【力學(xué)實(shí)驗(yàn)】探究小車速度隨時(shí)間的變化2.1探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力合成規(guī)律3.4探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系4.22.1探究小車速度隨時(shí)間的變化電源，刻度尺鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板(1)是否需要平衡摩擦？不需要(2)m<<M？不需要(3)計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)；兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的區(qū)別和分析兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的區(qū)別和分析電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器電源性質(zhì)約8V的交流電源220V交流電源打點(diǎn)頻率打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02s頻率50Hz打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02s頻率50Hz打點(diǎn)方式振針通過復(fù)寫紙?jiān)诩垘洗螯c(diǎn)電火花放電使墨粉在紙帶上成點(diǎn)阻力來源紙帶與限位孔、限位盤的摩擦；振針與紙帶打點(diǎn)接觸時(shí)的摩擦紙帶與限位孔摩擦電火花計(jì)時(shí)器比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器更精確實(shí)驗(yàn)原理

0123OABCD

EF

3.算加速度：①逐差法②圖像法最準(zhǔn)確、科學(xué)的是圖像法擬合直線的斜率后n段減前n段1.實(shí)驗(yàn)器材安裝完畢后，小車為什么要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置？有的同學(xué)先放開小車，再啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，有的剛好相反，哪種方法好？為什么？合理利用紙帶長(zhǎng)度應(yīng)該先啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，再放開小車，因?yàn)閱?dòng)計(jì)時(shí)器瞬間打點(diǎn)不穩(wěn)定2.怎樣選擇紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)？開頭過于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開始,每隔五個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s）。或者會(huì)說相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。0123注意看清題目是以幾個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的

3.建立v－t圖像時(shí)應(yīng)注意什么問題？坐標(biāo)軸的物理意義，單位，合適的標(biāo)度注意圖像的斜率k與tanα是不同的注意y軸的起始點(diǎn)可能不是0例2．某人用如圖甲所示的裝置探究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。(1)為完成本實(shí)驗(yàn)，下列器材中必須有的是

（填編號(hào)）。

①天平②8V低壓交流電源

③刻度尺

④秒表(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中操作必需的是

。A．托盤和砝碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量B．調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線與水平桌面平行C．將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端用小木塊墊起D．釋放小車前，小車應(yīng)盡可能靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置E．選擇平直且各處粗糙程度相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn)③BDE(3)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)定后放開小車C．將小車依靠在打點(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，讓紙穿過限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：

（用字母填寫）

(4)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則B點(diǎn)的速度vB＝

m/s，小車加速度a＝

m/s2（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。DCBA0.380.39(5)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是

f=49Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏______（填“大”或“小”）。

大3.4探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力合成規(guī)律實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄壳蠛狭Φ姆椒ā?shí)驗(yàn)原理：合力的作用效果與幾個(gè)分力的作用效果相同。

等效替代實(shí)驗(yàn)器材：粘好白紙的方木板、彈簧測(cè)力計(jì)2個(gè)、橡皮筋1條、輕質(zhì)小環(huán)、刻度尺。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)F和F′相同F(xiàn)1=10.0NF2=6.8NF合=12.8NO2N(1)測(cè)力計(jì)調(diào)零(2)固定白紙(3)固定橡皮筋，

小環(huán)

(4)二力合成(5)記錄力的大

小方向(6)等效替換(7)作圖合成實(shí)驗(yàn)步驟1．彈簧測(cè)力計(jì)使用前要檢查指針是否指在零刻度線上，否則應(yīng)校正零位(無法校正的要記錄下零誤差)。還需用鉤碼檢查彈簧測(cè)力計(jì)是否存在示值誤差，若存在，應(yīng)加以校正。2．被測(cè)力的方向應(yīng)與彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向一致，拉動(dòng)小圓環(huán)時(shí)彈簧不可與外殼相碰或摩擦。3．在同一次實(shí)驗(yàn)中，使小圓環(huán)的位置O一定要相同。4．兩分力F1和F2間夾角不宜過大，也不宜過小，以60°～120°之間為宜。5．讀數(shù)時(shí)應(yīng)正視、平視刻度。6．使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí)，讀數(shù)應(yīng)適當(dāng)大些，但不能超出它的測(cè)量范圍。例5.某實(shí)驗(yàn)小組做“驗(yàn)證平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，如下圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用兩個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)互成角度的拉細(xì)繩套，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)達(dá)到紙面上某一位置，記為O1；②記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的大小和方向；③只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，將結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O1，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F3的大小和方向；④按照力的圖示要求，做出拉力F1、F2、F3；⑤根據(jù)力的平行四邊形定則做出F1和F2的合力F；⑥比較F1和F的一致程度；(2)本次實(shí)驗(yàn)需要用到帶細(xì)繩套的橡皮筋，下圖中最合適的是____________；(3)某次用彈簧秤拉橡皮筋時(shí)彈簧秤的指針位置如圖所示，彈簧秤示數(shù)為_______N；C3.00不必(4)改變F1和F2，重復(fù)步驟①至⑥進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)，記下結(jié)點(diǎn)位置O2，位置O2______（選填“必須”或“不必”）與位置O1相同；(5)實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉，兩繩夾角小于90°，一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)接近量程，另一個(gè)超過量程的一半，請(qǐng)說明這樣的操作________（選填“合理”或“不合理”），理由是________________________________________；(6)如圖所示某同學(xué)在做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用A、B兩根彈簧秤把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，此時(shí).在實(shí)驗(yàn)過程中α+β=90°，他做了一些探究，其中一個(gè)是：他使B彈簧秤示數(shù)有較明顯的增大，為了保持結(jié)點(diǎn)位置不變，可采取的補(bǔ)救辦法是A.保持其它不變，增大A的示數(shù)同時(shí)增加角αB.保持其它不變，增大A的示數(shù)同時(shí)減小角αC.保持其它不變，增大A的示數(shù)同時(shí)增大角βD.保持其它不變，增大A的示數(shù)同時(shí)減小角β不合理合力超出了彈簧測(cè)力計(jì)量程βαβαAC(7)如圖為利用實(shí)驗(yàn)記錄的結(jié)果作出的圖，則圖中的________是力F1和F2的合力理論值，________是力F1和F2的等效合力的實(shí)際測(cè)量值FF'4.2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系以小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼、刻度尺、天平為器材，研究小車運(yùn)動(dòng)。從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算出小車的加速度a砝碼的總重力G當(dāng)作小車受到的拉力F用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m控制變量法保持M不變，用縱坐標(biāo)表示a，用橫坐標(biāo)表示F，畫出a－F圖像

測(cè)量加速度：阻力補(bǔ)償：一先一后一按細(xì)繩保持與長(zhǎng)木板平面平行.（而不是與水平面平行）阻力補(bǔ)償：把木板無滑輪的一端下面墊一薄木板，反復(fù)移動(dòng)其位置，使小車在不掛槽碼的情況下，能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)(紙帶上相鄰點(diǎn)的間距相等),即平衡了摩擦力。①阻力補(bǔ)償時(shí)不要掛重物和槽碼②整個(gè)實(shí)驗(yàn)阻力補(bǔ)償后，不管以后是改變槽碼的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新阻力補(bǔ)償。③在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)以及使用氣墊導(dǎo)軌時(shí)不用平衡摩擦力①直線,說明平衡摩擦力時(shí),平衡過度了②直線,說明平衡摩擦力不夠或根本沒有平衡摩擦力3.拉力T不等于鉤碼重力：實(shí)驗(yàn)中用槽碼的總重力代替小車受到的拉力(實(shí)際上小車受到的拉力要小于槽碼的總重力)存在系統(tǒng)誤差。

不用考慮拉力與重力不相等的情況：①控制小車與鉤碼質(zhì)量和為定值②利用傳感器或者彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力方案二：由于兩小同時(shí)啟動(dòng)、同時(shí)停止，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同比較法

轉(zhuǎn)化為測(cè)位移測(cè)加速度轉(zhuǎn)化為測(cè)位移光電門1光電門2擋光板Δxxt利用氣墊導(dǎo)軌來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系使用氣墊導(dǎo)軌時(shí)不用補(bǔ)償阻力例6.用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度與物體受力、物體質(zhì)量之間的關(guān)系。①實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此過程中，下列說法正確的是___________。A．小車后面不能拖紙帶B．系在小車的細(xì)繩上不能懸掛小桶C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接通電源②圖2所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，紙帶上每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算出小車的加速度a=_______m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）BC1.1

略大于有無例7.如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處?kù)o止釋放。(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是________________________________；AB之間的位移（3）下列不正確的實(shí)驗(yàn)操作是____（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌一端墊高以平衡摩擦D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（4）改變鉤碼質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時(shí)間t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出_____________圖象。（選填“t2-F”、“1/t-F”或“1/t2-F”）AC

CD例8.在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一端帶滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，木塊置于長(zhǎng)木板上，并用細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車左端連一條紙帶，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況。(1)如圖所示分別為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，兩種計(jì)時(shí)器都是實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)器材，關(guān)于這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，下列說法正確的是________：A．乙使用直流電源，丙使用交流電源B．它們都使用220V的交流電源C．它們打點(diǎn)周期都是0.02sD．丙工作時(shí)紙帶受到的阻力較小，實(shí)驗(yàn)誤差較小AD(2)下列做法正確的是________

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B.在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，作a--F圖象應(yīng)該用折線將所描的點(diǎn)依次連起來C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D.通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度B(3)下圖是實(shí)驗(yàn)時(shí)平衡阻力的情形，其中正確的是________（選填字母）

(4)某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過高，使得傾角偏大。他所得到的關(guān)系可用圖中的________表示（圖中a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力）。

C0.15(5)如圖是打出紙帶的一段，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率50Hz。由圖可知，打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vB=_______m/s，木塊的加速度a=________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

0.60(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列說法正確的是

________。A

實(shí)驗(yàn)之前將軌道傾斜來平衡摩擦力，平衡摩

擦力時(shí)需要掛上砝碼盤，但不掛砝碼B

實(shí)驗(yàn)之前將軌道傾斜來平衡摩擦力，平衡摩

擦力時(shí)不需要掛上砝碼盤和砝碼C

砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量D

砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量例9．在“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層前端均固定有光滑滑輪，兩相同小車前端各系一條細(xì)線，細(xì)線跨過定滑輪并掛上一個(gè)砝碼盤，盤中可放砝碼，小車Ⅱ所掛砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量是小車Ⅰ所掛砝碼和砝碼盤總質(zhì)量的兩倍。將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車所受合外力，兩小車尾部各系一條細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，按下裝置兩小車同時(shí)立即停止。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車Ⅰ的位移為s1，小車Ⅱ的位移為s2。BD正比(2)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車Ⅱ位移近似是小車Ⅰ位移的兩倍，則可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與所受到的合外力成________(填“正比”或“反比”)。(3)由于實(shí)驗(yàn)中將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車所受合外力的大小，因此s1和s2的實(shí)際大小關(guān)系是________。A．2s1＞s2