人教版高中物理一輪復(fù)習(xí)實驗試題匯編-全套

1、實驗一研究勻變速直線運動考綱解讀1.練習(xí)正確使用打點計時器.2.會計算紙帶上各點的瞬時速度.3.會利用紙帶計算加速度.4.會用圖象法探究小車速度與時間的關(guān)系，并能根據(jù)圖象求加速度基本實驗要求1實驗器材電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片2實驗步驟(1)按照實驗原理圖所示實驗裝置，把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端，接好電源；(2)把一細(xì)繩系在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面；(3)把小車?？吭诖螯c計時器處，接通電源，放開小車；(4)小車運動一段時間后，斷開電源，取下紙帶；(5)換

2、紙帶反復(fù)做三次，選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析3注意事項(1)平行：紙帶、細(xì)繩要和長木板平行(2)兩先兩后：實驗中應(yīng)先接通電源，后讓小車運動；實驗完畢應(yīng)先斷開電源，后取紙帶(3)防止碰撞：在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動，防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞(4)減小誤差：小車的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長度的測量誤差，加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出67個計數(shù)點為宜規(guī)律方法總結(jié)1數(shù)據(jù)處理(1)目的通過紙帶求解運動的加速度和瞬時速度，確定物體的運動性質(zhì)等(2)處理的方法分析物體的運動性質(zhì)測量相鄰計數(shù)點間的距離，計算相鄰計數(shù)點距離之差，看其是否為常數(shù)，從而確定物體的運動性質(zhì)利用逐差法求

3、解平均加速度a1，a2，a3a利用平均速度求瞬時速度：vn利用速度時間圖象求加速度a作出速度時間圖象，通過圖象的斜率求解物體的加速度；b剪下相鄰計數(shù)點的紙帶緊排在一起求解加速度2依據(jù)紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動(1)x1、x2、x3xn是相鄰兩計數(shù)點間的距離(2)x是兩個連續(xù)相等的時間里的位移差：x1x2x1，x2x3x2.(3)T是相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔：T0.02n(打點計時器的頻率為50Hz，n為兩計數(shù)點間計時點的間隔數(shù))(4)xaT2，因為T是恒量，做勻變速直線運動的小車的加速度a也為恒量，所以x必然是個恒量這表明：只要小車做勻變速直線運動，它在任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移

4、之差就一定相等考點一實驗原理與實驗操作例1在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，為了能夠較準(zhǔn)確地測出加速度，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填在橫線上：_.A把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面B把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路C再把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，每次必須由靜止釋放小車D把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面E把小車停在靠近打點計時器處，接通直流電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，換上新紙帶，重復(fù)三次F從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭比較密集的點，在后邊便于測量的地方

5、找一個起始點，并把每打五個點的時間作為時間單位在選好的起始點下面記作0，往后第六個點作為計數(shù)點1，依次標(biāo)出計數(shù)點2、3、4、5、6，并測算出相鄰兩計數(shù)點間的距離G根據(jù)公式a1、a2、a3及a求出a解析在實驗中應(yīng)盡可能地保證小車做勻變速直線運動，同時也要求紙帶能盡可能地直接反映小車的運動情況，既要減小系統(tǒng)誤差又要減小偶然誤差其中E項中的電源應(yīng)采用交流電源，而不是直流電源答案ABCDFG變式題組1實驗操作與實驗原理(2013·廣東·34(1)研究小車勻變速直線運動的實驗裝置如圖1甲所示，其中斜面傾角可調(diào)打點計時器的工作頻率為50Hz.紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點

6、之間還有4個記錄點未畫出圖1部分實驗步驟如下：A測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車C將小車?？吭诖螯c計時器附近，小車尾部與紙帶相連D把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔上述實驗步驟的正確順序是：_(用字母填寫)圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T_s.計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小計算式為v5_.為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計算式應(yīng)為a_.答案DCBA0.12實驗器材和實驗原理某同學(xué)用如圖2甲所示的實驗裝置研究勻變速直線運動圖2實驗步驟如下：A安裝好實驗器材；B讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一系列小點，重復(fù)幾次，選出一條點跡

7、比較清晰的紙帶，從便于測量的點開始，每五個點取一個計數(shù)點，如圖乙中a、b、c、d等點；C測出x1、x2、x3、.結(jié)合上述實驗步驟，請你繼續(xù)完成下列問題：(1)實驗中，除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列的儀器和器材中，必須使用的有_(填選項代號)A電壓合適的50Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C秒表D刻度尺E天平F重錘G彈簧測力計H滑動變阻器(2)如果小車做勻加速直線運動，所得紙帶如圖乙所示，則x1、x2、x3的關(guān)系是_，已知打點計時器打點的時間間隔是t，則打c點時小車的速度大小是_答案(1)AD(2)x3x2x2x1(或2x2x1x3)

8、解析(2)因小車做勻加速直線運動，所以x3x2x2x1，即2x2x1x3.c點是bd段的時間中點，則c點的瞬時速度等于該段的平均速度，vc.考點二數(shù)據(jù)處理與誤差分析例2(2012·山東理綜·21(1)某同學(xué)利用如圖3所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖4所示打點計時器電源的頻率為50Hz.圖3圖4通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_和_之間某時刻開始減速計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為_m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速

9、度大小為_m/s.(保留三位有效數(shù)字)物塊減速運動過程中加速度的大小為a_m/s2.解析從計數(shù)點1到6相鄰的相等時間內(nèi)的位移差x2.00cm，在6、7計數(shù)點間的位移比5、6計數(shù)點間的位移增加了(12.2811.01) cm1.27cm<2.00cm，因此，開始減速的時刻在計數(shù)點6和7之間計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為v5m/s1.00 m/s.計數(shù)點4對應(yīng)的速度大小為v4m/s0.80 m/s.根據(jù)v5，得計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為v62v5v4(2×1.000.80) m/s1.20 m/s.物塊在計數(shù)點7到11之間做減速運動，根據(jù)xaT2得x9x72a1T2x10x82a2T2故a

10、2.00m/s2答案67(或76)1.001.202.00變式題組3數(shù)據(jù)處理(2014·全國大綱·22)現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動在一小物塊沿斜面向下運動的過程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時刻物塊的位置如圖5所示拍攝時頻閃頻率是10Hz；通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s.數(shù)據(jù)如下表所示重力加速度大小g9.80m/s2.圖5單位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空：(1)物塊的加速度a_m/s2(保留3位有效數(shù)字)(

11、2)因為_，可知斜面是粗糙的答案(1)4.30(2)物塊加速度小于g5.88m/s2(或物塊加速度小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度)解析(1)根據(jù)“逐差法”可得物塊的加速度為am/s24.30m/s2.(2)假設(shè)斜面光滑，對物塊受力分析可得物塊下滑的加速度agsing9.80×m/s25.88 m/s2.根據(jù)a>a，可知斜面是粗糙的.4數(shù)據(jù)處理實驗中，如圖6所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T0.1s.圖6(1)根據(jù)紙帶可判定小車做_運動(2)根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度：vD_m/s，vC_ m/s，vB_m/s.在如圖7

12、所示坐標(biāo)中作出小車的vt圖線，并根據(jù)圖線求出a_.圖7(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度的物理意義是_.答案(1)勻加速直線(2)3.902.641.38見解析圖12.60m/s2(3)零時刻小車經(jīng)過A點的速度解析(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可知xBCxABxCDxBCxDExCD12.60cm，故小車做勻加速直線運動(2)根據(jù)v可知vDm/s3.90m/svCm/s2.64 m/svBm/s1.38 m/s描點連線得如圖所示vt圖線，根據(jù)圖線斜率知a12.60m/s2.(3)圖線與縱軸交點的速度的物理意義是零時刻小車經(jīng)過A點的速度考點三實驗拓展與創(chuàng)新例3某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖8甲所示

13、的滴水法測量一小車在斜面上運動時的加速度實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計時器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴(以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn))；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運動規(guī)律的點跡；小車到達(dá)斜面底端時立即將小車移開圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是x011.40cm，x122.15cm，x232.91cm，x343.65cm，x454.41cm，x565.15cm.試問：圖8(1)滴

14、水計時器的原理與課本上介紹的_原理類似(2)由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度v4_m/s，小車的加速度a_m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析(1)由題知滴水計時器的原理與打點計時器原理類似(2)可把小車的運動看做是勻變速直線運動，則v4m/s0.20 m/s；求加速度利用逐差法：(x56x45x34)(x23x12x01)9aT2，即(5.154.413.65)×102m(2.912.151.40)×102m9a×(0.2s)2，解得a0.19m/s2.答案(1)打點計時器(2)0.200.19拓展題組5實驗拓展光電計時器也是一種研究物體運動情

15、況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖9甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來現(xiàn)利用圖乙所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×102s和4.0×103s用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度d，其示數(shù)如圖丙所示圖9(1)滑塊的寬度d_cm.(2)

16、滑塊通過光電門1時的速度v1_m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2_ m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的_，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將_的寬度減小一些答案(1)1.010(2)1.02.5(3)平均速度滑塊解析(1)d10mm0.05mm×210.10mm1.010cm.(2)v1m/s1.0 m/sv2m/s2.5 m/s(3)v1、v2實質(zhì)上是通過光電門1和2時的平均速度，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將滑塊的寬度減小一些6數(shù)據(jù)處理某同學(xué)利用打點計時器研究做勻加速直線運動小車的運

17、動情況，圖10所示為該同學(xué)實驗時打出的一條紙帶中的部分計數(shù)點(后面計數(shù)點未畫出)，相鄰計數(shù)點間有4個點跡未畫出(打點計時器每隔0.02s打出一個點)圖10(1)為研究小車的運動，該同學(xué)用剪刀沿虛線方向把紙帶上OB、BD、DF等各段紙帶剪下，將剪下的紙帶一端對齊，按順序貼好，如圖11所示簡要說明怎樣判斷此小車是否做勻加速直線運動圖11(2)在圖10中x17.05cm、x27.68cm、x38.31cm、x48.94cm、x59.57cm、x610.20cm，則打下點跡A時，小車運動的速度大小是_m/s，小車運動的加速度大小是_ m/s2(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)答案(1)見解析(2)0.74

18、0.63解析(1)若各段紙帶上方的左上角、中點或各段紙帶的中點連接后為一條直線，或每條紙帶比前一條紙帶長度增加量相同，則說明小車做勻加速直線運動(2)vAm/s0.74m/s用逐差法計算小車運動的加速度am/s20.63m/s2.實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系考綱解讀1.學(xué)會用列表法、圖象法等方法處理實驗數(shù)據(jù).2.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系基本實驗要求1實驗原理彈簧受到拉力作用會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長量越大，彈力也就越大2實驗器材鐵架臺、彈簧、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙3實驗步驟(1)安裝實驗儀器(如實驗原理圖所示)(2)測量彈簧的伸長量(或總長)及所受的拉力(或所掛鉤碼

19、的質(zhì)量)，列表作出記錄，要盡可能多測幾組數(shù)據(jù)(3)根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點，以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量為橫坐標(biāo)(4)按照在圖中所繪點的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)，所畫的點不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同(5)以彈簧的伸長量為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行再考慮二次函數(shù)規(guī)律方法總結(jié)1實驗數(shù)據(jù)處理方法(1)列表法將測得的F、x填入設(shè)計好的表格中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的(2)圖象法以彈簧伸長量x為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，描出F、x各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點，作出的擬合曲線，是一條過坐標(biāo)原點的直線(3)

20、函數(shù)法彈力F與彈簧伸長量x滿足Fkx的關(guān)系2注意事項(1)不要超過彈性限度：實驗中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過分拉伸，超過彈簧的彈性限度(2)盡量多測幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測幾組數(shù)據(jù)(3)觀察所描點的走向：本實驗是探究性實驗，實驗前并不知道其規(guī)律，所以描點以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點(4)統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力及彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位3誤差分析(1)鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長度測量不準(zhǔn)確帶來誤差(2)畫圖時描點及連線不準(zhǔn)確也會帶來誤差考點一實驗原理與實驗操作例1如圖1甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相

21、等的鉤碼探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系圖1(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有：_.(2)實驗中需要測量的物理量有：_.(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的Fx圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_N/m.圖線不過原點的原因是由于_(4)為完成該實驗，設(shè)計的實驗步驟如下：A以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組(x，F(xiàn))對應(yīng)的點，并用平滑的曲線連接起來；B記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0；C將鐵架臺固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧附近豎直固定一把刻度尺；D依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應(yīng)的刻度，并記錄在

22、表格內(nèi)，然后取下鉤碼；E以彈簧伸長量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行，則考慮二次函數(shù)；F解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義；G整理儀器請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：_.解析(1)根據(jù)實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和形變量；(2)根據(jù)實驗原理，實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應(yīng)的伸長量(或?qū)?yīng)的彈簧長度)；(3)取圖象中(0.5,0)和(3.5,6)兩個點，代入Fkx可得k200N/m，由于彈簧自身存在重力，使得彈簧不加外力時就有形變量；(4)根據(jù)完成實驗的合理性可知先后順序為CBDAEFG.答案(1)刻度尺(2)彈簧

23、原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應(yīng)的伸長量(或?qū)?yīng)的彈簧長度)(3)200彈簧自身存在重力(4)CBDAEFG遞進(jìn)題組1對實驗原理的考查一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力F與彈簧長度l的圖象如圖2所示下列表述正確的是()圖2Aa的原長比b的長Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測得的彈力與彈簧的長度成正比答案B解析圖象的橫軸截距表示彈簧的原長，A錯誤；圖象的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，B正確，C錯誤；圖象不過原點，D錯誤2對實驗原理與實驗操作的考查(1)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是()A彈簧被拉伸時，

24、不能超出它的彈性限度B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等(2)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗，他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈簧的原長L0，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L，把LL0作為彈簧的伸長量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是下列選項中的()答案(1)AB(2)C解析(1)實驗中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實驗對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力，以探究彈力和彈

25、簧伸長量的關(guān)系，并且拉力和重力平衡，所以選A、B.(2)由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時，彈簧的伸長量x>0，所以選C.考點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析例2(2012·廣東·34(2)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在_方向(填“水平”或“豎直”)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，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.

26、4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為_由表可知所用刻度尺的最小分度為_圖3為該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與_的差值(填“L0”或“Lx”)圖3由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_N/m；通過圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8 m/s2)解析懸掛法測量彈簧的彈力時，彈簧軸線和刻度尺應(yīng)在豎直方向上當(dāng)彈簧靜止時，讀出彈簧的原長，此時誤差較?。槐碇袛?shù)據(jù)L3與其他數(shù)據(jù)有效位數(shù)不同，所以數(shù)據(jù)L3不規(guī)范，由表格中的數(shù)據(jù)可知刻度尺的最小刻度為1mm.圖象經(jīng)過坐標(biāo)原點，縱軸是砝碼的質(zhì)量，則橫軸為與所掛砝碼質(zhì)量相對應(yīng)的彈簧的伸長量，所以橫軸是彈

27、簧長度與Lx的差值由圖象知，彈簧的勁度系數(shù)為kN/m4.9 N/m，砝碼盤的質(zhì)量m0.01kg10g.答案豎直靜止L31mmLx4.910變式題組3對誤差分析的考查為了探究彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系，某同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖4所示圖象圖4(1)從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按照實驗要求做，從而使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因為_(2)甲、乙彈簧的勁度系數(shù)分別為_N/m和_N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；若要制作一個精確度較高的彈簧測力計，應(yīng)選彈簧_(填“甲”或“乙”)(3)從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析，請對這個研究課題提出一個有價值的建議答案(1)彈簧的

28、形變量超過其彈性限度(2)66.7200甲(3)見解析解析(1)在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，超過彈簧的彈性限度，則此規(guī)律不成立，所以所給的圖象上端為曲線，是因為彈簧的形變量超過其彈性限度(2)甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為k甲N/m66.7 N/mk乙N/m200 N/m要制作一個精確度較高的彈簧測力計，應(yīng)選用在一定的外力作用時，彈簧的形變量大的彈簧，故選彈簧甲(3)建議：實驗中鉤碼不能掛太多，以保證彈簧的形變量在彈性限度內(nèi)4對數(shù)據(jù)處理的考查(2014·浙江·21)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”時，某同學(xué)把兩根彈簧如圖5連接起來進(jìn)行探究圖5圖6(1)某次

29、測量如圖6所示，指針示數(shù)為_cm.(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表所示用表中數(shù)據(jù)計算彈簧的勁度系數(shù)為_N/m(重力加速度g10 m/s2)由表中數(shù)據(jù)_(填“能”或“不能”)計算出彈簧的勁度系數(shù).鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36答案(1)16.00(15.9516.05均可，有效數(shù)字位數(shù)正確)(2)12.50(12.2012.80均可)能解析(1)刻度尺最小分度為1mm，讀數(shù)時需估讀到毫米下一位，故指針的示數(shù)為16.00cm.(2)表中對LA的測量有四組數(shù)據(jù)，應(yīng)

30、采用逐差法計算增加一個鉤碼時彈簧增加的長度L00.04m故k12.50N/m通過計算LBLA可得出A、B兩指針間的長度，進(jìn)而計算出增加一個鉤碼時彈簧增加的長度，從而計算出其勁度系數(shù)5對數(shù)據(jù)處理及誤差分析的考查在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中，實驗裝置如圖7甲所示所掛鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右的恒定拉力實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度圖7(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)在如圖乙所示的圖象中描點，請作出FL圖線(2)由此圖線可得出該彈簧的原長L0_cm，勁度系數(shù)k_N/m.(3)試根據(jù)以上該

31、同學(xué)的實驗情況，請你幫助他設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實驗測得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實驗時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較優(yōu)點是：_；缺點是：_.答案(1)見解析(2)520(3)見解析(4)避免彈簧自身所受重力對實驗的影響彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在摩擦造成實驗誤差解析(1)用平滑的曲線將各點連接起來，如圖所示(2)彈簧的原長L0，即為彈簧的彈力為零時彈簧的長度，由圖象可知，L05×102m5cm.彈簧的勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率，k20N/m.(3)記錄數(shù)據(jù)的表格如表所示次數(shù)123456彈力F/N彈簧的長度L/(×102m)彈簧的伸長量x/(×

32、;102m)(4)優(yōu)點是避免彈簧自身所受重力對實驗的影響缺點是彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在摩擦造成實驗誤差考點三實驗拓展與創(chuàng)新例3(2014·新課標(biāo)·23)某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系實驗裝置如圖8所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度，設(shè)彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0，掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，各指針的位置記為x.測量結(jié)果及部分計算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力

33、加速度為9.80m/s2)，已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88cm.圖8P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.00610.01790.02290.02960.0347(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：_，_.(2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖9給出的坐標(biāo)軸上畫出n圖像(3)圖9中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)

34、n的關(guān)系的表達(dá)方式為k_N/m.該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k_N/m.圖9解析(1)k81.7N/m；m/N0.012 2 m/N.(2)描點法，畫一條直線，讓大部分的點都落在直線上，或均勻分布在直線兩側(cè)(3)設(shè)直線的斜率為a，則有an，即k·，通過計算斜率即可求得；彈簧共60圈，則有n，把其代入k·中可求得答案(1)81.70.0122(2)n圖像如圖所示(3)()()拓展題組6實驗拓展如圖10甲所示，一根彈簧一端固定在傳感器上，傳感器與電腦相連當(dāng)對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時，在電腦上得到了彈簧的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)

35、系圖象，如圖乙所示則下列判斷不正確的是()圖10A彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B彈力的增加量與對應(yīng)的彈簧長度的增加量成正比C該彈簧的勁度系數(shù)是200N/mD該彈簧受到反向壓力時，勁度系數(shù)不變答案A解析由題圖乙知，F(xiàn)x是一個過原點的直線，彈簧的勁度系數(shù)kN/m200 N/m，可知選項A錯誤，選項B、C、D正確.7實驗創(chuàng)新在“探究彈簧彈力的大小與彈簧的伸長量的關(guān)系”實驗中，甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡皮繩代替彈簧為測量橡皮繩的勁度系數(shù)，他們在橡皮繩下端依次逐個掛上鉤碼(每個鉤碼的質(zhì)量均為m0.1kg，取g10m/s2)，并記錄繩下端的坐標(biāo)x加i(下標(biāo)i表示掛在繩下端鉤碼個數(shù))然后逐個拿下鉤碼，同

36、樣記錄繩下端的坐標(biāo)x減i，繩下端坐標(biāo)的平均值xi的數(shù)據(jù)如表：掛在橡皮繩下端的鉤碼個數(shù)橡皮繩下端的坐標(biāo)(xi/mm)甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1)同一標(biāo)號橡皮繩的x加i_x減i(選填“大于”或“小于”)；(2)_同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實驗要求(選填“甲”或“乙”)；(3)為了更好地測量勁度系數(shù)，在選用鉤碼時需考慮的因素有哪些？答案(1)小于(2)乙(3)盡可能使伸長量在彈性限度范圍內(nèi)，同時有足夠大的伸長量，以減小長度測量的誤差解析(1)因橡皮繩被拉伸后不是完全彈性形變，不可能恢復(fù)到原長，故x

37、加i小于x減i.(2)乙同學(xué)的數(shù)據(jù)更符合實驗要求橡皮繩長度的改變量如表所示，由表中數(shù)據(jù)知乙同學(xué)數(shù)據(jù)中橡皮繩長度的改變量與增減的鉤碼數(shù)的正比例關(guān)系更明顯.掛在橡皮繩下端的鉤碼個數(shù)橡皮繩長度的改變量(xix1)/mm甲乙1230.215.5367.530.04118.547.75178.064.86245.584.5(3)盡可能使伸長量在彈性限度范圍內(nèi)，同時有足夠大的伸長量，以減小長度測量的誤差實驗三驗證力的平行四邊形定則考綱解讀1.知道什么是等效替代法.2.能用作圖法驗證互成角度的兩個力合成時遵守平行四邊形定則基本實驗要求1實驗原理互成角度的兩個力F1、F2與另外一個力F產(chǎn)生相同的效果，看F1、

38、F2用平行四邊形定則求出的合力F與F在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相等2實驗器材木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺3實驗步驟(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上(2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O.如實驗原理圖所示(3)用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩個細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.(4)只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)F和細(xì)繩的方向(5)比較F與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們在實驗誤差允許的

39、范圍內(nèi)是否相等規(guī)律方法總結(jié)1正確使用彈簧測力計(1)將兩只彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉過程中，讀數(shù)相同，可選；若不同，應(yīng)另換或調(diào)校，直至相同為止(2)使用時，讀數(shù)應(yīng)盡量大些，但不能超出范圍(3)被測力的方向應(yīng)與軸線方向一致(4)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度2注意事項(1)位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同(2)角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°100°之間為宜(3)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向(4)統(tǒng)一標(biāo)度：在同一次實驗中，畫力的圖示選

40、定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些3誤差分析(1)誤差來源：除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等(2)減小誤差的辦法：實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度盤，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄作圖時使用刻度尺，并借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要平行考點一實驗原理及實驗操作例1某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖1甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和OC為細(xì)繩圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖圖1(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F兩力中，方向一定沿AO方向的是_(2)本實驗采用的科學(xué)方法

41、是_A理想實驗法B等效替代法C控制變量法D建立物理模型法(3)實驗時，主要的步驟是：A在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；D按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E只用一只彈簧測力計，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示；F比

42、較F和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論上述步驟中，有重要遺漏的步驟的序號是_和_；遺漏的內(nèi)容分別是_和_解析(1)由一個彈簧測力計拉橡皮條至O點的拉力一定沿AO方向；而兩根彈簧測力計拉橡皮條至O點的拉力，根據(jù)平行四邊形定則作出兩彈簧測力計拉力的合力，由于誤差的存在，不一定沿AO方向，故一定沿AO方向的是F.(2)一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，它們的作用效果可以等效替代，故B正確(3)根據(jù)“驗證力的平行四邊形定則”實驗的操作規(guī)程可知，有重要遺漏的步驟的序號是C、E.在C中未記下兩條細(xì)繩的方向，E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O.答案(1)F(2)B(3)CEC中應(yīng)加上“

43、記下兩條細(xì)繩的方向”E中應(yīng)說明“把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O”變式題組1對實驗操作的考查在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端打好繩套，如圖2所示實驗中用兩個彈簧測力計分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，以下說法正確的是()圖2A兩根細(xì)繩必須等長B橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上C在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計拉力方向與木板平面平行，且彈簧測力計中的彈簧不能與其外殼接觸D同一次實驗中，O點位置允許變動E實驗中，先用其中一個彈簧測力計沿某一方向拉橡皮條至彈簧測力計的最大量程，然后調(diào)節(jié)另一彈簧測力計的拉力的大小和方向，把

44、橡皮條的結(jié)點拉到O點答案C2對實驗原理及操作的考查某同學(xué)用如圖3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掛于固定點P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向圖3(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_N.(2)下列不必要的實驗要求是_A應(yīng)測量重物M所受的重力B彈簧測力計應(yīng)在使用前校零C拉線方向應(yīng)與木板平面平行D改變拉力，進(jìn)行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置(3)某次實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，請您提

45、出兩個解決辦法答案(1)3.6(2)D(3)見解析解析(1)彈簧測力計的最小刻度為0.2N，所以A的讀數(shù)為3.6N.(2)本實驗利用三力平衡的特點來驗證力的平行四邊形定則，即彈簧測力計A、B的拉力的合力與重物M的重力等大反向，故A項是必要的彈簧測力計的零點誤差影響各拉力的測量值，所以應(yīng)在使用前校零，B項是必要的只有拉線方向與木板平面平行，才能保證所研究的各力在同一平面內(nèi)，C項也是必要的實驗中只需測出兩拉力的大小和方向以及重物的重力即可驗證平行四邊形定則，故沒必要使O點靜止在同一位置，答案為D.(3)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，說明拉彈簧測力計A的力大了，由平行四邊形定則知以下幾種方法可行：

46、減小彈簧測力計B的拉力；減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等)考點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析例2李明同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點位置O點以及兩個彈簧測力計拉力的大小，如圖4甲所示圖4(1)試在圖甲中作出無實驗誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力(2)有關(guān)此實驗，下列敘述正確的是_A兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力C兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置O.這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同D若只增大某一個彈簧測力計的拉力的大小而要保證

47、橡皮筋結(jié)點位置不變，只需要調(diào)整另一個彈簧測力計的拉力的大小即可(3)圖乙是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實驗時得到的結(jié)果，其中哪一個實驗比較符合實驗事實？(力F是用一個彈簧測力計拉時的圖示)答：_.解析(1)用平行四邊形定則作圖，即以F1、F2為兩鄰邊作平行四邊形，對角線就表示合力F.(標(biāo)上箭頭表明方向)(2)兩分力可以同時大于合力，故A正確；結(jié)點受三個力作用處于平衡狀態(tài)，其中兩彈簧測力計的拉力的合力與第三個力橡皮筋的拉力等大反向，是一對平衡力，而橡皮筋的拉力不是合力，故B錯；只有保證結(jié)點在同一位置才能說明作用效果相同，故C對；若兩個分力的大小變化而方向都不變，則合力必定變化，故D錯(3)作圖法得

48、到的F必為平行四邊形的對角線，單個彈簧測力計的拉力F一定與橡皮筋共線，故張華的實驗比較符合實驗事實答案(1)如圖所示(2)AC(3)張華做實驗時得到的結(jié)果符合實驗事實拓展題組3對數(shù)據(jù)處理的考查將橡皮筋的一端固定在A點，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈簧測力計，當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細(xì)繩相互垂直，如圖5甲所示這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出圖5(1)由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為_N和_N.(2)在如圖乙所示的方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的合力答案(1)2.50(4.00)4.00(2.50

49、)(2)見解析解析(1)彈簧測力計的最小刻度為0.1N，讀數(shù)時應(yīng)估讀一位，所以讀數(shù)分別為2.50N(4.00)和4.00N(2.50)(2)取一個小方格的邊長表示0.50N，作出兩個力及它們的合力如圖所示4對數(shù)據(jù)處理的考查某同學(xué)在做驗證互成角度的兩個力合成的平行四邊形定則實驗時，把橡皮條的一端用圖釘固定于P點，同時用兩個彈簧測力計將橡皮條的另一端拉到位置O，這時兩彈簧測力計的示數(shù)分別為FA3.5N、FB4.0N，其位置記錄如圖6所示倘若橡皮條的活動端僅用一個彈簧測力計拉著，也把它拉到O點位置，彈簧測力計的示數(shù)為FC6.0N，其位置如圖所示圖6(1)用5mm表示1N，在圖7中作出力FA、FB和F

50、C的圖示(2)根據(jù)平行四邊形定則在圖7中作出FA和FB的合力F，F(xiàn)的大小為_N.圖7(3)實驗的結(jié)果是否能驗證平行四邊形定則：_(填“能”或“不能”)答案(1)見解析圖(2)見解析圖58(5.76.1均可)(3)能解析(1)FA、FB和FC的圖示如圖甲所示(2)根據(jù)平行四邊形定則作出FA和FB的合力F，如圖乙所示，量出其長度，對應(yīng)5mm表示1N可得F5.8N.(3)利用平行四邊形定則得出的合力與彈簧測力計的示數(shù)FC6.0N，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，故實驗的結(jié)果能驗證平行四邊形定則.考點三實驗拓展與創(chuàng)新例3某同學(xué)嘗試用橡皮筋等器材驗證力的平行四邊形定則，他找到兩條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端與細(xì)繩連接，結(jié)點為O，細(xì)繩下掛一重物，兩橡皮筋的另一端也都連有細(xì)繩實驗時，先將一條橡皮筋的另一端的細(xì)繩固定在墻上的釘子A上，另一條橡皮筋任其下垂，如圖8甲所示；再將另一條橡皮筋的另一端的細(xì)繩固定在墻上的釘子B上，如圖乙所示圖8(1)為完成實驗，下述操作中必需的是_a兩橡皮筋的另一端連接的細(xì)繩a、b長度要相同b要測量橡皮筋的原長