2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十二 力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新訓(xùn)練.doc

2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十二 力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新訓(xùn)練考向1探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系例1(xx·新課標(biāo)·23)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度(圈數(shù))的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x.測量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長度為11.88 cm.圖1P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.043.633.828.8(m/N)0.006 10.017 90.022 90.029 60.034 7(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：_；_.(2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖2給出的坐標(biāo)紙上畫出n圖像圖2(3)圖2中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k_ N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0(單位為m)的關(guān)系表達(dá)式為k_ N/m.解析(1)根據(jù)胡克定律有mgk(xx0)，解得k N/m81.7 N/m，0.012 2 m/N.(2)n圖像如圖所示(3)根據(jù)圖像可知，k與n的關(guān)系表達(dá)式為k N/m，k與l0的關(guān)系表達(dá)式為k N/m.答案(1)81.70.012 2(2)見解析圖(3)(在之間均可)(在之間均可)以題說法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法：(1)列表法將測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格之中，可以分析兩物理量間的定性關(guān)系(2)圖象法根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行作圖若是曲線應(yīng)平滑，若是直線要讓盡量多的點(diǎn)過直線或在直線兩側(cè)均勻分布(3)函數(shù)法往往是根據(jù)圖象得到物理量間的函數(shù)關(guān)系方程式 如圖3為“測量彈簧勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，彈簧的上端固定在鐵架臺上，下端裝有指針及掛鉤，指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻度尺現(xiàn)在測得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時(shí)指針在刻度尺上的讀數(shù)如下表：圖3鉤碼數(shù)n012345刻度尺讀數(shù)xn(cm)2.624.175.707.228.8410.43已知所有鉤碼的質(zhì)量可認(rèn)為相同且為m050 g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭9.8 m/s2.請回答下列問題：(1)請根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)考慮到在沒有掛鉤碼時(shí)彈簧自身有重量，測量的彈簧勁度系數(shù)k的值與真實(shí)值相比較_(填“偏大”、“偏小”或“沒有影響”)答案(1)32(2)沒有影響解析(1)根據(jù)胡克定律k(xx0)nm0g，代入數(shù)據(jù)求k，再求平均得k32 N/m；(2)因在計(jì)算彈力時(shí)把彈簧自身的重量引起的形變量減去了，故彈簧自身有重量對測量值沒有影響考向2驗(yàn)證力的平行四邊形定則例2(xx·江蘇·11)小明通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則圖4(1)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖4所示，O點(diǎn)為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計(jì)共同作用時(shí)，拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點(diǎn)；一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，拉力F3的方向過P3點(diǎn)三個(gè)力的大小分別為：F13.30 N、F23.85 N和F34.25 N請根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)，小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果他用彈簧測力計(jì)先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進(jìn)一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O點(diǎn)，下端N掛一重物用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng)N，在白紙上記錄下N的軌跡重復(fù)上述過程，再次記錄下N的軌跡圖5兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖6所示過O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為_圖6(3)根據(jù)(2)中的實(shí)驗(yàn)，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些？_(填寫選項(xiàng)前的字母)A橡皮筋的長度與受到的拉力成正比B兩次受到的拉力相同時(shí)，橡皮筋第2次的長度較長C兩次被拉伸到相同長度時(shí)，橡皮筋第2次受到的拉力較大D兩次受到的拉力相同時(shí)，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大(4)根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究，請對驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng)解析(1)作出的圖示如圖所示(2)重物受力情況如圖所示，由于重力不變，兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋拉力T的方向相同，故水平拉力F大小相等，即FaFb.(3)根據(jù)題圖可知，選項(xiàng)B、D正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤(4)橡皮筋拉伸不宜過長，選用新橡皮筋等可減小誤差答案(1)見解析圖(F合4.64.9 N都算對)(2)FaFb(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜過長；選用新橡皮筋(或：拉力不宜過大；選用彈性好的橡皮筋；換用彈性好的彈簧)以題說法1.本實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)是“力作用效果的等效性”2對實(shí)驗(yàn)步驟中兩個(gè)分力和合力的大小和方向的確定也是考查的重點(diǎn) 有同學(xué)利用如圖7所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B，將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，根據(jù)鉤碼的個(gè)數(shù)讀出三根繩子的拉力FTOA、FTOB和FTOC，回答下列問題：圖7(1)改變鉤碼個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖莀A鉤碼的個(gè)數(shù)N1N22，N34B鉤碼的個(gè)數(shù)N1N33，N24C鉤碼的個(gè)數(shù)N1N2N34D鉤碼的個(gè)數(shù)，N13，N24，N35(2)在拆下鉤碼和繩子前，應(yīng)該做好三個(gè)方面的記錄：_；_；_.答案(1)BCD(2)標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置鉤碼的個(gè)數(shù)N1、N2、N3OA、OB、OC三段繩子的方向解析(2)為驗(yàn)證平行四邊形定則，必須通過作受力圖所以先明確受力點(diǎn)，其次要作出力的方向并讀出力的大小，最后作出力的圖示因此要做好記錄，需從力的三要素角度出發(fā)：需記錄O點(diǎn)的位置；鉤碼的個(gè)數(shù)N1、N2、N3；拉力FTOA、FTOB、FTOC的方向考向3探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系例3如圖8所示為“探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖圖中A為小車，質(zhì)量為m1，連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，P的質(zhì)量為m2，C為彈簧測力計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量，讀出測力計(jì)不同讀數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦圖8 (1)下列說法正確的是()A一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平B實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車C實(shí)驗(yàn)中m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1D測力計(jì)的讀數(shù)始終為(2)如圖9為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上標(biāo)出了所選的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出由此可求得小車的加速度的大小是_ m/s2.(交流電的頻率為50 Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字)圖9(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的aF圖象，可能是下列哪個(gè)選項(xiàng)中的圖象()解析(1)該實(shí)驗(yàn)要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；拉力可由測力計(jì)示數(shù)獲得，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；由于重物向下加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律：m2g2Fm2a，解得：F，故D錯(cuò)誤；故選B.(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式xaT2，有：a0.50 m/s2.(3)若沒有平衡摩擦力，則當(dāng)0FFf時(shí)，a0.也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，所以該同學(xué)測得的aF圖象可能是選項(xiàng)C中的圖象答案(1)B(2)0.50(3)C以題說法考試大綱規(guī)定的六個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有四個(gè)涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、探究動(dòng)能定理和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律這類實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要掌握紙帶的分析處理方法，對于紙帶常有以下三大應(yīng)用1由紙帶確定時(shí)間要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，便于測量和計(jì)算，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣時(shí)間間隔為t0.02×5 s0.1 s.2求解瞬時(shí)速度利用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度如圖10所示，打n點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vn圖103用“逐差法”求加速度如圖11所示，a圖11有些實(shí)驗(yàn)用光電門代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來完成瞬時(shí)速度和加速度的測量，具體做法如下：(1)求瞬時(shí)速度：把遮光條(寬度為d)通過光電門的時(shí)間t內(nèi)的平均速度看做物體經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度，即v.(2)求加速度：若兩個(gè)光電門之間的距離為L，則利用速度與位移的關(guān)系可求加速度，即a. 某同學(xué)利用如圖12甲所示裝置來研究加速度與力的關(guān)系他將光電門1和2分別固定在長木板的A、B兩處，換用不同的重物通過細(xì)線拉同一小車(小車質(zhì)量約為200克)，每次小車都從同一位置由靜止釋放圖12(1)長木板右端墊一物塊，其作用是用來_；(2)用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為_ cm；(3)對于所掛重物的質(zhì)量，以下取值有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_(填選項(xiàng)前字母)A1克 B5克 C10克 D40克(4)現(xiàn)用該裝置來探究功與速度變化的關(guān)系，關(guān)閉光電門2，測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門1的時(shí)間t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，應(yīng)作出_圖象(填選項(xiàng)前字母)Atm Bt2mCm Dm答案(1)平衡摩擦力(2)0.52(3)BC(4)D解析(1)長木板右端墊一物塊，調(diào)整后可以使小車的下滑分力與受到的摩擦力平衡(2)從游標(biāo)卡尺讀出：5 mm2×0.1 mm5.2 mm0.52 cm.(3)應(yīng)使拉力遠(yuǎn)小于小車的重力，這時(shí)拉力才接近重物的重量，但如果選A，由于拉力太小，不容易觀察，因此不能選A，只能選B、C.(4)實(shí)際驗(yàn)證的是mghMv2，而v，由于做出的圖象為直線，因此應(yīng)該做出m圖象考向4探究動(dòng)能定理例4(xx·天津·9(2)某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖13所示圖13若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些_實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行他這樣做的目的是下列的哪個(gè)_(填字母代號)A避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)B可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決辦法：_.他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些這一情況可能是下列哪些原因造成的_(填字母代號)A在接通電源的同時(shí)釋放了小車B小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力解析本實(shí)驗(yàn)需要知道小車的動(dòng)能，因此還需要用天平測出小車的質(zhì)量，用刻度尺測量紙帶上點(diǎn)跡之間的長度，求出小車的瞬時(shí)速度牽引小車的細(xì)繩與木板平行的目的是在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力，選項(xiàng)D正確在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下要減小小車加速度可以增加小車的質(zhì)量，故可在小車上加適量砝碼(或鉤碼)當(dāng)小車在運(yùn)動(dòng)過程中存在阻力時(shí)，拉力做正功和阻力做負(fù)功之和等于小車動(dòng)能的增量，故拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些；當(dāng)鉤碼加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力，此同學(xué)將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，則拉力做功要比小車動(dòng)能增量大，故只有C、D正確答案刻度尺、天平(包括砝碼)D可在小車上加適量砝碼(或鉤碼)CD以題說法明確實(shí)驗(yàn)原理往往是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵，該實(shí)驗(yàn)的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)類似，可以進(jìn)行知識與方法的遷移學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識，對實(shí)驗(yàn)器材或?qū)嶒?yàn)方法加以重組，完成新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 在探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖14所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：圖14(1)平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列_的點(diǎn)(2)測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后_，打出一條紙帶，關(guān)閉電源(3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖15所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE、表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為_，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中，細(xì)繩拉力對小車所做功的表達(dá)式為_圖15(4)某同學(xué)以A點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量Ek為縱坐標(biāo)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過原點(diǎn)的傾角為45°的直線，由此可以得到的結(jié)論是_答案(1)間距相等(2)釋放小車(3)F(hDhA)(4)外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化量解析(1)當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能在紙帶上打出一系列間隔均勻的點(diǎn)時(shí)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡(2)在組裝好實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車(3)D點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于CE段的平均速度，即vD，故打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkDMv；拉力對小車做的功為WF(hDhA)(4)因圖線是一條過原點(diǎn)的直線且直線的傾角為45°，可得出方程式EkW，故可得結(jié)論：外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化量考向5驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律例5為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖16所示當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，所用的光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01 ms.將具有很好擋光效果的寬度為d3.8×103 m的黑色磁帶貼在透明直尺上實(shí)驗(yàn)時(shí)，將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間ti與圖中所示的高度差hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示(表格中M為直尺質(zhì)量，取g9.8 m/s2)圖16ti(103 s)vi(m·s1)EiMvMvhi(m)Mghi11.213.1321.153.310.58M0.060.58M31.003.782.24M0.232.25M40.954.003.10M0.323.14M50.900.41(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：_.(2)請將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整(3)通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：_.(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，請你判斷下列Ekh圖象中正確的是()解析(1)瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度，故直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度可利用vi求出(2)第5點(diǎn)速度為v54.22 m/s.從第5點(diǎn)到第1點(diǎn)間動(dòng)能的增加量為EkMvMv×M×(4.2223.132)4.01M.從第5點(diǎn)到第1點(diǎn)間重力勢能的減少量為EpMgh5M×9.8×0.414.02M.(3)從表中數(shù)據(jù)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動(dòng)能的增加量(4)根據(jù)動(dòng)能定理可知：MghEk，故Ekh的圖象是一條過原點(diǎn)的直線，故C正確答案(1)瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度(2)4.224.01M4.02M(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動(dòng)能的增加量(4)C以題說法本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法方法1：利用起點(diǎn)和第n點(diǎn)：驗(yàn)證ghnv.方法2：任取較遠(yuǎn)兩點(diǎn)A、B：驗(yàn)證ghABvv.方法3：圖象法 如圖17甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德(G·Atwood 17461807)創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示圖17(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、B的含掛鉤)的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)測量出_(填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h.在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為t.測出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(2)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為_(已知重力加速度為g)(3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有_(寫一條即可)(4)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？請你幫該同學(xué)解決：寫出a與m之間的關(guān)系式：_(還要用到M和g)a的值會(huì)趨于_答案(1)擋光片中心(2)mgh(2Mm)()2(3)繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等(4)a重力加速度g解析(1)、(2)需要測量系統(tǒng)重力勢能的變化量，則應(yīng)該測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離，系統(tǒng)的末速度為：v，則系統(tǒng)重力勢能的減少量Epmgh，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：Ek(2Mm)v2(2Mm)()2，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有：mgh(2Mm)()2.(3)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，引起實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等(4)根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為mg，則系統(tǒng)加速度為：a，當(dāng)m不斷增大，則a趨于g.考向6驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律例6在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖18甲、乙所示的兩種裝置：圖18(1)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則_Am1m2，r1r2 Bm1m2，r1r2Cm1m2，r1r2 Dm1m2，r1r2(2)若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測量工具中必需的是_A直尺B游標(biāo)卡尺C天平D彈簧測力計(jì)E秒表(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則在用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置)，所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為_(用裝置圖中的字母表示)解析(1)實(shí)驗(yàn)中必須用半徑相等的小球，以滿足對心碰撞；入射球的質(zhì)量必須大于被碰球的質(zhì)量，防止兩球碰撞時(shí)入射球反彈，答案選C.(2)若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只需要用直尺測量小球落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離和小球的質(zhì)量，所以測量工具選擇A、C即可(3)用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為m1OPm1OMm2ON.答案(1)C(2)AC(3)m1OPm1OMm2ON考向7用油膜法估測分子的大小例7 在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：a往邊長約為40 cm的淺盤里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上b用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定c將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小d用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積e將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是_(填寫步驟前面的字母)圖19實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的油酸酒精溶液的濃度為A，測得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴，將一滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，穩(wěn)定后形成的油膜形狀如圖19所示，測得油膜占有的小正方形個(gè)數(shù)為X，每一個(gè)小方格的邊長為a.(2)用以上字母表示油酸分子直徑的大小d_.(3)從圖中數(shù)得油膜占有的小正方形個(gè)數(shù)為X_.(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，發(fā)現(xiàn)自己所測數(shù)據(jù)偏大，則對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能不正確的是_A錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算B計(jì)算油膜面積時(shí)，錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理C計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)D水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開解析(1)“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為：配制酒精油酸溶液(教師完成，記下配制比例)測定一滴酒精油酸溶液的體積(題中的d)準(zhǔn)備淺水盤(a)形成油膜(b)描繪油膜邊緣(e)測量油膜面積(c)計(jì)算分子直徑(c)(2)計(jì)算步驟：先計(jì)算一滴油酸酒精溶液中油酸的體積一滴酒精油酸溶液的體積×配制比例得：V0，再計(jì)算油膜面積，SX·a2最后計(jì)算分子直徑d(3)按不足半個(gè)舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)，統(tǒng)計(jì)出油酸薄膜占有的小正方形個(gè)數(shù)為57個(gè)(4)同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，發(fā)現(xiàn)自己所測數(shù)據(jù)偏大，根據(jù)公式可知出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是公式中的體積偏大或計(jì)算的油膜的面積偏小的原因錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算，V偏大，故A正確；計(jì)算油膜面積時(shí)，錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理，則油膜的面積偏大，故B錯(cuò)誤；計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)，則油膜的面積偏小，故C正確；水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開，則油膜的面積偏小，故D正確本題要求選擇不正確的，故選B.答案(1)dabec(2)(3)57(4)B12力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的分析技巧例6 (10分)用如圖20所示實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)長木板水平固定，細(xì)線跨過定滑輪與滑塊A、重錘B相連將細(xì)線拉直，測出B離地面的高度h，將重錘從h高處靜止釋放，B落地后，測出A在木板上滑動(dòng)的距離x；改變B釋放高度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示圖20實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456h/cm10.015.020.025.030.035.0x/cm14.722.430.337.644.952.4(1)若測得A的質(zhì)量mA3 kg，B的質(zhì)量mB1 kg，A和B間細(xì)線的長度L112.0 cm，木板的長度l98.0 cm，要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以上四個(gè)量中沒有必要測量的是_(用物理量的符號表示)(2)作出x隨h變化的圖象(3)由圖象并結(jié)合(1)中所測數(shù)值求得滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_解析(1)由題意可知，B距地面的高度h，A在木板上滑行的距離x，A、B的質(zhì)量mA、mB.從靜止釋放讓它們運(yùn)動(dòng)到B著地，根據(jù)動(dòng)能定理得：mBghmAgh(mAmB)v2從B著地到A停在木板上，根據(jù)動(dòng)能定理得：mAv2mAg(xh)由解得：可知沒有必要測量L和l.(2)作出x隨h變化的圖象如圖所示(3)由得：xh根據(jù)數(shù)學(xué)知識得到圖象中直線的斜率k由圖得：k1.5代入數(shù)據(jù)得：1.5解得0.2答案(1)L、l(2分)(2)見解析圖(4分)(3)0.2(4分)(限時(shí)：8分鐘，滿分：10分)(xx·廣東·34(2)某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系如圖21(a)所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應(yīng)的彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k_ N/m.(g取9.8 m/s2)圖21砝碼質(zhì)量/g50100150彈簧長度/cm8.627.636.66取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖(b)所示，調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小_用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為_重復(fù)中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖(c)，由圖可知，v與x成_關(guān)系由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的_成正比答案50相等滑塊的動(dòng)能正比壓縮量的二次方解析加50 g砝碼時(shí)，彈簧彈力F1mgk(l0l1)，加100 g砝碼時(shí)F22mgk(l0l2)，F(xiàn)F2F1k(l1l2)，則k49.5 N/m，同理由加100 g砝碼和加150 g砝碼的情況可求得k50.5 N/m，則勁度系數(shù)50 N/m.使滑塊通過兩個(gè)光電門時(shí)的速度大小相等，就可以認(rèn)為滑塊離開彈簧后做勻速直線運(yùn)動(dòng)彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能圖線是過原點(diǎn)的直線，所以v與x成正比，整個(gè)過程彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，即E彈Ekmv2，彈性勢能與速度的二次方成正比，則彈性勢能與彈簧壓縮量x的二次方成正比(限時(shí)：45分鐘)1(xx·全國大綱·22)現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(yùn)動(dòng)在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時(shí)刻物塊的位置如圖1所示拍攝時(shí)頻閃頻率是10 Hz，通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個(gè)連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s.數(shù)據(jù)如下表所示重力加速度大小g9.80 m/s2.圖1單位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空：(1)物塊的加速度a_ m/s2(保留3位有效數(shù)字)(2)因?yàn)開，可知斜面是粗糙的答案(1)4.30(2)a<g5.88 m/s2解析(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，利用逐差法，得x3x12a1T2x4x22a2T2a又知T0.1 s聯(lián)立以上各式得a4.30 m/s2(2)如果斜面光滑，根據(jù)牛頓第二定律得，物體下滑的加速度agsin g5.88 m/s2，因?yàn)閍>a，所以斜面是粗糙的2(xx·浙江·21)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖2連接起來進(jìn)行探究圖2(1)某次測量如圖3所示，指針示數(shù)為_ cm.圖3鉤碼數(shù)1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36(2)在彈性限度內(nèi)，將50 g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB如表所示用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m(重力加速度g10 m/s2)由表中數(shù)據(jù)_(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)答案(1)16.00(有效數(shù)字位數(shù)正確，15.9616.05均可)(2)12.45(12.2012.80均可)能解析(1)刻度尺分度值為1毫米，讀數(shù)應(yīng)估讀到毫米下一位，故指針的示數(shù)為16.00 cm.(2)當(dāng)A彈簧的彈力為FA10.50 N、FA21.00 N、FA31.50 N、FA42.00 N時(shí)，彈簧長度LA115.71 cm、LA219.71 cm、LA323.66 cm、LA427.76 cm，根據(jù)Fkx得k112.50 N/m、k212.66 N/m、k312.20 N/m，所以彈簧的勁度系數(shù)k12.45 N/m.根據(jù)表可以計(jì)算出彈簧每次的伸長量x，也可以根據(jù)Fkx計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)(勁度系數(shù)的計(jì)算也可以通過做Fx圖象處理，圖象的斜率即等于彈簧的勁度系數(shù))3(xx·廣東汕頭市4月第二次模擬)如圖4甲是“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作如下：圖4(1)彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M，測量_并記錄為F.(2)彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端水平向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置(如圖甲)，此時(shí)需記下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩測力計(jì)的示數(shù)F1、F2以及_(3)某同學(xué)已在圖乙紙上作出F1、F2的圖示，請根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F.(4)改變兩細(xì)線的夾角，重復(fù)做幾次實(shí)驗(yàn)若F的方向近似在_方向上，且大小近似等于F，則平行四邊形定則得以驗(yàn)證答案(1)M(重物)的重力(2)細(xì)線Oa、Ob、Oc的方向(或三段細(xì)線的方向)(3)如圖所示(4)豎直解析(1)兩個(gè)彈簧測力計(jì)的合力等于懸掛重物的重力，需要先測量出懸掛重物M的質(zhì)量，便于求出該重物的重力(2)記錄下細(xì)線Oa、Ob、Oc的方向作為兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉力和懸掛重物重力的方向(4)F方向與懸掛重物的重力方向應(yīng)該在同一直線上，即豎直方向4(xx·新課標(biāo)·22)某同學(xué)利用圖5(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖(b)所示實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到回答下列問題：圖5(1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成_(填“線性”或“非線性”)關(guān)系(2)由圖(b)可知，am圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，可能的原因是_(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是_，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_答案(1)非線性(2)存在摩擦力(3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量解析(1)由圖像可知小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關(guān)系(2)am圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，在m軸上有截距，即掛上小鉤碼后小車加速度仍為零，可能的原因是存在摩擦力(3)本實(shí)驗(yàn)直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則應(yīng)采取的措施是調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量5為了探究機(jī)械能守恒定律，岳口高中的金金設(shè)計(jì)了如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材：圖6A小車B鉤碼C一端帶滑輪的木板D細(xì)線E電火花計(jì)時(shí)器F紙帶G毫米刻度尺H低壓交流電源I220 V的交流電源(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置和提供的實(shí)驗(yàn)器材，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是_(填寫器材序號)，還應(yīng)補(bǔ)充的器材是_(2)實(shí)驗(yàn)中得到了一條紙帶如圖7所示，選擇點(diǎn)跡清晰且便于測量的連續(xù)7個(gè)點(diǎn)(標(biāo)號06)，測出0到1、2、3、4、5、6點(diǎn)的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6，打點(diǎn)周期為T.則打點(diǎn)2時(shí)小車的速度v2_；若測得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，打點(diǎn)1和點(diǎn)5時(shí)小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速度為g，則驗(yàn)證點(diǎn)1與點(diǎn)5間系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的關(guān)系式可表示為_圖7(3)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，如果以為縱軸，以d為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出d圖象，其圖線的斜率表示的物理量的表達(dá)式為_答案(1)H天平(2)或mg(d5d1)(Mm)(vv)(3)g解析(1)電火花計(jì)時(shí)器需接通220 V交流電源，因此低壓交流電源用不著；另外還需要用到天平測出小車的質(zhì)量M.(2)打點(diǎn)2時(shí)的速度等于點(diǎn)1到點(diǎn)3之間的平均速度，即v2或；根據(jù)機(jī)械能守恒，整個(gè)系統(tǒng)減少的重力勢能等于整個(gè)系統(tǒng)增加的動(dòng)能，即mg(d5d1)(Mm)(vv)(3)根據(jù)v22ad，因此d圖線的斜率就是加速度，而對鉤碼進(jìn)行受力分析可知：mgFTma，而對小車FTMa，因此可得ag.6(xx·山東·21)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度實(shí)驗(yàn)步驟：用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖8所示在A端向右拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；圖8改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61如圖9所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；圖9滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D點(diǎn)(未與滑輪碰撞)，測量C、D間的距離s.完成下列作圖和填空：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在如圖10給定坐標(biāo)紙上作出FG圖線圖10(2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_(保留2位有效數(shù)字)(3)滑塊最大速度的大小v_(用h、s、和重力加速度g表示)答案(1)見解析圖(2)0.40(0.380.42均正確)(3)解析(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線(直線)將各點(diǎn)連接起來，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)(2)根據(jù)FG，F(xiàn)G圖線的斜率反映了滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，所以0.40.(3)根據(jù)牛頓第二定律，P落地后，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為ag，且P落地后滑塊的位移xsh，根據(jù)速度和位移的關(guān)系得0v22ax所以滑塊的最大速度v7某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖11所示在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源頻率為50 Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力圖11(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖12所示，并將測得的各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上，A點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選_段來計(jì)算A的碰前速度，應(yīng)選_段來計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)圖12(2)已測得小車A的質(zhì)量m10.40 kg，小車B的質(zhì)量m20.20 kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前mAvmBvB_ kg·m/s；碰后mAvAmBvB_ kg·m/s.并比較碰撞前后兩個(gè)小車質(zhì)量與速度的乘積之和是否相等(計(jì)算結(jié)果都保留三位有效數(shù)字)答案(1)BCDE(2)0.4200.417解析(1)小車A碰前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打在紙帶上的點(diǎn)應(yīng)該是間距均勻的，故計(jì)算小車碰前速度應(yīng)選BC段；CD段上所打的點(diǎn)由稀變密；可見在CD段A、B兩小車相互碰撞A、B撞后一起做勻速運(yùn)動(dòng)，所打出的點(diǎn)又應(yīng)是間距均勻的故應(yīng)選DE段計(jì)算碰后速度(2)碰前mAvAmBvB0.420 kg·m/s.碰后：mAvAmBvB(mAmB)v0.417 kg·m/s.其中，vABC/t1.05 m/s.vAvBDE/t0.695 m/s.通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，在誤差允許范圍內(nèi)，碰撞前后兩個(gè)小車的質(zhì)量與速度的乘積之和是相等的8在做“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液用注射器取適量溶液滴入量筒，測得每滴入75滴，量筒內(nèi)的溶液增加1 mL.用注射器把1滴這樣的溶液滴入表面撒有痱子粉的淺水盤中，把玻璃板蓋在淺盤上并描出油酸膜邊緣輪廓，如圖13所示已知玻璃板上正方形小方格的邊長為1 cm，則油酸膜的面積約為_ m2(保留兩位有效數(shù)字)由以上數(shù)據(jù)，可估算出油酸分子的直徑約為_ m(保留兩位有效數(shù)字)圖13答案1.2×1027.0×1010解析正方形小方格的邊長為1 cm，則每個(gè)小方格的面積為1 cm21×104 m2，油膜所占方格的個(gè)數(shù)以超過半格算一格，不夠半格舍去的原則，對照圖像可得共占據(jù)方格115個(gè)，所以油膜面積約為115×1×104 m21.15×102 m2.油膜為單分子薄膜，即油膜厚度等于分子直徑，所以有d7.0×1010 m.