力學實驗基礎課前預習習題學案類型一“紙帶”類型實驗例：求加速度：使用50HZ流變電流進行實驗，得到紙帶每段中間省略4個點（結果保留三位有效數字）（1）奇數段：例：求加速度：使用50HZ流變電流進行實驗，得到紙帶每段中間省略4個點（結果保留三位有效數字）相隔段：例：求加速度：使用50HZ流變電流進行實驗，得到紙帶每段中間省略4個點例1：2019年全國1卷22例2.(2019課標Ⅲ,22,5分)甲乙兩位同學設計了利用數碼相機的連拍功能測重力加速度的實驗。實驗中,甲同學負責釋放金屬小球,乙同學負責在小球自由下落的時候拍照。已知相機每間隔0.1s拍1幅照片。(1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息,在此實驗中還必須使用的器材是

。(填正確答案標號)A.米尺

B.秒表

C.光電門

D.天平(2)簡述你選擇的器材在本實驗中的使用方法。答:

。(3)實驗中兩同學由連續3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,則該地的重力加速度大小為g=

m/s2。(保留2位有效數字)例3.某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。(1)將氣墊導軌調至水平,安裝好實驗器材,從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s=

cm;(2)測量擋光條的寬度d,記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2,并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F,為了完成實驗,還需要直接測量的一個物理量是

;(3)該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼總質量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量?

(填“是”或“否”)。實驗名稱公式原理需要得到的物理量研究勻變速直線運動v=v0+at初末速度和加速度加速度與力、物體質量的關系F=ma合外力（拉力）、小車質量、加速度探究動能定理W合外力做功、小車質量、末初速度驗證機械能守恒定律?mg鉤碼和小車質量、下落距離、初末速度考向一研究勻變速直線運動1.某同學利用如圖所示裝置研究小車的勻變速直線運動。(1)實驗中,必需的措施是

。A.細線與長木板平行B.先接通電源再釋放小車C.小車的質量遠大于鉤碼的質量D.平衡小車與長木板間的摩擦力(2)他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計數點如圖所示(每相鄰兩個計數點間還有4個點,圖中未畫出)。s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm。則小車的加速度a=

m/s2(要求充分利用測量的數據),打點計時器在打B點時小車的速度vB=

m/s。(結果均保留兩位有效數字)考向二驗證牛頓第二定律2.（2021·浙江·鎮海中學模擬預測）在做“探究加速度與力、質量的關系”分組實驗中，有甲、乙、丙三位同學分別采用了甲、乙、丙三個圖所示的實驗裝置，實驗中小車總質量用M表示（乙圖中M包括小車與傳感器，丙圖中M包括小車和與小車固定的滑輪），鉤碼總質量用m表示。（1）為得到小車總質量一定時，小車的加速度與所受合外力成正比的結論，下列做法正確的是______；A．三組實驗都需要平衡摩擦力B．三組實驗中只有甲需要平衡摩擦力C．三組實驗都需要滿足所掛鉤碼的總質量m遠小于小車的總質量M的條件D．三組實驗中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質量m遠小于小車的總質量M的條件（2）如圖是實驗中得到的一條紙帶，已知相鄰計數點間還有四個點未畫出，打點計時器所用電源頻率為50Hz，由此可求出小車的加速度a=__________m/s2，打計數點4時的速度為_________m/s。（計算結果均保留三位有效數字）考向三探究動能定理3．某實驗小組用如圖所示的氣墊導軌裝置來探究動能定理?；瑝K在氣墊導軌上運動時阻力很小，可不計。測得遮光板的寬度為d，兩個光電門A、B之間的距離為L，滑塊（包含遮光板）的質量M，沙桶的質量，當地重力加速度為g；實驗時先將氣墊導軌調節水平，輕繩繞過光滑定滑輪，一端連接滑塊，另一端連接沙桶，定滑輪與滑塊間輕繩水平。（1）如果將滑塊受輕繩拉力大小近似為沙桶的重力大小，需滿足mM（填“遠大于”、“遠小于”或“等于”）；（2）將滑塊從靜止開始釋放，記錄遮光板依次通過兩個光電門A、B的時間分別?tA、?tB，可得滑塊通過兩個光電門A、B的速度大小分別為________，，在（1）基礎上小車合外力做功與動能關系式為（均用已知條件給的物理量表示）考向四驗證機械能守恒定律4.用如圖甲所示的實驗裝置驗證A、B組成的系統機械能守恒。B從高處由靜止開始下落,A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。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個打下的點(圖中未標出),計數點間的距離如圖乙所示。已知A的質量m1=50g,B的質量m2=150g,則(計算結果保留兩位有效數字,交流電源周期為0.02s)乙(1)在紙帶上打下計數點5時的速度v5=

m/s;(2)在計數點0~5過程中系統動能的增量ΔEk=

J,為了簡化計算,g取10m/s2,則系統重力勢能的減少量ΔEp=

J;類型二“彈簧”、“橡皮筋”、“碰撞”類型實驗1、游標卡尺、螺旋測微器、彈簧測力計、等測量工具的有效數字使用以上儀器時,凡是最小刻度是10分度的,要求讀到最小刻度后再往下估讀一位(估讀的這位是不可靠數字,但是是有效數字的不可缺少的組成部分)。凡是最小刻度不是10分度的,只要求讀到最小刻度所在的這一位,不再往下估讀。（1）游標卡尺游標卡尺的讀數方法:“三看”①第一看→精確度如圖甲所示。如乙圖所示②第二看→游標尺上的0刻度線位置,區分零刻度與標尺最前端。如圖丙所示。③第三看→游標尺的哪條(第n條)刻度線與主尺上的刻度線對齊。常見規格游標卡尺例題：如圖1所示的物體的長度是cm；如圖2所示的物體的長度是mm。圖圖1(2)螺旋測微器原理：螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動刻度有50個等分刻度，可動刻度旋轉一周，測微螺桿可前進或后退0.5mm，因此旋轉每個小分度，相當于測微螺桿前進或后退50(0.5)mm＝0.01mm.可見，可動刻度每一小分度表示0.01mm，所以螺旋測微器可準確到0.01mm，由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺．讀數及注意事項：①固定刻度數字單位是毫米，無數字一端是半毫米．②測量值＝固定刻度讀數(mm)＋可動刻度格數(估讀一位)×0.01(mm)，最后換算單位．在讀固定刻度數時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出．看不準時，判斷方法是看可動刻度接近0還是50.③可動刻度格數要估讀，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，可動刻度格數小數部分要估讀為“0”．結果以毫米為單位，千分位有一位估讀數字，不能隨便丟掉．如圖所示，固定刻度示數為2.0mm，而從可動刻度上讀的示數為15.0，最后的讀數為考向一探究彈力和彈簧伸長量的關系1.(2018課標Ⅰ,22,5分)如圖(a),一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤;一標尺由游標和主尺構成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標刻度線準確對齊的裝置,簡化為圖中的指針。現要測量圖(a)中彈簧的勁度系數。當托盤內沒有砝碼時,移動游標,使其零刻度線對準指針,此時標尺讀數為1.950cm;當托盤內放有質量為0.100kg的砝碼時,移動游標,再次使其零刻度線對準指針,標尺示數如圖(b)所示,其讀數為

cm。當地的重力加速度大小為9.80m/s2,此彈簧的勁度系數為

N/m(保留3位有效數字)?？枷蚨炞C力的平行四邊形定則2.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,某同學的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩。圖乙是白紙上根據實驗結果畫出的圖。(1)圖乙中,

是F1和F2的實際合力。(2)保持O點的位置和OB繩的方向不變,當θ從60°逐漸增大到120°的過程中,OC繩的拉力的變化情況是

。(3)為了減小實驗誤差,下列措施中可行的是

。A.拉橡皮條的細繩應該細一些且適當長一些B.拉橡皮條時彈簧測力計、橡皮條、細繩應貼近木板且與木板平面平行C.橡皮條彈性要好,在選擇O點位置時,應讓拉力適當大些D.拉力F1和F2的夾角越大越好考向三探究動能定理3.某實驗小組采用如圖所示裝置探究做功與動能變化的關系。小車經平衡摩擦力后,掛上橡皮筋,在橡皮筋的作用下小車彈出,脫離橡皮筋沿木板滑行。(1)實驗時電磁打點計時器與學生電源按下圖連接,正確的連接方式是

(填“A”或“B”)。(2)實驗中,甲、乙兩同學用兩種不同的方法來改變橡皮筋對小車所做的功甲同學:改變相同橡皮筋的條數,小車每次拉到同一位置釋放;乙同學:保持橡皮筋的條數不變,小車每次拉到不同位置釋放。你認為

(填“甲”或“乙”)同學的方法更合理。(3)從釋放小車到剛脫離橡皮筋的過程,小車的運動可能是

A.勻加速運動B.勻減速運動C.加速度增大的加速運動D.加速度減小的加速運動(4)實驗中測得小車質量為1.0kg,某次實驗得到的紙帶及測量數據如圖所示,測得小車獲得的動能為

J(保留兩位有效數字)。實驗用交流電源頻率為50Hz?？枷蛩尿炞C動量守恒定律4.(2019陜西榆林模擬)驗證動量守恒定律實驗設計如圖所示,回答下列問題。(1)實驗裝置中應保持斜槽末端

。(2)每次小球下滑要從

處由靜止釋放(3)入射小球的質量mA和被碰小球的質量mB的大小關系是

。(4)在圖中,小球的水平射程的數值分別用OP、OM和ON表示,小球半徑均為r。因此只需驗證

。5.某同學現用如圖甲所示的氣墊導軌和光電門裝置來驗證動量守恒定律,在氣墊導軌右端固定一彈簧,滑塊b的右端有強粘性的膠水。圖中滑塊a和擋光片的總質量為m1=0.620kg,滑塊b的質量為m2=0.410kg,實驗步驟如下:①按圖安裝好實驗器材后,接通電源,先將滑塊a置于氣墊導軌上,然后調節底腳螺絲,直到輕推滑塊后,滑塊上的擋光片通過兩個光電門的時間相等;②將滑塊b置于兩光電門之間,將滑塊a置于光電門1的右端,然后將滑塊a水平壓縮彈簧,滑塊a在彈簧的作用下向左彈射出去,通過光電門1后繼續向左滑動并與滑塊b發生碰撞;③兩滑塊碰撞后粘合在一起向左運動,并通過光電門2;④實驗后,分別記錄下滑塊a通過光電門1的時間t1,兩滑塊