PAGEPAGE1力學試驗1．用圖1所示的試驗裝置探討小車速度隨時間變更的規律。主要試驗步驟如下：a．安裝好試驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。b．選出一條點跡清楚的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。結合上述試驗步驟，請你完成下列任務：（1）在下列儀器和器材中，還須要運用的有____________和___________(填選項前的字母)。A．電壓合適的50Hz溝通電源B．電壓可調的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平(含砝碼)（2）在圖3中已標出計數點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數點C對應的坐標點，并畫出v-t圖像_____________。（3）視察v-t圖像，可以推斷小車做勻變速直線運動，其依據是___________。v-t圖像斜率的物理意義是______________________。（4）描繪v-t圖像前，還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數點的瞬時速度，從理論上講，對△t的要求是______（選填“越小越好”或“與大小無關”)；從試驗的角度看，選取的△x大小與速度測量的誤差______(選填“有關”或“無關”)。2．【2024·江蘇卷】（8分）利用如題10–1圖所示的試驗裝置探究恒力做功與物體動能變更的關系．小車的質量為M=200.0g，鉤碼的質量為m=10.0g，打點計時器的電源為50Hz的溝通電．（1）掛鉤碼前，為了消退摩擦力的影響，應調整木板右側的高度，直至向左輕推小車視察到_____________________．（2）掛上鉤碼，按試驗要求打出的一條紙帶如題10–2圖所示．選擇某一點為O，依次每隔4個計時點取一個計數點．用刻度尺量出相鄰計數點間的距離，記錄在紙帶上．計算打出各計數點時小車的速度v，其中打出計數點“1”時小車的速度v1=______m/s．（3）將鉤碼的重力視為小車受到的拉力，取g=9.80m/s，利用W=mg算出拉力對小車做的功W．利用算出小車動能，并求出動能的變更量．計算結果見下表．2.452.923.353.814.262.312.733.123.614.00請依據表中的數據，在答題卡的方格紙上作出圖象．（4）試驗結果表明，總是略小于W．某同學猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的．用題中小車和鉤碼質量的數據可算出小車受到的實際拉力F=__________N．【答案】（1）小車做勻速運動（2）0.228 （3）如圖所示（4）0.093【解析】（1）小車能夠做勻速運動，紙帶上打出間距勻稱的點，則表明已平衡摩擦；（2）相臨計數點間時間間隔為T=0.1s，；（3）描點畫圖，如圖所示。考點定位】探究恒力做功與物體動能變更的關系【名師點睛】本題中的計算，要當心數據的單位、有效數字的要求．用整體法、隔離法，依據牛頓其次定律求繩上的拉力，題目比較常規，難度不大．3．【2024·浙江卷】（10分）某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的試驗中，測得圖中彈簧OC的勁度系數為500N/m。如圖1所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”試驗。在保持彈簧伸長1.00cm不變的條件下，（1）若彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的讀數是N（圖2中所示），則彈簧秤b的讀數可能為N。（2）若彈簧秤a、b間夾角大于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數、彈簧秤b的讀數（填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】（1）3.00~3.023.09~4.1（有效數不作要求）（2）變大變大【考點定位】探究彈簧的彈性勢能【名師點睛】此題是創新試驗，考查探究彈簧的彈性勢能試驗；關鍵是弄懂裝置的原理，并能正確地處理試驗數據；題目比較簡潔，考查考生處理基本試驗的實力。5．【2024·全國新課標Ⅰ卷】（5分）某同學用圖（a）所示的試驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為溝通電源，可以運用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz。打出紙帶的一部分如圖（b）所示。該同學在試驗中沒有記錄溝通電的頻率，須要用試驗數據和其它題給條件進行推算。（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_________，打出C點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度大小為________．（2）已測得=8.89cm，=9.50cm，=10.10cm；當重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出為________Hz。【答案】（1）（s1+s2）f（s2+s3）f（s3–s1）f2（2）40【6．【2024·北京卷】利用圖2裝置做“驗證機械能守恒定律”試驗。①為驗證機械能是否守恒，須要比較重物下落過程中隨意兩點間的。A．動能變更量與勢能變更量B．速度變更量和勢能變更量C．速度變更量和高度變更量②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必需運用的兩種器材是。A．溝通電源 B．刻度尺 C．天平（含砝碼）=3\*GB3③試驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打Ｏ點到打Ｂ點的過程中，重物的重力勢能變更量＝，動能變更量＝。=4\*GB3④大多數學生的試驗結果顯示，重力勢能的削減量大于動能的增加量，緣由是。A．利用公式計算重物速度B．利用公式計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采納多次試驗取平均值的方法⑤某同學想用下述方法探討機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，描繪v2-h圖像，并做如下推斷：若圖像是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒。請你分析論證該同學的推斷依據是否正確。【答案】①A②AB③④C⑤該同學的推斷依據不正確。在重物下落h的過程中，若阻力f恒定，依據可知，v2-h圖像就是過原點的一條直線。要向通過v2-h圖像的方法驗證機械能是否守恒，還必需看圖像的斜率是否接近2g。【點睛：本題關鍵是結合探究功與速度變更關系的試驗原理進行分析，如本試驗中，明確小車的運動狀況，先加速，再勻速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，故須要測量勻速階段的速度；知道平衡摩擦力在本試驗中的作用．5．某同學在“探究小車速度隨時間變更的規律”的試驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動狀況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個測量點，其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為0.10s，試完成下面問題．(1)依據打點計時器打出的紙帶，我們可以干脆得到的物理量是________．A．時間間隔B．加速度C．瞬時速度D．平均速度(2)依據紙帶上各個測量點間的距離，某同學已將1、2、3、5點對應的時刻的瞬時速度進行計算并填入表中．求出4點對應的時刻的瞬時速度_________．(要求保留3位有效數字)(3)在如圖所示的直角坐標系中作出小車的瞬時速度隨時間變更的關系圖線________．(4)由圖象求出小車的加速度a＝________m/s2.【答案】A0.3140.495（3）如圖所示；（4）圖線的斜率表示加速度，故：②依據s2?s1＝g(2T)2得，2．圖示為“探究合力功與物體動能變更的關系”的試驗裝置，只變更重物的質量進行多次試驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。請回答下列問題：（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度d，其示數如圖所示，則d=__________mm。（2）按正確試驗操作后，為了盡可能減小試驗誤差，若傳感器的示數為F，小車總質量為M，重物的總質量為m，A、B兩點間的距離為L，遮光條通過光電門的時間為t，則須要測量的物理量是______。（填選項）A．M、m、LB．F、M、L、tC．F、m、L、tD．F、M、L（3）在試驗誤差允許范圍內，關系式______________________成立。（用測量的物理量表示）；【答案】（1）1.750（2）B（3）3．用圖甲所示的裝置做“探究小車所受合力的功與小車動能變更關系”的試驗。除了圖中的試驗器材外，還有為打點計時器供電的低壓電源、刻度尺和方木塊。請將下面的分析和試驗操作填寫完整。（1）某同學在試驗時，先取下小吊盤和砝碼，用方木塊墊高長木板遠離滑輪的一端，使小車連同紙帶沿長木板勻速運動，然后再掛上小吊盤和砝碼，調整滑輪，使牽引小車的細線與長木板平行，釋放小車，進行試驗。其中，“墊高長木板遠離滑輪的一端，使小車連同紙帶沿長木板勻速運動”的好處是___________（2）試驗中，用小吊盤和砝碼拉動小車運動，得到一條紙帶如圖乙所示。已知打點計時器的工作頻率是f，則記數點2對應的速度大小為V2=__________（用圖中的x1、x2、x3和f表示）（3）用小吊盤和砝碼的總重力的大小作為小車受到的合力F，計算出小車運動的位移x對應的功W；用小車運動的位移x對應的末速度求出動能EK，則W和EK的大小關系應當是__________________（選填W=EK或W>EK或WK）【答案】（1）消退了阻力的影響；用小車重力做功補償阻力的功；使小車所受的力僅為細線的拉力；便于求出小車所受合力的功；等等。（2）（3）4．某同學利用如圖甲所示試驗裝置驗證機械能守恒．半圓盤固定在豎直平面內，盤面的水平刻度線標注著距離懸掛點O的高度，金屬小圓柱用細線懸掛于O點，將小圓柱拉至水平位置，然后由靜止釋放，小圓柱依次通過固定在不同高度的光電門，記錄小圓柱經過各光電門所用時間，已知當地重力加速度為g．（1）為計算出相應速度v，該同學用螺旋測微器測量出小圓柱的直徑d，測量示數如圖乙所示，則d=____________mm。（2）該同學用橫坐標表示小圓柱下降高度h，縱坐標應表示____（選填“v”或“v”），從而可以得2到一條過原點的直線。他求