高考物理復(fù)習(xí)總結(jié)大全及壓軸試題推薦

專題一勻變速直線運動的探究

一、實驗?zāi)康?/p>

1.練習(xí)使用打點計時器，學(xué)會用打上點的紙帶研究物體的運動.

2.掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法.

3.能夠利用紙帶測定物體做勻變速直線運動的加速度.

二、實驗原理

1.理論基礎(chǔ)

沿直線運動的物體在連續(xù)相等的時間內(nèi)不同時刻的速度分別為V1、V2,V”…，若VLVFV3-VFVLVF…，則

說明該物體在相等時間內(nèi)速度的增量相等，由此說明該物體在

AvAv,

做勻變速直線運動；a=—=—L=...

△t△/]

2.打點計時器的工作原理：

(1)作用：計時儀器，每隔0.02s打?次點.

工作條件①電磁打點計時器：4?6V交流電②電火花打點計時器：200v交流電

(3)紙帶上點的意義：

①表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置.(記錄了時間和位移)

②通過研究紙帶上各點之間的間隔，可以判斷物體的運動情況.

設(shè)相鄰兩點之間的位移為SH&、S3-

(1)若如S2-S,=S3-S2=-=S?-S?-l=0.則物體做勻速直線運動.

(2)若如SLS尸S「S尸”「S1rsm￥0,則物體做變速直線運動.

3.求物體加速度的方法和速度

(1)逐差法

如圖實-1T所示，相鄰兩計數(shù)點間的距離分別為&、&、Ss…、S,兩計數(shù)點間的時間間隔為T,根據(jù)△s=aT，

一§))2

S4=(543+=3_$2+($2-sl)=3aT

圖實一1一1

同理如2

s5-s2-s6-s3-3aT

求出5—方丁'由―而-?5一布-

再算出ai、a,、G的平均值

一_。1_($■+$$+”)-《力+”+力)

a3971，

即為所求物體運動的加速度.

(2)平均速度法求速度

求各點的瞬時速度匕=V

2

即a=(s”+s.+i)/2T,如圖實1-IT所示.

(""n^i"nI

圖實1-1

（2）V-t圖象法

根據(jù)：V￡=V,求出各個記數(shù)點的瞬時速度，再作出v-t圖像，其斜率表示加速度。

2

三、實驗器材

電磁打點計時器或電火花計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、刻度尺、導(dǎo)線、電源、墊片

等.

圖實一1一2

四、實驗步驟與數(shù)據(jù)處理

1.如圖實-1-2所示，把原來放于水平桌面上的長木板一端墊起，把打點計時器固定在木板被墊起的那一端，

連接好電路.讓平整的紙帶穿過打點計時器的限位孔把紙帶的一端固定在小車后面.

2.用手按住小車，使小車停在靠近打點計時器處.先接通電源。再放開小車.小車在拖著紙帶運動的同時，

打點計時器就在紙帶上打下一系列的點.斷開電源，取卜.紙帶；更換新紙帶，重復(fù)實驗三次.

3.從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始

點，為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點（每隔四個點）

的時間作為時間的單位，就是TR.02SX5=0.1S,在選好的開始點下標(biāo)明A,依次標(biāo)為B、C、D、E…叫做計

數(shù)點.

4.用毫米刻度尺正確測出每相鄰兩計數(shù)點之間的距離8、％、&、S,、S、并填入下表中。

分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段

時間Us

各段位移

$/m

平均速度

v/m?s'1

由以上數(shù)據(jù)求得相應(yīng)相鄰的加速度值

相鄰段1?2段2?3段3~4段4?5段5?6段

加速度

a/m-s~l

5.比較各段的加速度是否相等，得出結(jié)論，即小車沿斜面的下滑是否可以看成勻變速直線運動。

6.根據(jù)實驗原理中所講的方法，計算小車的加速度或根據(jù)v-t圖象求出小車的加速度.

五、注意事項

1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器.

2.應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住.

3.先斷開電源，再取下紙帶.

4.如打出的點較輕或是短線時，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度.

5.選擇條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰，適當(dāng)舍棄點密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點（注意計數(shù)點與計

時點的區(qū)別），弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒.

6.每打好?條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證打點清晰.

7.不要分段測量各段位移，應(yīng)盡可能地一次測量完畢（可先統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點0之間的距離）.讀

數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的下?位。

8.要多測幾組，盡量減小誤差.

六、誤差分析

1.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差.

2.根據(jù)位移計算的瞬時速度有誤差.

3.計算的加速度有誤差.

4.用作圖法作出的v-t圖線并非是一條直線.

5.木板的粗糙程度并非完全相同.

例題1:在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間，計時器所用電源

的頻率為50Hz,下圖為小車帶動的紙帶上記錄的一些點，在每相鄰兩點問

間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離

如圖實1-5所示.

8.7816.0821.8726.1628.96cm

??????

012345

圖實1-5

(D小車做什么運動？

(2)若小車做勻變速直線運動，那么當(dāng)打第3個計數(shù)點時小車的速度為多少?小車的加速度為多少？

IB析“D小車做勻變速直或運動，紙帶上打下的點記錄了

小車的運動情況，計數(shù)點的時間間隔為7=0.02X5s=

0.15.設(shè)0~1間的距離為HI,?2間的距離為工z,2?3

間的距聲為了3,3?4間的距離為了4?5間的距離為4,

則：相鄰的位移差A(yù)X=H2-H1=工3~X2=X4-H3=工5—

工,=一&0.所以小車做勻減速運動.

(2)利用勻變速直線運動的中間時刻的瞬時速度等于這一

段時間內(nèi)的平均速度，則小車在第3個計數(shù)點時的速度

UJ：3TX4....

為:火=-2亍=50.4cm/s.

利用逐差法求解小車的加速度為，a=q*.

好占一Z4-_g一12

其中對而—'023T2,

所以小車的加速度為：a=-1.50m/s2

負號表示加速度方向與初速度方向相反.

0思維提升

??rT”體戛否做幻文RJL城運動的*見方法有：

Ai=aT24=Sv=aT的方法.

例2：在“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz,記錄小車運動的紙

帶如圖實1-6所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點A、B、C、D,E、F,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各

點到A點的距離依次是2.Ocrn、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.Ocra

(1)根據(jù)學(xué)過的知識可以求出小車在B點的速度為V產(chǎn)m/s,CE間的平均速度為—m/s：

(2)以打B點時為計時起點，建立v-t坐標(biāo)系如圖實1-7所示，請在圖中作出小車運動的速度與時間的關(guān)系

圖線；

v/(m,s'*)

⑶根據(jù)圖線可得小車運動的加速度為m/s2.

解析：（1）相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.1s

所以C1—片半m/s=0.25m/s

乙人U?JLU?L

XCE_0.14~0.05

2X0.1=~072m/s=0,45m/s

（2）v-r圖象如下圖所示

答案：（D0.250.45

（2）見解析圖

（3）1

練習(xí)：

1.如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運動”的實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清

晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中si=5.12cm、sz=5.74cm,Sj=6.41cm,s產(chǎn)7.05cm,

ss=7.68cm、Ss=8.33cm、則打F點時小車的瞬時速度的大小是m/s,加速度的大小是___m/s?（計

算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

I.0.80,0.64(0.63~0.65都算對)

2.某同學(xué)在用打點計時推測定勻變速直線運動的加速度時，得到了如下圖所示的紙帶，從0點開始，每隔兩

個計時點取一個記數(shù)點，則每兩個相鄰記數(shù)點間的時間間隔為s,測得OA=3.20cm,DE=9.72cm,

則物體運動的加速度為m/s2.

r0A-B~C_DE

2.0.064.53

3.用打點計時器研究勻變速直線運動時的主要步驟有:

A.把打點計時器固定在長木板的?端，接好電路；

B.把小車停在靠近打點計時器時，接通電源后開啟小車：

C.換上紙帶，重復(fù)三次，選擇一條較理想的紙帶；

D.把一條細繩系在小車上，細繩跨過定滑輪掛上祛碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車后

面；

E.斷開電源，取下紙帶.

合理的實驗順序應(yīng)為.

3.ADBEC

4.(2007年廣東省高考8分)如圖11(a)所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長的細線，跨過固定

在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連。起初小車停在靠近打點計時器的位置,

重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引卜，由靜止開

始沿斜面向上.運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖

實-1-6(b)中①、②、③是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示。

圖實一1一6

(1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計算打③段紙帶時小車的加速度大小為m/s\(結(jié)果保留兩位有效

數(shù)字)

(2)打①段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s\請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在

②段紙帶中的O

(3)如果取重力加速度lOm/sz,由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物與小車的質(zhì)量比為。

【解析】(D由△$=a/得

_(5】+切十門)—($4+§5+$,)

(3T)2

(2.O8+1.9O+L73)-(L48+L32+L12)

cm/s,

(3X0.02下

=5.OX102cm/s1=5.0m/s2

(2)假定D】到Ds小車一直在加速?其加速度為『，則

,_5IX—DiDa

°(2T^

(2.92+2.98-2.72-2,82)XW:,,

=---------------(2X0^2?---------------m/s

=2.25m/s3<2.5m/s3

這說明小車在D4與0s間已開始減速，故最大速度在

D’Q區(qū)間內(nèi).

(3)設(shè)重物質(zhì)量為M.小車質(zhì)量為小車運動過程受到

的摩擦阻力為/.

小車沿斜面向上加速時?由牛頓第二定律知：

Mg-mgsina-/=(M-f-m)ai

支物落地后，小車?yán)^續(xù)上升的過程中JL

mgsina+/=加4

a】=2.5m/s‘，。2=5m/s2，聯(lián)立得：MJm=1?1

【答案】(l)5.0m/32(2)D,?Ds之間(3)1?1

5.研究小車的勻變速運動，記錄紙帶如圖實TT1所示，圖中兩計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器

所用電源的頻率為50Hz,則小車運動的加速度a=—m/s2,打P點時小車運動的速度Vp=nVS.

困實一1一11

解析：由S5—Si=4a1c杼

7=￥=，j0：m/s=O.21m/s

_To1

vp=ih+a彳=0.21m/s+0.8X-^-m/s=0.2Sm/s

答案：0.80.25

6.(2007北京高考理綜)某同學(xué)用圖實T0T5所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動.實驗步驟如下：

a.安裝好實驗器材.

b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復(fù)兒次.選出?條點跡比較清晰的紙帶，舍去開

始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖實-1-16中0、1、2……、6點所

示.

打點計時器

C.測量1、2、3……、6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：Si、SASa……、So.

d.通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運動，

e.分別計算出S,、S?、S3……、Se與對應(yīng)的時間比值包、”....久

126

f.以一為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出一與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點，畫出一-t圖線.

ttt

結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：

(1)實驗中，除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在卜面的儀器和器材中，

必須使用的有和.(填選項代號)

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺D.秒表E.天平F.重錘

(2)將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在位置如圖實TT7所示，則

S2=cm,Ss=cm

圖實一1一17

(3)該同學(xué)在圖實-1-18中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點，請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點對

應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出2T圖線.

-y-/cm-s'1

80

70

60

50

30

20

10152025i/xo.Ol

圖實一1一18

(4)根據(jù)與-t圖線判斷，在打。計數(shù)點時，小車的速度V°=_m/s；它在斜面上運動的加速度a=^m/s2.

答案：(1)AC(2)2.97~2.9913.19~13,21

⑶如下圖

-p/cm-s-1

圖實一一5

(4)0.16~0.204.5O~5.10

7.（金山中學(xué)考前10人沖刺）某同學(xué)用如圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率

為50Hz。在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點，然后每3個點取一個計數(shù)點，所以測量數(shù)

據(jù)及其標(biāo)記符號如題圖所示。該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)（T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔）：

A：由錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。……錯誤！未找到引用源。取平均

值g=8.667m/s2;

B：由錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。取平均值g=8.673

m/s2?

（1）從實驗裝置看,該同學(xué)所用交流電的電壓為.伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順

序應(yīng)該是.

（2）從數(shù)據(jù)處理方法看，在S、S、S、S、&、&中，對實驗結(jié)果起作用的，方法4中有一;

方法B中有_因此，選擇方法__”或5）更合理，這樣可

以減少實驗的__（系統(tǒng)或偶然）誤差。

（3）本實驗誤差的主要來源有（試舉出兩條

?l0*3b單位.EE

答案：（1）從實驗裝置看,該同學(xué)所用交流電的電壓為220伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順

序應(yīng)該是先接通電源后釋放紙帶

（2）從數(shù)據(jù)處理方法看，在S、S、S,、S,、&、$中，對實驗結(jié)果起作用的，方法/中有S、$;方法

B中有S、W、S、S、、S、&.因此，選擇方法一旦"或反＞更合理，這樣可以減少實驗的偶然（系統(tǒng)

或偶然）誤差。

（3）本實驗誤差的主要來源有（試舉出兩條）.重物下落過程中受到阻力：S、、&、&、S,、&、，長

度測量；交流電頻率波動；數(shù)據(jù)處理方法等。

實驗二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

一、實驗?zāi)康?/p>

I.培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)知識探究物理規(guī)律的能力.

2.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系.

3.養(yǎng)成用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的習(xí)慣.

二、實驗原理

1.如圖實-2-1所示，彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長.平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等.

2.用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x,建立坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小F,以橫坐標(biāo)表示

彈費的伸長量x,在坐標(biāo)系中描出實驗所測得的各組（x,F）對應(yīng)的點，用平滑的曲線連接起來.根據(jù)實驗所得

的圖線，就可探知彈力大小與伸長量間的關(guān)系.

bg

.KP

事M

Y.

KK

.

】a

E.

圖實一2一1

三、實驗器材

鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標(biāo)紙、重垂線.

圖實一2一2

四、實驗步驟與數(shù)據(jù)處理

1.將彈簧的一端掛在鐵架臺上，讓其自然下垂，用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度L,即原長.

2.如圖實-2-2所示，將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧的下端，在平衡時測量彈簧的總長L并計算鉤碼的重力，填

寫在記錄表格里.

1234567

F/N

L/cm

x/cm

3.改變所掛鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)前面的實驗過程多次.

4.以彈力F（大小等于所掛鉤碼的重力）為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)，用描點法作圖.連接各點，

得出彈力F隨彈簧伸長量x變化的圖線.

5.以彈簧的伸長量x為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù).首先嘗試寫成一次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù).

6.得出彈力和彈簧伸長量之間的定量關(guān)系，解釋函數(shù)表達式中常數(shù)（斜率K）的物理意義.

五、注意事項

1.所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度.要注意觀察，適可而止.

2.每次所掛鉤碼的質(zhì)量差盡量大,些，從而使坐標(biāo)上描的點盡可能稀，這樣作出的圖線更精確.

3.測彈簧長度時，?定要在彈簧豎直懸掛且處于平衡狀態(tài)時測量，以減小誤差.

4.描點畫線時，所描的點不一定都落在一條曲線上，但應(yīng)注意一定要使各點均勻分布在曲線的兩側(cè).描出的

線不應(yīng)是折線，而應(yīng)是平滑的曲線.

5.記錄數(shù)據(jù)時要注意彈力與彈簧伸長量的對應(yīng)關(guān)系及單位.

六、誤差分析

1.鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確，彈簧長度測量不準(zhǔn)確帶來誤差.

2.畫圖時描點及連線不準(zhǔn)確也會帶來誤差.

3.彈簧豎直懸掛時，未考慮彈簧自身重力的影響而帶來誤差.

練習(xí)

1.（1）在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，以下說法正確的是（）

A.彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度

B.用懸掛鉤碼的方法給彈贊施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)

C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量

D.用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等

（2）某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗.他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長，用直尺測出彈

黃的原長L。，再把彈簧豎直懸掛起來，掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長

度L,把L-L。作為彈簧的伸長量x,這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖實-2-3

中的（）

ABCD

圖實一2一3

【解析】本題主要考查使用彈簧時應(yīng)注意的問題,還有用圖象法來描述彈筮的彈力0式伸長量間的關(guān)系.

（1）本實驗中應(yīng)以需要研究的一根彈簧為實驗對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目，以改變對彈簧的拉力，

來探索彈力與彈簧伸長的關(guān)系，所以選A、B.

（2）由于考慮彈簧自身重力的影響，當(dāng)不掛鉤碼時，彈簧的伸長量xWO,所以選C

【答案】（1）AB（2）C

2.做“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗步驟如F：

A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)（x,F）對應(yīng)的點，并用平滑的曲線連結(jié)起來；

B.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度U；

C.將鐵架臺固定了桌子上（也可在橫梁的另一側(cè)掛上一定的配重），并將彈簧的一端系于橫梁匕在彈簧附近

豎直固定一刻度尺；

D.依次在彈簧下端掛上2個、3個、4個……鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時，彈簧下端所對應(yīng)的刻度并記錄

在表格內(nèi)，然后取卜鉤碼；

E.以彈簧伸長為自變量，寫出彈力與伸長的關(guān)系式.首先嘗試寫成次函數(shù)，如果不行則考慮二次函數(shù)；

F.解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義；

G.整理儀器.

請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：.

解析：根據(jù)實驗的要求，步騏先后順序應(yīng)為C、B、1）、A、E、F、G.

答案：CBDAEFG

3.在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，將彈簧水平放置測其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，

在下端掛上鉤碼.實驗過程在彈性限度內(nèi)進行，用記錄的外力F與彈簧的伸長x作F-X圖線如圖實-2-8所示,

該圖線不過原點的原因是

圖實一2一8

解析：當(dāng)未懸掛祛碼時，由于彈簧自重的影響，造成彈簧的形變。

4.某同學(xué)在做“探究彈力和弼贊伸長的關(guān)系”的實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長

度；然后在其下端施加外力F,測出彈簧的總長度L,改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧

總長度L的關(guān)系圖線如圖實-2-10所示.(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的)

圖實一2-10

(1)由圖可知該彈簧的自然長度為cm：

(2)該彈簧的勁度系數(shù)為N/m.

答案：(1)10(2)50

5.用一彈簧測力計水平拉一端固定的彈簧，以此來測定此彈簧的勁度系數(shù)K,測出的拉力F與彈簧長度L之

間的數(shù)據(jù)如下表所示：

F/N1.101.502.003.003.503.804.00

L/cm22.0022.3522.7023.3123.6523.8024.00

圖實~2—11

(1)在圖實-2-11中作出此彈簧的F-L圖線.

⑵圖線與L軸的交點表示,其值為cm,此彈簧的勁度系數(shù)為N/m.

答案：(1)如圖所示

(2)彈簧的原長21.2145(在誤差允許范圍內(nèi)即可)

6.(2009年合肥質(zhì)檢)某同學(xué)用如圖實-2-4所示裝置做“探究彈力和彈簧伸長關(guān)系”的實驗.他先測出不掛鉤

碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,

所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力加速度取g=9.8m/s2)

鐘碼質(zhì)量

01.002.003.004.005.006.007.00

Wio1g

標(biāo)尺刻度

15.0018.9422.8226.7&30.6634.6042.0054.50

1/10一二

(1)根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖實-2-5所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線.

圖實一2一5

(2)根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在_N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)

格的彈簧的勁度系數(shù)為N/m.

【解析】本題主要考查用圖象法處理數(shù)據(jù)的方法.以及根據(jù)實驗結(jié)果(圖象)判斷分析實驗結(jié)論的能力.

(1)根據(jù)題口中所測量的數(shù)據(jù)進行描點，然后用平滑的曲線(或直線)連接各點，在連接時應(yīng)讓盡量多的點落在

線I'.,(偏差比較大的點舍去)不在線I：的點盡量平均分布在線的兩側(cè)，如圖實-2-6所示.

55?/X10a

50

45

40

35

30

25

20

1

52

0n?/X10g

12345678

圖實一2一6

(2)根據(jù)所畫圖象可以看出,當(dāng)m<5.00X102g=0.5kg

時,標(biāo)尺刻度工與鉤碼質(zhì)量m成一次函數(shù)關(guān)系，所以在F4

4.9N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律.由胡克

定律可知，田線斜率的大小在數(shù)值上等于彈簧的動

度系數(shù)鼠即=25.0N/m.

△x19.6X1,03m

【答案】(D如圖實一2—6所示(2)F&4.925.0

7.(8分)某同學(xué)在探究彈簧的彈力和彈簧伸長量的關(guān)系時，測得了彈簧的勁度系數(shù)k.他的做法是：先將待

測彈費的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧的一側(cè)，并使彈簧另一端的指

針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然卜.垂時，指針指示的刻度數(shù)值記為L；當(dāng)在彈簧的下端掛1個50g的硅碼

時，指針指示的刻度數(shù)值記為L;當(dāng)在彈簧的下端掛2個50g的低碼時，指針指示的刻度數(shù)值記為L：……掛

7個50g的祛碼

時，指針指示的刻度數(shù)值記為各數(shù)值記錄如下表所示.

(1)為充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計算出3個差值:d產(chǎn)L「L0=6.90cm,

d2=L5-L,=6.90cm,d產(chǎn)L「L=7.00cm.請你計算第4個差值:

di==cm.

⑵根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g祛碼彈簧的平均伸長量△1.，用d,、d八d,、d,表示

為:AL=,代人數(shù)據(jù)得△1=cm

(3)另?同學(xué)認為，利用作圖法也可以處理上表中的數(shù)據(jù)并求得k值，該同學(xué)以_為縱坐標(biāo)、指針指示的刻

度值為橫坐標(biāo)，通過描點作圖得到一條傾斜的直線，則該直線的—即

為K.

(4)計算彈簧的勁度系數(shù)k=N/m.(取g=9.8m/s2)

7、題答案：

（l）Lj-Lt7.20（每空1分）

⑵點+彳支,+41.75（每空1分）

（3）襪碼的重力斜率（每空1分）

（4）28（2分）

8、（6分）某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系。實驗時，將原長約200mm的橡皮筋上端固定，在

豎直懸掛的橡皮筋卜.端逐一增掛鉤碼（質(zhì)量均為20g）,每增掛一只鉤碼均記卜.對應(yīng)的橡皮筋伸長量；當(dāng)掛上

10只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也記下對應(yīng)的橡皮筋伸長量。根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛

鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量△/與拉力F關(guān)系的圖像如圖所示。從圖像中可以得出D。（填選

項前的字母）

A.增掛鉤碼時△1與F成正比，而減掛鉤碼時△I與F不成正比

B.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大

C.當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等

D.增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度

實驗三驗證力的平行四邊形定則

一、實驗?zāi)康?/p>

1.掌握彈簌測力計的正確使用方法.

2.根據(jù)實驗的要求，會對給定的實驗步驟排序、糾錯.

3.驗證互成角度的兩個力合成時的平行四邊形定則，培養(yǎng)用作圖法處理問題的能力.

二、實驗原理

等效法：使一個力F'和兩個力R、卜都讓同一條一端固定的橡皮筋伸長到某點。即它們的作用效果相同，

所以一個力『就是這兩個力F,和F2的合力，作出力F'的圖示.再根據(jù)平行四邊形定則作出力R和林的合

力F的圖示，比較F和F'的大小和方向是否都相同.

三、實驗器材

方木板，白紙，彈簧測力計（兩只），橡皮筋，細繩套（兩個），三角板，刻度尺，圖釘（兒個）、鉛筆.

四、實驗步驟與數(shù)據(jù)處理

1.用圖釘把白紙釘在水平桌面的方木板上.

2.用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點，橡皮筋的另一端拴上兩個細繩套.

劉實一3一1

3.用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸長到某一位置0,如圖實-3-1所示,

記錄兩彈簧測力計的讀數(shù)，用鉛筆描下0點的位置及此時兩細繩套的方向.

4.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點0沿兩條細繩方向畫直線，按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù)R和艮的圖

示，并以F,和網(wǎng)為鄰邊用刻度尺作平行四邊形，過0點畫平行四邊形的對角線，此對角線即為合力F的圖示.

5.只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮筋的結(jié)點拉到同樣的位置0,記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩的方向，

用刻度尺從0點按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧測力計的拉力F'的圖示.

6.比較力F'與用平行四邊形定則作出的合力F在大小和方向上是否相同.

7.改變兩個力F1與F2的大小和夾角，再重復(fù)實驗兩次.

五、注意事項

1.不要直接以橡皮筋端點為結(jié)點，可拴一短細繩連兩細繩套，以三繩交點為結(jié)點，應(yīng)使結(jié)點小些，以便準(zhǔn)確

地記錄結(jié)點0的位置.

2.在同一次實驗中，使橡皮筋拉長時結(jié)點0的位置一定要相同.

3.不要用老化的橡皮筋.，檢查方法是用一個彈黃拉橡皮筋，要反復(fù)做幾次，使橡皮筋拉到相同的長度看彈簧

讀數(shù)有無變化.

4.細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向.不要直接沿細繩套的方向畫直線。應(yīng)在細繩套末端用鉛筆畫一

個點，取掉細繩套后，再將所標(biāo)點與0點連直線確定力的方向.

5.在同一次實驗中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同.并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示梢大一些.

六、誤差分析

本實驗誤差的主要來源除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差，因此讀數(shù)時眼睛一定要

正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄，兩力與各對邊要平行.兩個分力F,

和艮間的夾角0越大，用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差4F也越大，所以實驗中不要把0取得太大，

但也不宜太小，以60''?100"之間為宜.

1.如圖實-3-2所示是甲、乙兩位同學(xué)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結(jié)果。若用F表

示兩個分力Fl、F2的合力，用『表示F1和F2的等效力，則可以判斷（填“甲”或“乙”）

同學(xué)的實驗結(jié)果是尊重事實的.

圖實一3一2

【答案】甲

2.橡皮筋的一端固定在4點，另一端栓上兩根細繩，每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度為0.1N的

彈簧測力計，沿著兩個不同的方向拉彈黃測

力計。當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點時，兩

根細繩相互垂直，如圖所示。這時彈簧測力

計的讀數(shù)可從圖中讀出。⑴由圖可讀得兩個

相互垂直的拉力的大小分別為_N和

—N.（只須讀到0.1N）⑵在右圖的方格紙

中按作圖法的要求畫出這兩個力及它們的

合力。

解：（D2.5N和4.0N⑵注意平行四邊形中的實線、虛線的區(qū)別和箭頭、標(biāo)度、單位

3.在《驗證力的平行四邊行定則》的實驗中，提供的器材有：方木板、白紙、彈簧秤一個、橡皮盤、細繩兩條、

三角板、刻度尺、圖釘（兒個）下面是主要實驗步驟：

①在桌上平放一方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上.

②用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另?端拴上兩條細繩，細繩另端系著

繩套B、C.

③_____________________________________________________________________

④_________________________________________________________________________

⑤_________________________________________________________________________

⑥按照一定的標(biāo)度作出兩個力F,和F,的圖示.用平行四邊行定則求出合力F.

⑦用彈簧秤，通過細繩把橡皮條的結(jié)點拉到同一結(jié)點位置0,讀出彈簧的示數(shù)彳，記卜.細繩的方

向，___________________________________________________________

⑧比較力F'與用平行四邊形定則求得的合力F的大小和方向，看它們中否相等.

⑨改變兩個分力的大小和夾角，再做兩次實驗，得出的結(jié)論是.

以上步驟中有的沒有寫全，請將不全的地方加以補充.

答案：③用彈,秤勾住繩套B,用手拉住繩套C,（2分）互成角度地拉橡膠條，使橡皮條伸長，讓結(jié)點到達

某一位置0（1分）.（共『）

④用鉛筆記下0點位置和兩條細繩的方向，讀出彈簧秤的讀數(shù)F,.（3'）（記錄：。點、兩繩方向、讀

數(shù)各1分）

⑤用彈簧秤鉤住繩套C,用手拉住繩套B,沿已記錄的兩細繩的方向拉橡皮條，仍使結(jié)點達到同樣位置0,

讀出彈簧秤的示數(shù)F-（2'）（以上③④⑤沒按所分序號位置答題但要點答對同樣給分）

⑦用同一標(biāo)度作出這個力F'的圖示。（2‘）（注：沒有“同一標(biāo)度”不給分）

⑨誤差允許范圍內(nèi)F'與F大小相等，方向相同（2'）o（注：沒有“在誤差允許范圍內(nèi)扣一分）

2.（黃岡市2008年高三模擬適應(yīng)考試）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖所示。其中A為固定

橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩。

①在實驗中，如果只將細繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？

答：。（選填“變”或“不變”）

②本實驗采用的科學(xué)方法是

A.理想實驗法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

答案：①不變（3分）②B（3分）

3.在做驗證力的平行四邊行定則實驗中：

除了方木板、白紙、圖釘、細線套、橡皮條、鉛筆和刻度尺外，還需要的器材

有：.在此實驗中，假如B的大小及方向固定不變，那么為了使橡皮條

仍然伸長到0點，對色來說，下面兒種說法中正確的是：（）

A、艮可以有多個方向B、L的方向和大小可以有多個值

C、莊的方向和大小是惟一確定值D、F2的方向是惟一的，但大小可有多個

答案：三角板和彈簧秤C

4.（7分）請回答下列有關(guān)“探究求合力的方法”的實驗的問題.

（1）在該實驗中，合力與分力的關(guān)系體現(xiàn)的科學(xué)思想方法是.

A.假設(shè)推理B.控制變量C.等效替代D.理想模型

（2）某同學(xué)在做實驗時，將彈簧秤平行于板面放置（如圖甲所示），然后記錄力的大小和方向.請你指出其操作

中所存在的問題：.

⑶某同學(xué)完成實驗后得到的圖形如圖乙所示，圖上所畫的四個力中，由一個彈簧秤拉橡皮筋得到的力

是.

4、答案：(1)C(2)彈簧秤的軸線與細線不在同一直線上(3)F

5.(2009山東理綠，23(1),4分)

某同學(xué)在家中嘗'試驗證平行四邊形定則，他找到三條相.同的橡皮筋(遵循胡

克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘字，設(shè)XyZ

計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個釘子A、B上，另一

端與第二條橡皮筋連接，結(jié)點為O,將第三條橡皮筋的另一端通過細胞掛一重，

物。(-?

①為完成該實驗，下述操作中必需的是。

a.測量細繩的長度

b.測量橡皮筋的原長

c.測量懸掛重物后像皮筋的長度

d.記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置

②釘子位置固.定，欲利用現(xiàn)有器材,改變條件再次實驗證，可采用的方法是

5,答案：(l〉ZDbcd②更.換重物上

6.(2009年北京東城)在做“驗證力的平行四邊形定則"實驗中，若由于FI的誤差使F1與ID

F2的合力F方向略向左偏，如圖2-5-2所示，但F大于等于F',引起這一結(jié)果的原因

可能是F,的大小比真實值偏,F,的方向使它與法的夾角比真實值

6.答案：大、大圖2—5—2

7.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖1-6中甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，0為橡皮筋與

細繩的結(jié)點，0B和0C為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

(1)圖乙中的F與F，兩力中，方向一定沿A0方向的是

(2)本實驗采用的科學(xué)方法是--()

A.理想實驗法B.等效替代法

C.控制變量法D.建立物理模型法

答案：(l)F'(2)B

8.探究力的平行四邊形定則的實驗原理是等效原理，其等效性是指

圖1一6

()

A.使兩分力與合力滿足平行四邊形定則

B.使兩次橡皮筋與細繩套的結(jié)點都與某點O重合

C.使兩次橡皮筋伸長的長度相等

D.使彈簧秤在兩種情況下發(fā)生相同的形變

答案：B

9.圖2—6—7為“探究求合力的方法”的實驗裝置.

(1)下列說法中正確的是()

A.在測量同?組數(shù)據(jù)石、A和合力產(chǎn)的過程中，橡皮條結(jié)點。的位置不能變化

B.彈簧測力計拉細線時，拉力方向必須豎直向下

C.F、、區(qū)和合力廠的大小都不能超過彈簧測力計的量程

D.為減小測量誤差，F(xiàn)、、A方向間夾角應(yīng)為90°

(2)彈簧測力計的指針如圖2—6—8所示，由圖可知拉力的大小為

圖2-6-8

解析：(1)在測量同一組數(shù)據(jù)的過程中，橡皮條結(jié)點。的位置不能變化，如果變化，即受力變化，所以A

選項正確：由于彈簧測力計是通過定滑輪拉結(jié)點0,定滑輪只能改變力的方向不能改變力的大小，所以彈

簧測力計拉線的方向不一定要沿豎直方向，B選項錯誤；彈簧測力計的使用，不能超過其量程，C選項正

確；兩個拉力的方向合適即可，不宜太大，也不宜太小，但不一定為90°,所以D選項錯誤.

(2)考查彈簧測力計的讀數(shù).

答案：(1)AC(2)4.00

10.關(guān)于驗證平行四邊形定則的實驗，請回答下列問題：

(1)在該實驗中，合力與分力的概念是一種的科學(xué)思想方法.

(2)某同學(xué)在做該實驗時;彈簧測力計平行于木板如圖2—6—65)放置，然后記錄力的大小和方向，請你指出

這樣操作的問題：.

圖2—6—6

(3)某同學(xué)完成該實驗后得到的圖形如圖2—6—6(b)所示，圖上所畫的四個力中，由個彈簧測力計拉橡皮條

得到的力是.

答案：(1)等效替代

(2)彈簧測力計的軸線與細線套不在同一直線上，導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確

(3)F應(yīng)按照實驗要求做好實驗，重視實驗中的兒個注意點.本題中的F，是以Fl、F2為鄰邊所作的平行四邊

形的對角線，故F是用一個彈簧測力計拉橡皮條得到的力.

11.在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的?端固定在水平木板上，另?端系上兩根細繩，細

繩的另一端都有繩套（如圖2—6—5所示）.實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條.某

同學(xué)認為在此過程中必須注意以下兒項：

A.兩根細繩必須等長

B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同?直線上

C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行

其中正確的是（）

圖2—6—5

解析：該實驗驗證兩個分力的效果等效于其合力的效果，不必要求兩分力等大，故B錯；與兩繩長短無關(guān)，

A錯：但需使兩分力與合力在同一平面內(nèi)，故C正確.

答案：C

12.在做“互成角度的兩個力的合力”實驗時，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧秤把橡皮條的另一

端拉到某一確定的0點。以下操作中錯誤的是（）

A.同一次實驗過程中，0點位置允許變動

B.實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度

C.實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向，

把橡皮條另一端拉到0點

D.實驗中，把橡皮條的另一端拉到0點時，兩個彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力大小

解析本題為1994年上海高考試題

實驗中有嚴(yán)格的要求：（1）結(jié)點0不允許移動。

（2）彈簧秤不要達到最大量程，因為一個達到最大，另一個將不好調(diào)整。

（3）兩個彈簧秤的拉力夾角不易過大，也不易過小，取90°也可以，并不是必須取90"。所以，本題操作中錯

誤的是A、C、Do

說明本實驗的所有規(guī)定都是為了更有利于操作，有利于減小測量誤差，合力一定的前提下，一個力大

小或方向的改變，都可導(dǎo)致另一個力的大小、方向發(fā)生改變。夾角太大太小、拉力太大太小、拉力與木板不

平行均會帶來較大誤差。

13.9.在“研究兩個共點力合成”的實驗中，假如在保持兩分力大小不變的條件口完成共點力合成實驗，由

實驗數(shù)據(jù)得到如圖所示合力尸與兩分力間夾角〃的關(guān)系圖線，則合力的變化范圍是,兩分力

的大小分別是.

13.2-14N8N.6N

14.做：“互成角度的共點力合成”實驗，實驗步驟如下:

⑴在水平放置的木板上，固定一張白紙。

⑵把橡皮筋的一端固定在。點，另一端拴兩根帶套的細線，細線和橡皮筋的交點叫做結(jié)點。

⑶在紙面離。點比橡皮筋略長的距離上標(biāo)出4點。

(4)用兩個彈簧秤分別沿水平方向拉兩個繩套，把結(jié)點拉至4點，如圖所示，記下此時兩力吊和尸2的方向和

大小。

⑸改用一個彈簧秤沿水平方向拉繩套，仍把結(jié)點拉至4點記

下此時力F的方向和大小。

(6)撤卜.彈簧秤和橡皮筋。

⑺在/點按同一標(biāo)度尺，作/、&、尸力的圖示。請你寫出下面應(yīng)繼續(xù)進行的

實驗步驟，完成實驗。

(8)____________________________________________________________________

(9)____________________________________________________________________

14、(1)比較F*和F的大小和方向并得出結(jié)論

(2)利用平行四邊行法則作3、F2的合力F合

實驗四驗證牛頓運動定律

一、實驗?zāi)康?/p>

1.學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律.

2.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.

3.掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法.

二、實驗原理

探究加速度a與力F及質(zhì)量m的關(guān)系時，應(yīng)用的基本方法是控制變量法，即先控制一個參量一小車的

質(zhì)量m不變，討論加速度a與力F的關(guān)系，再控制重物的質(zhì)量不變，即力F

不變，改變小車質(zhì)量m,討論加速度a與m的關(guān)系.

三、實驗器材

打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板，重物、祛碼、夾子、細繩、低壓交流電

源、導(dǎo)線、天平（帶有一套祛碼）、刻度尺.

四、實驗步驟及數(shù)據(jù)分析

1.用天平測出小車和祛碼的總質(zhì)量m,把數(shù)值記錄卜.來.

只是不把懸掛重物的細繩系在車上，即不給小車加牽引力.

3.平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端卜.面墊一塊木板.反復(fù)移動木板的位置，直至小車在斜面上運

動時可以保持勻速直線運動狀態(tài).這時，小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面

方向上的分力平衡.

4.把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛重物，先接通電源再放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，

打完點后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標(biāo)上紙帶號碼.

5.保持小車和祛碼的質(zhì)量不變，改變重物的質(zhì)量，使重物的質(zhì)量遠小于小車和祛碼的總質(zhì)量，把重物的質(zhì)量

記錄下來,重復(fù)步驟4.

6.重復(fù)步驟5三次，得到四條紙帶.

7.在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標(biāo)明計數(shù)點，測量計數(shù)點間的距離，算出每條紙帶上的加速度

的值.

8.用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力F,作用力的大小F等于重物的重力。根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)平

面