专题19+力学实验（第06期）-2017届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编 22页

导语：本期汇编精选全国各地百所名校2017届高三上学期期末考试试题或者全国市级联考试题，这些试题本身原创度就高，再加上优中选优，保证了题题精彩。‎ 专题19 力学实验 ‎1．【2017·长春外国语学校高三上学期期末考试】如图中游标卡尺读数为________ mm，图7螺旋测微器读数为________ mm.‎ ‎【答案】52.35；1.990‎ ‎【解析】游标卡尺读数为 螺旋测微器的读数为 考点：考查了游标卡尺和螺旋测微器读数 ‎2．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】（6分）某实验小组研究小车的匀变速直线运动，他们使用50Hz交流电源为电磁打点计时器供电。实验时得到一条纸带。某位同学在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，并在这个点下标明A，在第6个点下标明B，在第11个点下标明C，在第16个点下标明D，在第21个点下标明E。但测量时发现B点已模糊不清，于是只测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm，根据以上测得的数据，计算C点时小车的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为_________m/s2，AB的距离应为____________cm。（计算结果均保留三位有效数字）‎ ‎【答案】AB=5.99cm ‎ ‎【解析】在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E；可以看出相邻的计数点间的时间间隔为：T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为：‎ 设A到B之间的距离为x1，设B到C之间的距离为x2，设C到D之间的距离为x3，设D到E之间的距离为x4，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2，x4-x2=2a2T2 为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：‎ ‎【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。‎ ‎3．【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】（5分）小张同学利用打点计时器研究自由落体运动，他设计的实验方案如下：‎ 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，先打开电源后释放重物，重物带动纸带从静止开始下落，打出几条纸带并选出一条比较理想的纸带如图乙所示，在纸带上取出若干计数点，其中每相邻计数点之间有四个点未画出，分别用s1、s2、s3、s4、s5表示各计数点间的距离，已知打点计时器的频率f。图中相邻计数点间的时间间隔T＝（用f表示），计算重力加速度的公式是g=（用f 、s2、s5表示），计数点5的速度公式是v5=（用f 、s4、s5表示）‎ ‎【答案】（1分）； f2（2分）；（3s5-s4）f/10（2分）。‎ 考点：纸带计算加速度、瞬时速度。‎ ‎4．【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】（5分）某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图，他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E．测量时发现B点已模糊不清，他只测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm．‎ ‎（1）为了探究匀变速直线运动的规律，该同学所取的计时点个数      （填字母序号）‎ A．偏少 B．偏多 C．合适 ‎（2）若小车是做匀变速直线运动，由该同学所测的实验数据，请你帮他求出：打C点时小车的瞬时速度vC=     m/s，小车的加速度a=      m/s2，AB的距离应为      cm，条A点时小车的瞬时速度vA=      m/s．（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】(1)A (2)0.986；2.58；5.99；(3)0.470 ‎ ‎【解析】（1）本实验根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，应多取一些数据，根据作差法求出加速度，再求平均值，而该同学只取两组数据，计数点偏少，故A正确； （2）由于第1个计数点，在该点下标明A，第6个点下标明B，第11个点下标明C，第16个点下标明D，第21个点下标明E，可知相邻的计数点间的时间间隔t=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：‎ 由于AC间的时间间隔T=0.2s，CE间的时间间隔也为T=0.2s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，xDE-xCD=△x=aT2，a=2.58m/s2； （3）根据匀变速直线运动的推论公式xm-xn=（m-n）aT2，xDE-xCD=△x=2.58cm，xCD-xAB=2△x，所以：xAB=xCD-2△x=5.99cm；根据匀变速直线运动速度时间公式得：vC=vA+2aT，解得：vA=0.986-0.2×2.58=0.470m/s；‎ 考点：研究匀变速直线运动 ‎【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，会根据作差法求出加速度，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。‎ ‎5．【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】在“验证力的平行四边形定则”实验中，情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎（1）图乙中的F与中，____填（“F”或“”）一定与AO共线。‎ ‎（2）为了便于操作并能提高测量的精度，我们应注意的是 A．固定橡皮筋时，应用图钉尖把橡皮筋钉在木板上 B．用两个弹簧秤拉橡皮筋时，要尽量将两个弹簧秤拉伸到相同刻度 C．标记同一细绳方向时，要用笔顺着细绳仔细地画出直线 D．两次拉橡皮筋，要将橡皮筋和细绳的结点拉到相同位置 ‎【答案】（1）（2）D ‎【名师点睛】本实验采用的是“等效替代”的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代，明确“理论值”和“实验值”的区别．‎ ‎6．【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】（6分）将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧（记为A）劲度系数为k1，原细弹簧(记为B)劲崖系数为k2、套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3。关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想：‎ 甲同学：和电阻并联相似，可能是 乙同学：和电阻串联相似，可能是k3 =k1+k2‎ 丙同学：可能是k3=‎ ‎ (1)为了验证猜想，同学们设计了相应的实验（装置见图甲）。‎ ‎ (2)简要实验步骤如下，请完成相应填空。‎ a．将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；‎ b．在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数”、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；‎ c．由F= 计算弹簧的弹力，由x=L1-L0计算弹簧的伸长量，由计算弹簧的劲度系数；‎ d．改变，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；‎ e．仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3。比较k1，k2、k3并得出结论。‎ ‎(3)图乙是实验得到的图线，由此可以判断 同学的猜想正确。‎ ‎【答案】(2)mng；钩码的个数；(3) 乙 ‎【解析】（2）弹簧的弹力等于n个钩码的重力nmg；多次测量求平均值，可以减小误差，所以实验中需要改变钩码的个数以改变弹簧弹力。 ‎ ‎(3)由图可知，相同伸长量时，,‎ 由胡克定律可得：‎ 所以k3 =k1+k2，乙同学的猜想是正确的。‎ 考点：胡克定律 ‎ ‎7．【2017·河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】 (6分)某同学用如图所示装置测量小木块与接触面间的动摩擦因数，木块放在粗糙的水平桌面上，右侧拴有一细线，跨过固定在桌面边缘的滑轮与重物连接；实验时,木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右滑，在运动过程中木块始终碰不到滑轮。已知木块的质量为重物的质量为m，回答下列问题：‎ ‎（1）本实验还需直接测量的物理量有 。‎ A.重物距地面的高度h B.木块在桌面上滑行的总距离s C.重物下落的时间t ‎（2）利用上述测量的物理量，写出测量的滑动摩擦因数=。‎ ‎（3）木块运动过程中，由于滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量的影响，将导致测量的动摩擦因数与实际动摩擦因数相比，其值将 (填“偏大”“相等”或“偏小”).‎ ‎【答案】（1）AB ；（2） ；（3）偏大 考点：探究影响摩擦力的大小的因素 ‎8．【2017·株洲市高三教学质量统一检测】如图甲所示是某同学用水平气垫导轨探究“加速度与力的关系”的实验装置，他将光电门固定在导轨上的 B 点，吊盘（含金属片）通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条并放有若干金属片，实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。‎ ‎（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d（沿滑块运动方向的长度）如图乙所示，则d=_______mm；‎ 用螺旋测微器测量遮光条的厚度h如图丙所示，则h=_______mm。若光电计时器记录遮光条通 过光电门的时间为，则滑块经过光电门时的速度v=_______（用所测物理量的符号表示）。‎ ‎（2）若滑块（含遮光条和金属片）和吊盘（含金属片）组成的系统的总质量为M，吊盘及其中 的金属片的质量为m，则滑块从A处释放后系统的加速度大小为a=_______。（已知重力加速度为g）‎ ‎（3）现保持系统的总质量不变，通过____________________改变m，测出多组m、v数据，在坐标纸上以m为横轴，以为__________纵轴描点作出图象，若图线是一条过坐标原点的直线，则系统的加速度大小与所受合力大小成正比。‎ ‎【答案】（1）11.70；4.226~4.228；（2）（3）减吊盘和滑块中的金属片，‎ ‎【解析】（1）游标卡尺的读数为，螺旋测微器的读数为，由于遮光条的宽度非常小，所以通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度，故 ‎（2）根据牛顿第二定律可得，解得（M必须远远大于m）‎ ‎（3）实验中通过增减吊盘和滑块中的金属片来改变质量m，该实验中保持小车质量M不变，因此有：，（s表示AB之间的距离）由题意可知，M、s不变，画出图象，若图象为过原 ‎9．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】（11分）某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球. 手动敲击弹性金属片M,M 与触头瞬间分开, 第1 个小球开始下落,M 迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球. 当第1 个小球撞击M 时,M 与触头分开,第2 个小球开始下落……. 这样,就可测出多个小球下落的总时间.‎ ‎(1)在实验中,下列做法正确的有_______ ‎(A)电路中的电源只能选用交流电源 ‎(B)实验前应将M调整到电磁铁的正下方 ‎(C)用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度 ‎(D)手动敲击M的同时按下秒表开始计时 ‎(2)实验测得小球下落的高度H =1.980 m,10个小球下落的总时间T =6.5 s. 可求出重力加速度g =_______m/s2. (结果保留两位有效数字)‎ ‎(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法:‎ ‎①_________________________________________________________________________；‎ ‎②_________________________________________________________________________。‎ ‎(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2，用此法____________（选填“能”或“不能”）消除△t对本实验的影响。请利用本小题提供的物理量求得重力加速度的表达式：g=__________。‎ ‎【答案】（1）BD; (2)9.4; (3)①增加小球下落的高度；②多次重复实验，结果取平均值。（4）能； ‎ ‎【解析】（1）M与触头接触期间，电磁铁应保持磁性存在，故电源用直流电源和交流电源均可，故A错误；小球沿竖直方向自由下落，因此要使小球能够撞击M，M调整到电磁铁的正下方，故B正确；球的正下方到M的竖直距离作为小球下落的高度，并不是电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度，故C错误；手动敲击M的同时小球开始下落，因此此时应该计时，故D正确．故选BD．（4）由自由落体运动的规律可得：，， 联立方程可解得：，因此可以消去△t对实验结果的影响 考点：测定重力加速度 ‎【名师点睛】此题考查了测定重力加速度的实验；对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题。‎ ‎10．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】（4分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。‎ ①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点和之间某时刻开始减速。‎ ②物块减速运动过程中加速度的大小为，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值（填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎【答案】（1）6、7；（2）偏大 ‎【解析】（1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；（2）在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大。‎ 考点：研究匀变速直线运动 ‎【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。‎ ‎11．【2017·广东省揭阳市高三上学期期末调研考试】在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根轻质弹簧如图甲连接起来进行探究。‎ ‎（1）用厘米刻度尺测量如图乙所示，指针示数为________cm。‎ ‎（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表。用表数据计算弹簧I的劲度系数为_______N/m（g=10m/s2）（计算结果保留小数点后两位）。由表数据_____（填“能”或“不能”）计算出弹簧II的劲度系数。‎ ‎【答案】（1）16.00cm（2）(12.20～12.80) N/m；能 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握胡克定律，知道，x表示形变量，以及知道其变形式，△x为形变量的变化量．‎ ‎12．【2017·黑龙江省大庆中学高三上学期期末考试】（8分）为了探究“加速度与力、质量的关系”，在水平固定的长木板上，小明用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系，实验装置如图甲所示（打点计时器、纸带图中未画出）．实验过程中小明用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A、B，实验后进行数据处理．‎ ‎ （1）为了测量弹簧秤的劲度系数，小明做了如下实验：在弹簧秤下端挂一个50g的钩码时，指针示数为L1=3.50cm；挂两个50g钩码时，指针示数为L2=5.10cm，g取9.8m/s2，该弹簧秤的劲度系数为 ______ N/m．（保留三位有效数字） （2）小明根据甲图的实验方案得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图乙中的A、B所示，小明仔细分析了图乙中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mA ______ mB（填“大于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数μA ______ μB（填“大于”“等于”或“小于”）． （3）（多选）对于甲图所示的实验方案，下列说法正确的是 ______ A．若将带有定滑轮的长木板左端适当垫高，可以使乙图中的图线过原点 O B．实验时应先接通打点计时器电源后释放物体 C．实验中重物P的质量必须远小于物体的质量 D．实验中弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半．‎ ‎【答案】30.6；小于；大于；AB ‎ ‎（2）设加速度大小为a，据牛顿第二定律有F-μmg=ma，可得： ‎ 根据a-F图象斜率绝对值可知，B的斜率大于A的斜率，即，所以mA＜mB；再根据纵轴截距大小等于μg可知，由于A的截距大于B的截距，所以μA＞μB．【名师点睛】应明确：①若滑轮是“轻质光滑”的，则滑轮两端绳子的拉力都相等；②涉及到图象问题，应根据相应的物理规律写出纵轴物理量与横轴物理量的表达式，然后再根据斜率与截距的概念即可求解。‎ ‎13．【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案，如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端，开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，知道能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，用刻度尺测出小球下落的高度H，滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x（空气阻力对本实验的影响可以忽略）‎ ‎（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为__________________。‎ ‎（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为_______________。‎ ‎（3）以下能引起实验误差的是 A．滑块的质量 B．当地重力加速度的大小 C．长度测量时的读数误差 D．小球落地和滑块撞击挡板不同时 ‎【答案】（1）（2）（3）CD ‎【解析】（1）由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同， 对滑块，位移，对小球，位移，解得；‎ ‎（2）设斜面倾角为，则，‎ 对滑块，由牛顿第二定律得，加速度：，解得 ‎③由可知，能引起实验误差的是长度x、h、H测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，CD正确.‎ 考点：“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验 ‎14．【2017·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验．此方案验证机械能守恒定律方便快捷．‎ ‎（1）用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=　　　　mm；‎ ‎（2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象　　　　‎ A．图象 B．图象 C．图象 D．图象 ‎（3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量mgh，你认为增加释放高度h后，两者的差值会　　　　（填“增大”、“缩小”或“不变”）．‎ ‎【答案】（1）17.804~17.806mm （2）D（3）增大 ‎【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为17.5mm，可动刻度为30.5×0.01mm=0.305mm， 所以最终读数为17.5mm+0.305mm=17.805mm；‎ 考点：验证机械能守恒定律 ‎【名师点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解。‎ ‎15．【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为处由一宽度略大于A的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过，开始时A距离狭缝的高度为，放手后，A、B、C从静止开始运动 ‎（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后落地用时，则钩码A通过狭缝的速度为_______（用题中字母表示）；‎ ‎（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需要测出环形金属框C的质量m，当地重力加速度为g，若系统的机械能守恒，则需满足的等式为_______________（用题中字母表示）；‎ ‎（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由________、_____________。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）可行；速度 ‎【解析】（1）在h1阶段由于金属块C静止，而A，B质量相等，所以A，B都是匀速直线运动，由匀速运动公式可得 ‎【名师点睛】由平均速度可近似表示A点的瞬时速度；根据实验装置及机械能守恒定律可得出对应的表达式；整体在中间位置上方做匀加速运动，在下方做匀速运动，由运动学公式可求得下方瞬时速度的大小．‎ ‎16．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】(12分)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图(b)所示．实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：‎ 图(a) 图(b)‎ ‎（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系．‎ ‎（2）由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是________．‎ ‎（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是________，钩码的质量应满足的条件是________．‎ ‎【答案】(1)非线性　(2)存在摩擦力　(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力　远小于小车的质量 ‎【解析】（1）根据该同学的结果得出a-m图线是曲线，即小车的加速度与钩码的质量成非线性关系； （2）从上图中发现直线没过原点，当a=0时，m≠0，即F≠0，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力． （3）若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是： ①调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力． ②根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．‎ 考点：验证小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比 ‎17．【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】(6分) 某物理小组利用如图1所示实验装置探究牛顿第二定律。‎ ‎(1)小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板的一侧垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力，具体做法是：。‎ ‎(2)该实验把盘和重物的总重量近似视为等于小车运动时所受的拉力大小。小车做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列小点。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。图2是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出。根据图中数据计算小车加速度a=m/s2(保留两位有效数字)。若已知小车质量为200g，重力加速度大小为g=9.8m/s2，则可计算出盘和重物的总质量m=g(保留两位有效数字)。‎ ‎【答案】(1)调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动. (2)0.25, 5.1‎ ‎【解析】(1)平衡摩擦力时，把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动即可.‎ ‎(2)相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，则T=0.1s，根据△x=aT2,选择逐差法可得：；在小车质量M>>m条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，由牛顿第二定律可得，解得.‎ 考点：考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎18．【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】某同学为验证“动能定理”设计了如图1所示的实验装置：用一个电磁铁吸住一个小钢球；当将电磁铁断电后，小钢球由静止开始向下加速运动；小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用游标卡尺测出小钢球的直径d，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h，当地的重力加速度为g，那么 ‎（1）测量小钢球的直径结果如图1所示，则小钢球的直径d=cm．‎ ‎（2）忽略了空气阻力的影响，该同学验证“动能定理”的表达式为（用题中字母表示）．‎ ‎（3）如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是．‎ A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径 B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径 C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量 D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量 ‎【答案】（1）1.326（2）（3）AC ‎【解析】（1）由图示游标卡尺可知，其示数为13mm+13×0.02mm=11.26mm=1.326cm． （2）该同学在验证“动能定理”的过程中，需要验证的表达式为：mgh=mv2，其中可知，．（3）实验方案为：以小球通过光电门的时间得到小球的平均速度，以此来表示瞬时速度，然后验证：mgh＝mv2，即gh＝v2是否成立，由此验证机械能守恒，故：小球的直径越小v越精确，故A正确，B错误．由于实际存在阻力故：mgh−fh＝mv2，即：．可知所以质量越大，这一项越小，精确性越高，故C正确，D错误．故选AC。‎ 考点：验证动能定理 ‎19．【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】用如图所示的气垫导轨装置验证系统的机械能守恒；在气垫导轨上安装了两光电门12，在滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连；‎ ‎（1）在调整气垫导轨水平时．滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．下列能够实现调整导轨水平的措施是；‎ A A．调节气垫导轨使左端升高一些 B．调节气垫导轨使左端降低一些 C．遮光条的宽度应该适当大一些 D．滑块的质量增大一些 （2）试验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间间隔为△t，则滑块通过光电门的速度表达式为;若用v1、v2表示通过光电门1、2的速度，则系统机械能守恒成立的表达式；‎ ‎【答案】（1）A（2）；mgL=（m+M）v12-（m+M）v22 ；‎ ‎【解析】（1）不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间．说明滑块做加速运动，也就是左端低，右端高．所以实施下列措施能够达到实验调整目标的是调节P使轨道左端升高一些，调节Q使轨道右端降低一些．故选A． （2）实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m．由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，则滑块通过光电门的速度表达式为．钩码的重力势能减少了：mgL，系统动能增加了：（m+M）v12-（m+M）v22  ，则系统机械能守恒成立的表达式是mgL=（m+M）v12-（m+M）v22 ；‎ 考点：验证机械能守恒 ‎【名师点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。‎ ‎20．【2017·开封市高三第一次模拟】验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示．‎ ‎①安装打点计时器时，应使打点计时器的平面处在平面内，且两个纸带限位孔的连线处在方向上．‎ ‎②图乙为实验所得的一条纸带，在纸带上选取了点迹清晰、连续的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为h1，h2，h3．已知打点周期为T，当地重力加速度为g．甲、乙两同学分别用表达式vB=g（4T）、vB=来计算B的速度．那么，其中同学的计算方法更符合实验的要求．‎ ‎③本实验中产生系统误差的主要原因是．‎ ‎【答案】①竖直,竖直②乙③重锤下落过程中受到阻力的作用 ‎【名师点睛】由于重锤在下落过程中要克服阻力做功，使系统的机械能减小，造成系统误差，为了减小误差，打点计时器所在面需竖直，重锤选择质量大一些，体积小一些的．‎