專題23-力學實驗部分(2019人教版)(原卷版)

【專題23】力學實驗部分【題型命題點】一、儀器、紙袋類問題【要點歸納】一、誤差與有效數字1．誤差：誤差產生原因大小特點減小方法系統(tǒng)誤差實驗儀器不精確實驗原理不完善實驗方法粗略總是偏大或偏小更新儀器，完善原理，改進方法偶然誤差測量、讀數不準確可大可小畫圖象或取平均值2．有效數字：(1)有效數字的最后一位是測量者估讀出來的，是偶然誤差的來源．(2)從數的左邊第一個不為零的數字算起，如0．0125為三位有效數字．二、基本儀器的使用1．長度測量類儀器：(1)毫米刻度尺的讀數：精確到毫米，估讀一位．(2)游標卡尺的讀數：游標尺/mm精度/mm測量結果(游標尺上第n個刻線與主尺上的某刻度線正對時)/mm刻度格數刻度總長度每小格與1毫米差1090．10．1主尺上讀的毫米數＋0．1n20190．050．05主尺上讀的毫米數＋0．05n50490．020．02主尺上讀的毫米數＋0．02n(3)螺旋測微器的讀數：測量值＝固定刻度整毫米數＋半毫米數＋可動刻度讀數(含估讀)×0．01mm．2．時間測量類儀器：(1)打點計時器：每打兩個點的時間間隔為0．02s，一般每五個點取一個計數點，則時間間隔為Δt＝0．02×5s＝0．1s．(2)頻閃照相機：用等時間間隔獲取圖象信息的方法將物體在不同時刻的位置記錄下來．(3)光電計時器：記錄遮光時間．三、兩類力學實驗1．驗證性實驗：驗證力的平行四邊形定則，驗證牛頓運動定律，驗證機械能守恒定律．2．探究性實驗：探究彈力與彈簧伸長的關系，探究動能定理．3．兩種實驗過程的比較：類型探究性實驗驗證性實驗實驗過程①提出問題②猜想與假設③制定計劃與設計實驗方案④進行實驗與收集數據⑤分析與論證⑥評估⑦交流與合作①實驗目的②實驗器材③實驗原理④實驗步驟⑤數據分析⑥實驗結論四、實驗數據的處理方法1．列表法：在記錄和處理數據時，為了簡單而明顯地表示出有關物理量之間的關系，可將數據填寫在適當的表格中，即為列表法．2．平均值法：把在同一狀態(tài)下測定的同一個物理量的若干組數據相加求和，然后除以測量次數．3．作圖法：用作圖法處理數據的優(yōu)點是直觀、簡便，有取平均值的效果．由圖線的斜率、截距、包圍的面積等可以研究物理量之間的關系．【方法歸納】1．螺旋測微器讀數時要估讀，以毫米為單位，小數點后必須為3位，同時注意固定刻度上的半刻度是否露出，如第1題中圖丁半刻度線露出，圖甲、乙、丙沒露出．2．游標卡尺不估讀，以毫米為單位，10分度卡尺，小數點后只有1位；20分度和50分度卡尺，小數點后有2位．3．注意題目要求的單位是否為mm，若不是則要先以mm為單位讀數，然后再轉變?yōu)轭}目要求的單位．第1、2題中毫米和厘米各半．4．紙帶的三大應用(1)確定時間要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數點之間的區(qū)別與聯系，為便于測量和計算，一般每五個點(或每隔四個點)取一個計數點，這樣時間間隔為Δt＝0．02×5s＝0．1s．(2)求瞬時速度做勻變速運動的物體在一段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．如圖a所示，求紙帶上某一點的瞬時速度，只需在這一點的前后各取相同時間間隔T的兩段位移xn和xn＋1，則打n點時的速度vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)．ab(3)求加速度①利用a＝eq\f(Δx,T2)求解：在已經判斷出物體做勻變速直線運動的情況下，可利用Δx＝xn＋1－xn＝aT2求加速度a．②逐差法：a＝eq\f(a1＋a2＋a3,3)＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1－x2－x3,9T2)③兩段法：把圖b中x1、x2、x3、x4、x5、x6分成時間相等(均為3T)的兩大段，則由xⅡ－xⅠ＝aT2得：(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，解出的a與上面逐差法結果相等，但卻要簡單得多．④圖象法：a．由vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)，求出相應點的速度．b．確定各計數點的坐標值(v1，T)、(v2，2T)、…(vn，nT)．c．畫出v-t圖象，圖線的斜率為物體做勻變速直線運動的加速度．【考點歸納】【考點一】螺旋測微器、游標卡尺的讀數【典型例題1】(2022屆黑龍江省大慶中學高三(上)期中)圖1螺旋測微器讀數為________mm，圖2游標卡尺讀數為________cm。(對應訓練)用螺旋測微器測不同規(guī)格的金屬絲的直徑，示數如圖所示．由圖可讀出金屬絲的直徑為圖甲________mm圖乙________cm圖丙________mm圖丁________cm．甲乙丙丁【考點二】“紙帶”類實驗【典型例題2】(2022屆重慶市育才中學第五次月考)小敏同學在暗室中用圖示裝置做“測定重力加速度”的實驗，用到的實驗器材有：分液漏斗、閥門、支架、米尺、接水盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實驗步驟如下：①在分液漏斗內盛滿清水，旋松閥門，讓水滴以一定的頻率一滴滴的落下；②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調節(jié)頻閃儀的頻率，當頻率為30Hz時，第一次看到一串仿佛固定不動的水滴；③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度；④處理數據，得出結論；(1)水滴滴落的頻率為________Hz；(2)小敏同學測得連續(xù)相鄰的五個水滴之間的距離如圖乙所示，根據數據計算當地重力加速度g=_____m/s2；D點處水滴此時的速度=__________m/s。(結果均保留三位有效數字)(對應訓練)(2022屆北京市北師大實驗中學高三(下)摸底考試)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器，打出一系列的點，對紙帶上點跡間的距離進行測量，可驗證機械能守恒定律。已知當地重力加速度為g。(1)為了減小實驗誤差，對體積和形狀相同的重錘，實驗時應選擇的材質是_________；A．木質B．鋼質C．泡沫D．塑料(2)除圖中所示的裝置之外，還必須使用的器材是_________；A．直流電源、天平(含砝碼)B．直流電源、刻度尺C．交流電源、天平(含砝碼)D．交流電源、刻度尺(3)如圖所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，通過測量并計算出點B距起始點O的距離為x0，B、C兩點間的距離為x1，C、D兩點間的距離為x2，若相鄰兩點的打點時間間隔為T，重錘質量為m，根據這些條件計算重錘從釋放到打下C點時的重力勢能減少量ΔEp=_____________，動能增加量ΔEk=_____________；(4)某同學利用圖中紙帶，先分別測量出從A點到B、C、D、E、F、G點的距離h(其中F、G點為E點后連續(xù)打出的點，圖中未畫出)，再計算打出B、C、D、E、F各點時重錘下落的速度v，繪制圖像，如圖所示，并求得圖線的斜率k。請說明如何根據圖像驗證重錘下落過程機械能是否守恒？________________；(5)在一次測量中，某同學發(fā)現ΔEk略大于ΔEp，出現這一結果的原因可能是___________。A．存在空氣阻力和摩擦力B．接通電源前釋放了紙帶【考點三】平拋規(guī)律的驗證【典型例題3】(2022屆北京四中高三(上)期中)某實驗小組用圖(甲)所示裝置研究平拋運動。裝置中，豎直硬板上依次固定著白紙和復寫紙，MN是一個水平放置、稍微向紙面內傾斜且可上下調節(jié)的擋板。小鋼球從斜槽中某高度由靜止釋放，從斜槽末端水平飛出的鋼球落到擋板上會擠壓復寫紙，在白紙上留下印記；上下調節(jié)擋板，通過多次實驗，白紙上會留下鋼球經過的多個位置，最終用平滑曲線將其連接，得到鋼球做平拋運動的軌跡。(1)除了木板、小球、斜槽、鉛筆、三角板、圖釘、坐標紙之外，下列實驗器材中還需要的有________。(填入正確選項前的字母)A．刻度尺B．秒表C．天平D．重錘線(2)為得到小球的運動軌跡進行定量研究，需建立以平拋運動的起始點為坐標原點O，水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。實驗中，應以________為坐標原點O，以_______為y軸正方向。(3)某同學在做研究平拋運動實驗時，只在紙上記下y軸的位置，并在坐標紙上描出如圖(乙)所示曲線?，F在我們在曲線上取A、B兩點，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)軸的距離AA'＝x1，BB'＝x2，以及AB的豎直距離h，從而求出小球拋出時的初速度v0為()A．B．C．D．(對應訓練)(2022屆河南省名校聯盟高三(上)第三次診斷考試)某同學用如圖甲所示裝置結合頻閃照相研究平拋運動。重力加速度g=10m/s。(1)關于實驗要點，下列說法正確的是_______。A．選用的斜槽越光滑越好B．調節(jié)斜槽，使斜槽槽口切線水平C．調節(jié)紙板，使紙板面豎直且與小球運動軌道所在平面平行D．畫平拋運動軌跡時，將槽口在紙板上的水平投影作為平拋運動的起點(2)讓小球從斜槽上合適的位置由靜止釋放，頻閃照相得到小球的位置如圖乙所示，A、B、C是相鄰三次閃光小球成像的位置，坐標紙每小格邊長為5cm，則小球從槽口拋出的初速度大小為v0=_______m/s，小球從槽口拋出到運動到B點位置所用的時間為t=_______s；B點離槽口的水平距離x=_______m?！绢}型命題點】二、“橡皮條、彈簧、碰撞”類實驗【考點一】“彈簧”“橡皮條”類實驗【典型例題3】(2022屆華南師范大學附屬中學一模)(1)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，先用兩只彈簧測力計通過兩個細繩套互成角度地牽拉橡皮條至某一點O，則需要記錄___________、___________、___________；然后再改用一只彈簧測力計牽拉，使橡皮條伸長到___________，依次如圖甲、乙所示；(2)請根據圖乙，讀出此次測量中彈簧測力計的示數F=___________；(3)如圖丙，根據實驗的數據記錄，按選定的標度(己知圖中相鄰圓環(huán)間距表示1N)己作出了兩個分力、的圖示(大小未標出)，請繼續(xù)在圖丙中：①按同樣的標度作出力(即合力的測量值)的圖示；___________②按力的平行四邊形定則作出、的合力的圖解值。(4)由(3)可以得出實驗結論___________；(對應訓練)(2022屆華南師范大學附中、廣東實驗中學等四校聯考)為了測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數，某小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，輕彈簧左端與擋板相連，擋板可固定在該水平桌面上。已知重力加速度大小為g，空氣阻力可忽略不計。實驗過程一：如圖甲所示，擋板固定在O1點，推動滑塊壓縮彈簧，滑塊移到A處，測量O1A的距離。滑塊由靜止釋放，落在水平面上的P點，測出P點到桌面右端的水平距離為x1實驗過程二：如圖乙所示，將擋板的固定點移到O2點，O2與O1的距離為d。推動滑塊壓縮彈簧，滑塊移到C處，使O2C的距離與O1A的距離相等?；瑝K由靜止釋放，落在水平面上的Q點，測出Q點到桌面右端的水平距離為x2(1)為完成本實驗，還需要測出的物理量是________。A.小滑塊的質量mB.桌面的高度hC.彈簧的勁度系數kD.彈簧的原長l0(2)寫出動摩擦因數的表達式__________(用題目所給和所測量的物理量的符號表示)(3)小紅在進行實驗過程二時，發(fā)現滑塊未能滑出桌面。為了測量小滑塊與水平桌面間的動摩擦因數，請寫出還需測量的物理量及其符號____________________，寫出動摩擦因數的表達式__________________(用題目所給和所測量的物理量的符號表示)【考點二】碰撞類問題【典型例題3】(2022屆哈爾濱師范大學附屬中學高三(上)期中)下圖為驗證動量守恒定律的實驗裝罝，實驗中選取兩個半徑相同、質量不等的小球，按下面步驟進行實驗：①用天平測出兩個小球的質量分別為為m1和為m2;②安裝實驗裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端；③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，標記小球在斜面上的落點位罝P;④將小球m2放在斜槽末端B處，仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標記小球m1,、m2在斜面上的落點位置；⑤用毫米刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離．圖中從M、P、N點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置，從M、P、N到B點的距離分別為SM、SP、SN.依據上述實驗步驟，請回答下面問題：(1)兩小球的質量m1、m2應滿足m1_____m2(填寫“>”，“=”或“<”)(2)若進行實驗，以下所提供的測量工具中必需的是_______·A．直尺B．游標卡尺c.天平D.彈簧秤E．秒表(3)用實驗中測得的數據來表示，只要滿足關系式___________,就能說明兩球碰撞前后動量是守恒的；(對應訓練)(2022屆哈爾濱市第六中學高三(上)期末)某小組同學用氣墊導軌驗證滑塊碰撞過程中的動量守恒，實驗裝置如圖所示。(1)實驗前，應調節(jié)氣墊導軌底部的調節(jié)旋鈕，使導軌_____；充氣后，當滑塊在導軌上能______運動時，說明氣墊導軌已經調節(jié)好；(2)實驗時，先使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩，然后釋放滑塊1，滑塊1通過光電門1后與左側固定有彈簧的滑塊2碰撞，碰后滑塊1和滑塊2依次通過光電門2，兩滑塊通過光電門2后依次被制動；實驗中需要測量滑塊1(包括擋光片)的質量m1、滑塊2(包括彈簧和擋光片)的質量m2、滑塊1通過光電門1的擋光時間、通過光電門2的擋光時間，還需要測量_________(寫出物理量及其表示符號)；(3)如果表達式__________成立，則說明滑塊碰撞過程中動量守恒。(用物理量的符號表示)【考點三】應用圖象法處理實驗數據【典型例題3】(2022屆北京四中高三(上)期中)在“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗中，為猜想加速度與質量的關系，可做如下探究：(1)利用圖(甲)所示裝置進行對比實驗。兩小車放在水平板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細線，用板擦把兩條細線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，小車同時運動，一段時間后按下板擦，小車同時停下。對比兩小車的位移，可知加速度與質量大致成反比。關于這個實驗應滿足的實驗條件，下列正確的是：_________(選填選項前的字母)A．小車質量相同，鉤碼質量不同B．小車質量不同，鉤碼質量相同C．小車質量不同，鉤碼質量不同(2)為了定量驗證(1)中得到的初步關系，利用圖(乙)裝置設計實驗。用打點計時器打出紙帶測量小車運動的加速度。①某同學從打出的紙帶上比較清晰的點跡起，每5個點跡取一個計數點(即相鄰的兩個計數點間都有4個未畫出的點跡)，標出了A、B、C、D四個計數點，各計數點之間的距離如圖(丙)所示。已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，則實驗中該小車的加速度a=______m/s2。(結果保留兩位有效數字)②該同學選用質量不同的1、2小車分別做實驗，根據實驗數據畫出了圖(丁)所示的兩條a-F圖線，根據圖線可知1車的質量_______2車的質量。(選填“大于”或“小于”)③該同學又以小車加速度的倒數為縱軸、小車質量M為橫軸，作出-M圖像如圖(戊)所示，發(fā)現圖像在縱軸存在截距，他分析這是由于實驗中存在偶然誤差造成的，他的觀點對么？說說你的理解______。(對應訓練)(2022屆河南省名校聯盟高三(上)第三次診斷考試)用如圖甲所示的實驗裝置驗證、組成的系統(tǒng)機械能守恒。從高處由靜止開始下落，上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出)，所用電源的頻率為。(1)關于該實驗的有關操作，下列說法中正確的是________。A．固定打點計時器時，兩個限位孔必須在同一豎直面內B．可以在打開電源的同時釋放紙帶C．實驗中必須保證的質量遠大于D．、盡量選擇密度大的物體(2)若測得、。在打下0點到打下計數點5的過程中系統(tǒng)重力勢能的減少量______J，系統(tǒng)動能的增加量_______J。(當地的重力加速度g取，結果均保留2位有效數字)(3)某同學測出多個計數點的速度大小v及對應下落的高度h，作出的圖象如圖丙所示，則圖象的斜率表達式__________(用、和g表示)。【題型命題點】三、力學創(chuàng)新實驗【典型例題】(2022屆安徽師范大學附屬中學第五次綜合測試)某小組利用氣墊導軌裝置探究“做功與物體動能改變量之間的關系”。如圖1中，遮光條寬度為d，光電門可測出其擋光時間：滑塊與力傳感器的總質量為M，砝碼盤的質量為m0，不計滑輪和導軌摩擦．實驗步驟如下：①調節(jié)氣墊導軌使其水平，并取5個質量均為m的砝碼放在滑塊上：②用細繩連接砝碼盤與力傳感器和滑塊，讓滑塊靜止放在導軌右側的某一位置，測出遮光條到光電門的距離為S；③從滑塊上取出一個砝碼放在砝碼盤中，釋放滑塊后，記錄此時力傳感器的值為F，測出遮光條經過光電門的擋光時間Δt；④再從滑塊上取出一個砝碼放在砝碼盤中，重復步驟③，并保證滑塊從同一個位置靜止釋放；⑤重復步驟④，直至滑塊上的砝碼全部放入到砝碼盤中。請完成下面問題：(1)若用十分度的游標卡尺測得遮光條寬度d如圖3，則d＝________mm；(2)滑塊經過光電門時的速度可用v＝________(用題中所給的字母表示，下同)計算；(3)在處理步驟③所記錄的實驗數據時，甲同學理解的合外力做功為W1＝FS，則其對應動能變化量應當是ΔEk1＝________；(4)乙同學按照甲同學的思路，根據實驗數據得到F－的圖線如圖4所示，則其斜率k＝________。(對應訓練1)(2022屆華南師范大學附屬中學1月模擬考試)某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設置了如圖的實驗裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當拔出細針時，蠟燭能夠上?。疄檠芯肯灎T的運動情況，采用了智能手機的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz．在實驗過程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號為0，然后依次編號，并取出編號為10的倍數的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號0的位置為起點，測量數據，最后建立坐標系描點作圖，縱坐標為位移，橫坐標為照片編號，如圖所示．通過計算機擬合發(fā)現各點連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2(保留2位有效數字)已知當地的重力加速度為g，忽略蠟燭運動受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測量______________．(對應訓練2)(2022屆廣東省汕頭市金山中學高三(上)期末)用如圖所示的器材和方法可以探究“兩個互成角度的力的合成規(guī)律”。在圓形桌子透明桌面上平鋪固定一張白紙，在桌子邊緣安裝三個不計摩擦的滑輪，其中，滑輪P1固定在桌子邊，滑輪P2、P3可沿桌邊移動。第一次實驗中，步驟如下：A．在三根輕繩下掛上一定數量的鉤碼，并使結點O靜止；B．在白紙上描下O點的位置和三根繩子的方向，以O點為起點，作出三拉力的圖示；C．以繞過P2、P3繩的兩個力為鄰邊作平行四邊形，作出O點為起點的平行四邊形的對角線，量出對角線的長度；D．檢驗對角線的長度和繞過P1繩拉力的圖示的長度是否一樣，方向是否在一條直線上。(1)本實驗采用的科學方法是()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(2)下列說法正確的是()A．改變滑輪P2、P3的位置和相應繩上鉤碼的數量進行第二次實驗，繩的結點必須與第一次實驗中白紙上描下的O點重合B．實驗中，若桌面不水平會影響實驗的結論C．若將細繩更換成橡皮筋進行實驗不會影響實驗結果D．作三個拉力圖示的時候可以采用各自不同的標度(3)這次實驗中，若一根繩掛3個鉤碼，另一根繩掛4個鉤碼，則第三根繩掛的鉤碼數量應大于___________個且小于___________個。(所有鉤碼質量相同)【考點訓練】1．(2021·黑龍江哈爾濱市九中模擬)利用如圖所示的方式可以“測量滑塊與桌面間的摩擦因數”和“驗證碰撞中的動量守恒”，豎直平面內的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將小滑塊從圓弧軌道的最高點無初速度釋放，測量出滑塊在水平桌面滑行的距離(甲)；然后將小滑塊放在圓弧軌道的最低點，再將從圓弧軌道的最高點無初速度釋放，與碰撞后合為一個整體，測量出整體沿桌面滑動的距離(圖乙)。圓弧軌道的半徑為，和完全相同，重力加速度為。(1)滑塊運動到圓弧軌道最低點時的速度_______(用和表示)；(2)滑塊與桌面的動摩擦因數________(用和表示)；理論結果與實際摩擦因數比較________(“偏大”“偏小”或“準確”)；(3)若和的比值________，則驗證了和的碰撞動量守恒。2．(2021·北京二模)如圖，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。(1)某同學列舉實驗中用到的實驗器材為：鐵架臺、打點計時器、紙帶、秒表、交流電源、導線、重錘、天平。其中不必要的是______；(2)在一次實驗中，質量1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如下圖所示。若紙帶相鄰兩個點之間時間間隔為0.02s，從起點O到打下記數點B的過程中，重力勢能減少量ΔEp=______J，此過程中物體動能的增加量ΔEk=_____J(g取9.8m/s2，結果均保留兩位有效數字)；通過計算，數值上ΔEp______ΔEk(填“>”“=”或“<”)，這是因為______；(3)如果以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線應是下圖中的______。A．B．C．D．3．(2021·四川攀枝花市一模)某學習小組的同學利用氣墊導軌探究“合力做功和動能變化的關系”，他們在實驗室組裝了一套如圖甲所示的實驗裝置。其中A為氣墊導軌(帶定滑輪裝置)，B為放在氣墊導軌上的滑塊(帶遮光片、可在氣墊導軌上自由滑動)，C為裝有沙的沙桶，D為光電門(與光電計時器連接可記錄時間)。該學習小組進行了下列實驗步驟：(ⅰ)用游標卡尺測量滑塊的遮光片寬度d；(ⅱ)用彈簧測力計測量沙和沙桶總重G；(ⅲ)用天平測量滑塊B的質量m；(ⅳ)將氣墊導軌放在平臺上，調整導軌水平，輕質細繩通過定滑輪將滑塊與沙桶連接；(ⅴ)開啟光電計時器，將滑塊移到距光電門一定距離，連接滑塊和沙桶的輕繩拉直(滑塊與定滑輪間的輕繩水平)，系統(tǒng)由靜止釋放，記錄滑塊釋放時遮光片與光電門的距離s，遮光片通過光電門的時間Δt；(ⅵ)改變滑塊釋放位置，重復步驟(ⅴ)幾次；(ⅶ)分析相關數據，得出結論。請回答下列問題：(1)步驟(ⅰ)中游標卡尺示數如圖乙所示，則遮光片寬度d=___________。步驟(ⅱ)中彈簧測力計示數如圖丙所示，則沙和沙桶總重G=___________N。步驟(ⅲ)用天平測量滑塊B的質量。(2)實驗記錄及分析處理得到的數據如下表，請將①②處的數據補充完整。25.000.023669.920.0980.10851.000.0165______________________0.21973.000.0138119.570.2860.31499.000.0119138.660.3850.426128.000.0104158.650.5030.550(3)分析上表中的數據，得出的實驗結論為______________________。(4)某同學分析實驗誤差的主要原因是用沙和沙桶總重G來替代繩對滑塊B的拉力T，進一步分析實驗原理后，該同學對拉力T進行了修正，修正后的T應為___________N(保留兩位小數，重力加速度g取)。4．(2021·山東濟南市二模)利用智能手機自帶的各種傳感器可以完成很多物理實驗。某同學利用如圖所示的實驗裝置，結合手機的傳感器功能測定當地的重力加速度，實驗步驟如下：Ⅰ．實驗前用游標卡尺測出小球的直徑d＝10.00mmⅡ．實驗裝置中固定軌道AB的末端水平，在軌道末端的安裝一光電門，光電門通過數據采集器與計算機相連，測量小球離開軌道時的速度.將小球從軌道的某高度處由靜止釋放，小球運動一段時間后，打到豎直記錄屏MN上，記下落點位置。然后通過手機傳感器的測距功能，測量并記錄小球做平拋運動的水平距離x和豎直下落距離hⅢ．多次改變屏MN的水平距離x，使小球每次都從軌道的同一位置處由靜止釋放，重復上述實驗，記錄多組x、h數據，如下表所示實驗順序12345x(cm)10.015.020.025.030.0x2(×10－2m2)1.002.254.006.259.00h(cm)4.8810.9619.5230.5343.92請根據上述數據，完成下列問題：(1)在答題卡給定的坐標紙上做出x2－h(huán)的圖像______；(2)若光電計時器記錄的平均遮光時間t＝0.01s，根據上述圖像求得當地的重力加速度大小g＝______m/s2(結果保留三位有效數字)；(3)若實驗中，每次記錄的h值均漏掉了小球的半徑，按照上述方法計算出的重力加速度大小與真實值相比是______。(填“偏大”、“偏小”、或“不變”)。5．(2021·山西大附中)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律。實驗的主要步驟如下：(1)用螺旋測微器測量小球A、B的直徑d，其示數如圖乙所示，則直徑d=________mm。用天平測得球A、B的質量分別為m1、m2。(2)用兩條細線分別將大小相同的球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時兩球恰好相切，球心位于同一水平線上。(3)將球A向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為α時，由靜止釋放，與球B碰撞后，測得球A向左擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為β，球B向右擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為θ。(4)若兩球碰撞前后動量守恒，則其表達式為__________；若碰撞是彈性碰撞，則還應滿足的表達式為_________(用測量的物理量表示)。6．(2021·湖南師大附中二模)某同學用如圖1所示的裝置來探究彈簧彈力F和長度L的關系，把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，記錄彈簧自由下垂時下端所到達的刻度位置。然后，在彈簧下端懸掛不同質量的鉤碼，記錄每一次懸掛鉤碼的質量和彈簧下端的刻度位置，實驗中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。通過分析數據得出實驗結論。(1)實驗時認為可以用鉤碼所受重力的大小代替彈簧彈力的大小。(2)以彈簧受到的彈力F為縱軸、彈簧長度L為橫軸建立直角坐標系，依據實驗數據作出圖像，如圖2所示。由圖像可知：彈簧自由下垂時的長度______cm，彈簧的勁度系數k=________N/m。(3)實驗中未考慮彈簧自身受到的重力，請你說明這對彈簧勁度系數的測量結果是否有影響。(______)7．(2021·耀華中學一模)在“驗證動量守恒定律”的實驗中，如圖甲所示，氣墊導軌上放置著帶有遮光板的滑塊A、B，測得A、B的質量分別為m1和m2，遮光板的寬度相同。實驗中，用細線將兩個滑塊連接使輕彈簧壓縮且靜止，然后燒斷細線，輕彈簧將兩個滑塊彈開，測得它們通過光電時間分別為t1、t2(1)圖乙為兩同學用螺旋測微器測遮光板寬度d時的情景。由該圖可知其示數為___________mm。(2)用題中測得的物理量表示動量守恒應滿足的關系式為___________(用t1、t2、d表示)。8．(2021·云南師大附中高三月考)兩位同學采用如圖所示的裝置測定物塊與桌面間的動摩擦因數。實驗中，他們使物塊在重物的牽引下由靜止開始運動，當重物落地后，物塊再運動一段距離后停在水平桌面上，用打點計時器和紙帶記錄物塊的運動。(1)實驗時，甲同學測量出重物的質量為M，物塊的質量為m，他選擇了一條點跡清晰的紙帶測量，計算出物塊加速過程中的加速度大小為a；已知重力加速度為g，甲同學忽略滑輪質量和繩與滑輪間的摩擦，得出物塊和桌面間的動摩擦因數表達式為______________(用M、m、a、g表示)。(2)如圖所示為乙同學選取的一段紙帶，1、2、3、4、5是他選取的計數點，相鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出。已知打點計時器電源的頻率為，當地的重力加速度大小為。利用紙帶測得的數據可求出該物塊減速運動過程中的加速度大小_______，物塊與桌面的動摩擦因數_______。(計算結果均保留到小數點后2位)9．(2021·湖南省常德芷蘭實驗學校二模)某實驗小組采用如圖甲所示的實驗裝置探究力與加速度的關系。實驗時滑塊在細線拉力的作用下沿軌道運動，滑塊受到的拉力由力傳感器讀出，位移傳感器發(fā)射部分固定在滑塊上隨滑塊運動，位移傳感器接收部分固定在軌道上，能讀出滑塊的位移隨時間的變化規(guī)律。(1)實驗中_______(填“需要”或“不需要”)重物的質量m與滑塊的質量M滿足M>>m。(2)如果滑塊的位移與時間的關系式為x=0.6t2，則滑塊的加速度a=_______m/s2。(3)用正確的實驗方法測得實驗數據，作出a－F圖線如圖乙所示。由圖中的a－F圖線可知滑塊受到的摩擦力大小為_______N。(后兩空均保留一位小數)10．(2021·廣東華南師大附中三模)某同學為了探究“加速度與力、質量的關系”，設計了如圖所示實驗裝置。(1)某同學先平衡摩擦力。他將連接小車的紙帶穿過打點計時器的限位孔，不掛小盤的小車靠著計時器放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端墊高，然后___