2022-2023學年北京市高二下學期物理合格考復習：7 實驗：驗證牛頓第二定律 驗證機械能守恒定律

考點七、實驗：驗證牛頓第二定律&驗證機械能守恒定律

一、其他類型

1.同學們利用如圖所示方法估測反應時間.甲同學捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，乙同學的手指對齊直尺

的零刻度.當乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置刻度讀數(shù)為X,重力加速度為g,則乙同學的

反應時間為.基于上述原理，某同學用直尺制作測量反應時間的工具，若測量范圍為。?0.4s,則所用

直尺的長度至少為

2.如圖所示裝置可測出氣墊導軌上滑塊的速度.已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為0.60cm,遮光條經(jīng)過光電門

的遮光時間為0.03的，則遮光條經(jīng)過光電門的平均速度大小為m∕s.（計算結果保留2位有效數(shù)字）

歲源遮光條

2，

光敏管

3.如圖所示，為研究氣墊導軌上滑塊的運動規(guī)律，在滑塊上安裝寬度為d的遮光條。啟動氣泵后，滑塊在牽引力

作用下由靜止開始先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過光電門1的時間△〃，通過光電門2

的時間AJ根據(jù)以上信息，可以推斷滑塊經(jīng)過光電門1時的速度大小為___________（選填或"g”）。滑塊

?∕lΔ∕2

經(jīng)過光電門2時的速度大?。ㄟx填"大于”或“小于”）經(jīng)過光電門1時的速度大小。

數(shù)字計時器

氣墊《軌光號滑冬遮乎條

一?,J..........〒一

ILLII/11J1：11J1：：I1FX

如龍-J二一一g一一一、

≡

槽碼

4.某同學利用圖所示的裝置研究物塊與木板之間的摩擦力。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用細線拉住物

塊，物塊放置在粗糙的長木板上。水平向左拉動木板，傳感器記錄的F/圖像如圖所示。從fY圖像可以看出在

1.0~1.2s時間內，物塊與木板之間的摩擦力是（選填“靜摩擦力''或"滑動摩擦力”），物塊與木板之間的滑

動摩擦力大小約為N,

I物塊I力傳感器

I',,

實驗臺

木板

5.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗，作出如圖所示的圖像，其中A為固定橡皮條的固定點，。為橡皮條與

細繩的結點。

（1）圖中6、尸2合力的理論值和實驗值中，一定與Ao共線的是（用圖中字母表示）；

（2）實驗時以下操作正確的是

A.6、尸2間的夾角應當盡可能大些

B.F,,5的大小應當盡可能大些

C.單獨拉一個繩套和同時拉兩個繩套時，應保證結點。的位置相同

D.繩套的長度應當適當長些

6.如圖甲中的器材被稱為電磁打點計時器的是（選填"A”或"B”），其裝置使用的電源是圖乙中的（選填

CD

乙

二、紙帶實驗

7.某學習小組利用打點計時器研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律。下圖是實驗中得到的一條紙帶，其中的A、

B、C、。、E是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔7M）.ls0由圖中的數(shù)據(jù)可知小車做

（選填”勻加速直線”或“勻減速直線”）運動，小車的打下B點時的速度%=m/So

\4RqRg\

*?÷------------------------------>H<---------------單位：cm

2：5017.50'12.51,17.501

8.在“測量紙帶的平均速度和瞬時速度”實驗中，打點計時器打出一條紙帶，紙帶上相鄰兩點間的距離逐漸增大，

如圖所示。A、B、C是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔均為0.10s。測得4、C兩

點間距離為8.60cm。打點計時器從打下A點到打下C點的過程中，紙帶做（選填“加速”或“減速”）運動，

紙帶的平均速度為m/So

?ABC?

J…[????]???????

8.60Cm

9.某實驗小組利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。該實驗小組選取了一條點跡清晰的紙帶，如圖所

示。圖中0、A、8、C、。是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔相同。他們發(fā)現(xiàn)，紙帶

上由。點到。點相鄰計數(shù)點之間的距離逐漸增大，則可判斷小車做（選填“加速”或“勻速”）直線運動。打

點計時器打下A點時，小車速度的大小用W表示，打點計時器打下A點到打下C點這段時間內，小車平均速度的

大小用VAC表示，則VAVAC（選填或"V"）。

OABD

10.據(jù)《人民日報》2015年11月30日報道，我國AR/21新支線飛機從上海飛往成都并正式交付運營，標志著我

國走完了噴氣式支線客機設計、試制、試驗、試飛、取證、生產、交付的全過程，具備了噴氣式支線客機的研制

能力和適航審定能力。在某型號國產客機試飛過程中，監(jiān)測系統(tǒng)采用多次曝光的照相方法，從飛機啟動開始，每

隔2.0s曝光一次，得到了一張照片，照片記錄了飛機在最初16s內沿平直跑道先后經(jīng)過的1?9的9個位置，用刻

度尺測量照片上的有關長度，如圖所示。已知飛機的長度為33.5m,根據(jù)上述條件和圖示可知，飛機在由位置5到

位置7過程中的平均速度為m/s；飛機由位置1運動到位置9的過程中，飛機的運動（選填“是”或“不

是”）勻加速直線運動。

123456789

Γ∣^ΠTτp∣ll∣llll∣ll∣llll∣llll∣lq∣ιιι∣Hn∣nn∣叫“IImIFllllwFIlIlnlPTrIlllIF叫n,nιιInnpnTPmll

Ocm2345678910111213141516

11.用打點計時器研究自由落體運動時，在紙帶下端固定重物，紙帶穿過打點計時器，接通電源后將紙帶由靜止

釋放，圖為打出的紙帶的一部分，紙帶上相鄰兩點間的時間間隔為0.02s,則在實驗時，重物固定在圖示紙帶的

（填“左”或“右”）端，打B點時紙帶的速度大小為m/s。

3.84CmJ

??

______ABC

12.某實驗小組利用打點計時器測量小車做勻變速直線運動時的瞬時速度.該實驗小組選取了一條點跡清晰的紙

帶，如圖所示.圖中。、A、4、C、。是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

7\他們發(fā)現(xiàn)，紙帶上由。點到。點相鄰計數(shù)點之間的距離逐漸增大，用2和以分別表示打點計時器打下A點和

8點時小車運動的速度，可判斷UAUB（選填“大于”或“小于”）.測得。、8兩點間距離為X,打點計時器打

下A點時小車運動的速度UA=.

ΓOABCD~l

13.某實驗小組在做“測量做直線運動小車的瞬時速度”的實驗中，選取了一條點跡清晰的紙帶，如圖所示。圖中

4、B、C、D、E是按打點先后順序選取的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為兀在圖中

5I＜（52-5I）＜（53-52）＜（54-S3）,由此可判斷出，小車運動的速度（選填“越來越大''或"越來越小”）。為了

計算打下A點時小車的瞬時速度L，甲同學用L=I計算，乙同學用以=合計算，得到不同的計算結果從理論上

講，（選填“甲”或“乙”）同學的計算結果更接近vA的真實值。

14.某探究小組用自制“滴水計時器”研究小車在水平桌面上的直線運動。如左圖所示，將該計時器固定在小車

旁，用手輕推一下小車，在小車運動過程中滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，已知30s內恰好有46個小水滴

落在桌面上。右圖記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。

滴水針頭、??r小車

〃〃〃〃〃^t

^/〃〃〃〃〃〃，/〃〃7〃〃“7，/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃Q

A

西%2%3)X<,

左,?4A!?X5A右

I83I100117133150mm

（1）由右圖可知，小車在桌面上是運動的（選填“從右向左”或“從左向右”）。

（2）該小組同學根據(jù)右圖的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速直線運動。滴水計時器滴下如右圖中點4處的水滴時，小車

的速度大小為m/s。（結果保留2位有效數(shù)字）

15.某同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究小車的運動情況，實驗中獲得如圖所示的一條紙帶，從起始點O

開始，將此后連續(xù)打出的8個點依次標為A、B、C、D…….已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,則從打A

點到打IF點經(jīng)歷的時間為s,這段時間內小車做（選填“加速”或“減速”）運動.

O??AB?CDEFGH

I呵川IIIlIIIHlllIIIlIIIlllIIIIIIlIlI叫11“IlHIlIlIllIIlllIIlI川l[llll∣ll叫叫l(wèi)∣[∣∣IiIIIII叫叫IlIIl叫

0Icm23456789101112

16.某同學利用打點計時器等器材，研究小車做勻變速直線運動規(guī)律，他從所打出的幾條紙帶中選取了一條清晰

的紙帶，如圖所示.圖中A、B、C、D、E是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔

T=0.1s.由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車做_______直線運動（選填"勻加速''或"勻減速”）；小車的加速度是m∕s2.

(2.81-1.20+3.6-2.00)*10^2∕2=2at2i

單位IcmI-K.20-+—100—→--------2.81

17.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究小車的加速度與所受合力的關系.保持小車質量不變，用裝有細沙的

砂桶通過定滑輪拉動小車，打出紙帶.如圖乙所示是實驗中打出的一條紙帶的一部分，從較清晰的點跡起，在紙

帶上標出了連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C,相鄰的兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒標出，測出A、B兩點間距離為

6.10cm,B、C兩點間的距離為8.20Cm.

已知打點計時器接在頻率為50HZ的交流電源兩端，則小車運動加速度為。=mA?(結果保留3位有效

數(shù)字)，利用此裝置還可進行其他的實驗探究活動，請你舉出一個例子：.

18.圖是某同學在研究小車做勻變速直線運動時，用打點計時器打出的一條紙帶。圖中0、A、B、C、D、E是按

打點先后順序依次選取的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。由圖中的數(shù)據(jù)可知，打C點時小車的速度大

小為m/s；小車的加速度大小為m∕s2.

0ABCD^E)

*llll∣llll∣l*lψlll∣llll∣lllψlll∣llll∣llll∣llll∣lllψlll∣llll∣llll∣llll∣llll∣IIH∣llll∣llll∣llll∣llll∣llll∣lll∣μ∣ll*

Ocm123456789101112

三、驗證牛頓第二定律

19.實驗小組的同學在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使用了如圖所示的實驗裝置。

接領電源打點計時器

1飛=?\

/1小輸碼?I

砂、砂桶I

(I)在下列測量工具中，本次實驗需要用的測量儀器有。(選填測量儀器前的字母)

A.游標卡尺B.刻度尺C.秒表D.螺旋測微器

(2)如圖所示，某同學在正確操作下打出了一條紙帶，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點

0、1、2、3、4,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到0點之間的距離。已知打點計時器

接在頻率為50HZ的交流電源兩端。打點計時器打下計數(shù)點2時小車的速度大小v3=m/s?(結果均保留兩位

有效數(shù)字）

t1.6cΓi單位:cm

5------3.40—

f---------------5.40-----------?

t-------------------------7.60-

20.某同學利用控制變量法探究加速度與力、質量的關系，實驗裝置如圖所示。在探究加速度與力的關系時，需

要保持小車（選填“質量”或“所受作用力”）不變。他正確操作實驗和處理數(shù)據(jù)，得到如圖所示的α-F圖

像。由圖像可知，小車的加速度”與它所受作用力產成（選填“正比”或“反比

21.用圖所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關系”的實驗。實驗時保持小車的質量不變，用鉤碼所受的重力作

為小車受到的合力，用打出的紙帶測出小車運動的加速度。

。實驗時先不掛鉤碼，反復調整墊木的位置，直到小車做勻速直線運動，上述操作的目的是

A圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，其中A、8、C為紙帶上連續(xù)打出的3個點，已知相鄰兩點間的時間間隔

為T,測出A、B和8、C之間的距離分別為天和了2。實驗中小車運動的加速度"=（用題中所給字母表

示）

22.用如圖1所示的裝置完成“探究加速度與力、質量的關系”實驗。

圖2

（1）在消除小車所受摩擦力影響的操作中，小車后面______（選填”需要或”不需要”）固定紙帶。

（2）當祛碼和祛碼盤的質量______（選填“遠大于'"'遠小于''或“等于”）小車的質量時，小車所受的拉力近似等于祛

碼和祛碼盤的總重力

（3）如圖2是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的小車。-工圖象，依據(jù)該圖象可以得出的實驗結論是：。

四、驗證機械能守恒定律

23.利用如圖甲所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗:

甲乙

（1）通過比較重物在某兩點間動能增加量AEk與重力勢能減少量AEP就能驗證機械能是否守恒。實驗中，先接通

電源，再釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、8、C,測得它們到起始點

。的距離分別為小、“、生。重物的質量用〃，表示，已知當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點的周期為?從打

O點到打B點的過程中，重物減少的重力勢能△昂=?

（2）打點計時器打下A點的速度和打下C點時的速度分別記為以、vc,可判斷匕—VC（填“大于”、“小于”、“等

于“）

24.某同學利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗時電磁打點計時器應接（選填“直流”或咬

流”）電源。某次實驗中，得到如圖所示的一條點跡清晰的紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、8、C,測得

它們到起始點。的距離分別為自、hB、he。已知重物的質量為重力加速度為g。在打下。點到打下B點的過

25.某同學利用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。某次實驗中，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選

取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測得它們到起始點。的距離分別為％、小、%。已知重物的質量為〃?，重力加速

度為g。從打下。點到打下B點的過程中，重物的重力勢能減少量AE1,=。為了驗證機械能守恒定律，需要

比較重物自由下落過程中重力勢能的減少量與（選填“動能的增加量”或“重力做功”）的關系。

26.某同學使用圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

(1)從電火花打點計時器打出的紙帶中，選取一條點跡清晰的紙帶，其中的一段如圖2所示，當打點計時器打點

3時重物速度的大小是m/s?

(2)假設打點計時器打點1時重物速度的大小為W,此時重物離地面的高度為九；打點4時重物速度的大小為

v4,此時重物離地面的高度為為，設重物的質量為"?，重力加速度為g,則需驗證的機械能守恒定律的表達式為

<------->

2.53cm

5.45cm

8.77cm

圖2

27.用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗

(1)釋放重物前有以下操作，其中正確的是

A.將打點計時器的兩個限位孔調節(jié)到同一豎直線上

B.手提紙帶任意位置

C.提紙帶的手要靠近打點計時器

D.先釋放紙帶，再接通打點計時器

（2）實驗桌上己有鐵架臺、鐵夾、電源、紙帶、打點計時器，還必須選取的器材是下圖中的

28.用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律''的實驗，除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、打點計時

器、刻度尺、導線及開關外，還必須使用的器材是（選填“交流電源''或"直流電源”）。為驗證機械能是

否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的重力勢能的減少量和的增加量。

29.某同學用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律.實驗中，讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點計時器在紙

帶上打下一系列點.圖所示是某次實驗得到的一條紙帶.。點是重錘開始下落時打點計時器打下的點；A、B、C

是打點計時器連續(xù)打下的三個點，測得它們到起始點。的距離分別為必、hB.hC.已知重錘的質量為根，當?shù)刂?/p>

力加速度為g,打點計時器打點的周期為r為了驗證機械能守恒定律，需要將重錘動能的增加量（制生?。?與

重錘重力勢能的減少量___________（選填進行比較.但實驗結果往往是重力勢能的減

少量略大于動能的增加量，其原因可能是（寫出一條即可）.

30.利用圖甲所示的裝置,可以驗證機械能守恒定律.實驗中,質量為m的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出

一系列點跡,如圖乙所示.己知相鄰兩點之間打點的時間間隔為T.測得A、B兩點間的距離為h∣,B、C兩點間的

距離為h2.則在打點計時器打下B點時,重物的動能為每次實驗的結果都是重物減小的重力勢能比重

物增加的動能略大一些,你分析原因

t.A&g,，

?—Λ,—乂-----h2---------

圖乙

31.利用圖所示的裝置可以驗證機械能守恒定律.實驗中讓重錘拖著紙帶從靜止開始下落，打點計時器在紙帶上

打出一系列清晰的點，要驗證機械能是否守恒，需要比較的是.右圖是某次實驗得到的一條紙

帶，。點事重錘開始下落時打出的點，A、8、C是按打點先后順序選出的三個計數(shù)點.通過測量得到0、4間的距

離為。、B間距離為后，0、C間距離為心.已知重錘的質量為，“，兩個相鄰的時間為T,重力加速度為

g?從重錘開始下落到打點計時器打B點的過程中，重錘動能的增加量為.

參考答案:

【詳解】直尺做的是自由落體運動，根據(jù)自由落體運動計算，下降的時間.直尺下降的時間就是人的反應時間，

根據(jù)〃=求的距離，直尺下降的時間即為自由落體運動的時間，根據(jù)X=gg/可得.即乙同學的反應時間為

后.測量范圍為0~0?4s,則所用直尺的長度即為自由落體下降4s的位移的大小，即：

Ii=-gt2=?×10×0.42m=0.8m=80cm.

22

點睛：本題自由落體運動規(guī)律在生活的應用，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，結合自由落體運動

考查了勻加速直線運動的規(guī)律.

2.0.2

【詳解】⑴.已知遮光條經(jīng)過光電門的寬度當x=0.6cm;時間f=0.03s;則由平均速度公式可得:

X

2?=0.2m∕s.

0.03

d,

3.—大于

【詳解】[1]由于通過光電門的時間極短，所以通過光電門的平均速度等于瞬時速度為

d

V.=一

⑵由題意知滑塊在牽引力作用下做加速運動，則滑塊經(jīng)過光電門2時的速度大小大于經(jīng)過光電門1時的速度大

小。

4.靜摩擦力2.0

【詳解】[l]1.0~1.2s時間內，木板還未拉動，摩擦力隨外力的增大逐漸增大，物塊與木板之間是靜摩擦力。

⑵木板運動過程，物塊與木板之間的滑動摩擦力與細繩拉力大小相等，由圖中數(shù)據(jù)可知，滑動摩擦力大小約為

2.0N?

5.F'CD##DC

【詳解】(1)[1]以耳、8為鄰邊畫出來的合力廣為合力的理論值，用一根彈簧測力計拉橡皮條時所測得的合力F

為合力的實驗值，一定與AO共線。

(2)[2]A.片、與間的夾角太大，作出來得平行四邊形太扁，對應的平行四邊形的對角線太短，會產生較大誤

差，A錯誤；

B.若冗、￡的大小太大，則合力更大，用一根彈簧測力計拉橡皮條時可能超出量程，無法測量，B錯誤；

C.本實驗采用“等效替代'’的方法，單獨拉一個繩套和同時拉兩個繩套時，應保證結點。的位置相同，以確保兩次

的效果相同，C正確；

D.繩套的長度適當長些，使拉力方向的確定更為準確，D正確。

故選CDo

6.AB

【詳解】［1∏2］圖A是電磁打點計時器，使用的是4~6V低壓交流電源工作，圖B是電火花打點計時器，使用

220V交流電源；故圖甲中的電磁打點計時器是A,其電源是圖乙中的B。

7.勻加速直線0.5

【詳解】［1］連續(xù)相等時間內的位移之差近似相等，且相等時間內的位移逐漸增大，可知小車做勻加速直線運動。

⑵根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，小車的打下8點時的速度等于小車在AC段的平均速度，大小為

x.(2.50+7.50)×102mCU,

=-?r-=--------------------------=0.5m∕s

2T2×0.1s

8.力U速0.43

【詳解】［1］打點計時器從打下A點到打下C點的過程中，相鄰計數(shù)點之間的位移增大，則紙帶做加速運動。

⑵紙帶的平均速度為

v=-8?6°-X10^2m/s=0.43m∕s

2t2×0.10

9.加速<

【詳解】［1］由紙帶的點的軌跡可以看出，在同樣時間內，小車運動的位移越來越大，故小車是加速運動的。

⑵由于小車是加速運動，從A點到C點的過程中，小車在4點時速度是最小的，因此％<hc。

10.42.8不是

【詳解】口］圖片中飛機長度為9mm(0.009m),實際長度為33.5m,故比例為1：3722；飛機由位置5到位置7過

程中的位移為

Ar=(8.6-4)X1(Γ2×3722m=171.212m

故飛機由位置5到位置7過程中的平均速度為

_X171.212,…，

V=—=----------m/s≈42.8m∕s

t2×2

⑵照片中的飛機第1個2s、第2個2s、第3個2s、第4個2s的位移分別為6mm、7mm、Ilmm、15mm,考慮實

際情況放大后，顯然相鄰相等時間內的位移差不是定值，故不是勻加速直線運動。

11.左0.96m∕s

【詳解】U］［2］.由紙帶上點跡分布可知，從左到右點間距逐漸變大，可知重物固定在圖示紙帶的左端；打B點時

紙帶的速度大小為

3.84×10^2

力韋=m/s=0.96m∕s。

2x0.02

X

12.小于

TT

【詳解】口］小車做勻變速直線運動，紙帶上由。點到。點相鄰計數(shù)點之間的距離逐漸增大，說明從。到。的過程

中，速度在逐漸增大，故有以<%,即2小于2;

⑵勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，故有

X

UA=-----

λ2T

13.越來越大甲

【詳解】⑴圖中sa(s2-sj<(s?3-S2)<(S4-邑)，由此可判斷出小車的位移越來越大，再根據(jù)它們的時間相等,

則可判定小車的運動速度越來越大。

⑵根據(jù)時間越短時，平均速度越接近瞬時速度，甲同學用以=1計算，乙同學用以=含計算，則甲同學時間較

短，因此從理論上講，甲同學的計算結果更接近的真實值。

14.從右向左0.16

【詳解】(1)。］由題可知，小車做減速運動，則相同時間內水滴間隔逐漸增小，故小車從右向左運動。

(2).［2］所取兩水滴的時間間隔為

302

t=-S=—

453

由勻變速運動的規(guī)律可知，中間時刻的速度等于這段時間內的平均速度，則小車的速度大小為

X(100+117)×10^3

-m∕s=0.16m∕s

2x|

15.0.1加速

【詳解】兩點之間的時間間隔為0.02s,從打A點到打尸點共有5個時間間隔所以經(jīng)歷時間為0.1s,由于位移逐漸

增大所以小車做加速運動.

16.勻加速0.8

【詳解】從圖中可知相鄰計數(shù)點間的位移差等于0.8cm,并且相鄰計數(shù)點間的位移在逐漸增大，可知小車做勻加速

1

直線運動，根據(jù)?x=ar:有XZ)E-Xac=2"2,XCD-XAB=IaT,相加可得

XDE-XBC+XCD-X"_(2?81-L20+3.6-2.0°)X1(T2

a==0.8m∕52.

4T24×0.12

17.2.10驗證機械能守恒定律

【詳解】在勻變速直線運動過程中，相等時間內走過的位移差是一個定值，即〃=“尸，根據(jù)題意可知

XBC~XAB=A^2=0?02Icm,其中7=5x0.02s=0.1s.解得α=2.1m∕s2.

此裝置可以算出整體下降的高度，以及在某點的速度.故還可用來驗證機械能守恒定律、動能定理等.

18.0.270.60

【詳解】(1)［1］根據(jù)勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度得

(8.40-3.00)×10-2?

-----------------------m/s=0.27m/s

2×0.1

(2)［2］根據(jù)刻度尺的指示可知，連續(xù)相等時間內的位移差為

△x=0.60Cm

根據(jù)公式

Δx=αT2

解得

a=0.60m∕s2

19.B0.19

【詳解】（1）［1］“驗證牛頓第二定律”實驗需要用天平測量小車、砂、砂桶的質量，時間由打點計時器自動記錄,

不需要秒表，需要用刻度尺測出計數(shù)點間的距離，不需要游標卡尺和螺旋測微器。

故選B,,

（2）［2］根據(jù)題意可知，兩計數(shù)點間的時間間隔為T=（Hs,由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可

得，打點計時器打下計數(shù)點2時小車的速度大小

?z?>=0.19m∕s

22T

20.質量正比

【詳解】［1］在探究加速度與力的關系時，需要保持小車質量不變；

⑵由圖像可知為一條傾斜直線，則小車的加速度α與它所受所用力F成正比。

21.平衡摩擦力予盧

【詳解】口］實驗時先不掛鉤碼，反復調整墊木的位置，直到小車做勻速直線運動，上述操作的目的是平衡摩擦

力；

⑵根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，由逐差法可得

X-xι

a=2-

T2

22.需要遠小于當尸不變時，。與加成反比

【詳解】（1）［1］在消除小車所受摩擦力影響的操作中，小車后面需要固定紙帶。

（2）［2］設小車的質量為M,祛碼盤和祛碼的質量為"?，設繩子上拉力為F

以整體為研究對象有

mg=Qn+M）a

解得

a=^-

M-Vm

以M為研究對象有繩子的拉力

F=Ma=4

,m

顯然要有尸=〃?g,必有機+M=M,故有M>>m,即于祛碼盤和祛碼的總質量遠小于小車的質量時才可以認為

繩對小車的拉力大小等于盤和盤中祛碼的重力，

（3）［3］如圖2是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的小車圖象，依據(jù)該圖象是過原點的傾斜直線，可以得出的實驗結論

tn

是：當尸不變時，"與，"成反比。

23.mghI）小于

【詳解】（1）口］從打。點到打B點的過程中，重物減少的重力勢能為

AEP=InghB

（2）［2］根據(jù)紙帶上的點跡距離的變化情況可知，從A到C速度越來越大，所以以小于先。

24.交流ιnghB

【詳解】（1）［1］實驗時電磁打點計時器應接交流電源。

（2）［2］在打下。點到打下B點的過程中，重物的重力勢能減少量

?Ev=mghli

25.mghB動能的增加量

【詳解】⑴從打下。點到打下B點的過程中，重物的重力勢能減少量

監(jiān)="叫

⑵為了驗證機械能守恒定律，需要比較重物自由下落過程中重力勢能的減少量與動能的增加量的關系。

2

26.1.562g（Λ∣-A4）=V4-v1

【詳解】（1）［1］根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，打點3時重物的速度大小為

0.0877-0.0253

V=配=m/s=1.56m∕s