第22课时 力学实验(1)——纸带类和光电门类实验.pdf

2022年高考二轮复习人教版（2019）专题七第22
课时力学实验(1)——纸带类和光电门类实验

学校_________班级__________姓名__________学号__________

一、实验题

1.某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。

（1）请在下列实验器材中，选出本实验中不需要的器材：______（填编号）。
①电火花计时器②天平③低压交变电源④细线和纸带⑤砝码、托盘和小车⑥刻
度尺⑦秒表⑧一端带有滑轮的长木板
（2）安装好实验装置后，按照正确的实验操作，纸带被打出一系列点，其中一
段如图所示，可知纸带的______（选填“左”或“右”）端与小车相连。

（3）如图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4

个点未画出，则小车运动的加速度大小为______m/s2。打下E点时小车的瞬时
速度大小为______m/s。（结果均保留3位有效数字）
（4）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，频率不变，而做实验的同学
并不知道，那么加速度的测量值______。（选填“偏大”“偏小”或“不
变”）
（5）实验结束后，甲、乙两组同学分别把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸
条，再把这些纸条下端对齐，并排贴在一张纸上，得到如图甲、乙所示的两幅
图。由图可知______组实验过程中小车的加速度大，判断依据是______。

2.疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物
体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力
加速度，实验装置如题图1所示。

(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是
_____。
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。（填写各步骤前的序号）
①把刻度尺竖直固定在墙上
②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置
④打开手机摄像功能，开始摄像
(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已
知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此
测得重力加速度为_____。
(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖
直方向。从该视频中截取图片，_____（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中
的方法测出重力加速度。

3.做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图
乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：

（ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板
匀速下滑；
（ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度
a；
（ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。
①实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，
则在打d点时小车的速度大小_____（保留两位有效数字）；

②需要满足条件的方案是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；
在作图象时，把作为F值的是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和
乙”）。

4.为了测量滑块与桌面间的动摩擦因数，一同学设计了如图所示的实验装
置，A为带滑轮的滑块，B为盛有砂的砂桶。

（1）实验时，必须要进行的操作是___________。
A．用天平测量出砂和砂桶的质量
B．调整滑轮的位置，使绳与桌面平行
C．要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量
D．滑块靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
（2）该同学实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点之间还有四个点未
画出），打点计时器的交流电源频率为50Hz，根据纸带可以求出小车的加速度
a=___________（保留两位有效数字）；

（3）通过改变砂的质量，得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图
所示，纵截距为，已知当地的重力加速度为g，则滑块和轨道间的动摩擦因
数___________（用b、g表示）；

（4）实验中已测得滑块的质量为M，将其由静止释放，力传器的示数为F，滑
块运动距离为时，砂桶刚好接触地面且不反弹，滑块再滑行的距离后停止运
动，则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为___________（用F、M、、
、g表示）；的测量值与真实值相比___________（填“偏大”、“偏小”、
“不变”）。

5.在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静
止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的
第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。

①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理由是
___________