2的时 间，那么气垫导轨水平。用游标卡尺测量两挡光片的宽度如图
20、乙所示，那么。=o 将质量为M的滑行器静置于两光电门之间，将质量为m的滑行器置于光电门 Gi右侧，用手推动质量为机的滑行器，使质量为机的滑行器获得水平向左的速 度经过光电门Gi并与质量为M的滑行器发生碰撞且被弹回，再次经过光电门 Gio光电门Gi先后记录的挡光时间为川、九2,光电门G2记录的挡光时间为A亥。在本次实验中，假设表达式（用 /、机、如、九2、Mi 表示）在误差允许的范围内成立，那么动量守恒定律成立。答案 (1)相等 (2)5.75 mm(0.575 cm； 5.75X 10 3m)(3)m解析（1）实验开始，轻推滑行器，假设滑行器做匀速直线运动，滑行器通过光电 门的速度相等，那么光
21、电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平。（2）两挡光片的宽度 0=5 mm+15X0.05 mm = 5.75 mmo（3）质量为根的滑行器两次经过光电门Gi的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为01质量为M的滑行器经过光电门G2的速度。2* 根据动量守恒定律得mv=Mv2mvt 整理得加岛+山6.（2021 浙江高中强基联盟12月统测）某实验小组的同学利用图7所示装置验证 机械能守恒定律。AAZ/要知道实验数据、图象的处理方法和运用数学知识解题的技巧。【例1】（2021 浙江温州市3月适应性测试）赵同学用如图2甲所示的装置做“探 究加速度与力的关系”实验。正确补偿阻力后，挂上装有
22、砂的砂桶，得到如图乙 所示的纸带，打点计时器所使用的交流电频率为50 Hz,那么小车的加速度为 m/s1保存2位有效数字），由此可判断砂桶质量（选填“满足”或“不满足”）本实验要求。图2钱同学仍用图2甲装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。重新调整实 验装置后，获取了一条新的纸带，利用实验数据绘制成如图3所示的。一，图象, 发现其图线末端发生了弯曲，以下四个操作中，你认为最可能是图3A.实验前没有补偿阻力B.实验前补偿阻力时板垫起得太高C.砂桶质量不满足实验要求D.没有调节好定滑轮的高度答案2.0不满足D 解析 由于交流电频率为50Hz,且每相邻两个计数点之间还有一个计时点，那么图8他们
23、先用游标卡尺测出小钢球的直径，如图8甲所示读数为 cm,同时测出其质量为16.70 g；接着读出两个光电门的位置如图乙所示，其中8光电门 的位置为65.10 cm, A光电门的位置为 cm。他们把小钢球由悬挂点静止释放，同时启动光电门记录小钢球经过两个光电门所用的时间分别为力=6.50 ms,亥=4.52 ms,那么小钢球由A光电门落到8光电门的过程中，减少的重力势 能为 J,经过A光电门的速度为 m/so （当地的重力加速度取9.8m/s2）（两空结果保存2位有效数字）。答案 1.59 30.50 0.057 2.4解析 游标卡尺的主尺读数为15 mm,游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对
24、齐，游标尺的读数为0.9 mm,所以游标卡尺的读数为15 mm+0.9 mm= 15.9 mm = 1.59 cm。A光电门的位置是30.50 cm。小钢球由A光电门落到B光电门的过 程中，减少的重力势能E=mg=16.70）10-3x9.8X（65.10 30.50）10-2=59 X0-20.057 Jo小钢球经4光电门时的速度是办=二 八=八-3 m/s = 2.4m/s。6.50 X 10、7.2021 浙江新高考创新卷（二）某学习小组利用如图9甲所示的装置探究功与速 度变化的关系，在水平轨道上固定一个光电门，用重物通过细线牵引小车，实验 中祛码盘总质量m不变，通过改变小车释放点到光电
25、门的距离L进行屡次实验, 实验时要求每次小车都从静止释放。实验前先用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，那么d=cm；想要完成实验探究，还需要测量的物理量有： 假设要使得合外力做的功等于绳的拉力做的功，应采取措施；(4)实验中改变L测量多组数据，作出的图象符合实际的是 0答案 1.135 (2)小车的质量以及小车通过光电门时遮光条的遮光时间，细线与轨道平面平行且要平衡小车与木板之间的摩擦力(4)D解析(1)用游标卡尺测遮光条的宽度 d=. cm + 7X0.05 mm = 1.135 cmo验探究，还需要测量的物理量有小车的质量M以及小车通过光电门时遮光条的 遮光时间to(3)假设要使得合外
26、力做的功等于绳的拉力做的功，应使细线与轨道平面平行且要 平衡小车与轨道之间的摩擦力。(4)根据卬=%102可知wv图线为D。相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.02 sX2 = 0.04 s,由逐差法可得，小车的加速度为a=速度为a=(7.93-3.32-3.32) X W24X0.042m/s2=2.0 m/s2；本实验中要使小车受到的合力等于砂和砂桶的重力，需要满足砂和砂桶总质量远小于小车质量，根据牛YYI,、顿第二定律可得T=mg=Ma,解得=谓，由于mM,那么加速度较小，而实 验中小车加速度较大，故可判断砂桶质量不满足本实验要求；由图3所示v-t 图线可知，图线末端斜率变小，那么加速度
27、变小，可知是小车所受合力减小。A、B、C选项所述情况中小车合力均保持不变，当滑轮高度调节中没有使细绳 与木板平行时，假设滑轮过低，随着小车靠近滑轮，细绳拉力水平分力减小，同时 竖直向下的分力增大，导致支持力增大，进而摩擦力增大，合力减小，故最可能 是没有调节好定滑轮的高度，应选项D正确。【拓展训练1】（2021 浙江金华市浦江中学仿真模拟）某实验小组准备用图4甲： 探究加速度与力、质量的关系；乙：探究功与速度的关系；丙：验证机械能守恒 定律。打点计图4以下图中的一些实验器材三个实验都需要选用的有三位同学正确操作后获得了一系列纸带，图5是某位同学实验中打出的一条纸带 的一局部（单位：cm）,假设
28、打点计时器所使用交流电源的频率为50 Hz,那么打点计 时器打“2”点时，小车的速度为 m/s（结果保存2位有效数字）。是哪个实验中打出的一条纸带 o123456M【i 113.89*9.34-V12.65图5答案AC 0.97丙解析这三个实验都需要通过打点计时器记录纸带运动，通过研究纸带上点迹分 布的情况来进行实验研究，研究纸带上点迹分布情况时需要用刻度尺来测量点间 距，A、C正确；打点计时器就是一个计时的仪器，不需要秒表，B错误；利用 重物自由落体验证机械能守恒定律，原理是mg/z=，w2,两边的质量可以抵消， 不需要天平，D错误。 一3.89 X10-2打“2点时，小车的速度。=-57m
29、 m/s = 0.97 m/so图中的纸带上各点之间的距离逐渐增大，不是乙实验中打出的纸带，相邻相等时 间内的位移之差八=(3.89 cm1.75 cm) 1.75 cm=0.39 cm=0.003 9 m,= (6.42 cm 3.89 cm) (3.89 cm1.75 cm) = 0.39 cm = 0.003 9 m, Ax3 = (9.34 cm 6.42 cm) (6.42 cm3.89 cm) = 0.39 cm = 0.003 9 m, Ax4 (12.65 cm 9.34 cm)-(9.34 cm-6.42 cm)=0.39 cm=0.003 9 m,那么物体运动的加速度 a=
30、9J5 m/s2,接近重力加速度，所以是丙实验得到的纸带。【拓展训练2】(2021 浙江6月选考)在“验证机械能守恒定律”实验中，小王 用如图6甲所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的 一局部如图乙所示。点是打下的第一个点，A、B、。和。为另外4个连续打 下的点。甲A.B.C1cm 219 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34D ljllll|lllll乙图6为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的重物的交流电频率为50 Hz,重物质量为200 g,当地重力加速度g=9.80m/s2, 那么从。点到。
31、点，重物的重力势能变化量的绝对值公弓|=J、C点的动 能Ekc=J（计算结果均保存3位有效数字）。（3）比拟kc与|AEpl的大小，出现这一结果的原因可能是。A.工作电压偏高B.存在空气阻力和摩擦力C.接通电源前释放了纸带答案（1）阻力与重力之比更小（或其他合理解释）（2）0.547（0.542-0.550 者B对）0.588（0.5700.590 者B对）（3）C解析（1）在验证机械能守恒实验时阻力越小越好，因此密度大的重物，阻力与 重力之比更小。（2）由图中可知OC之间的距离为xoc=27.90 cm,因此重力势能变化量的绝对值 为|A%|=mgxoc=0.2X9.8X0.279 0J=0
32、.547J；匀变速直线运动的时间中点的速 曲田十、i、r 2乙 til、士f n xbd 0.330 00.233 0度等于这段时间的平均速度，贝110c=万牙=0乂八,om/s = 2.425 m/s,因乙 1Z A U.UZ此。点的动能为 2 J = 0.588 Jo工作电压偏高不会影响实验的误差，存在摩擦力会使重力势能的减少量大于 动能的增加量，只有提前释放了纸带，纸带的初速度不为零，下落到同一位置的 速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。题型2弹簧、橡皮条类实验.模型介绍力学实验中用到弹簧或橡皮条的实验有探究求合力的方法、探究做功与小车速度 变化的关系。1 .探究求合力的方
33、法（1）实验原理使一个力的作用效果跟两个力的共同作用效果相同。Q）操作关键每次拉伸时结点位置0必须保持不变；记下每次各力的大小和方向；画力的图示时应选择适当的标度。【例2】（2021浙江丽水、湖州、衢州4月质检）（1）图7中，“探究求合力的方 法”“研究平抛运动”两实验均需使用的器材是（填写器材名称）。11_2邛_5_8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33图7图7在“探究求合力的方法”实验中，通过对拉的方法来选择两个弹簧测力计， 方案一：两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉（图8甲），
34、方案二：两弹簧测力 计置于水平桌面对拉（如图乙），以下说法正确的选项是（多项选择）。A.弹簧测力计使用前必须进行调零B.实验时，两个弹簧测力计的量程需一致C.假设方案一的两弹簧测力计读数相等，那么可正常使用D.假设方案二的两弹簧测力计读数相等，那么可正常使用3.1() N乙乙2.10 NC4.80 N在“探究求合力的方法”的实验中，某实验小组使用的弹簧测力计量程为5.00 N,将橡皮条一端固定，先用两只弹簧测力计将橡皮条另一端拉到某一位置，标 记为O点，紧靠细绳标记A、3两点，并记录弹簧测力计读数：然后用一只弹簧 测力计将其拉至。点，标记紧靠细绳的。点，并记录弹簧测力计读数，该小组 完成的局部
35、实验数据记录在图丙中。按实验要求完成作图；结合图丙，分析实验过程与结果，以下措施对减小实验误差有益的是 （多项选择）。A.适当增加橡皮筋的原长B.适当增大两细绳的夹角C.增大A、B两点到。点的距离D.增大弹簧测力计的拉力答案刻度尺（2）AD （3）见解析BC解析（1） “探究求合力的方法”中，需要使用刻度尺作力的图示，“研究平抛 运动”的实验中，需要使用刻度尺测量物体的位移，即两个实验中都要使用刻度 尺。弹簧测力计在使用前必须进行调零，实验中使用的两个弹簧测力计，其量程 可以不同；方案一中竖直悬挂时，上面的弹簧测力计由于自身重力作用而弹力偏 大，下面的弹簧测力计由于自身重力作用而弹力偏小，假设
36、两弹簧测力计读数相等, 那么不能使用，假设方案二的两弹簧测力计读数相等，那么可正常使用，应选A、Do 作图如下：1.00 N 1I增加橡皮筋的原长对实验没有影响；图中两分力的夹角较小，根据平行四边形 的特点，适当增大两细绳的夹角，可以使作图更精确，从而减小实验误差；绳子 的作用是显示出力的方向，增大A、3两点到。点的距离，可以提高分力方向的 精确度，从而减小实验误差；弹簧测力计的量程为5.00N,图中合力已经到达了 4.80 N,所以不能再增大弹簧测力计的拉力，应选B、Co【拓展训练3】如图9,是“探究功与速度变化的关系”的局部实验装置图。那么先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑，那
37、么，应把垫块 (“左移”或“右移”)。图10是正确平衡摩擦力后在实验中得到的一条纸带，那么，在A、B、。三个计数点中应测量点的速度才符合实验要求；,3年2.21 卜 2.83 小 3.22 ,卜 3.22 + 3.22 A BCcm图10(3)关于该实验的考前须知，以下说法正确的选项是。A.每根橡皮筋的规格必须相同B.打点计时器接通电源的同时必须释放小车C.每次实验，小车必须从同一位置由静止释放D.改变橡皮筋的条数后，必须重新平衡摩擦力以橡皮筋对小车做的功W为纵坐标，小车获得速度的平方。2为横坐标，得到 如下图的关系图。根据你所学的知识，图象斜率的物理意义是答案 左移(2)C (3)AC (4
38、)小车质量的一半题型3力学创新拓展实验1 .创新型实验的特点以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和力学定律设计实验。将实验的基本方法控制变量法，处理数据的基本方法图象法、逐差 法，融入到实验的综合分析之中。2 .创新型实验的处理(1)根据题目情景，抽象出相应的力学模型、运动过程，根据相应规律列出关系 式，从而明确实验的理论依据。应用原理公式或图象法处理实验数据，结合物体实际受力情况和理论受力情 况对结果进行分析。【例32021 浙江绍兴(新昌、浦江、富阳)三校联考某实验小组用如图11甲 所示的实验装置验证机械能守恒定律。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢 球静止于A点。在钢球底部竖直地粘住
39、一片宽度为d的遮光条。在A的正下方 固定一光电门。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间 /可由计时器测出，取。=，作为钢球经过A点时的瞬时速度。记录钢球每次下落 的高度h和计时器示数,计算并比拟钢球在释放点和A点之间重力势能的变化 量大小与动能的变化量大小Ak,就能验证机械能是否守恒。图11(1)用&=%/4计算钢球动能变化量的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数 如图乙所示，其读数为 emo某次测量中，计时器的示数为0010 0 s,那么钢球经过A时的速度v=m/s(保存3位有效数字)。下表为该实验小组的实验结果：AEp(X10-2J)4.8929.78614.6919.5
40、929.38AEk(X10-2J)5.0410.115.120.029.8从表中发现AEp与反之间存在差异，可能造成该差异的原因是 oA.用E?=mgh计算钢球重力势能的变化量大小时，钢球下落高度h为测量释放 时钢球球心到球在A点时底端之间的竖直距离B.钢球下落过程中存在空气阻力C.实验中所求速度是遮光条的速度，比钢球速度略大答案(1)1.50 1.50 (2)C解析(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,需估读一位，所以读数为1.50 cm；钢球经过A点的速度为v=4=L50 m/So表中的Ap与Ak之间存在差异，且有AEkAp;钢球下落高度为测量释 放时钢球球心到球在A点时底端之间的竖直距离，测量的高度h偏大，那么AEP