力學(xué)創(chuàng)新實驗

1、力學(xué)創(chuàng)新實驗考點一、實驗器材的等效與替換1、用電子秤替換彈簧測力計一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗證力的平行四邊形定則。（C）時電子秤的示數(shù) F。（1）如圖（a），在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺，記下水壺如圖（b），將三細(xì)線Li、L2、L3的一端打結(jié)，另一端分別拴在電子秤的掛鉤、墻釘A和水壺杯帶上。水平拉開細(xì)線Lt,在白紙上記下結(jié)點 0的位置、和電子秤的示數(shù)F i（3）如圖（c）,將另一顆墻釘 B釘在與0同一水平位置上，并將Li拴在其上。手握電子秤沿著中L2的方向拉開細(xì)線 L2,使和三根細(xì)線的方向與（2）中重合，記錄電子秤的示數(shù)F2。（4）在白紙上按一定標(biāo)度作

2、出電子秤拉力F、Fi、F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出Fi、F2的合力F 的圖示，若 ，則平行四邊形定則得到驗證。答案：（i）靜止（2）三細(xì)線的方向（3）結(jié)點0的位置（4）F和F 在誤差范圍內(nèi)重合2、氣墊導(dǎo)軌、拉力傳感器、光電門替換長木板、打點計時器某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。光電門1光電門2:細(xì)繩定滑輪2030-70 fir,導(dǎo)紈標(biāo)尺: I（i）將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離cm;測量擋光條的寬度 d,記錄擋光條通過光電門i和2所用的時間 Ati和&2,并從拉力傳感器中 讀出滑 塊受到的 拉力F，為了完成 實驗，還需 要直接測量的一 個物

3、理 量是該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì) 量？(填“是”或“否”)答案：(1)50.0(2)滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M(3)否考點二、實驗結(jié)論的拓展與延伸1、由測定加速度延伸為測定交流電的頻率某同學(xué)用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出紙帶的一部分如圖 (b)所示。該同學(xué)在實驗中沒有記錄交流電的頻率f,需要用實驗數(shù)據(jù)和其他題給條件進行推算。(1) 若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出 B點時，重物下

4、落的速度大小為 ，打出C點時重物下落的速度大小為，重物下落的加速度大小為 。(2) 已測得 9= 8.89 cm , s2= 9.50 cm , s3= 10.10 cm ;當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出f為Hz。答案：(1)29+ S2)1f(S2 + S3) 1f2(S3 - 3)(2) 402、由測定加速度延伸為測定動摩擦因數(shù)木塊打點計吋曙抵帶甲(2016云南統(tǒng)測)一學(xué)生用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)。在桌面上 放置一塊水平長木板，木板一端帶滑輪，另一端固定一打點計時器。木塊一端拖著穿過打點 計時器的紙帶，

5、另一端連接跨過定滑輪的繩子，在繩子上懸掛一定質(zhì)量的鉤碼后可使木塊在 木板上勻加速滑動。實驗中測得木塊質(zhì)量M = 150 g,鉤碼質(zhì)量 m= 50 goABCDE1:-i 1A(1)實驗開始時，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，讓繩子與木板 ；實驗中得到如圖乙所示的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E是計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔是0.10 s,所測數(shù)據(jù)在圖中已標(biāo)出，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可求得木塊運動的加速度a=m/s （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）;根據(jù)實驗原理可導(dǎo)出計算動摩擦因數(shù)的表達(dá)式尸（用M、m、g、a表示）；取g= 10 m/s2，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得尸（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。答案： 平行 （2）0.25 （3

6、）m- M “ * 0.3M Mg考點三、試題情景的設(shè)計與創(chuàng)新1、利用平拋運動探究功與速度變化的關(guān)系在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中，采用如圖甲所示裝置，水平正方形桌面距離地面高度為h,將橡皮筋的兩端固定在桌子邊緣上的兩點，將小球置于橡皮筋的中點，向左移動距離s,使橡皮筋產(chǎn)生形變，由靜止釋放后，小球飛離桌面，測得其平拋的水平射程為L。改變橡皮筋的條數(shù)，重復(fù)實驗。屮乙（1）實驗中，小球每次釋放的位置應(yīng) （填“不同” “相同”或“隨意”）。取橡皮筋對小球做功 W為縱坐標(biāo)，為了在坐標(biāo)系中描點得到一條直線，如圖乙所示，應(yīng)選為橫坐標(biāo)（選L或L2）。若直線與縱軸的截距為 b,斜率為k,可求小球與桌面間的

7、動摩擦因數(shù)為 （使用題中所給符號表示）。答案：（1）相同b4hsk2、利用鋼球擺動驗證機械能守恒定律 某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球t可由計時器測出，取v=半作靜止于A點。光電門固定在 A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間 為鋼球經(jīng)過 A點時的速度。記錄鋼球每次下落的高度 h和計時器示數(shù)t,計算并比較鋼球在釋 放點和A點之間的勢能變化大小 AEp與動能變化大小 AEk，就能驗證機械能是否守恒。（1）用AEp = mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋

8、放時的鋼球球心到 之間的豎直距離。A .鋼球在A點時的頂端B.鋼球在A點時的球心C .鋼球在A點時的底端”譴光條| 11111 1 1 H 11 1 1 11 1 1 1 1% 12用AEk = 1mv2計算鋼球動能變化的大小。用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖所示,其讀數(shù)為cm。某次測量中，計時器的示數(shù)為0.010 0 s。則鋼球的速度為 v =m/s。下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果:2AEp(X 10 J)4.8929.78614.6919.5929.38AEk( X 10 J)5.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的 AEp與AEk之間存在差異,認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的。你是否同意他

9、的觀點？請說明理由。1.50(1.491.51都算對)(3)不同意，因為空氣(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議。答案：(1)B(2)1.50(1.49 1.51 都算對)阻力會造成 AEk小于 AEp，但表中 AEk大于E p。分別測出光電門和球心到懸點的長度L和I，計算AEk時，將v折算成鋼球的速度 3、利用凹形橋模擬器測小車過橋最低點的速度)某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器凹羽橋模擬器(圓弧部分的半徑為R= 0.20 m)。托盤秤(a)完成下列填空:(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖(a)所示，托盤秤的示數(shù)為1.00 kg。(b)所示，該示數(shù)為(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖kg。N ;小車通過最低(3) 將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)。此過程中托盤 秤的最大示數(shù)為 m;多次從同一位