高考物理大二轮总复习与增分策略 专题九 必考 力学实验一

＝＋＝

x4－x1x5－x2x6－x3a1＋a2＋a31x4－x1x5－x2

，a＝，a＝，再算出a、a、a的平均值a＝＝×(231232222＋2

3T3T3T333T3Tx6－x3

2) 3Tx4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3

，即为物体的加速度. 2

9Txn＋xn＋1

求出打各点时的瞬2T(2)图象法：如图1所示，以打某计数点时为计时起点，利用vn＝

时速度，描点得v－t图象，图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度.

图1

5.注意事项

(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行.

(2)靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置.

(3)先后顺序：实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带. (4)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞. (5)减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上打的点过于密集.

(6)纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点.

(7)准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧.

例1 (2016·浙江10月选考·17)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中 (1)下列说法中不正确或不必要的是________(填字母).

A.长木板的一端必须垫高，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动 B.连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行 C.小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车 D.选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始

(2)图2是实验中打下的一段纸带，算出计数点2的速度大小为________m/s，并在图3中标出，其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度大小在图3中已标出. (3)作图并求得小车的加速度大小为________m/s.

2

图2

2

图3

答案 (1)AD (2)0.60 (3)1.45

解析 (1)探究小车的速度随时间的变化规律，要求长木板平放即选项A不是必要的.在处理纸带时，由于第一点并不确定，因此常常将前面的点去掉，从清晰可辨的点取点后处理实验数据，所以D选项也不是必要的.连接小车的细线需要与木板平行，否则就要涉及到线的拉力分解问题，即拉力是一个变力，选项B是必要的.操作时应先接通电源再释放小车，所以C选项是必要的.因此答案为A、D.

(2)根据图中x1＝3.80 cm ，x3＝15.70 cm ，所以v2＝(3)由图象可求出加速度a＝

Δv2

＝1.45 m/s Δtx3－x1

≈0.60 m/s. 2T

变式题组

1.(多选)关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中正确的是( ) A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B.在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处 C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 答案 BCD

3

解析 长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低，故选项A错误.实验时，为了能在纸带上得到较多的点迹，释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处，选项B正确；如果先释放小车，可能纸带上打不上几个点，故选项C正确；为了保护小车避免落地摔坏，在小车到达定滑轮前要用手使小车停止运动，选项D正确.

2.(2015·浙江选考)在“用打点计时器测速度”的实验中某同学获得的一条纸带如图4所示.

图4

(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________. (2)A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x＝________m；

(3)C点对应的速度是________m/s；小车运动的加速度为________m/s.(计算结果均保留两位有效数字)

(4)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50 Hz，则上述计算结果与真实值相比是________.(填“偏大”“偏小”或“不变”)

答案 (1)0.02 s (2)3.0×10 (3)0.060 0.20 (4)偏小 1

解析 (1)T＝＝0.02 s.

－3

2

f(2)因毫米刻度尺的最小刻度为1 mm，故应估读到0.1 mm，即x＝3.0 mm＝3.0×10 m. (3)由于匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度，所以vC＝

－3

xBD1.7－0.5Δx3.3－1.5－2－22

＝×10 m/s＝0.060 m/s.小车运动的加速度a＝2＝2×10 m/s＝2T′2×0.1t9×0.1

0.20 m/s.

(4)若实验后发现，实际所用交流电的频率高于50 Hz，此时两计时点间的距离小于真实值，故测得的速度与加速度均小于真实值.

探究求合力的方法

1.实验原理

互成角度的两个力F1、F2与另外一个力F′产生相同的效果，看F1、F2用平行四边形定则求出的合力F与F′在实验误差允许范围内是否相等. 2.实验器材

木板、白纸、图钉若干、橡皮条、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺.

2

4