专题七 实验 第16讲 力学实验 目标要求 1.会使用刻度尺、秒表、打点计时器、游标卡尺、螺旋测微器测量有关数据。 2.熟悉教材中的力学实验原理、实验过程，会操作有关实验，进行数据处理、误差分析，并会借助基本实验分析创新实验。 考点一 纸带类和光电门类实验 实验 装置图 实验操作 数据处理 探究小车速度随时间变化的规律 1.细绳与长木板平行 2.释放前小车应靠近打点计时器 3.先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带 4.钩码质量适当 1.判断物体是否做匀变速直线运动 2.利用一段时间内的平均速度求中间时刻的瞬时速度 3.利用逐差法求平均加速度 4.作速度—时间图像，通过图像的斜率求加速度 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1.补偿阻力，垫高长木板一端使小车能匀速下滑 2.在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，实验过程中不用重复补偿阻力 3.实验必须保证的条件：小车质量m 槽码质量m′ 4.释放前小车要靠近打点计时器，应先接通电源，后释放小车 1.利用逐差法或v－t图像法求a 2.作出a－F图像和a－图像，确定a与F、m的关系 验证机械能守恒定律 1.竖直安装打点计时器，以减小摩擦阻力 2.选用质量大、体积小、密度大的材料 3.选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带，用mgh＝mv2进行验证 1.应用vn＝计算某时刻的瞬时速度 2.判断mghAB与mvB2－mvA2是否在误差允许的范围内相等 3.作出v2－h图像，求g的大小 验证动量守恒定律 1.开始前调节导轨水平 2.用天平测出两滑块的质量 3.用光电门测量碰前和碰后的速度 1.滑块速度的测量：v＝ 2.验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 常见的测速方法：纸带打点计时器测速，光电门测速，传感器测速，动能定理计算法，平抛运动计算法等。 例1 (2023·江苏省高邮中学期中)某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz。实验步骤如下： A．按图甲所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直； B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动； C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度； D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度。 根据以上实验过程，回答以下问题： (1)实验中砝码和砝码盘的质量_____(填“需要”或“不需要”)远小于小车的质量。 (2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得“2”点的速度为_____ m/s，小车的加速度为_____ m/s2。(结果均保留两位有效数字) (3)对于上述实验，下列说法正确的是_____。 A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等 B．实验过程中砝码盘处于超重状态 C．与小车相连的细线与长木板一定要平行 D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半 (4)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验相符合的是_____。 例2 (2023·江苏扬州市期末)如图甲所示，某同学通过调节手机拍摄功能中的感光度和快门时间，拍摄出质量较高的频闪照片。图乙是该同学拍摄的小球自由下落部分运动过程中的频闪照片，用来验证机械能守恒定律。该同学以小球释放点为原点O，并借助照片背景中的刻度尺测量各时刻的位置坐标为x1、x2、x3、x4、x5，刻度尺零刻度与原点O对齐。已知手机连拍频率为f，当地重力加速度为g，小球质量为m。 (1)如图丙所示，从起点O下降到x2位置小球的位移大小为_____ cm。 (2)关于实验装置和操作，以下说法正确的是_____。 A．刻度尺应固定在竖直平面内 B．选择体积大的小球 C．小球实际下落过程中动能增量大于重力势能减少量 (3)小球在x3位置 ... ...
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