高考物理「臨門衝刺系列」-----力學實驗
出卷人：
一、 **彈力和彈簧伸長的關係
例題1：某同學**彈力與彈簧伸長量的關係。
（1）將彈簧懸掛在鐵架台上，將刻度尺固定在彈簧一側，彈簧軸線和刻度尺都應在______方向（填「水平」或「豎直」）；
（2）彈簧自然懸掛，待彈簧______時，長度記為l0，彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為l1至l6，資料如下表表：
表中有乙個數值記錄不規範，代表符號為_______。由表可知所用刻度尺的最小長度為______。
（3）下圖是該同學根據表中資料作的圖，縱軸是砝碼的質量，橫軸是彈簧長度與_________的差值（填「l0或lx」）。（4）由圖可知彈簧和的勁度係數為_________n/m；通過圖和表可知砝碼盤的質量為_________g（結果保留兩位有效數字，重力加速度取9.8m/s2）。
二、驗證力的平行四邊形
1、實驗方法
2、實驗步驟：主要步驟如下四個圖：
1）在圖乙中，用兩個彈簧測力計互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點到達某一位置o，記下讀出和描下
2）在圖丙中，用乙個彈簧秤把細繩套的結點拉到讀出描下
例2、某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證「力的平行四邊形定則」。彈簧測力計a掛於固定點p，下端用細線掛一重物m。彈簧測力計b的一端用細線繫於o點，手持另一端向左拉，使結點o靜止在某位置。
分別讀出彈簧測力計a和b的示數，並在貼於豎直木板的白記錄o點的位置和拉線的方向。
(1)本實驗用的彈簧測力計示數的單位為n，圖中a的示數為_______n。
(2)下列不必要的實驗要求是請填寫選項前對應的字母)
(a)應測量重物m所受的重力 (b)彈簧測力計應在使用前校零
(c)拉線方向應與木板平面平行
(d)改變拉力，進行多次實驗，每次都要使o點靜止在同一位置
（3）該同學的實驗結果如右圖，其中a為固定橡皮條的圖釘，o為橡皮條與細繩結點的位置。圖中是力f1與f2的合力的理論值是力f1和f2的合力的實測值。
（4）在本實驗中，以下說法正確的是（）
a、必須使分力與合力在同一平面內 b、將橡皮條拉得越長，實驗誤差就越小
c、若保持兩分力的方向不變，則將兩分力大小各增大1倍，合力將變為原來的2倍，且方向不變
d、只要結點位置不變，無論兩分力如何改變，其合力不會改變
（5）某次實驗中,該同學發現彈簧測力計a的指標稍稍超出量程,請您提出兩個解決方案。
例3、某**小組做「驗證力的平行四邊形定則」實驗，將畫有座標軸（橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1mm）的紙貼在桌面上，如圖（a）所示．將橡皮筋的一端q固定在y軸上的b點（位於圖示部分除外），另一端p位於y軸上的a點時，橡皮筋處於原長．
現使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將p端拉至o點，此時觀察到兩個拉力分別沿圖（a）中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數讀出兩個拉力的大小分別為f1=4.2n和f2=5.6n．用5mm長度的線段表示1n的力，以o點為作用點，在圖（a）中畫出力f1、f2的圖示，然後按平行四邊形定則畫出它們的合力f合；
三、驗證牛頓第二定律
1、實驗方法
2、實驗原理：
當一定時和成正比
當一定時和成反比
3、主要實驗注意事項
1）平衡摩擦力：（目的：使小車的合力等於繩子的拉力）
必須將 （有/無）滑輪的一端稍微墊高一些，滑輪的一端要/不要）懸掛沙桶，但小車要/不要）連著紙帶。接通電源輕推小車，使小車做運動，即打出的紙帶點跡
2）小車的質量沙桶和沙的質量（目的：使繩子的拉力等於沙桶和沙的重力）
4、實驗影象
圖1結論
圖2結論
圖b原因
圖c原因
圖乙原因
5、創新部分
圖1圖2
圖3圖4（氣墊導軌）
需要平衡摩擦力的裝置圖是
需要滿足小車質量遠遠大於重物（或沙桶和沙或鉤碼）質量的裝置圖是
圖5例4、某組同學設計了「**加速度a與物體所受合力f及質量m的關係」實驗。圖（a） 為實驗裝置簡圖，a為小車，b為電火花計時器，c為裝有細砂的小桶，d為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力f等於細砂和小桶的總重雖，小車運動的加速度a 可用紙帶上打出的點求得。
（1 ）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50hz，根據紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2（結果保留二位有效數字）；
（2）在「**加速度a與質量m的關係」時，保持細砂和小桶質量不變，改變小車質量m，分別記錄小車加速度a與其質量m的資料，在分析處理資料時，該組同學產生分歧：甲同學認為應該根據實驗中測得的資料做出小車加速度a與其質量m的圖象；乙同學認為應該根據實驗中測得的資料做出小車加速度a與其質量倒數的圖象。兩位同學都按照自己的方案將實驗資料在座標系中進行了標註，但尚未完成圖象（如圖所示）你認為同學 （填「甲」、「乙「） 的方案更合理，請繼續幫助該同學做出座標系中的圖象並從圖象中求出砂和小桶的質量為 kg （ g 取10m/s2）；
（3）在「**加速度與合力的關係「時， 保持不變，改變 ，該同學根據實驗資料做出了加速度與合力的線如圖（c），該閣線不通過座標原點，可能的原因是
例5、某研究性學習小組採用如圖所示甲的裝置來驗證物體的加速度與合外力的關係．實驗室提供的器材有：氣墊導軌、滑塊（左端裝有遮光板，總質量為m）、光電門（配接數字計時器）、公尺尺、游標卡尺、鐵架臺．實驗中，用公尺尺測得導軌頂端a與光電門所在位置b的距離為l，a、b之間的高度為h．
（1）用游標卡尺測量遮光板的寬度d，如圖乙所示，則d= cm
（2）接通氣源，讓滑塊從a端由靜止開始沿氣墊導軌向下運動，讀出遮光板通過光電門的時間為t，若遮光板的寬度用d表示，則滑塊運動到b點時的速度v= ，下滑過程的加速度a= ，所受合外力f= （用題目所給物理量的字母表示）．
（3）實驗中，保持滑塊質量不變，而且保證滑塊每次都從導軌的頂點a由靜止釋放，改變木板左端的高度，重複上面的實驗，可得到多組h和t的測量值，做出 （選填h﹣t2或h﹣）的圖象，如果圖象是線性的，便可驗證質量一定時，加速度與合外力成正比．
四、**動能定理
解題關鍵：尋找合力和速度
例6、某學習小組做「**功與速度變化的關係」的實驗如圖5所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為w。當用2條、3條……完全相同的橡皮筋並在一起進行第2次、第3次……實驗時(每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致)，每次實驗中小車獲得的速度根據打點計時器所打在紙帶上的點進行計算。
(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和________(填「交流」或「直流」)電源。
(2)實驗中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是( )
a．放開小車，能夠自由下滑即可 b．放開小車，能夠勻速下滑即可
c．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可 d．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關於橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是( )
a．橡皮筋處於原長狀態 b．橡皮筋仍處於伸長狀態
(4)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點並不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的________部分進行測量(根據圖所示的紙帶回答)。
例7、某同學利用如圖所示的裝置「**動能定理」。在氣墊導軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連。實驗時，測出光電門1、2間的距離
為l，遮光條的寬度為d，滑塊和遮光條的總質量為m，鉤碼質量為m。
(1)完成下列實驗步驟中的填空：
a．安裝好實驗裝置，其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直；
高考物理知識點之力學實驗
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