1、考点7 力学实验打点计时器滑块砝码托盘1 .（2008新课标全国卷T22）（15分）、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点 1.401.892.402.883.393.884.37单位 cm01234567上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个
2、打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a （保留三位有效数字）回答下列两个问题： 为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 （填入所选物理量前的字母） A木板的长度l B木板的质量m1 C滑块的质量m2 D托盘和砝码的总质量m3 E滑块运动的时间t测量中所选定的物理量时需要的实验器材是 滑块与木板间的动摩擦因数 （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小” ）写出支持你的看法的一个论据： 【解析】0.4950.497 m/s2； CD； 天平；对滑块和砝码盘由牛顿第二定律 偏大；打点计时器振动时会对纸带产生阻力
3、，使测得的加速度偏小，因而使测量的偏大。2 .（2009新课标全国卷T22）（4分）某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，示数如图。由图可读出= cm, = 【解析】游标卡尺的读数；螺旋测微器的读数。【答案】2.25，6.8603.（2010新课标全国卷T22）（4分）图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_ 。（填入正确选项前的字母） A米尺 B. 秒表 C. 012V的直流电源 D. 012V的交流电源（2）实验中误差产生的
4、原因有_ 。（写出两个原因）【解析】本题以验证机械能守恒定律的学生实验命题，考查考生对实验器材的选择和实验误差的分析。在了解实验装置和实验原理的基础上，选择所需实验仪器和进行实验误差分析即可得到正确答案。（1）用A项米尺测量长度，用D项交流电源供打点计时器使用。（2）纸带与打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时选取的始末两点距离过近；交流电频率不稳定。【答案】（1）AD（2）纸带与打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时，选取始末两点距离过近；交流电频率不稳定。.（2011新课标全国卷T23）（10分）利用图1所示的装置可测
5、量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_；(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出t图线；（3）由所画出的t图线，得出滑块加速
6、度的大小为a=_m/s2（保留2位有效数字）。【解析】解答本题时可应用运动学涉及a、v1、s和t四个物理量之间的公式，写出关系式，再根据给出的数据进行处理，然后描点绘图，图线的斜率是包含加速度的式子，从而求出加速度。（1）由运动学公式s=v0t+at2=（v1at）t+at2=at2v1t，形变为=atv1，从此式可知，t图线是一条斜率为负的直线；（2）根据题目提供的数据按进行处理，把处理的数值对应描点，然后用一根直线连接这些点，所得图象如图所示；（3）由图线知斜率绝对值为k=1.0，又从=atv1知，斜率的绝对值为a，故有a=1.0，即a=2.0m/s2【答案】：（1）或（）见解析图（）2.
7、0（1.8-2.2范围内均正确）5.（2012新课标全国卷T22）（5分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示。图甲所示读数为_mm，图乙所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm。【解析】解答本题应注意以下两点：（1） 螺旋测微器的读数由两部分组成.（2） 读数时应注意估读一位.根据螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数值=固定刻度值+可动刻度0.01mm，读出a、b两图的读数值分别是0.010mm、6.870mm；并算出金属板的厚度为6.860mm.【答案】0.010；6.870；6.8606、（2013新课标全国卷T
8、22）（分）图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: 用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s；调整轻滑轮，使细线水平:让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB,求出加速度a；多次重复步骤，求a的平均 ;根据上述实验数据求出动擦因数。回答下列为题：(1) 测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图（b）所示。其读数为 cm（2）物块的加速度a可用d、s、tA,和tB,表示为a=_ (3)动摩擦因数可用M、m、 ;和重力
9、加速度g表示为=_ （4）如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 （填“偶然误差”或”系统误差” ）【解析】(1)由游标卡尺的读数规则可得=9mm+120.05mm=9.560mm=0.960cm (2), ,由,解得 (3)由牛顿第二定律可知解得 (4)由原理可知属于系统误差。【答案】(1)0.960(2)(3)(4)系统误差7、（2013新课标全国卷T22）（8分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放:小球离开
10、桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度h D.弹簧的压缩量xE.弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= 。(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-x图线。从理论上可推出，如果h不变.m增加，sx图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变，h增加，sx图线的斜率会 (填“增大”、“减小
11、”或“不变”)。由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的 次方成正比。【解析】(1)实验需求出小球离开桌面时的动能，故要测量小球的质量m和小球离开桌面时的速度v0，由平抛运动的规律可知，小球水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，通过测量桌面到地面的高度h可求时间，再测出小球水平方向上的位移s，由分运动的等时性可求出的v0大小。（2）由（1）问所述可知，联立以上各式可得。（3），则，故sx图线的斜率与成正比。若h不变m增加，则斜率减小；若m不变h增加，则斜率增大。由于sx图线为直线，故。【答案】（1） ABC 。 （3分。选对但不全的给1分，有选错的，不给这3分）（2）Ek= 。 （2分）（3） 减小 、 增大、 2 。（3分。每空1分）
