08高三力学实验总复习Word格式文档下载.docx

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游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。

这种卡尺的刻度是特殊的，读数时先从主尺上读出厘米和毫米位的数值，游标上的刻度值，就是毫米以下的读数。

这种卡尺的读数可以准确到（精确到）0.02mm。

游标卡尺是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。

主要构造的名称：

主尺、游标尺、外测量爪、内测量爪、深度尺、紧固螺钉。

⑵．螺旋测微器

固定刻度上的最小刻度为0.5mm；

可动刻度每旋转一圈，测微螺杆前进（或后退）0.5mm。

在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01mm。

读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（在最小刻度后必须再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。

要知道主要构造的名称：

图中的①-⑦依次是：

测砧、测微螺杆、固定刻度、可动刻度、旋钮、微调旋钮和尺架。

例1．读出下列游标卡尺测量的读数。

⑴⑵

⑶

解：

⑴2.98cm⑵6.170cm⑶1.052cm

例2．读出下列螺旋测微器测量的读数。

⑴0.641mm⑵10.294mm

2．研究匀变速直线运动

⑴纸带处理。

从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、…（或者说每隔4个点取一个记数点），这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算。

测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…

⑵利用s1、s2、s3…可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3…，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。

⑶利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v：

如

⑷利用纸带求被测物体的加速度a。

具体来说又有3种方法：

①“逐差法”：

从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则

②利用任意两段相邻记数点间的位移求a：

③利用v-t图象的斜率求a。

例3．在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。

打点计时器的电源频率为50Hz。

由这些已知数据计算：

①该匀变速直线运动的加速度a=_____m/s2。

②纸带上D点相对应的瞬时速度v=_____m/s。

（答案均要求保留3位有效数字）

①2.00m/s2（用逐差法或图象法求。

）②1.21m/s

3．探究弹力和弹簧伸长的关系

例4．在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，实验装置如图。

所用的每只钩码质量都是30g，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次测出相应的弹簧总长度，将数据填入下表中。

（弹力未超过弹性限度，取g=10m/s2）

砝码质量（g）

30

60

90

120

150

弹簧总长（cm）

6.04

7.18

8.34

9.48

10.64

11.79

弹力大小（N）

⑴试根据这些实验数据在右图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长l之间的函数关系图线，说明图线跟坐标轴交点的物理意义。

⑵上一问所得图线的物理意义是什么?

该弹簧的劲度k是多大?

⑴根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上。

可以判定F和l间是一次函数关系。

画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧。

该图线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长。

⑵图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比。

由

可得k=26N/m。

4．验证力的平行四边形定则

⑴原理是两只弹簧秤成角度拉橡皮条和一只弹簧秤拉橡皮条的效果相同，效果是指橡皮条的形变量（大小和方向）相同。

⑵在画力的图示时，必须有箭头、标度、刻度。

⑶实验往往有一定的偶然误差，只要用平行四边形定则求得的合力F和一只弹簧秤的拉力F´

的图示大小和方向在误差允许的范围内相同就可以了。

例5．橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。

当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。

这时弹簧测力计的读数可从图中读出。

⑴由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为___N和___N。

（只须读到0.1N）⑵在右图的方格纸中按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。

⑴2.5N和4.0N⑵4.7N（注意平行四边形中的实线、虚线的区别和箭头、标度、单位。

）

5．验证动量守恒定律

⑴保证斜槽末端的切线水平。

⑵每次入射小球都应该从斜槽轨道的同一位置开始自由下滑。

（保证到斜槽末端时有相同的速度。

⑶入射小球和被碰小球的大小必须相等。

（保证是对心碰撞。

⑷由于v1、v1´

、v2´

均为水平方向，且两球的竖直下落高度相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。

在右图中分别用OP、OM和ON表示。

因此只需验证：

m1OP=m1OM+m2ON即可。

⑸必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动。

⑹小球落地点的平均位置要用圆规来确定：

用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。

⑺所用的仪器有：

天平、刻度尺、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。

例6．在“碰撞中的动量守恒”实验中，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，设入射小球和被碰小球的质量依次为m1、m2，则下列说法中正确的有

A.第一、二次入射小球的落点依次是A、B

B.第一、二次入射小球的落点依次是B、A

C.第二次入射小球和被碰小球将同时落地

D.m1AB=m2OC

最远的C点一定是被碰小球的落点，碰后入射小球的速度将减小，因此选B；

由于被碰小球是放在斜槽末端的，因此被碰小球飞出后入射小球才可能从斜槽末端飞出，两小球不可能同时落地；

由动量守恒得m1OB=m1OA+m2OC，选D。

答案是BD。

6．研究平抛物体的运动

⑴斜槽末端的切线必须水平。

⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。

⑶在斜槽末端悬挂重锤线，以斜槽末端所在的点为坐标原点，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。

（实际上这样做也有系统误差，原点应在离斜槽末端上方小球半径高处。

⑷入射小球每次应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。

⑸由描迹法得到小球平抛的轨迹，从轨迹上任何一点的横纵坐标都可以计算出抛出时的初速度。

⑹若用闪光照相来研究，所得到的照片上相邻小球间的时间间隔是相等的，利用这一结论和运动分解的知识，可以求小球平抛的初速度，也可以求小球在任何一个位置的瞬时速度。

例7．如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学按要求描绘出了小球做平抛运动过程中的三个点A、B、C，并利用刻度尺量出了三点的坐标依次是A（0.369，0.112）、B（0.630，0.327）、C（0.761，0.480），单位为m。

又称得小球的质量为20g，试计算小球平抛的初动能Ek。

小球的初速度

，因此初动能

，带入A、B、C三点的数据后得：

Ek1=0.0596J，Ek2=0.0594J，Ek3=0.0591J，因此初动能的平均值为Ek=0.0594J（不能先求x、y的平均值带入。

7．验证机械能守恒定律

本实验要求验证自由下落过程中机械能守恒，图示纸带的左端是用夹子夹重物的一端。

⑴要多做几次实验，选点迹清楚的纸带进行测量。

⑵用刻度尺量出从0点到1、2、3、4、5各点的距离h1、h2、h3、h4、h5，算出2、3、4各点对应的即时速度v2、v3、v4，验证与2、3、4各点对应的重力势能减少量mgh和动能增加量

是否相等。

⑶由于摩擦和空气阻力的影响，本实验的系统误差总是使

。

⑷本实验不需要在打下的点中取计数点。

也不需要测重物的质量。

例8．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右。

其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中（单位cm）。

⑴这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____,应记作_______cm。

⑵该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为________，（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）。

这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因是________________

⑴OC，15.70；

⑵1.22m，1.20m，大于，v是实际速度，因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能。

8．用单摆测定重力加速度

⑴摆长的测量：

让单摆自由下垂，用米尺量出摆线长L´

（只要求精确到mm），用游标卡尺量出摆球直径d（只要求精确到mm）算出半径r（只要求精确到mm），则摆长L=L´

+r

⑵开始摆动时，需注意摆角要小于5º

（要保证做简谐运动，不要使摆动成为圆锥摆）

⑶从摆球通过最低点时开始计时，测出单摆做30~50次全振动所用的时间，算出周期的平均值T。

⑷改变摆长重做几次实验，计算每次实验得到的重力加速度，再求这些重力加速度的平均值。

例9．一组同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用正确的操作方法，测定了6组摆长L和周期T的对应值。

为了求出当地的重力加速度g，4位同学提出了4种不同的方法：

①从测定的6组数据中任意选取1组，用公式g=4π2L/T2求出g作为测量值；

②分别求出6个L值的平均值

和6个T值的平均值

，用公式g=4π2

/

2求出g作为测量值；

③分别用6组L、T的对应值，用公式g=4π2L/T2求出6个对应的g值，再求这6个g的平均值作为测量值；

④在坐标纸上作出T2-L图象，从图象中计算出图线的斜率K，根据g=4π2/K求出g作为测量值。

以上4种方法中，错误的是____，其余正确方法中偶然误差最小的是______。

错误的是②，因为L和T之间不是一次函数的关系。

偶然误差最小的是④，因为偶然误差总是有时偏大有时偏小。

而描点后画线时要求尽可能多的点在该直线上，其余点尽可能均衡地分布在该直线两侧，实际上是把偶然误差减小到最小了。

例10．某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球。

他设计的实验步骤是：

A．将石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点

B．用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长

C．将石块拉开一个大约α=30°

的角度,然后由静止释放

D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t,，由T=t/30得出周期

E．改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的L和T

F．用多次实验中测得的的平均值作为计算使用的数据带入公式

求出重力加速度g

⑴你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是_______________。

为什么?

⑵该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?

________。

你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难?

⑴B（摆长应从悬点到大理石块的质心）、C（摆角太大，不能看作简谐运动）、F（必须先分别求和各组L和T值对应的g，再取所求得的各个g的平均值）。

⑵小。

设两次实验中摆线长分别为L1、L2，对应的周期分别为T1、T2，石块质心到M点的距离为x，由

和

可解得

2008年高考总复习力学实验练习题

1．

按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值。

读数为_____________cm。

读数为_____________mm。

⑶⑷

读数为____________m。

读数为_____________cm。

⑸

读数为_____________cm.

2．用螺旋测微器测量长度时，可以精确到______m，读数应该读到______mm。

读出下列四种情况下的测量结果。

⑴⑵⑶⑷

⑴_________mm。

⑵_________cm。

⑶____________m。

⑷_________×

10-3m。

3．如图是一个游标卡尺。

⑴图中a、b、c分别叫做________、_________、___________。

⑵如图有一个小型气缸，欲测量其所用材料的体积V，需要测量有：

①高度H；

②深度h；

③外径D；

④内径d。

应该分别用游标卡尺的哪一部分？

（用字母表示）_____，_____，_____，_____。

⑶用测量结果表示V的表达式为：

____________。

4．右图是千分尺的示意图。

⑴图中所标的各部分依次叫做：

①__________，②___________，③_________，④___________，⑤_________，⑥____________。

⑵在测量时,当②快要接触被测物体时，要停止使用_______，改用_______，目的是既可以__________，又能______________。

⑶千分尺中的精密螺纹的螺距为________mm。

其可动刻度部分分为50等分，每一小格表示______mm。

5．右图是弹簧秤的示意图,该弹簧秤的量程为_______N。

由图中读出的测量值应为__________N。

6．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，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出）。

打点计时器接在220V、50Hz的交变电源上。

他将一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐。

⑴按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s1、s2、s3、s4、s5，它们依次为______cm、______cm、______cm、______cm、______cm。

⑵由以上数据，计算打点计时器在打B、C、D、E各点时,物体的即时速度vB、vC、vD、vE依次是______m/s、______m/s、______m/s、______m/s。

⑶根据⑵中得到的数据，在右边所给的坐标系中，用做v-t图象的方法，求物体的加速度a.。

横、纵坐标要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸。

7．如图（a）所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。

起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。

启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。

打点计时器使用的交流电频率为50Hz。

图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。

⑴根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为____m/s2。

（结果保留两位有效数字）

⑵打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2。

请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。

⑶如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。

8．某同学用图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。

实验步骤如下：

a．安装好实验器材。

b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。

选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图中0、1、2、…6点所示。

c．测量1、2、3、…6计数点到0计数点的距离，分别记做：

S1、S2、S3…S6。

d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

e．分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值

f．以

为纵坐标、t为横坐标，标出

与对应时间t的坐标点，画出

-t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

⑴实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______和______。

（填选项代号）

A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平F.重锤

⑵将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在的位置如上图所示，则S2=____cm，S5=____cm。

⑶该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出

⑷根据

-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=_____m/s；

它在斜面上运动的加速度a=______m/s2。

9．如图所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象。

整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。

（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）。

⑴现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图象如下左图所示。

从图线可得滑块A下滑时的加速度a=___m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响_____。

（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）

⑵此装置还可用来验证牛顿第二定律。

实验时通过改变_____，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；

通过改变_____，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。

⑶将气垫导轨转换成滑板，滑块A换成滑块A´

，给滑块A´

一沿滑板向上的初速度，A´

的s-t图线如下右图所示。

图线不对称是由于_____造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ=____（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ=____。

力学实验练习题答案

1.⑴0.56；

⑵9.8；

⑶0.0203；

⑷1.095；

⑸1.1802.10-5，10-6⑴3.141；

⑵0.5040；

⑶0.011645；

⑷5.4873.⑴内测量爪、外测量爪、深度尺；

⑵b、c、b、a；

⑶π（D2H-d2h）/44.⑴①测砧，②测微螺杆，③固定刻度，④可动刻度，⑤旋钮，⑥微调旋钮；

⑵⑤，⑥，保护仪器，保证测量结果准确。

⑶0.5，0.01

5.50，276.⑴1.00，1.40，1.84，2.26，2.67；

⑵0.120，0.162，0.205，0.247；

⑶0.42m/s27.⑴5.0⑵D4、D5区间内⑶1∶1（提示：

设重物和小车的质量分别为m1、m2，绳的拉力为F1，小车的下滑分力和摩擦力之和为F2，第一阶段m1g-F2=（m1+m2）a1，第二阶段F2=m2a2）8.⑴AC⑵2.98，13.20⑶图略⑷0.18，4.8（提示：

，两边同除以t便得到该图象的函数解析式

，

是t的一次函数，因此图线在纵轴上的截距的物理意义就是v0，图线的斜率就是a/2。

）9.⑴6，可忽略⑵h，m和h，且mh不变⑶滑动摩擦力，arcsin0.58，0.27（提示：

上滑、下滑位移大小均为0.64m，时间分别为0.4s和0.6s，由

得上滑、下滑加速度大小分别为a1=8m/s2和a2=3.6m/s2，再由牛顿第二定律得a1=g（sinθ+μcosθ）和a2=g（sinθ-μcosθ），可解得θ和μ）