安徽省合肥市第八中学2022年高考物理二轮专题汇编14力学实验专题实验1：研究匀变速直线运动1．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)a③物块减速运动过程中加速度的大小为a=______m/s2(保留三位有效数字)，若用g来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)。实验2：探究弹力与弹簧伸长的关系2．为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)⑴作出m-l的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为N/m。实验3：验证力的平行四边形定则3．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：用作图法求得该弹簧的劲度系数k=________N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在右边方框中作图画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合=________N。弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.421\n实验4：验证牛顿第二定律4．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。（1）试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（）A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。（2）实验中要进行质量和M的选取，以下最合理的一组是（）A．M=20g，=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M=200g，=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M=400g，=20g、40g、60g、80g、100g、120g（3）图2是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG＝6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=m/s2（结果保留2位有效数字）。5．图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。2\n④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标，在坐标纸上做出1/a-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1/a与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2（加速度计算结果保留2位有效数字）。（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为______，小车的质量为______。实验5：探究动能定理6．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下：（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、、、……；（3）作出草图；（4）分析图像。如果图像是一条直线，表明∝；如果不是直线，可考虑是否存在∝、∝、∝等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________。A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……。B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的3\n距离来进行计算。7．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的。（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）。8．如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动。②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg。请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk，补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）。O-BO-CO-DO-EO-FW/J0.04320.05720.07340.0915ΔEk/J0.04300.05700.07340.09074\n分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=ΔEk，与理论推导结果一致。③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为__________kg（g取9.8m/s2，结果保留至小数点后第三位）。实验6：探究平抛运动的规律9．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1．25厘米．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝。(用L、g表示)，其值是。(取g＝9．8m/s2)10．某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图5所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图5中P0P0/、P1P1/……），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图6所示。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_______________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_____________________。（2）每次将B板向内侧平移距离，是为了______________________。（3）在图6中绘出小球做平抛运动的轨迹。实验7：验证机械能守恒定律11．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=m/s;（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。基本仪器读数12．甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的_____（填“A”、“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。5\n13．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（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。创新实验14．测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度大小为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s。（1）用实验中的测量量表示：(I)物块Q到达B点时的动能EkB=；(II)物块Q到达C点时的动能EkC=；(III)在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=；(IV)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=。（2）回答下列问题：(I)实验步骤④⑤的目的是。(II)已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能6\n是_____________________。（写出一个可能的原因即可）。15．为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。16．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，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开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：⑴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mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量ΔxE．弹簧原长l0⑵用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=_________。⑶图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，s-Δx图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s-Δx图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与Δx的_____次方成正比。实验专题（一）参考答案实验1：研究匀变速直线运动7\n1．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a=______m/s2(保留三位有a效数字)，若用g来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)。答案：①67(或76)②1.001.20③2.00偏大实验2：探究弹力与弹簧伸长的关系2．为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)⑴作出m-l的关系图线；⑵弹簧的劲度系数为N/m。答案：（1）如图所示（2）0.248~0.262实验3：验证力的平行四边形定则3．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：8\n用作图法求得该弹簧的劲度系数k=________N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在右边方框中作图画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合=________N。弹力F(N)0.501.001.502.002.503.003.50伸长量x(10－2m)0.741.802.803.724.605.586.42答案：(1)53(51～55)(2)2.10(2.08～2.12)如图所示(3)3.3(3.1～3.5)实验4：验证牛顿第二定律4．图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。（1）试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（）A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。9\nC．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。（2）实验中要进行质量和M的选取，以下最合理的一组是（）A．M=20g，=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M=200g，=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M=400g，=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M=400g，=20g、40g、60g、80g、100g、120g（3）图2是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG＝6.34cm.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=m/s2（结果保留2位有效数字）。答案：(1)B(2)C(3)0.42(2)砂和砂桶的总质量m远远小于小车和砝码的总质量M．(3)a＝0.42m/s2.5．图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标，在坐标纸上做出1/a-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1/a与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2（加速度计算结果保留2位有效数字）。10\n（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为______，小车的质量为______。答案：（1）打出的点子间隔间隔均匀；线性关系；（2）远小于小车和砝码的总质量；；24.2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；实验5：探究动能定理6．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下：（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、、、……；（3）作出草图；（4）分析图像。如果图像是一条直线，表明∝；如果不是直线，可考虑是否存在∝、∝、∝等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________。A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……。B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。答案：D。11\n7．在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的。（填选项前字母）A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为______m/s（保留三位有效数字）。答案：①C②0.6538．如图1所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做__________运动。②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图2所示的纸带。纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg。请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化ΔEk，补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）。O-BO-CO-DO-EO-FW/J0.04320.05720.07340.0915ΔEk/J0.04300.05700.07340.0907分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=ΔEk，与理论推导结果一致。③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为12\n__________kg（g取9.8m/s2，结果保留至小数点后第三位）。答案：匀速运动0.1115，0.1105③0.015实验6：探究平抛运动的规律9．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1．25厘米．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝。(用L、g表示)，其值是。(取g＝9．8m/s2)答案：2；0．70米/秒10．某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图5所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图5中P0P0/、P1P1/……），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图6所示。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_______________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_____________________。（2）每次将B板向内侧平移距离，是为了______________________。（3）在图6中绘出小球做平抛运动的轨迹。答案：（1）斜轨末端水平；保证小球做平抛运动的初速度相同（2）使小球相对于B板向外侧有一个平移的水平速度，且平移的水平速度等于小球平抛的初速度，这样，B板上的点连线与小球平抛运动的轨迹相同（3）略实验7：验证机械能守恒定律11．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）13\n（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=m/s;（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。答案：（1）3.90（2）vB2/2=7.61(m/s)2因为mvB2/2≈mghB，近似验证机械能守恒定律基本仪器读数12．甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的_____（填“A”、“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。答案：A，11.3013．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（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。答案：0.0106.8706.860创新实验14．测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度大小为g。实验步骤如下：14\n①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s。（1）用实验中的测量量表示：(I)物块Q到达B点时的动能EkB=；(II)物块Q到达C点时的动能EkC=；(III)在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=；(IV)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=。（2）回答下列问题：(I)实验步骤④⑤的目的是。(II)已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是_____________________。（写出一个可能的原因即可）。答案：（1）(I)mgR(II)(III)mgR-(IV)（2）(I)减小实验的偶然误差(II)圆弧轨道与滑块间有摩擦15．为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留一位有效数字)15\n(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。答案：(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)(2)如图所示(3)0.4(4)偏大16．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，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开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：⑴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mB．小球抛出点到落地点的水平距离sC．桌面到地面的高度hD．弹簧的压缩量ΔxE．弹簧原长l0⑵用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=_________。⑶图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，s-Δx图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s-Δx图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与Δx的_____次方成正比。答案：⑴ABC⑵⑶减小增大216
