高考力学实验运动学试验
力学实验介绍

力学实验介绍力学实验是物理学中的一种基础实验,它通过对物体的运动和力的测量来验证力学定律和公式。
本文将介绍几个力学实验,其中包括简单的力和运动学实验、牛顿第二定律实验、弹性碰撞实验和万有引力实验。
一、简单的力和运动学实验在这个实验中,我们使用简单的物理工具来测量物体的力和运动学变量。
我们需要一条弹簧、一块质量不同的物体和一个固定的支撑物。
首先,我们将弹簧挂在支撑物上,然后将物体挂在弹簧的另一端。
当物体不受力作用时,弹簧的长度为L1。
然后我们通过施加外力的方法使物体受到水平方向的牵引力,并记录下弹簧的长度L2。
通过简单的计算,我们可以得出物体所受到的牵引力F,以及物体的运动学变量,如加速度和速度等。
二、牛顿第二定律实验牛顿第二定律是力学中的一个基本定律,它描述了物体受到的力和它的加速度之间的关系。
在这个实验中,我们使用一个坡道和一个小车来验证牛顿第二定律。
我们需要将小车放在坡道上,并施加不同大小的牵引力。
然后我们记录下小车所受到的牵引力和加速度,然后根据牛顿第二定律的公式计算出小车的质量。
三、弹性碰撞实验弹性碰撞实验是研究物体碰撞过程中动量和能量守恒的实验。
在这个实验中,我们需要使用两个质量不同的小球和一个悬挂在天花板上的线。
首先,我们将一个小球挂在线上,另一个小球放在它下面,然后我们让上面的小球以一定的初速度运动,撞击下面的小球。
通过测量碰撞前后两个小球的速度和动量,我们可以验证动量守恒定律,同时还可以验证能量守恒定律。
四、万有引力实验万有引力实验是研究物体之间引力作用的实验。
在这个实验中,我们需要使用一个质量较大的球和一些小球。
我们将大球放在一个支架上,然后将小球放在大球周围的不同位置。
通过测量小球的位置和运动状态,我们可以计算出大球对小球的引力。
通过这个实验,我们可以验证万有引力定律,也可以计算出重力常数G的值。
力学实验是物理学中的基础实验,它们可以帮助我们验证物理定律和公式,同时也可以加深我们对物理学的理解。
2024年新高考物理热点题型:力学试验(学生版)

力学试验目录一、必修实验【题型一】 纸带类问题【题型二】弹簧、橡皮条类实验【题型三】 平抛实验二.选修实验【题型四】单摆实验【题型五】碰撞实验三.力学创新实验一、必修实验【题型一】纸带类问题【解题指导】1.平衡摩擦力的两个实验及方法探究加速度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端,给小车一个初速度,小车能匀速下滑。
2.三个关键点(1)区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点;计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。
要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。
(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源。
打点稳定后,再释放纸带。
(3)实验数据处理可借助图象,充分利用图象斜率、截距等的物理意义。
1(2023上·四川绵阳·高三绵阳中学校考开学考试)某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)实验时必要的措施是。
(填正确选项前的字母标号)A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力(2)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知s1=7.08cm,s2=7.70cm,s3=8.29cm,s4=8.91cm,s5=9.50cm,s6=10.11cm,则小车的加速度大小为m/s2。
(结果保留两位有效数字)2(2023上·内蒙古赤峰·高三统考阶段练习)某同学利用下面方法间接测量物体质量M,并利用此装置验证系统机械能守恒。
装置如图甲所示,一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连,重物P、Q质量均为m=200g,在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连,已知当地重力加速度为g=9.8m/s2。
高三物理高考实验专题:力学实验专题 全国通用

高考物理实验专题力学实验专题物理《考试说明》中确定的力学实验有:研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定如此、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。
其中有四个实验与纸带的处理有关,可见力学实验局部应以纸带的处理,打点计时器的应用为核心来展开复习。
近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容,以分组或演示实验为背景,考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。
要求考生掌握常规实验的数据处理方法,能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,深刻理解物理概念和规律,并能灵活运用,要求考生有较强的创新能力。
在复习过程中,应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数据处理方法等为本,同时从常规实验中,有意识的、积极的提取、积累一些有价值的方法。
逐步过渡到灵活运用学过的实验方法设计新的实验。
〔一〕打点计时器系列实验中纸带的处理1.纸带的选取:一般实验应用点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带。
在“验证机械能守恒定律〞实验中还要求纸带包含第一、二点,并且第一、二两点距离接近2.0mm 。
2.根据纸带上点的密集程度选取计数点。
打点计时器每打n 个点取一个计数点,如此计数点时间间隔为n 个打点时间间隔,即T=0.02n 〔s 〕。
一般取n =5,此时T=0.1s 。
3.测量计数点间距离。
为了测量、计算的方便和减小偶然误差的考虑,测量距离时不要分段测量,尽可能一次测量完毕,即测量计数起点到其它各计数点的距离。
如下列图,如此由图可得:1s S I =,12s s S II -=,23s s S III -=,34s s S IV -=,45s s S V -=,56s s S VI -=4.判定物体运动的性质:⑴假设I S 、II S 、III S 、IV S 、V S 、VI S 根本相等,如此可判定物体在实验误差范围内作匀速直线运动。
高考力学实验精编

一条纸带如图所示,从比较清晰的点迹开始,每相邻五个打印点(五个间隔)取一个点作为计数点,分别标作0、1、2、3、4。
测得0、1两计数点间的距离x 1=30.0mm ,1、2两计数点间的距离x 2=36.1mm , 2、3两计数点间的距离x 3=42.0mm, 3、4两计数点间的距离x 4=48.0mm ,则小车在1计数点速度为______m/s ,小车的加速度为________m/s 2。
2.“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图8所示的纸带。
图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是A .实验时应先放开纸带再接通电源B .(S 6一S 1)等于(S 2一S 1)的6倍C .从纸带可求出计数点B 对应的速率D .相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 3.做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率为50Hz ,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按图所示,使每一条纸带下端与x 轴重合,左边与y 轴平行,将纸带段粘贴在直角坐标系中,则小车运动的加速度是m/s 2(保留两位有效数字)。
4.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)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)。
(2)回答下列两个问题:①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。
高中物理实验--力学篇

高中物理实验--力学篇高中物理实验—力学篇实验一:研究匀变速直线运动。
实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系。
实验三:验证力的平行四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证动量守恒定律一、实验基本要求:高中阶段力学实验:研究匀变速直线运动:探究弹力和弹簧伸长的关系:验证力的平行四边形定则:验证牛顿运动定律:探究动能定理:二、实验数据处理:研究匀变速直线运动:1.利用逐差法求平均加速度:,,,2.利用平均速度求瞬时速度3.利用速度—-时间图像求加速度:作出速度—时间的图像,通过图像的斜率求物体的加速度。
探究弹力和弹簧伸长的关系:1.以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根据所测数据在坐标纸上描点。
2.按照图中各点的分布与走向,作出一条平滑的图线,所画的点不一定都在这条直线上,但要注意使图线两侧的点数大致相同。
3.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式,并解释函数表达式中常数的物理含义。
验证力的平行四边形定则:1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,做起平行四边形,过O点画对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一个弹簧测力计的拉力F’的图示.验证牛顿运动定律:探究动能定理:1.测出每次做功后,小车获得的速度2.分别用各次实验测得的v和W,绘制W-v或W-v2、W-v3、...图像,直到明确得出W和v的关系。
3.结论:物体的速度v与外力做功W间的关系为W正比于v2。
三、实验误差分析:研究匀变速直线运动:1.使用刻度尺测计数点距离时有误差。
2.作v-t图像时出现的作图误差。
3.电源频率不稳定,造成打点时间间隔不完全相同。
4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成的误差。
经典实验装置,本实验不需要平衡摩擦力,本实验还可用来验证牛顿第二定律及探究功与动能变化的关系,但都需要平衡摩擦力。
高考力学实验知识点总结

高考力学实验知识点总结在高考物理考试中,力学实验是一个重要的知识点。
力学实验旨在通过实际操作,观察和测量来研究物体在受力下的变化规律,从而加深对力学原理的理解及应用能力。
下面我们将对高考力学实验常见的知识点进行总结,帮助大家更好地应对考试。
1. 弹簧伸长实验弹簧伸长实验是用来研究弹簧的弹性的实验。
实验中,我们可以改变弹簧的受力情况,观察并测量弹簧长度的变化。
根据胡克定律,弹簧伸长与所受力成正比,且与弹簧的劲度系数k有关。
通过实验,我们可以测量弹簧的劲度系数,并应用到解决实际问题中。
2. 斜面上滑动实验斜面上滑动实验是研究物体在斜面上受力下的运动规律的实验。
在实验中,我们可以通过改变斜面的倾角和物体的质量来观察物体在斜面上滑动的情况,并测量滑动的加速度。
这样的实验可以帮助我们理解牛顿第二定律以及重力、摩擦力等概念,并应用到解决相关问题中。
3. 牛顿第二定律实验牛顿第二定律实验是用来验证牛顿第二定律的实验。
在实验中,我们可以通过改变物体受力的大小和方向,观察物体的加速度的变化,并测量受力与加速度的关系。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与受力成正比,与物体的质量成反比。
这个实验可以帮助我们进一步理解和应用牛顿第二定律。
4. 线热膨胀实验线热膨胀实验是用来研究物体在温度变化下的线膨胀规律的实验。
实验中,我们可以通过改变物体的温度,观察并测量物体长度的变化。
根据线膨胀的定义,物体的线膨胀系数与温度变化量成正比,与物体的初始长度有关。
通过实验,我们可以测量物体的线膨胀系数,并应用到相关问题中。
5. 动量守恒实验动量守恒实验是用来验证动量守恒定律的实验。
在实验中,我们可以通过改变物体的质量和速度,观察两个物体之间的碰撞过程,并测量碰撞前后动量的变化。
根据动量守恒定律,系统的总动量在碰撞过程中保持不变。
这个实验可以帮助我们更好地理解动量守恒定律,并应用到解决实际碰撞问题中。
通过以上总结,我们可以看到,力学实验在高考物理考试中占据较大的比重。
高中物理实验:力学与运动

高中物理实验:力学与运动引言力学与运动是物理学的重要分支,通过实验来研究和探索物体在力的作用下的运动规律。
本文将介绍几个高中物理实验,旨在帮助学生深入理解力学和运动方面的概念,并提供相关实验步骤和结果分析。
实验一:斜面上滑动实验目的探究物体在斜面上滑动时受到的摩擦力、加速度以及斜度之间的关系。
实验装置和材料•斜面板•测量尺•称重器•倾角测量仪实验步骤1.将斜面板放置于水平地面上,并用倾角测量仪测量斜面的倾角。
2.在斜面上放置一个小车,给它一个初速度并记录时间。
3.重复以上步骤,每次调整斜度并记录相应数据。
根据实验数据,绘制出不同斜度下小车滑动距离随时间变化的图表。
观察图表得出结论:随着斜度增加,小车滑动距离增加,说明加速度增大。
此外,根据斜面的倾角和小车滑动距离可以计算出小车所受的摩擦力。
实验二:弹簧振子实验目的研究弹簧振子的周期与弹性劲度系数之间的关系。
实验装置和材料•一个固定在竖直杆上的弹簧•秤盘•质量块•计时器实验步骤1.将一个质量块挂在弹簧下方,并使其达到平衡状态。
2.将质量块稍微向下拉,并释放,记录下每次来回运动所需的时间。
3.改变质量块的重量并重复上述步骤。
根据实验数据绘制周期随质量变化的图表。
通过观察图表可以得出结论:质量越大,周期越长。
根据周期和弹性劲度系数之间的关系可以进一步探讨振动力学原理。
实验三:自由落体实验目的验证自由落体物体的运动规律,即高处自由落下在地面撞击时达到最大速度。
实验装置和材料•垂直支架•一块靠橡胶垫软化的地面•计时器实验步骤1.在垂直支架上固定一个小球。
2.记录小球从垂直支架上方自由落下并撞击地面所需的时间。
3.重复以上步骤,每次改变小球的起始高度。
结果与分析根据实验数据绘制出小球起始高度与落地时间的关系图表。
观察图表可以看出:不论起始高度如何,落地时间都保持稳定,证明物体自由落体时受到恒定加速度的作用。
结论通过以上实验可以深入理解力学与运动方面的概念。
斜面上滑动实验探究了摩擦力、加速度和斜度之间的关系;弹簧振子实验研究了周期和弹性劲度系数之间的联系;自由落体实验证明了物体在自由下落过程中具有恒定加速度。
高考物理实验复习力学实验(含三年真题及部分答案)

高考实验专题复习一力学实验(附参考答案)实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的重点实验,是力学实验的基础,通过熟练掌握打点计时器的使用,为验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律做好必要的知识和方法上的准备。
、考查重点:(一)打点计时器的使用(二)毫米刻度尺的使用(三)速度和加速度的求解方法二、注意事项1. 交流电源的电压及频率要符合要求.2 •实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸.3 •开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.4 .先接通电源,打点计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点, 即时间间隔为T = 0.02 >5 s= 0.1 s.6 •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, 使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8 .测x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a时要注意用逐差法,以减小误差.三、经典讲练【例题】(2010广东理综)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.(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⑵ABCD是纸带上四个计数点,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= ;C点对应的速度是(计算结果保留三位有效数字).fl【命题立意】本题主要考查打点计时器、刻度尺的读数、纸带公式、有效数字。
1【规范解答】①T 0.02s②读A、B两点数值: 1.00cm、1.70cm 故:s=1.70cm-1.00cm=0.70cmV c V BD BD 型空1°2m/s 0.100m/s 2t 0.2【答案】①0.02s ②0.70cm;0.100m/s邻两计数点间还有 4个打点(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⑵回答下列两个问题:① 为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有A. 木板的长度L B .木板的质量m i C •滑块的质量m 2 D .托盘和砝码的总质量 m 3E .滑块运动的时间t② ____________________________________________________ 测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 __________________________________________________________(3)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”)解析:⑴ 逐差法"求解:S 4-S i =S 5-S 2=S 6-S 3=3aT 2⑶对整体列牛顿第二定律,m 3g- ym g=(m 2+m 3)a答案 (1)0. 495 m/s 2〜0. 497 m/s 2 (2)①CD ②天平 (3)网_(m2+m3)a 偏大m 2g五、真题训练1. (2013浙江)如图所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上;装置乙中橡皮 筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车上。
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力学实验专题复习实验1、研究匀变速直线运动1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出.打点计时器接频率为f=50Hz 的交流电源.(1)每两个相邻的计数点的时间间隔为 s ,打点计时器使用的是 (选填“交流”或“直流”)电源. (2)打下E 点时纸带的速度v E = (用题中给定字母表示); (3)若测得d 6=65.00cm ,d 3=19.00cm ,物体的加速度a= m/s 2;(4)如果当时电网中交变电流的频率f >50Hz ,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”). 【参考答案】(1)0.1,交流; (2)5310d d - f ; (3)3.0; (4)偏小. 【名师解析】(1)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,打点计时器使用的是交流电源,若电源频率为50HZ ,则打点计时器打相邻两点的时间间隔是 0.02s .每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=5×1/f=0.1s .(2)利用匀变速直线运动的推论得:v E =532d d T -=5310d d -f 。
(3)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可得a=63329d d d T --=20.650.190.1990.1--⨯ m/s 2=3.0m/s 2; (4)如果在某次实验中,交流电的频率f >50Hz ,那么实际打点周期变小,根据运动学公式△x=at 2得:真实的加速度值就会偏大,所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小. 2、如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带(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)选取ABCD 纸带上四个点,从图中读出A 、B 两点间距s =________ cm ;C 点对应的速度是________ m/s ,匀变速直线运动的加速度为________ m/s 2(计算结果保留两位有效数字)【参考答案】:(1)0.02 s (2)0.70 0.50 5.03、某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。
①实验中必要的措施是______。
A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力②他实验时将打点计时器接到频率为50 H Z的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。
s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。
则小车的加速度a=______m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度v B=_______m/s。
(结果均保留两位有效数字)【答案】①AB ②0.80 0.40实验2、探究弹簧与其伸长量的关系1、一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长关系”的实验,采用如图甲所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力。
实验中作出小盘中砝码重力与弹簧伸长量x的关系图象如图乙所示。
(重力加速度g=10 m/s2)(1)由图乙可知该弹簧的劲度系数为________ N/m。
(2)由图乙可求得小盘的质量为________ kg,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比________。
(填“偏大”、“偏小”或“相同”)【参考答案】:(1)200 (2)0.1 相同2、(1)某同学做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验.某次测量如图1所示,指针示数为16.00 cm.(2)他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所指的标尺刻度,所得数据作成x﹣m图象如图2:(重力加速度g取9.8m/s2)根据所测得的数据和关系曲线可知,这种规格的弹簧劲度系数为N/m.在图象的末端图象变弯曲的原因是:.(2)从图象可以看出在0~4.9N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.根据胡克定律F=kx得:k== N/m=35N/m.图象之所以发生弯曲是因为超过了弹簧的弹性限度,不再符合胡克定律;3、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k=F/x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。
【参考答案】:(2)nmg 钩码的个数(3)乙由图乙所示实验得到的图线,根据胡克定律可知原粗弹簧A劲度系数k1=25N/m,原细弹簧为B劲崖系数k2=37.5N/m,、套成的新弹簧C劲度系数为k3=62.5N/m。
即k3= k1+k2,由此可以判断乙同学的猜想正确。
4、把两根轻质弹簧串联起来测量它们各自的劲度系数,如图甲所示。
(1)未挂钩码之前,指针B指在刻度尺如图乙所示的位置上,记为________ cm;(2)将质量50 g的钩码逐个挂在弹簧Ⅰ的下端,逐次记录两弹簧各自的伸长量;所挂钩码的质量m与每根弹簧的伸长量x,可描绘出如图丙所示的图象,由图象可计算出弹簧Ⅱ的劲度系数kⅡ=________ N/m;(取重力加速度g=9.8 m/s2)(3)图丙中,当弹簧Ⅰ的伸长量超过17 cm时其图线为曲线,由此可知,挂上第________个钩码时,拉力已经超过它的弹性限度,这对测量弹簧Ⅱ的劲度系数________(选填“有”或“没有”)影响(弹簧Ⅱ的弹性限度足够大)。
实验3、验证平行四边形定则1、某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(2)本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)实验时,主要的步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数F1和F2;D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数F′,记下细绳的方向,按同一标度作出F′的图示;F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是______和________;②遗漏的内容分别是___________________和_____________________。
【名师解析】:(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的拉力一定沿AO方向;而根据平行四边形定则作出的合力,由于误差的存在,不一定沿AO方向,故一定沿AO方向的是F′。
【参考答案】:(1)F ′(2)B(3)①C E②C中应加上“记下两条细绳的方向”E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”2、用如下的器材和方法可以验证“力的平行四边形定则”。
在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动.第一次实验中,步骤如下:A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点O静止;B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三拉力的图示;C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上。
(1)这次实验中,若一根绳挂的钩码质量为m,另一根绳挂的钩码质量为2m,则第三根绳挂的钩码质量一定大于且小于。
(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点(填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。
实验中,若桌面不水平(填“会”或“不会”)影响实验的结论。
【参考答案】(1)m;3m;(2)不必;不会实验4、验证牛顿运动定律1、如图甲所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。
(1)平衡小车所受阻力的操作:取下________,把木板不带滑轮的一端垫高;接通电火花计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动。
如果打出的纸带如图乙所示,则应________(选填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹__________为止。
(2)如图丙所示为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标m 为小车上砝码的质量。
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为________,小车的质量为________。
2、某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。
如图甲为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。
(1)如图乙为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50 Hz 。
根据纸带可求出电火花计时器打B 点时的速度为________ m/s ,小车的加速度大小为________ m/s 2。