高考物理二轮复习专题力学实验.docx

专题16力学实验
1．如图所示是“测定匀变速直线运动加速度”实验中得到的一条纸带，从O点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50Hz)，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，量得s1＝1.22cm，s2＝2.00cm，s3＝2.78cm，s4＝3.62cm，s5＝4.40cm，s6＝5.18cm.

(1)相邻两计数点间的时间间隔T＝________s.
(2)打点计时器打计数点3时，小车的速度大小v3＝________m/s.
(3)计算小车的加速度大小a＝________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)

【答案】(1)0.1(2)0.32(3)0.80
2．如图所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的实验装置，他们的主要操作如下：

①安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；
②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；
③固定光电门B的位置不变，改变光电门A的高度，重复②的操作．测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度v；
④画出v—t图象．
请根据实验，回答如下问题：
(1)设小铁球到达光电门B时的速度为vB，当地的重力加速度为g，则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为__________________．(用vB、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表：
实验次数h/cmt/sv/(m·s－1)110.00.0283.57220.00.0593.39330.00.0923.26440.00.1313.05550.00.1762.84660.00.2352.55
请在坐标纸上画出v—t图象．
(3)根据v—t图象，可以求得当地重力加速度g＝________m/s2，试管夹到光电门B的距离约为________cm.(以上结果均保留3位有效数字)

(2)描点连线，如图所示．

【答案】(1)v＝vB－eq\f(1,2)gt(2)图见解析(3)9.8669.8
3．在探究“弹力和弹簧伸长的关系”时，小明同学用如图甲所示的实验装置进行实验：将该弹簧竖直悬挂起，在自由端挂上砝码盘，通过改变盘中砝码的质量，用刻度尺测出弹簧对应的长度，测得实验数据如下：

实验次数123456砝码质量m/g0306090[来120150弹簧的长度x/cm6.007.148.349.4810.6411.79(1)小明同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x—m图象如图乙所示，根据图象他得出结论：弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系，而是一次函数关系．他结论错误的原因是：__________________________________________________.
(2)作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其物理意义是：__________________，该弹簧的劲度系数k＝________N/m.(取g＝10m/s2，保留3位有效数字)
(3)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果________．(填“偏大”“偏小”或“相同”)
【解析】(1)在x—m图象中，x表示弹簧的长度而不是弹簧的伸长量，故他得出弹簧弹力与弹簧伸长量不是正比例关系而是一次函数关系的错误结论．
(2)图线与纵坐标的交点表示拉力等于0时弹簧的长度，即弹簧的原长．
图线的斜率表示弹簧的劲度系数，k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(1.50,0.1179－0.0600)N/cm＝25.9N/m.
(3)根据公式F＝kΔx计算出的劲度系数，与是否考虑砝码盘的质量没有关系，故结果相同．
【答案】(1)x—m图象的纵坐标不是弹簧的伸长量(2)未挂砝码时弹簧的长度25.9(3)相同
4、小杨在学完力的合成与分解后，想自己做实验来验证力的平行四边形定则．他找来两个弹簧测力计，按如下步骤进行实验．

A．在墙上贴一张白纸，用来记录弹簧测力计的弹力大小和方向；
B．在一个弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯，记下静止时刻弹簧测力计的示数F；
C．将一根长约30cm的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处用手对称地拉开细线，使两个弹簧测力计的示数相等，在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的示数，如图甲所示；
D．在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的示意图，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.
(1)在步骤C中，弹簧测力计的示数为________N.
(2)在步骤D中，合力F′＝________N.
(3)若________________，就可以验证力的平行四边形定则．

【答案】(1)3.00