力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新

1、專題定位高考對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的考查，主要有以下十一個(gè)實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)；探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系；驗(yàn)證力的平行四邊形定則；驗(yàn)證牛頓第二定律；探究做功和物體速度變化的關(guān)系；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；測(cè)定金屬絲的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器)；描繪小燈泡的伏安特性曲線；測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；練習(xí)使用多用電表；傳感器的簡(jiǎn)單使用高考除了對(duì)課本中原有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考查外，還增加了對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的考查，利用學(xué)生所學(xué)過(guò)的知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材或?qū)嶒?yàn)方法加以重組，來(lái)完成新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)將逐步取代對(duì)課本中原有的單純學(xué)生實(shí)驗(yàn)的考查應(yīng)考策略1.熟知各種器材的特性.2.熟悉課本實(shí)驗(yàn)， 抓住實(shí)驗(yàn)的靈魂實(shí)驗(yàn)原理，掌握數(shù)據(jù)處理

2、的方法，熟知兩類誤差分析力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新一、游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)例1用游標(biāo)卡尺測(cè)得某樣品的長(zhǎng)度如圖1甲所示，其讀數(shù)L_mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外邊長(zhǎng)a如圖乙所示，其讀數(shù)a_mm.圖1解析根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，讀數(shù)為20 mm3×0.05 mm20.15 mm.根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，讀數(shù)為1.5 mm23.0×0.01 mm1.730 mm.答案20.151.730以題說(shuō)法1.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：由主尺讀出整毫米數(shù)l0，從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度對(duì)齊的格數(shù)n，則測(cè)量值(mm)(l0n×精確度) mm.注意：(1)游標(biāo)卡尺的精確度一般為游標(biāo)尺上總刻

3、度數(shù)的倒數(shù)(2)游標(biāo)卡尺不需要估讀2螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法：測(cè)量值(mm)固定刻度指示的毫米數(shù)(注意半毫米刻度線是否露出)可動(dòng)刻度上與固定刻度基線所對(duì)的刻度值(注意刻度值要估讀一位)×0.01 mm.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一小球的直徑，結(jié)果如圖2甲所示，則小球的直徑d_ mm.圖2(2)知識(shí)的遷移能力是非常重要的，應(yīng)用螺旋測(cè)微器的原理，解決下面的問(wèn)題：在一些用來(lái)測(cè)量角度的儀器上，有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，圓盤的邊緣標(biāo)有角度刻度為了較準(zhǔn)確地測(cè)量出圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，在圓盤外側(cè)有一個(gè)固定不動(dòng)的游標(biāo)，上面共有10個(gè)分度，對(duì)應(yīng)的總角度為9度如圖乙中畫(huà)出了游標(biāo)和圓盤的一部分讀出此時(shí)圓盤的零刻度線相對(duì)于游標(biāo)

4、零刻度線轉(zhuǎn)過(guò)的角度為_(kāi)度答案(1)10.975(2)20.6解析(1)螺旋測(cè)微器主尺讀數(shù)為10.5 mm，可動(dòng)刻度一共50個(gè)格，代表0.5 mm，每個(gè)格表示0.01 mm，第47.5個(gè)格與固定刻度基線對(duì)齊，因此可動(dòng)刻度的讀數(shù)為0.475 mm，故螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為10.975 mm.(2)主尺部分的讀數(shù)為20度，游標(biāo)尺一共10個(gè)格，每個(gè)格代表0.1度，第6個(gè)格對(duì)齊，故游標(biāo)尺的讀數(shù)為0.6度，因此一共是20.6度二、驗(yàn)證力的平行四邊形定則例2有同學(xué)利用如圖3所示的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，

5、根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列問(wèn)題：圖3(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀A鉤碼的個(gè)數(shù)N1N22，N34B鉤碼的個(gè)數(shù)N1N33，N24C鉤碼的個(gè)數(shù)N1N2N34D鉤碼的個(gè)數(shù)N13，N24，N35(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是_A標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度C用量角器量出三段繩子之間的夾角D用天平測(cè)出鉤碼的質(zhì)量(3)在作圖時(shí)(如圖4)，你認(rèn)為圖示中_是正確的(填“甲”或“乙”)圖4答案(1)BCD(2)A(3)甲解析(1)實(shí)驗(yàn)中的分力與合力的關(guān)系必須滿足：|F1F2|<F3&

6、lt;F1F2，因此B、C、D選項(xiàng)是可以的(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個(gè)步驟是標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向(3)F3的方向一定豎直向下，而F1和F2合力方向由于測(cè)量誤差可能偏離豎直向上方向，所以甲是正確的以題說(shuō)法1.本實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)是“力作用效果的等效性”2對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟中兩個(gè)分力和合力的大小和方向的確定也是考查的重點(diǎn)“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖5甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，P為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，用兩把互成角度的彈簧秤把結(jié)點(diǎn)P拉到位置O.圖5從圖甲可讀得彈簧秤B的示數(shù)為_(kāi) N.為了更準(zhǔn)確得到合力與分力的關(guān)系，要采用作力的_(填“圖示”或“示意圖”)

7、來(lái)表示分力與合力圖乙中與F1、F2效果相同的力是_(填“F”或“F”)圖乙中方向一定沿 AO方向的力是_(填“F”或“F”)答案3.8圖示FF解析為了更準(zhǔn)確得到合力與分力的關(guān)系，要采用作力的圖示來(lái)表示分力與合力圖乙中與F1、F2效果相同的力是用一個(gè)彈簧秤把結(jié)點(diǎn)P拉到位置O時(shí)的力F.圖乙中方向一定沿 AO方向的力是F.三、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系例3通過(guò)探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，我們知道在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長(zhǎng)(或壓縮)量x成正比，并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同已知一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)0、勁度系數(shù)為k1的長(zhǎng)彈簧A，現(xiàn)把它截成長(zhǎng)為L(zhǎng)0和L0的B、C兩段，設(shè)B段的勁度系數(shù)為k

8、2、C段的勁度系數(shù)為k3，關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系，同學(xué)們做出 了如下猜想甲同學(xué)：既然是同一根彈簧截成的兩段，所以，k1k2k3乙同學(xué)：彈簧越短勁度系數(shù)越大，所以，k1<k2<k3丙同學(xué)：彈簧越長(zhǎng)勁度系數(shù)越大，所以，k1>k2>k3(1)為了驗(yàn)證猜想，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)所需的器材除鐵架臺(tái)外，還需要_(2)簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成相應(yīng)填空a將彈簧A懸掛在鐵架臺(tái)上，用刻度尺測(cè)量彈簧A的長(zhǎng)度L0；b在彈簧A的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個(gè)數(shù)(如n個(gè))并用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度L1；c由Fmg計(jì)算彈簧的彈力；由xL1L0計(jì)算出彈簧的伸長(zhǎng)量由k計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)；d改變_，重

9、復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b、c，并求出彈簧A的勁度系數(shù)k1的平均值；e按要求將彈簧A剪斷，分成B、C兩段，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟a、b、c、d.分別求出彈簧B、C的勁度系數(shù)k2、k3的平均值比較k1、k2、k3并得出結(jié)論(3)圖6是實(shí)驗(yàn)得到的圖線根據(jù)圖線得出彈簧的勁度系數(shù)與彈簧長(zhǎng)度有怎樣的關(guān)系？圖6答案(1)刻度尺、已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼(2)鉤碼的個(gè)數(shù)(3)同一根彈簧上截下的幾段，越短的段，勁度系數(shù)越大(或越長(zhǎng)的段，勁度系數(shù)越小)四、以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電門為工具的力學(xué)實(shí)驗(yàn)例4(2013·四川·8(2)如圖7所示，某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合

10、外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：圖7為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過(guò)調(diào)整墊片的位置，改變長(zhǎng)木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做_運(yùn)動(dòng)連接細(xì)繩及托盤，放入砝碼，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到圖8所示的紙帶紙帶上O為小車運(yùn)動(dòng)起始時(shí)刻所打的點(diǎn)，選取時(shí)間間隔為0.1 s的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受拉力為0.2 N，小車的質(zhì)量為0.2 kg.圖8請(qǐng)計(jì)算小車所受合外力做的功W和小車動(dòng)能的變化Ek.補(bǔ)填表中空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位).OBOCODOEOFW/J0.043 20.057 20.073 40.091 5Ek/J0.043 00.057 00.073 40.090

11、7分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)WEk.與理論推導(dǎo)結(jié)果一致實(shí)驗(yàn)前已測(cè)得托盤質(zhì)量為7.7×103kg，實(shí)驗(yàn)時(shí)該組同學(xué)放入托盤中的砝碼質(zhì)量應(yīng)為_(kāi)kg(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第三位)解析WFxOF0.2×55.75×102 J0.111 5 JvF m/s1.051 m/sEkmv×0.2×1.0512 J0.110 5 J設(shè)放入砝碼質(zhì)量為m，則(m7.7×103 kg)g0.2 N(m7.7×103 kg)a對(duì)小車：a m/s21 m/s2聯(lián)立得：m0.015 kg答案勻速直線0.111 50.110

12、 50.015以題說(shuō)法新課標(biāo)考試大綱規(guī)定的六個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有四個(gè)涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓第二定律、探究做功和物體速度變化的關(guān)系和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律這類實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方法，對(duì)于紙帶常見(jiàn)有以下三大應(yīng)用1由紙帶確定時(shí)間要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，便于測(cè)量和計(jì)算，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣時(shí)間間隔為t0.02×5 s0.1 s.2求解瞬時(shí)速度利用做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度如圖9所示，打n點(diǎn)時(shí)的速度vn圖93用“逐差法”求加速度如圖10所示，a圖10有些實(shí)驗(yàn)用光電門代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)完成瞬

13、時(shí)速度和加速度的測(cè)量，具體做法如下：(1)求瞬時(shí)速度：把遮光條(寬度為d)通過(guò)光電門的時(shí)間t內(nèi)的平均速度看做物體經(jīng)過(guò)光電門的瞬時(shí)速度，即v.(2)求加速度：若兩個(gè)光電門之間的距離為L(zhǎng)，則利用速度與位移的關(guān)系可求加速度，即a.某學(xué)習(xí)小組在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖11所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來(lái)測(cè)小車的加速度，由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1、t2.圖11(1)通過(guò)兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度分別為v1_，v2_.在計(jì)算瞬時(shí)速度時(shí)應(yīng)用的物理方法是_(填“極限法”“微元法”或“控制變量法”)(2)則滑塊的加速度可以表示為a_(用題

14、中所給物理量表示)(3)該學(xué)習(xí)小組在測(cè)出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小，可用上述實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，為此還需測(cè)量的物理量是_和_，機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_(kāi)(用題中所給物理量和測(cè)量的物理量表示)答案(1)極限法(2)()(3)沙桶的質(zhì)量m滑塊的質(zhì)量MmgL(Mm)d2()解析(1)小車通過(guò)兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度等于小車通過(guò)光電門這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，故瞬時(shí)速度分別為和.時(shí)間取的越短，瞬時(shí)速度越接近平均速度，故采用了極限法；(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2aLvv，代入可求得加速度a()；(3)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒就要看沙桶重力勢(shì)能的減少量和系統(tǒng)動(dòng)能的增加量是否相等，因

15、此需要測(cè)量沙桶的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為mgL(Mm)d2().13力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的分析技巧審題示例(2013·新課標(biāo)·22)(7分)圖12為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖12用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離s；調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測(cè)出遮光片經(jīng)過(guò)光電門A和光電門B所用的時(shí)間tA和tB，求出加速度a；多次重復(fù)步驟，求a的平均值 ；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù).回答下列問(wèn)題：(1) 測(cè)量d時(shí)，某次

16、游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖13所示其讀數(shù)為_(kāi) cm.圖13(2)物塊的加速度a可用d、s、tA和tB表示為a_.(3)動(dòng)摩擦因數(shù)可用M、m、和重力加速度g表示為_(kāi).(4)如果細(xì)線沒(méi)有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于_(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)審題模板答題模板(1)0.9 cm12×0.05 mm0.960 cm(2分)(2)因?yàn)関A，vB，又由2asvv，得a()2()2(2分)(3)設(shè)細(xì)線上的拉力為FT，則mgFTm，F(xiàn)TMgM兩式聯(lián)立得(2分)(4)細(xì)線沒(méi)有調(diào)整到水平，屬于實(shí)驗(yàn)方法粗略，這樣會(huì)引起系統(tǒng)誤差(1分)答案(1)0.960(2)()2()2(3)

17、(4)系統(tǒng)誤差為了探究合外力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：第一步：如圖14甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過(guò)細(xì)繩與一重錘相連，然后跨過(guò)定滑輪，重錘下連一紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)第二步：如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細(xì)繩和重錘，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在木板靠近滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使其穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第三步：接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶如圖丙所示其中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)O時(shí)，滑塊的速度為零，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T.圖14(1)根據(jù)紙帶求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vE_.(2)已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

18、為g，合外力在OE段對(duì)滑塊做功的表達(dá)式WOE_.(3)利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對(duì)滑塊所做的功W及A、B、C、E各點(diǎn)的速度v.以v2為縱軸，以W為橫軸建立坐標(biāo)系，作出v2W圖象，發(fā)現(xiàn)它是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，測(cè)得直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M_.答案(1)(2)mgx5(3)解析(1)根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可得vE.(2)本實(shí)驗(yàn)中將重錘的重力當(dāng)作合外力，合外力在OE段對(duì)滑塊做的功為mgx5.(3)根據(jù)動(dòng)能定理有WMv2，得v2W，所以k，M.(限時(shí)：45分鐘)1(2013·廣東·34(1)研究小車勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1(a)所示，其中斜面傾角

19、可調(diào)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫(huà)出圖1部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)小車C將小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連D把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過(guò)限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：_(用字母填寫)圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T_ s.計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)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(jì)算式應(yīng)為a_.答案DCBA0.1解析時(shí)間tnT05×0.02 s0.1 s(n為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的間隔數(shù))在勻變

20、速直線運(yùn)動(dòng)中：中間時(shí)刻的速度等于平均速度取s1s1s2s3，s2s4s5s6，則：T3T，就可用ss2s1aT2求a.2 橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即Fkx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)際都表明k，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量(1)在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是_AN Bm CN/m DPa(2)用如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出一段橫截面積是圓形的橡皮筋的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L20.00 cm，利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D4.000 mm，那么測(cè)量工具a

21、應(yīng)該是_圖2(3)用如圖甲所示的裝置就可以測(cè)出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄處理數(shù)據(jù)時(shí)，可在圖乙中作出Fx的圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k_N/m.(保留兩位有效數(shù)字)拉力F(N)510152025伸長(zhǎng)量x(cm)1.63.24.86.48(4)這種橡皮筋的楊氏模量Y_.(保留一位有效數(shù)字)答案(1)D(2)螺旋測(cè)微器(或千分尺)(3)圖象見(jiàn)解析圖3.1×102(4)5×106 Pa解析(1)根據(jù)表達(dá)式k得：Y已知k的單位是N/m，L的單位是m，S的單位是m2，所以Y的單位是N/m2，也就是Pa，故選D.(2)測(cè)量橡皮筋未受到拉

22、力時(shí)的直徑用螺旋測(cè)微器(或千分尺)(3)根據(jù)Fkx可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，由圖象求出勁度系數(shù)為k3.1×102 N/m.(4)根據(jù)Y求得，Y5×106 Pa.3 某同學(xué)找到一條遵循胡克定律的橡皮筋來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：圖3(1)將橡皮筋的兩端分別與兩條細(xì)線相連，測(cè)出橡皮筋的原長(zhǎng)；(2)將橡皮筋一端細(xì)線用釘子固定在豎直板上M點(diǎn)，在橡皮筋的中點(diǎn)O再用細(xì)線系重物，自然下垂，如圖3甲所示(3)將橡皮筋另一端細(xì)線固定在豎直板上的N點(diǎn)，如圖乙所示為完成實(shí)驗(yàn)，下述操作中需要的是_A橡皮筋兩端連接的細(xì)線長(zhǎng)度必須相同B要測(cè)量圖甲中橡皮筋Oa的長(zhǎng)度和圖乙中橡皮

23、筋Oa、Ob的長(zhǎng)度CM、N兩點(diǎn)必須在同一高度處D要記錄圖甲中O點(diǎn)的位置及過(guò)O點(diǎn)的豎直方向E要記錄圖乙中結(jié)點(diǎn)O的位置、過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向答案BE解析橡皮筋兩端連接的細(xì)線長(zhǎng)度不需要必須相同，M、N兩點(diǎn)可以不在同一高度處，不需要記錄題圖甲中O點(diǎn)的位置及過(guò)O點(diǎn)的豎直方向由于已經(jīng)測(cè)出橡皮筋的原長(zhǎng)，只需要測(cè)量題圖甲中橡皮筋Oa的長(zhǎng)度和題圖乙中橡皮筋Oa、Ob的長(zhǎng)度，需要記錄題圖乙中結(jié)點(diǎn)O的位置、過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向及橡皮筋Oa、Ob的方向操作中需要的是B、E.4 用圖4所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)圖4(1)為了減小長(zhǎng)木板對(duì)小車摩擦力的影響，必須在長(zhǎng)木板_(填“遠(yuǎn)離”或“靠近

24、”)滑輪的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車能單獨(dú)在長(zhǎng)木板上做_運(yùn)動(dòng)(2)為了驗(yàn)證小車的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系，必須采用_法(3)保持小車受力不變，測(cè)量不同質(zhì)量的小車在這個(gè)力作用下的加速度某次實(shí)驗(yàn)中打出如圖5所示的紙帶(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz)，則這個(gè)加速度值a_m/s2.圖5(4)某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫(huà)成圖6的am圖象，為了更直觀描述小車的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)你根據(jù)他的圖象在圖7中畫(huà)出a圖象圖6圖7答案(1)遠(yuǎn)離勻速直線(2)控制變量(3)0.8(或0.80)(4)如圖所示解析(1)為了減小長(zhǎng)木板對(duì)小車摩擦力的影響，必須平衡摩擦力，在長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下

25、面墊一塊木板，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車能單獨(dú)在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)由于小車的加速度與合外力和質(zhì)量有關(guān)，為了驗(yàn)證小車的加速度與其質(zhì)量的定量關(guān)系，必須采用控制變量法(3)根據(jù)紙帶，由0.035 3 m0.019 3 m2a(5/f)2解得a0.8 m/s2.(4)某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫(huà)成了題圖的am圖象，為了更直觀描述小車的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，可根據(jù)他的圖象上的一些數(shù)據(jù)點(diǎn)，在題圖中畫(huà)出a圖象5 (2013·福建·19(1)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中(裝置如圖8)：圖8下列說(shuō)法哪一項(xiàng)是正確的_(填選項(xiàng)前字母)A平衡摩擦力時(shí)必須將鉤碼通過(guò)細(xì)線掛在小

26、車上B為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量C實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放圖9是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz，則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_(kāi) m/s(保留三位有效數(shù)字)圖9答案C0.653解析平衡摩擦力時(shí)，是讓小車的重力沿木板的分力與小車受到的摩擦力相等，故不應(yīng)掛鉤碼，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；為了有效利用紙帶，且小車運(yùn)動(dòng)的距離應(yīng)適當(dāng)大一些，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放，C選項(xiàng)正確打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vB0.653 m/s6 “動(dòng)能定理”和“機(jī)械能守恒定律”

27、是物理學(xué)中很重要的兩個(gè)力學(xué)方面的物理規(guī)律有一名同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖10甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置一個(gè)電磁鐵吸住一個(gè)小鋼球，當(dāng)將電磁鐵斷電后，小鋼球?qū)⒂伸o止開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)小鋼球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，計(jì)時(shí)裝置將記錄小鋼球通過(guò)光電門所用的時(shí)間t，用直尺測(cè)量出小鋼球由靜止開(kāi)始下降至光電門時(shí)的高度h.圖10(1)這名同學(xué)為了驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，用游標(biāo)卡尺測(cè)量了小鋼球的直徑，結(jié)果如圖乙所示，他記錄的小鋼球的直徑d_cm.(2)這名同學(xué)在驗(yàn)證“動(dòng)能定理”的過(guò)程中，忽略了空氣阻力的影響，除了上述的數(shù)據(jù)之外是否需要測(cè)量小鋼球的質(zhì)量？_(填“需要”或“不需要”)(3)該同學(xué)如果打算用這套裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面的做法能提高實(shí)驗(yàn)精度的是()A在保證其他條件不變的情況下，減小小球的直徑B在保證其他條件不變的情況下，增大小球的直徑C在保證其他條件不變的情況下，增大小球的質(zhì)量D在保證其他條件不變的情況下，減小小球的質(zhì)量答案(1)1.00(2)不需要(3)AC解析(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)，先讀主尺為10 mm，再讀游標(biāo)尺，共10個(gè)格，每個(gè)格代表0.1 mm，第0個(gè)格與主尺刻度線