創(chuàng)新力學(xué)試驗(yàn)

1、創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)命題特點(diǎn)：1.常規(guī)實(shí)驗(yàn)：立足教材，側(cè)重考查完成實(shí)驗(yàn)的能力。主要涉與基本儀器的使用（含讀數(shù)）、實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)量方法的理解、 實(shí)驗(yàn)條件的控制、實(shí)驗(yàn)步驟的編排，以與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)誤差的分析。2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：“新”可以更加有效地考查學(xué)生分析問(wèn)題的能力，區(qū)分度也加大了。主要表現(xiàn)在：（1）實(shí)驗(yàn)器材的等效與替換，如用氣墊導(dǎo)軌代替長(zhǎng)木板、光電門(mén)和閃光照相機(jī)代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的拓展與延伸，如通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出物體的加速度，再利用牛頓第二定律求物體的阻力等。（3）試題情景的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。思想方法：等效替代、圖象法、平均值法、列表法。1、某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如下圖裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”

2、，已知小車的質(zhì)量為M祛碼與祛碼盤(pán)的總質(zhì)量為 m所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50 Hz.實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪與彈簧測(cè) 力計(jì)相連的細(xì)線豎直；B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木 板向下勻速運(yùn)動(dòng)；C.掛上祛碼盤(pán)，接通電源后，再放開(kāi)小車，打出一條 紙帶，由紙帶求出小車的加速度；D.改變祛碼盤(pán)中祛碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是 .A.小車的加速度與祛碼盤(pán)的加速度大小相等B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中祛碼盤(pán)處于超重狀態(tài)C.與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行D.彈簧測(cè)力計(jì)的讀

3、數(shù)應(yīng)為祛碼和祛碼盤(pán)總重力的一半E.祛碼和祛碼盤(pán)的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是A0CD1、（1） C ; （2） A2.用如下圖的裝置探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系， 帶滑輪的長(zhǎng)木板和彈簧測(cè)力計(jì)均水平固定。實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是 A.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車， 打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) B.改變砂和砂桶質(zhì)量，打出幾條紙帶 C.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量 D.為減小誤差， 實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量還小于小車的質(zhì)量 以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F為橫坐標(biāo)，以加速度 a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的

4、a F圖象可能是 若測(cè)出的a F圖象的斜率K為后，則小車的質(zhì)量為 小2ab a _k2016 全國(guó)新課標(biāo)出卷（10分）某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外 力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過(guò)滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為 0.010 kg實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將5個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木 板上勻速下滑。（2）將n （依次取n=1, 2, 3, 4, 5）個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余N-n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi)；用

5、手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s,繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。（3）對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見(jiàn)下表。n=2時(shí)的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時(shí)小車的加 速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n123452a / m s0.200.580.781.00（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出 a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受的合外力成正比。十 i.- ni0 騰置送試品出圖（b）（5）利用a-n圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為 kg （保留2位有效數(shù)字，重力加速度

6、取 g=9.8 一2 m- s ）。（6）若以“保持木板水平”來(lái)代替步驟（1）,以下說(shuō)法正確的是 （填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）a- n圖線不再是直線e-n圖線仍是直線，但該直線不過(guò)原點(diǎn)a-n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大12 一2, 0.78)代入s -at可得 23答案(3) 0.39 (4)如下圖(5) 0.45 (6) BC解析(3)因?yàn)樾≤囎龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，故將(2a 0.39m/s。(4)根據(jù)描點(diǎn)法可得如下圖圖線(5)根據(jù)牛頓第二定律可得 nmg(5 n)m M a ,代入 n=0.010 kg, n=1、2、3、4、5,以與相應(yīng)的加速度求可得M 0.45 kg。(6)因?yàn)?/p>

7、如果不平衡摩擦力，則滿足F f ma的形式，所以故直線不過(guò)原點(diǎn)，但仍是直線,誤B正確；隨著n的增大，小車的總質(zhì)量在減小，故直線的斜率變大，故 C正確。4、某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板 固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤(pán)連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤(pán)中放入適量祛碼，滑塊開(kāi)始做勻加 ”速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，以下物理量中還應(yīng)測(cè)量的有。(填入所選物理量前的字母)A、木板白長(zhǎng)度

8、LB、木板的質(zhì)量mC滑塊白質(zhì)量 由D、托盤(pán)和祛碼的總質(zhì)量 m E 、滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t(2)測(cè)量(1)中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材為。t (3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=(用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g)。與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)(填“偏大”或“偏小”)。4、答案 C D(2)4(3) m3g. m3 a 偏大,m2 g5、某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系.將裝有力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大小.再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下

9、傳感器的示數(shù)Fi.(1)接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，則小車加速度a=m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記下小車加 速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù) F2,獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與合力F (F=F2-Fo)的關(guān)系圖象，不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦，以下圖象中正確的是.ABCD(3)同一次實(shí)驗(yàn)中，小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器示數(shù)F2與小車釋放前傳感器示數(shù) Fi的關(guān)系是F2F1 (選填“V、 =”或.(4)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中正確的是.A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量B

10、.實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板右端墊高C.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出小車和傳感器的總質(zhì)量D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)5答案(1) 0.16(2) B (3) (4) D夕打抗同學(xué)諼計(jì)了如圖甲所示的裝片來(lái)兼究小車的二速更與所聶合力的關(guān)系，將會(huì)有 力傳感器的小車放置于水平長(zhǎng)木板上,緩慢向小尚中加入空砂宜到小車剛開(kāi)始運(yùn)筆為 止一記下傳感器的最大示數(shù)F,；再將小車敢回京處并號(hào)住,繼強(qiáng)目小情中加入革加，記下 傳博磐的示藪F：,然后岸放小車.記錄小車運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感翳的示數(shù) 巳，C小車與員衣板間 的曼大群當(dāng)旗力等于漕動(dòng)老掩力）單位-士 , 甲4。）接通觸率為5。Hz的交流電源，釋坡，卜

11、車打出班帶，娘帶上桁鄰兩計(jì)找點(diǎn)間還有4 竹點(diǎn)未面陽(yáng)，劃出計(jì)數(shù)點(diǎn)1間和4.5間的距蒞,舒商乙所示，則小車運(yùn)罰的加速度大小 為。=m3/.（緒果保留三位有效數(shù)字）（2政變小植中細(xì)沙的塞力,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)“獲為多組數(shù)提，插舞小車的加速度口與所受 合,F的美崇英象,不H蛾帶與計(jì)時(shí)鼻間的受擦，聲象中F應(yīng)是實(shí)驍中測(cè)得的.%.巴一汽HF2 一鼻. F：門(mén).汽（3）美于法實(shí)驗(yàn)1下列說(shuō)法中正期的是,丸實(shí)驗(yàn)中需要格使木板布端墊高序,實(shí)會(huì)中需要測(cè)出小車和傳感器的依表最C小王和傳營(yíng)格的總員戈里遠(yuǎn)大于小胃利砂的總唳量門(mén)“月加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤目的方法相比,可更方便坦獲取多能實(shí)騙數(shù)據(jù)= = t3El+3A廿Hfi

12、 *上 市F+t 1 莒而22 fs 分）（1）丸 30（2 分） C2JBC1 i （3）D（2i7、2016 唐山摸底某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究小車在均勻長(zhǎng)木板上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（1）在小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,圖乙中所示的是每打 5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，xi = 3.62 cm , X4= 5.12 cm ,由圖中數(shù)據(jù)可求得：小車的加速度為0.50 m/s ：第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離（即X2）約為 4.12 cm。小、產(chǎn)少：g/rMS111|乙（2）若用該實(shí)驗(yàn)裝置“探究 a與F、M之間的關(guān)系”，要用車碼（質(zhì)量用m表示）的重力表示

13、小車所受的 細(xì)線拉力，需滿足 ,滿足此條件做實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到一系列加速度a與合外力F的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，畫(huà)出a- F關(guān)系圖象，如圖丙所示，若不計(jì)滑輪摩擦與紙帶阻力的影響，由圖象可知，實(shí)驗(yàn)操作中不當(dāng)之處為 ;小車的質(zhì)量 M= _1 kg;如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和鉤碼之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來(lái)測(cè)量拉力F,如圖丁所示，從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將5 / 7變大(填“變大” “變小”或“不變”)。1 t I t I T I 1 t I -聞 TT3 IL I f.2 0.3 0.4 CK5O.O 心了、屈 為津）(3)為了驗(yàn)證動(dòng)能定理，在用鉤碼的重力表示小車所受合外力的條件下，在圖甲中的裝置中，用圖乙中

14、1、3兩點(diǎn)間對(duì)小車用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為 。(用題中所涉與數(shù)據(jù)的字母表示，兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔用t表示)8、2014 #e, 9(2)某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞 過(guò)定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān) 系.此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊等.組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖.(1)若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些 (2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行.他這樣做的目的是以下的哪個(gè)(填字母代號(hào)).A.避免小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng)B.可

15、使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力(3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn) 打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到適宜的點(diǎn)計(jì)算小車速度.在 碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法:動(dòng)過(guò)快，致使 保證所掛鉤(4)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些.這一情況可能是以下哪些原因造成的 (填字母代號(hào)).A.在接通電源的同時(shí)釋放了小車B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D.鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于

16、細(xì)繩拉力答案 (1)刻度尺、天平(包括石去碼)(2)D(3)可在小車上加適量的祛碼(或鉤碼)(4)CD9、某同學(xué)利用如下圖的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律,在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門(mén)1,2,滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)定滑輪與鉤碼相連.(1)不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過(guò)光電門(mén)1所用的時(shí)間小于通過(guò)光電門(mén)2所用的時(shí)間.實(shí)施以下措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是 ()A.調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些B.調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些C.遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些D.滑塊的質(zhì)量增大一些E.氣源的供氣量增大一些(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。不掛接通氣源，釋放滑塊，如果

17、滑塊 ，則表鉤碼和細(xì)線，示氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀.態(tài)。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)出光電門(mén)1,2間的距離L,遮光條的寬度 d,滑塊和遮光條的總質(zhì)量M鉤碼質(zhì)量 m由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1,2的時(shí)間分別為t1,t2,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是9.(1) AB(2)能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或者做勻速運(yùn)動(dòng)或者經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間相等(3) mgL 1 (m M )f)2 1(m M)(d)22t210. (6分)要測(cè)量?jī)蓚€(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒(méi)有直接的測(cè)量工具，某實(shí)驗(yàn)小組選用以下器材：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、祛碼一套(總質(zhì)量 m=0. 5 kg)、細(xì)線、刻度尺、r秒表。他們根據(jù)已學(xué)過(guò) 的物理學(xué)知識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測(cè)量，選擇適宜的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率 和截距求出沙袋的質(zhì)量。請(qǐng)完成以下步驟。(1)