2022年高考物理二輪（福建專用）突破講義：九 第1課時

專題九3nONNINE

實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新

【專題定位】高考對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的考查，主要有以下十四個實(shí)驗(yàn)：

①研究勻變速直線運(yùn)動；②探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系；③驗(yàn)證力

的平行四邊形定則；④驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律；⑤探究動能定理；⑥驗(yàn)證

機(jī)械能守恒定律；⑦測定金屬的電阻率（同時練習(xí)使用螺旋測微器）；

⑧描繪小電珠的伏安特性曲線；⑨測定電源的電動勢和內(nèi)阻；⑩練習(xí)

使用多用電表；?傳感器的簡單使用；?探究單擺的運(yùn)動、用單擺測

定重力加速度；?測定玻璃的折射率；?用雙縫干涉測光的波長（其

中?、?、?在專題八中）.

高考除了對課本中原有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考查外，還增加了對演示實(shí)驗(yàn)

的考查，利用學(xué)生所學(xué)過的知識，對實(shí)驗(yàn)器材或?qū)嶒?yàn)方法加以重組，

來完成新的實(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)處理的方法，熟知兩類誤差分析.

第1課時力學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新

熱點(diǎn)實(shí)驗(yàn)例析做做有感悟

一'游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)

【例11用游標(biāo)卡尺測得某樣品的長度如圖1甲所示，其讀數(shù)L=

mm；用螺旋測微器測得該樣品的外邊長a如圖乙所示，

其讀數(shù)a=

30

-25

20

15

5101520

甲

解析根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，讀數(shù)為20mm+3X0.05mm=

20.15mm.根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法，讀數(shù)為1.5mm+23.OX0.01

mm=1.730mm.

答案20.151.730

【題說法】1.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：由主尺讀出整毫米數(shù)/o,從游標(biāo)

尺上讀出與主尺上某一刻度對齊的格數(shù)n,則測量值（mm）=（/（）+〃X

精確度）mm.注意：（1）游標(biāo)卡尺的精確度一般為游標(biāo)尺上總刻度數(shù)

的倒數(shù).（2）游標(biāo)卡尺不需要估讀.

2.螺旋測微器的讀數(shù)方法：測量值（mm）=固定刻度指示的毫米數(shù)

（注意半毫米刻度線是否露出）+可動刻度上與固定刻度基線所對的

刻度值（注意刻度值要估讀一位）X0.01mm.

皿虹（1）用螺旋測微器測量一小球的直徑，結(jié)果如圖2甲所示,

則小球的直徑d—________mm.

⑵知識的遷移能力是非常重要的，應(yīng)用螺旋測微器的原理，解決下

面的問題：在一些用來測量角度的儀器上，有一個可轉(zhuǎn)動的圓盤，

圓盤的邊緣標(biāo)有角度刻度.為了較準(zhǔn)確地測量出圓盤轉(zhuǎn)動的角度，

在圓盤外側(cè)有一個固定不動的游標(biāo)，上面共有10個分度，對應(yīng)的

總角度為9度.如圖乙中畫出了游標(biāo)和圓盤的一部分.讀出此時圓

盤的零刻度線相對于游標(biāo)零刻度線轉(zhuǎn)過的角度為度.

答案⑴10.975(2)20.6

解析(1)螺旋測微器主尺讀數(shù)為10.5mm,可動刻度一共50個格,

代表0.5mm,每個格表示0.01mm,第47.5個格與固定刻度基線對

齊，因此可動刻度的讀數(shù)為0.475mm,故螺旋測微器的讀數(shù)為

10.975mm.

(2)主尺部分的讀數(shù)為20度，游標(biāo)尺一共10個格，每個格代表0.1

度，第6個格對齊，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21有同學(xué)利用如圖3所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則.在

豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和'將繩子打一個

結(jié)點(diǎn)O,每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)

讀出三根繩子的拉力Ton、TOB和Toc，回答下列問題：

圖3

(1)改變鉤碼個數(shù)，實(shí)驗(yàn)不能完成的是.

A.鉤碼的個數(shù)NI=N2=2,M=4

B.鉤碼的個數(shù)M=N3=3,M=4

C.鉤碼的個數(shù)NI=N2=N3=4

D.鉤碼的個數(shù)Ni=3,Nz=4,N3=5

(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是

A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)。的位置，并記錄。4、OB、0C三段繩子的方向

B.量出OA、OB、0C三段繩子的長度

C.用量角器量出三段繩子之間的夾角

D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量

(3)在作圖時(如圖4),你認(rèn)為圖示中是正確的.(填“甲”

或“乙”)

圖4

答案(1)A(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：尸1一尸2|＜歹3＜凡+

F2,因此B、C、D選項(xiàng)是可以的.

(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是標(biāo)記結(jié)點(diǎn)0的位置，

并記錄OA、OB、0C三段繩子的方向.

(3)/3的方向一定豎直向下，而B和B合力方向由于測量誤差可能

偏離豎直向上方向，所以甲是正確的.

【以題說法】1?本實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)是“力作用效果的等效性”.

2.對實(shí)驗(yàn)步驟中兩個分力和合力的大小和方向的確定也是考查的

重點(diǎn).

回8“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.

甲乙

圖5

①從圖甲可讀得彈簧秤B的示數(shù)為N.

②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”）來表示分力與合力.

③圖乙中與B、后效果相同的力是（填或“尸”）.

④圖乙中方向一定沿A0方向的力是（填或

“尸”）.

答案①3.8②圖示③/@F'

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表

示分力與合力.圖乙中與尸一尸2效果相同的力是用一個彈簧秤把結(jié)

點(diǎn)P拉到位置0時的力F.圖乙中方向一定沿AO方向的力是尸.

三、探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系

【例31通過《探究彈簧彈力與彈簧伸長長度的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)，我們知道

在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力廠的大小與彈簧的伸長（或壓縮）量％成正

比，并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同.已知一根原長為〃）、勁度

系數(shù)為h的長彈簧A,現(xiàn)把它截成長為孤和名。的B、C兩段，設(shè)

8段的勁度系數(shù)為公、C段的勁度系數(shù)為依，關(guān)于七、k2、依的大

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，k\=k2=k3

乙同學(xué)：彈簧越短勁度系數(shù)越大，所以，肥<近43

丙同學(xué)：彈簧越長勁度系數(shù)越大，所以，kx>k2>k.

（1）為了驗(yàn)證猜想，可以通過實(shí)驗(yàn)來完成.實(shí)驗(yàn)所需的器材除鐵架臺

外，還需要.

（2）簡要實(shí)驗(yàn)步驟如下，請完成相應(yīng)填空.

a.將彈簧A懸掛在鐵架臺上，用刻度尺測量彈簧A的長度及；

b.在彈簧4的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個數(shù)（如〃個）并用刻度尺

測量彈簧的長度心；

c.由F=mg計(jì)算彈簧的彈力；由Lo計(jì)算出彈簧的伸長量.由

計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)；

d.改變,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b、c,并求出彈簧4的

勁度系數(shù)由的平均值；

e.按要求將彈簧A翦斷，分成3、C兩段，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟a、b、c、

d.分別求出彈簧反C的勁度系數(shù)上2、依的平均值.比較卜、心、

心并得出結(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

長度有怎樣的關(guān)系？

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（或越長的段，

勁度系數(shù)越小）

四、以打點(diǎn)計(jì)時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Rm

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“研究合外

力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：

小車

打點(diǎn)計(jì)時器I-------------.細(xì)繩滑輪

紙帶墊片總

U口托盤

圖7

①為達(dá)到平衡阻力的目的，取下細(xì)繩及托盤，通過調(diào)整墊片的位置,

改變長木板傾斜程度，根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做運(yùn)

動.

②連接細(xì)繩及托盤，放入祛碼，通過實(shí)驗(yàn)得到圖8所示的紙帶.紙

帶上。為小車運(yùn)動起始時刻所打的點(diǎn)，選取時間間隔為0.1s的相

鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G實(shí)驗(yàn)時小車所受拉力為0.2N,

小車的質(zhì)量為0.2kg.

―15.50cmT

---21.60cm---->

*-------23.61cm-------->

v-----------36.70cm-------------

------------45.75cm------------------*,

■------------------55.75cm---------------------------*,

,*----------------------66.77cm-------------------------------------*

圖8

請計(jì)算小車所受合外力做的功W和小車動能的變化AEk.補(bǔ)填表中

空格(結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后第四位).

分析上述數(shù)據(jù)可知：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)W=AEk.與理論推導(dǎo)

結(jié)果一致.

③實(shí)驗(yàn)前已測得托盤質(zhì)量為7.7義lO^kg,實(shí)驗(yàn)時該組同學(xué)放入托盤

中的祛碼質(zhì)量應(yīng)為kg(g取9.8m/s2,結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后

第三位).

角星析(2)FSOF=0.2X55.75X10-2J=0.1115J

(66.77-45.75)X10-2

VF=-----.yei------m/s=1.051m/s

ZA(J.1

A￡k=^mz；/?=^X0.2X1.0512J=0.1105J

③設(shè)放入底碼質(zhì)量為相，則

(m+7.7X10-3kg)g-0.2N=(m+7.7X10-3kg)。

①

F02

對小車：。=麻=浴m/s2=lm/s2

②

聯(lián)立①②得：〃2=0.015kg

答案①勻速直線②0.11150.1105③0.015

【以題說法】《考試說明》規(guī)定的七個力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有四個涉及打點(diǎn)計(jì)

時器：研究勻變速直線運(yùn)動、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律、探究動能定理和

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時器也經(jīng)常出現(xiàn).這類

實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方法，對于紙帶常見有以下三

大應(yīng)用.

1.由紙帶確定時間

要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)

系，便于測量和計(jì)算，一般每五個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣時間間隔

為Ar=0.02X5s=0.1s.

2.求解瞬時速度

利用做勻變速運(yùn)動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻

的瞬時速度.如圖9所示，打〃點(diǎn)時的速度勿=峙”

<nn+1I

~—―一'

圖9

3.用“逐差法”求加速度

加團(tuán)1C必早+^5+S6)—(51+52+S3)

如圖10所不，a=--------------------

圖10

有些實(shí)驗(yàn)用光電門代替打點(diǎn)計(jì)時器來完成瞬時速度和加速度的測

量，具體做法如下：

(1)求瞬時速度：把遮光條(寬度為①通過光電門的時間加內(nèi)的平均

速度看做物體經(jīng)過光電門的瞬時速度，即。=看.

(2)求加速度：若兩個光電門之間的距離為"則利用速度與位移的

2_2

關(guān)系可求加速度，即。=氣蘆.

回電某學(xué)習(xí)小組在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，用如

圖11所示的氣墊導(dǎo)軌裝置來測小車的加速度，由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測

出兩個光電門之間的距離L,窄遮光板的寬度為d,窄遮光板依次

通過兩個光電門的時間分別為小t2.

圖11

⑴通過兩個光電門的瞬時速度分別為S=,。2=.

在計(jì)算瞬時速度時應(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=（用題中所給物理量表

示）.

（3）該學(xué)習(xí)小組在測出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣

墊導(dǎo)軌上運(yùn)動時空氣阻力很小，可用上述實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守

恒定律，為此還需測量的物理量是和,機(jī)械能守

恒的表達(dá)式為（用題中所給物理量和測量的物理

量表示）.

答案（謂f極限法⑵眩。一3

（3）沙桶的質(zhì)量機(jī)滑塊的質(zhì)量M

mgL=^M+根）法（看一點(diǎn)）

解析（1）小車通過兩個光電門的瞬時速度等于小車通過光電門這

段時間內(nèi)的平均速度，故瞬時速度分別為W和￡時間取的越短，瞬

1\11

時速度越接近平均速度，故采用了極限法；（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式2〃

=潺一濟(jì)，代人可求得加速度。=會看一為；（3）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒

就要看沙桶重力勢能的減少量和系統(tǒng)動能的增加量是否相等，因此

需要測量沙桶的質(zhì)量相和滑塊的質(zhì)量機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式

為屋（J—

乙42/1

讀題審題解題題題有秘訣

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)I.22)(7分)圖12為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因

數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.實(shí)驗(yàn)步驟如下：

光

輕滑輪

］重物

圖12

①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M,重物的質(zhì)量如用游標(biāo)卡

尺測量遮光片的寬度d,用米尺測量兩光電門之間的距離s；

②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；

③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)分別測出遮

光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間△以和MB,求出加速度

④多次重復(fù)步驟③，求。的平均值了；

⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)小

回答下列問題：

(1)測量d時，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖

13所示.其讀數(shù)為cm.

123

05101520

圖13

(2)物塊的加速度?？捎胐、s、ZA和△加表示為a=.

(3)動摩擦因數(shù)〃可用M、m、a和重力加速度g表示為4=.

（4）如果細(xì)線沒有調(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】

《當(dāng)K+s壯聯(lián)想到驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)原理

、頭驗(yàn)裝置J

I「光電門”、“遮光片時間A"和A端'］可利用位移

宏冊/等信息可聯(lián)想到測物體的瞬時速度,與速度關(guān)系

遭患人兩光電門間的距離s」求加速度

1/遮光片經(jīng)過光電門A、5時的瞬時速度以=&、d_

MB

?春經(jīng)過光電門A、5的過程：2as=t/J_*

乏歲\對物塊、重物利用牛頓第二定律

mg-T=ma^,T-p,Mg=Ma

【答題模板】

(1)0.9cm+12X0.05mm=0.960cm

(2分)

（）因?yàn)檗k=卷，辦=品，

2又由2aso/,

得。=支圜2-（尋21

（2分）

（3）設(shè)細(xì)線上的拉力為7,則mg一7=相。，T—/iMg=Ma

兩式聯(lián)立得〃=碰

（2分）

（4）細(xì)線沒有調(diào)整到水平，屬于實(shí)驗(yàn)方法粗略，這樣會引起系統(tǒng)誤差.

（1分）

答案（I）。-（2）點(diǎn)（A-（言月

（3）—而——（4）系統(tǒng)誤差

3紅為了探究動能定理，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，滑塊通過細(xì)繩與一重

錘相連，然后跨過定滑輪，重錘下連一紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時器，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.

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)時器安裝在木板靠近滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打

點(diǎn)計(jì)時器.

第三步：接通電源，釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動，打出的

紙帶如圖丙所示.其中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)。時，滑塊的速度為零，相鄰計(jì)

數(shù)點(diǎn)的時間間隔為r

圖14

⑴根據(jù)紙帶求打點(diǎn)計(jì)時器打E點(diǎn)時滑塊的速度片.

(2)已知重錘質(zhì)量為相，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,合外力在0E段對

滑塊做功的表達(dá)式WOE=.

⑶利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對滑塊所做的功W及A、B、C、E

各點(diǎn)的速度。.以"為縱軸，以W為橫軸建立坐標(biāo)系，作出W

圖象，發(fā)現(xiàn)它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，測得直線斜率為k,

則滑塊質(zhì)量M=.

答案⑴其丁"(2)mgS5(3)1

解析(1)根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度可

得0E=寫＞

(2)本實(shí)驗(yàn)中將重錘的重力當(dāng)作合外力，合外力在0E段對滑塊做的

功為mgs5.

(3)根據(jù)動能定理有卬=51肱?2,得02=應(yīng)2卬，所以2=女，M=-72.

1ri.LFXfv

專題突破練

(限時：50分鐘)

1.(2013?廣東?34⑴)研究小車勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1(a)所

示，其中斜面傾角9可調(diào)，打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50Hz,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個記錄

點(diǎn)未畫出.

(b)

圖1

①部分實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時器工作穩(wěn)定后放開小車

C.將小車停靠在打點(diǎn)計(jì)時器附近，小車尾部與紙帶相連

D.把打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：(用字母填寫).

②圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔T=s.

③計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的瞬時速度大小計(jì)算式為。5=.

④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①DCBA②0.1③畤？

小($4+S5+56)—(S1+S2+§3)

?--------------9T--------------

解析②時間/=〃7b=5X0.02s=0.1s(/7為相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的間隔

數(shù)).③在勻變速直線運(yùn)動中：中間時刻的速度等于平均速度.④

取Si'=S1+$2+S3,S2'=$4+55+56,貝I：T'=3T,就可用\s'

=sz'—5i'=aT'2求Q.

2.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力/成正比，

即F=kx,k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有

關(guān)，理論與實(shí)際都表明左=午，其中丫是一個由材料決定的常數(shù),

材料力學(xué)上稱之為楊氏模量.

(1)在國際單位中，楊氏模量丫的單位應(yīng)該是.

A.NB.mC.N/mD.Pa

(2)用如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量出一段橫截面積是圓形的

橡皮筋的楊氏模量7的值，首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長

度￡=20.00cm,利用測量工具。測得橡皮筋未受到拉力時的直徑

￡)=4.000mm,那么測量工具a應(yīng)該是.

F/N

x/cm

乙7

圖2

⑶用如圖甲所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的丫值，下面的表

格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄.處理數(shù)據(jù)時，

可在圖乙中作出少一X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)螺旋測微器(或千分尺)(3)圖象見解析圖

3.1X102(4)5X106Pa

解析⑴根據(jù)表達(dá)式仁春得：y=y

已知女的單位是N/m,/的單位是m,S的單位是m2,所以『的

單位是N/m2,也就是Pa,故選D.

(2)測量橡皮筋未受到拉力時的直徑用螺旋測微器(或千分尺).

(3)

根據(jù)尸=丘可知，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k=3.1X

102N/m.

kJ

(4)根據(jù)求得，y^5X106Pa.

J

3.某同學(xué)找到一條遵循胡克定律的橡皮筋來驗(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，測出橡皮筋的原長；

(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)。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)線長度必須相同

B.要測量圖甲中橡皮筋0。的長度和圖乙中橡皮筋O。、0。的長

度

C.M、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0點(diǎn)的豎直方向

答案B

解析橡皮筋兩端連接的細(xì)線長度不需要必須相同，M,N兩點(diǎn)可

以不在同一高度處，不需要記錄題圖甲中0點(diǎn)的位置及過0點(diǎn)的

豎直方向.由于已經(jīng)測出橡皮筋的原長，只需要測量題圖甲中橡皮

筋0a的長度和題圖乙中橡皮筋0”、。。的長度.操作中需要的是

B.

4.用圖4所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn).

(1)為了減小長木板對小車摩擦力的影響，必須在長木板

(填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)滑輪的一端下面墊一塊木板，反

復(fù)移動木板的位置，直至小車能單獨(dú)在長木板上做運(yùn)動.

(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，測量不同質(zhì)量的小車在這個力作用下的加

速度.某次實(shí)驗(yàn)中打出如圖5所示的紙帶(打點(diǎn)計(jì)時器電源的頻率

為50Hz),則這個加速度值。=m/s2.

—1.93cm—**--------3.53cm>

圖5

(4)某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖6的a-m圖象，為了更直

觀描述小車的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請你根據(jù)他的圖象在圖7

中畫出。一^圖象.

m

圖6

a/(m?s-2)

0ag-'

圖7

答案⑴遠(yuǎn)離勻速直線(2)控制變量(3)0.8(或0.80)(4)如

圖所示

a/(m-s-2)

0.6

02468104/kg"

解析(1)為了減小長木板對小車摩擦力的影響，必須平衡摩擦力，

在長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動木板的位置，

直至小車能單獨(dú)在長木板上做勻速直線運(yùn)動.

(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0.0353m-0.0193m=2a(5/斤解得<3=0.8m/s2.

(4)某同學(xué)把實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫成了題圖的a一m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)，在題圖中畫出。一《圖象.

5.(2013?福建49(1))在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中

(裝置如圖8)：

小車紙帶打點(diǎn)計(jì)時器

①下列說法哪一項(xiàng)是正確的.（填選項(xiàng)前字母）

A.平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細(xì)線掛在小車上

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，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器由靜止釋放

②圖9是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一部分，選取0、4、B、C計(jì)

數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50Hz,則打B點(diǎn)時小

車的瞬時速度大小為m/s（保留三位有效數(shù)字）.

單位：cm

BC

答案①C②0.653

解析①平衡摩擦力時，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)錯誤；為了有效利用紙帶，

且小車運(yùn)動的距離應(yīng)適當(dāng)大一些，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器由靜止

釋放，C選項(xiàng)正確.

②打3點(diǎn)時小車的瞬時速度

SAC（18.59-5.53）X10-2由

VB=~.-----=0.653m/s

10S

6.“動能定理”和“機(jī)械能守恒定律”是物理學(xué)中很重要的兩個力

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.一個電磁鐵吸住一個小鋼球，當(dāng)將電磁鐵斷電后，小鋼球?qū)?/p>

由靜止開始向下加速運(yùn)動.小鋼球經(jīng)過光電門時一，計(jì)時裝置將記

錄小鋼球通過光電門所用的時間t,用直尺測量出小鋼球由靜止開

始下降至光電門時的高度h.

圖10

(1)這名同學(xué)為了驗(yàn)證“動能定理”，用游標(biāo)卡尺測量了小鋼球的

直徑，結(jié)果如圖乙所示，他記錄的小鋼球的直徑1=cm.

(2)這名同學(xué)在驗(yàn)證“動能定理”的過程中，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

()

①在保證其他條件不變的情況下，減小小球的直徑

②在保證其他條件不變的情況下，增大小球的直徑

③在保證其他條件不變的情況下，增大小球的質(zhì)量

④在保證其他條件不變的情況下，減小小球的質(zhì)量

A.①②B.②③C.①③

D.②④

答案(1)1.00(2)不需要(3)C

解析(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時，先讀主尺為10mm,再讀游標(biāo)尺，共

10個格，每個格代表0.1mm,第0個格與主尺刻度線對齊，故游

標(biāo)卡尺讀數(shù)為10.0mm,因此小鋼球的直徑為