1、第一讲 力学实验及创新 123课 前 自 测 诊 断 点击进入课 堂 重 点 攻 坚课后“高仿”检测 释疑命题角度5 年考点定位 201920182017201620151.“纸带”类实验全国卷T22全国卷T22全国卷T22全国卷T22全国卷T22全国卷T22全国卷T222.“弹簧”、“橡皮条”、“碰 撞”类实验全国卷T22全国卷T223.力学创新实验全国卷T23全国卷T22全国卷T22全国卷T23全国卷T22命题角度一 基本仪器的使用与读数 核心知识 1游标卡尺和螺旋测微器读数的“三点注意”(1)螺旋测微器读数时要估读，以毫米为单位，小数点后必须为 3 位，同时注意固定刻度上的半刻度是否露出
2、。(2)游标卡尺不估读，以毫米为单位，10 分度卡尺读数结果小数点后只有 1 位；20 分度和 50 分度卡尺读数结果小数点后有2 位。(3)注意题目要求的单位是否为 mm，若不是则要先以 mm为单位读数，然后再换算为题目要求的单位。2时间类测量仪器的读数(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为 0.02 s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为 t0.025 s0.1 s。(2)频闪照相机：用等时间间隔获取图像信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来，时间间隔 t1f。(f 为频闪照相机的频率)(3)光电计时器：记录遮光时间，时间间隔 tdv。(d 为遮光板宽度，v 为平均速度)题点全练
3、1某实验小组的同学利用游标卡尺和螺旋测微器测量一质量分布均匀的长直导体的长度和直径，其中测量结果如图甲、乙所示，则长直导体的长度为_cm；长直导体的直径为_mm。解析：该游标卡尺的游标尺有 10 个分度，则该游标卡尺的精确度为 0.1 mm，游标卡尺的读数为 50 mm30.1 mm50.3 mm5.03 cm；螺旋测微器的读数为固定刻度读数与可动刻度读数之和，因此长直导体的直径为 5 mm31.50.01 mm5.315 mm。答案：5.03 5.315易错提醒 游标卡尺的主尺读数的刻度在游标尺“0”刻度线的左侧，而不是游标尺边缘的左侧。2.小明仿照螺旋测微器的构造，用水杯制作了一个简易测量
4、工具，已知水杯盖的螺距为 2.0 cm，将杯盖一圈均匀分为 200 份，杯盖拧紧时可动刻度的“0”位置与固定刻度的“0”位置(固定在杯体上)对齐。如图所示，读出所测物体的外径为_cm。解析：由题意可知，水杯盖的螺距是 2 cm，将可动刻度分为200 等份，则其精度为：0.1 mm，固定刻度读数为 0，可动刻度读数为 0.1168.0 mm16.80 mm1.680 cm，所以最终读数为：01.680 cm1.680 cm。答案：1.680核心知识 1判断物体是否做匀变速直线运动命题角度二 “纸带”类实验 2逐差法求加速度3利用平均速度求瞬时速度 4.图像法求加速度误差分析1使用刻度尺测计数点的
5、距离时有误差。2作 v-t 图像时出现作图误差。3电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同。4长木板表面粗糙程度不同，小车运动时加速度有变化造成误差。题点全练 1(2017全国卷)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的 6 个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s 内共滴下 46 个小水滴)(1)由图(b)可知，小车在桌面上是_(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。(2)该小组同学根据图(b
6、)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中 A 点位置时的速度大小为_ m/s，加速度大小为_ m/s2。(结果均保留两位有效数字)解析：(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图(b)可知，小车在桌面上是从右向左运动的。(2)滴水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴，其滴水的时间间隔为 T 30 s46123 s。根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图(b)中 A 点位置时的速度大小为 vA0.1170.1332T(m/s)0.19 m/s。根据逐差法，共有 5 组数据，舍去中间的一组
7、数据，则加速度 ax4x5x1x26T2100831501330.0016232 m/s20.037 m/s2。因此加速度的大小为 0.037 m/s2答案：(1)从右向左(2)0.19 0.0372.某同学利用如图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”，图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，该同学测得相邻点之间的距离分别是 s1、s2、s3、s4、s5、s6，打点计时器所接交流电的周期为 T。小车及车中砝码的总质量为 M
8、，砝码盘和盘中砝码的总质量为 m，当地重力加速度为 g。(1)根据以上数据可得小车运动的加速度表达式为 a_。(2)该同学先探究合外力不变的情况下，加速度与质量的关系，以下说法正确的是_。A平衡摩擦力时，要把装有砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，把木板不带滑轮的一端缓慢抬起，反复调节直到纸带上打出的点迹均匀为止B由于小车受到的摩擦力与自身重力有关，所以每次改变小车质量时，都要重新平衡摩擦力C用天平测出 M 和 m 后，小车运动的加速度可以直接用公式 amgM求出D在改变小车质量 M 时，会发现 M 的值越大，实验的误差就越小(3)该同学接下来探究在质量不变的情况下，加速度与合外力的关系。
9、他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，用天平测得砝码盘及盘中砝码的总质量 m，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后，绘出如图丙所示的 a-F 图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。图像中直线的斜率表示_(用本实验中可测量的量表示)。(4)该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为_。A理想化模型法 B控制变量法C极限法D比值法解析：(1)为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：s6s33a1T2，s5s23a2T2，s4s13a3T2，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a13(a1a2a3)解得：as6s5s4s3s2s19T2。
10、(2)在该实验中，我们认为细绳的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故 A 错误。由于平衡摩擦力之后有 Mgsin Mgcos，故 tan。所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故 B 错误。小车运动的加速度应通过纸带求出，不能通过 amgM 求出，故 C 错误。本实验中，只有满足砝码盘和盘中砝码的总质量 m 远小于小车及车中砝码的总质量 M 时，才能近似认为细绳拉力等于砝码盘和砝码的重力，所以在改变小车质量 M 时，会发现 M 的值越大，实验的误差就越小，故 D 正确。(
11、3)对砝码盘和砝码：mgFma对小车：FMa联立得：mg(Mm)a 认为合力 Fmg 所以 F(Mm)a即 a1MmF，a-F 图像是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示1Mm。(4)该实验采用控制变量法，先控制砝码盘和砝码的总重力不变，研究加速度与质量的关系，再控制小车和砝码盘及砝码的质量Mm 不变，研究加速度与力的关系，故选 B。答案：(1)s6s5s4s3s2s19T2(2)D(3)1mM(4)B3(2019青岛模拟)某同学用如图甲所示的装置，研究细绳对小车的拉力做功与小车动能变化的关系。通过改变动滑轮下所挂钩码的个数可以改变细绳对小车的拉力，实验所用钩码质量均为 m。(1)关于本实验，
12、下列说法正确的是_。A实验时，小车应靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数B本实验不需要平衡摩擦力C实验过程中，动滑轮和所挂钩码所受的重力等于弹簧测力计示数的 2 倍D实验中不需要满足所挂钩码的总质量远小于小车的质量(2)某次实验时，所挂钩码的个数为 2 个，记录的弹簧测力计示数为 F，小车质量为 M，所得到的纸带如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为 T，两相邻计数点间的距离分别为 s1、s2、s3、s4，该同学分析小车运动过程中的 BD 段，在操作正确的情况下应该有等式_成立。解析：(1)实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸
13、带，同时记录弹簧测力计的示数，故 A 错误；探究外力做功与速度变化关系的实验，要求合力为拉力，所以要平衡摩擦力，故 B 错误；实验过程中，设所挂钩码和动滑轮的质量为 m，根据牛顿第二定律可知 amg2Fm，动滑轮和所挂钩码所受的重力大于弹簧测力计示数的 2 倍，故 C错误；拉力可以由弹簧测力计测出，不需要满足所挂钩码的总质量远小于小车的质量，故 D 正确。(2)小车运动过程中的 BD 段合力做功为 WF(s2s3)，动能的变化量 Ek12MvD212MvB212Ms3s42T212Ms1s22T2，所以操作正确的情况下应该有等式 F(s2s3)12Ms3s42T212Ms1s22T2。答案：(
14、1)D(2)F(s2s3)12Ms3s42T212Ms1s22T24(2019长沙模拟)某同学用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。质量均为 M 的物体 A、B 通过细绳连在一起，物体 B 上放置质量为 m 的金属片 C，在其正下方 h 处固定一个圆环，P1、P2 是相距为 d 的两个光电门。释放后，系统由静止开始运动，当物体 B 穿过圆环时，金属片 C 被搁置在圆环上，数字计时器测出物体 B 通过 P1、P2 的时间为 t。(1)物体 B 刚穿过圆环后的速度 v_。(2)实验中验证下面_(填正确选项的字母)等式成立，即可验证机械能守恒定律(把 v 当作已知量)。Amgh12Mv2 BmghM
15、v2Cmgh12(2Mm)v2Dmgh12(Mm)v2(3)本实验中的测量仪器除了图中器材和刻度尺、电源外，还需要_。解析：(1)物块 B 通过圆环后，将做匀速直线运动，所以通过 P1、P2的平均速度就是物块 B 刚穿过圆环后的速度为 vdt。(2)由题意可知，A、B、C 组成的系统减少的重力势能转化为系统增加的动能，即为：mghMghMgh12(2Mm)v2，化简为：mgh12(2Mm)v2。故 C 正确。(3)由 mgh12(2Mm)v2 知，除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要天平测量金属片的质量，故还需要天平。答案：(1)dt(2)C(3)天平核心知识 1弹簧测力计读数时要先看量程
16、和分度值，再根据指针所指的位置读出所测力的大小。如分度值为 0.1 N，则要估读，即有两位小数，如分度值为 0.2 N，则小数点后只能有一位小数。2在验证力的平行四边形定则实验中，先用两个弹簧测力计互成角度地拉伸橡皮条，后用一个弹簧测力计拉伸，并且结点位置 O必须保持不变，记下每次各力的大小和方向。画力的图示时应选择适当的标度，但利用平行四边形定则求得的合力与用一个弹簧测力计测得的合力一般不完全重合，只要在误差允许的范围内即可。命题角度三 “弹簧”“橡皮条”“碰撞”类实验 3验证动量守恒定律的常用方案实验方案实验装置利用气垫导轨完成一维碰撞实验滑块速度的测量 vxt用两摆球碰撞验证动量守恒定律
17、摆球速度的测量 v 2gh实验方案实验装置在光滑桌面上两车碰撞验证动量守恒定律小车速度的测量 vxt利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律速度与平抛运动的水平位移成正比 题点全练 1(2019河北衡水中学模拟)如图甲为某物理兴趣小组测定弹簧劲度系数的实验装置。弹簧下端固定在水平桌面上，上端连接一托盘 P，在托盘 P 下方和桌面上方同一竖直线上安装有光电测距仪A 和 B，通过数据线可以将二者间的距离信息输入到电脑，距离测量精度可达到 0.1 mm。实验时，小组同学将 6 个规格为 m50 g 的砝码逐个放在托盘 P 上，每加放一个砝码待系统静止后均打开光电测距电路开关进行测距，测距结果直接输入电脑
18、，测距完成关闭测距开关，然后将对应的托盘上放置砝码的数目信息输入电脑，形成一组测量数据。实验过程中弹簧始终保持竖直且在弹性限度内。实验完成后小组同学在电脑上对坐标轴和坐标轴所表示物理量的单位进行了设置，纵轴表示托盘 P 上砝码的总重力 F 与单个砝码重力 mg 的比值；横轴表示 A、B 间的距离 h，单位设置为 cm。设置完成后，电脑系统根据实验数据自动拟合出 Fmg-h 图像如图乙所示，已知当地的重力加速度为9.8 m/s2。(1)根据图乙可求出弹簧的劲度系数 k_N/m。(结果保留一位小数)(2)输入电脑的数据没有托盘和弹簧的重力，这一疏漏对测量结果_(选填“有影响”或“无影响”)。(3)
19、针对实验小组在电脑上的设置操作，请你提出一条提高测量精度的改进建议：_。解析：(1)由题给图像可知，托盘上无砝码时，弹簧的长度为 0.28 m，每次添加砝码后系统静止，由平衡条件可得，托盘上砝码总重力 Fk(0.28h)，即 Fmg kmg(0.28h)，故该图像的斜率为 kmg，即06.50.28 kmg，解得劲度系数 k11.4 N/m。(2)输入电脑的数据没有托盘和弹簧的重力，这一疏漏对测量无影响，因为弹簧的形变和受力成正比，满足 kFx。(3)为了提高实验的精度，可将横轴 h 的单位设置成 mm，提高 h的显示精度。答案：(1)11.4(2)无影响(3)将横轴 h 的单位设置成 mm2
20、(2019聊城二模)在验证力的平行四边形定则的实验中，某同学进行的实验步骤是：a如图甲所示，将橡皮筋的一端固定在木板上的 A 点，另一端栓上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计；b沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将此位置标记为 O 点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录两个拉力 F1、F2 的大小，用笔在两绳的拉力方向上分别标记 B、C 两点，并分别将其与 O 点连接，表示两力的方向；c再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至 O 点，记录其拉力 F 的大小并用上述方法记录其方向。(1)步骤 b、c 中，都将橡皮筋的活动端拉至 O 点，这样做的目的是_。(2)图乙是
21、在白纸上根据实验数据作出的力的图示，其中_是 F1 和 F2 合力的实际测量值。(3)某次测量如图丙所示，两个弹簧测力计 M、N 的拉力方向互相垂直，即 90。若保持弹簧测力计 M 的示数不变，当角 由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在 O 点，可采用的办法是_。A增大 N 的示数，减小 角B减小 N 的示数，减小 角C减小 N 的示数，增大 角D增大 N 的示数，增大 角解析：(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至 O 点，这样做的目的是与 F1、F2 共同作用的效果相同。(2)F1 和 F2 合力的实际测量值是用一根弹簧测力计拉的，不是根据平行四边形定则作出的，故 F是
22、F1 和 F2 合力的实际测量值。(3)由题意可知：保持 O 点位置不动，即合力大小方向不变，弹簧测力计 M 的读数不变，因此根据要求作出力的平行四边形，画出受力分析图如图所示。所以由图可知 角逐渐变小时，N 的示数减小，同时 角减小。答案：(1)使 F 与 F1、F2 共同作用的效果相同(2)F(3)B3(2019聊城模拟)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)实验必须要求满足的条件是_。A斜槽轨道必须是光滑的B斜槽轨道末端的切线是水平的C入射球每次都要从同一高度由静止滚下D若入射小球质量为 m1，被碰小球质量为 m2，则 m1
23、m2(2)图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1 多次从斜轨上 S 位置由静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP，然后，把被碰小球 m2 静置于轨道的末端，再将入射球 m1 从斜轨 S 位置由静止释放，与小球 m2 相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_(填选项的符号)。A用天平测量两个小球的质量 m1、m2B测量小球 m1 开始释放高度 hC测量抛出点距地面的高度 HD分别找到 m1、m2 相碰后平均落地点的位置 M、NE测量平抛射程 OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式可表示为_(用(2)中测量的量表示)。解析：(1)因为
24、小球做平抛运动的时间相等，根据 vxt，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程间接测量速度。故应保证斜槽末端水平，小球每次都从同一点滑下，但是轨道不一定是光滑的；同时为了使得被碰球能飞的更远，防止入射球反弹，球 m1的质量应大于球 m2 的质量；故 B、C、D 正确，A 错误。(2)根据动量守恒得，m1v0m1v1m2v2，两球碰撞前后均做平抛运动，根据 xvt 可知，由于时间相同，则 x 与 v 成正比，则要验证的关系可表示为：m1 OP m1 OM m2 ON，所以要分别找到 m1、m2 相碰后平均落地点的位置 M、N，从而测量线段 OM、OP、ON 的长度，同时还需要测量
25、的物理量是小球 1 和小球 2 的质量 m1、m2。故选 A、D、E。(3)若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式可表示为 m1 OP m1 OM m2 ON。答案：(1)BCD(2)ADE(3)m1OP m1OM m2ON 1.力学创新实验的特点(1)以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和动力学定律设计实验。(2)将实验的基本方法控制变量法，处理数据的基本方法图像法、逐差法，融入到实验的综合分析之中。命题角度四 力学创新实验 2力学创新实验题的解法(1)根据题目情景，提取相应的力学模型，明确实验的理论依据和实验目的，设计实验方案。(2)进行实验，记录数据，应用原理公式或图像法处理实验数据，结
26、合物体实际受力情况和理论受力情况对结果进行误差分析。典题例析 考向一 测定重力加速度例1(2019全国卷)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔 0.1 s 拍 1幅照片。(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是_。(填正确答案标号)A米尺B秒表C光电门D天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答：_。(3)实验中两同学由连续 3 幅照片上小球的位置 a、b 和 c 得到ab24.5 cm、ac58.7 cm，则该地的重力加速度大小为 g_m/s2。(保留
27、两位有效数字)解析(1)利用频闪照片测重力加速度时需要测量小球下落的距离，因此实验时必须使用米尺。(2)将米尺竖直放置，小球靠近米尺下落，从照片上直接读出小球下落的距离。(3)根 据 x gT2 得 重 力 加 速 度 大 小 g bcabT2acababT258.724.524.51020.12 m/s29.7 m/s2。答案(1)A(2)将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺(3)9.7创新领悟 测定重力加速度的常见实验方案打点计时器计时，利用逐差法测定 g，也可以利用图像法求 g光电门计时，原理为 v2v022gx(也可以利用频闪照片或数码相机的连拍功能)滴水法计时，原理为 hgt22
28、，可以利用图像求 g匀速圆周运动计时，xgT2(也可以测量转速)12(m1m2)v2(m2m1)gh考向二 测定动摩擦因数 例2(2019全国卷)如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率 50 Hz 的交流电源、纸带等。回答下列问题：图(a)(1)铁块与木板间动摩擦因数 _(用木板与水平面的夹角、重力加速度 g 和铁块下滑的加速度 a 表示)。(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使 30。接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示。图中的点为计数
29、点(每两个相邻的计数点间还有 4 个点未画出)。重力加速度为 9.80 m/s2，可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_(结果保留两位小数)。图(b)解析(1)铁块受重力、木板弹力及摩擦力作用，由牛顿第二定律得：mgsin FNma 且 FNmgcos 解以上两式得 gsin agcos 。(2)由逐差法求铁块加速度：ax5x6x7x1x2x312T276.3931.8320.90120.12102 m/s21.97 m/s2代入 gsin agcos ，得 0.35。答案(1)gsin agcos (2)0.35创新领悟 测定动摩擦因数的常见实验方案将研究运动物体转化为研究静止物体，利用 F
30、 弹FfFN 求 让物块先做加速运动，当重物掉到地面上之后物块做匀减速直线运动，减速运动中，利用逐差法求加速度，利用 Fmgma进一步求 将动摩擦因数的测量转化为角度的测量。利用 agsin gcos 求(a 通过逐差法求解)将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量。利用 vB2vA22as和 动 力 学 知 识 得 到 mgmMaMg将动摩擦因数转化为速度测量，并营造多过程切入水平滑动情景。AB 过程中，机械能守恒；CD 过程中，物块 Q 做平抛运动；BC 过程中，对物块 Q 只有摩擦力做功，利用 WfEkCEkB，进一步求 考向三 教材隐性实验的变相考查 所谓教材隐性实验是指这些实验素材来自课
31、本中的内容，如物理学史、思想方法、物理实验(做一做)，科技成果等，下面列举几个教材中较为经典的插图(含电磁学)。伽利略的斜面实验中，斜面起到了“冲淡”重力的作用，便于利用滴水计时记录铜球运动的时间。他通过斜面实验进行合理外推，得出自由落体是一种匀变速直线运动的结论此实验可以得到的最直接的结论：如果斜面光滑，小球由静止滚下后将沿另一斜面上升到与 O点等高的位置这个实验说明了动能和势能可以相互转化，转化过程中机械能守恒；摆球经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大研究影响平行板电容器的电容与哪些因素有关，实验条件是平行板电容器带电荷量 Q 不变；静电计指针张角 随电容器两板间电势差 U 的
32、变化而变化；反推实验现象关于 的变化密立根通过油滴实验准确地测定了电子的电荷量。若平行板电容器两板间电压为 U，板的间距为 d，质量为 m 的带电油滴在两板间静止时有mgqUd，则可求出油滴电荷量法拉第发明的圆盘发电机是利用电磁感应的原理制成的。当铜盘匀速旋转时，辐条切割磁感线，产生大小与方向均不变的感应电动势，电路中形成恒定电流例3(2018全国卷)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为 L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺子的下端(位置恰好处于 L 刻度处，但未碰到尺子)，准备用手指夹住下落的尺子。(2)甲在不通知乙的情况下，突然松
33、手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为 L1，重力加速度大小为 g，则乙的反应时间为_(用 L、L1 和 g 表示)。(3)已知当地的重力加速度大小为 g9.80 m/s2，L30.0 cm，L110.4 cm。乙的反应时间为_s。(结果保留两位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：_。解析(2)根据自由落体运动的规律，得 LL112gt2，解得 t2LL1g。(3)将 g9.80 m/s2，L30.0 cm0.300 m，L110.4 cm0.104 m，代入 t2LL1g，解得 t0.20 s。(4)建议：多次测量取平均值；初始时乙的手指尽
34、可能接近尺子。答案(2)2LL1g(3)0.20(4)多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子题点全练 1(2019长沙模拟)重力加速度是重要的物理常数，可以设计多种测量重力加速度的方法、物理兴趣小组同学设计出了一种测量方案：如图所示，两个质量已知(A 物块的质量 mA、B 物块的质量 mB)且质量不同的小物块 A 和 B，分别系在一条跨过光滑的定滑轮(质量不计)的轻软绳两端，而定滑轮通过一弹簧测力计竖直悬挂着，若选定物块 A 由静止开始下落进行研究。(1)要测出重力加速度，还需要测出的物理量是_(选填“物块A下落的距离h”“弹簧测力计的质量m”或“测力计的示数 F”)。(2)由已知的物
35、理量和测出的物理量得到重力加速度的表达式 g_(用已知的物理量和测出的物理量符号表示)。解析：设测力计的示数为 F，由牛顿第二定律得对 A：mAgF2mAa，对 B：F2mBgmBa，联立解得：gFmAmB4mAmB。根据表达式可知要想测量重力加速度，必须知道测力计的示数 F。答案：(1)测力计的示数 F(2)FmAmB4mAmB2(2019六安模拟)如图甲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 L；调整轻滑轮，使细线水平；让物块从光电门 A 的左侧由静止
36、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 的平均值 a；根据上述实验数据求出动摩擦因数。回答下列问题：(1)用20分度的游标卡尺测量 d时的示数如图乙所示，其读数为_cm。(2)物块的加速度 a 可用 d、L、tA 和 t B 表示为 a_。(3)动摩擦因数 可用 M、m、a和重力加速度 g 表示为 _。解析：(1)游标卡尺读数：9 mm0.0510 mm9.50 mm0.950 cm。(2)物块经过 A 点时的速度为：vA dtA，物块经过 B 点时的速度为：vB dtB，物块做匀变速直线运动，由速度位移公
37、式得：vB2vA22aL，联立解得加速度为：a 12LdtB2dtA2。(3)以 M、m 组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mgMg(Mm)a，解得：mgMm aMg。答案：(1)0.950(2)12LdtB2dtA2 (3)mgMm aMg3某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为 R0.20 m)。完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为 1.00 kg。(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为_kg。(3)将
38、小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_N；小车通过最低点时的速度大小为_m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2，计算结果保留两位有效数字)解析：(2)题图(b)中托盘秤的示数为 1.40 kg。(4)小 车 经 过 最 低 点 时 托 盘 秤 的 示 数 为m 1.801.751.851.751.905 kg1.81 kg。小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为F(m1.00)g(1.811.00)9.80 N7.9 N由题意可知小车的质量为m(1.401.00)kg0.40 kg对小车，在最低点时由牛顿第二定律得Fmgmv2R解得 v1.4 m/s。答案：(2)1.40(4)7.9 1.43课后“高仿”检测练熟提能力，正途刷高分点击进入谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢