實驗三：驗證力的平行四邊形定則
說明：高考涉及實驗較少
(2012·浙江高考)在「**求合力的方法」實驗中，現有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧秤。
(1)為完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度係數，得到實驗資料如下表：
用作圖法求得該彈簧的勁度係數k＝________n/m。
(2)某次實驗中，彈簧秤的指標位置如圖實－3－5所示，其讀數為________n，同時利用(1)中結果獲得彈簧上的彈力值為2.50 n，請畫出這兩個共點力的合力f合；
圖實－3－5
(3)由圖得到f合＝________n。
2023年山東高考題
（1）某同學在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘字，設計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別在牆上的兩個釘子a、b上，另一端與第二條橡皮筋連線，結點為o，將第三條橡皮筋的另一端通過細胞掛一重物。
①為完成實驗，下述操作中必需的是
a．測量細繩的長度
b．測量橡皮筋的原長
c．測量懸掛重物後像皮筋的長度
d．記錄懸掛重物後結點o的位置
②釘子位置固定，欲利用現有器材，改變條件再次實驗證，可採用的方法是
2012·浙江高***
[解析] (1)根據**資料描點，然後連成一條過原點的直線，直線的斜率等於彈簧的勁度係數，
k＝n/m＝55 n/m。
(2)讀出彈簧秤的讀數為2.10 n(保留三位有效數字)；以o為頂點，畫出兩彈簧的繩套方向就是兩拉力方向，再確定並畫好力的標度，畫出兩拉力的圖示，以兩拉力為鄰邊作出平行四邊形，畫出平行四邊形的對角線，即合力f合。
(3)用刻度尺量出合力的長度，根據確定的標度算出合力的大小。
[答案] (1)如下左圖所示 55(±2內均可)
(2)2.10(說明：有效數字位數正確，±0.02內均可)如下右圖
(3)3.3(說明：±0.2內均可)
2023年山東高考題答案
（1）①bcd ②更換不同的小重物
實驗四：驗證牛頓運動定律(說明：高考熱點)
實驗特點：①控制變數法 ②平衡摩擦力 ③m<(2012·安徽高考)圖為「驗證牛頓第二定律」的實驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質量為m，小車和砝碼的總質量為m。
實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小。
(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等於小車所受的合外力，先調節長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是________。
a．將長木板水平放置，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
b．將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
c．將長木板的一端墊起適當的高度，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動
(2)實驗中要進行質量m和m的選取，以下最合理的一組是________。
a．m＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
b．m＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
c．m＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
d．m＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
(3)圖實－4－3是實驗中得到的一條紙帶，a、b、c、d、e、f、g為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數點之間的距離分別為：sab＝4.
22 cm、sbc＝4.65 cm、scd＝5.08 cm、sde＝5.
49 cm、sef＝5.91 cm，sfg＝6.34 cm。
已知打點計時器的工作效率為50 hz，則小車的加速度a＝________m/s2。(結果保留2位有效數字)
2012全國大綱卷
圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50hz的交流電源，打點的時間間隔用δt表示。在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來研究「在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關係」。
（1）完成下列實驗步驟中的填空：
①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。
②按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼。
③開啟打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標出小車中砝碼的質量m
④按住小車，改變小車中砝碼的質量，重複步驟③。
⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標註乙個計數點。測量相鄰計數點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應的加速度a。
⑥以砝碼的質量m為橫座標為縱座標，在座標紙上做出關係圖線。若加速度與小車和砝碼的總質量成反比，則與m處應成_________關係（填「線性」或「非線性」）。
（2）完成下列填空：
（ⅰ）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和應滿足的條件是
（ⅱ）設紙帶上三個相鄰計數點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和δt表示為a圖2為用公尺尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1mm，s3由此求得加速度的大小am/s2。
（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為小車的質量為
2011山東高考題
（1）某**小組設計了「用一把尺子測定動摩擦因數」的實驗方案。如圖所示，將乙個小球和乙個滑塊用細繩連線，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪短細繩後，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先後聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調整擋板位置，重複以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。
用刻度尺測出小球下落的高度h、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）
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