專題15 力學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)專題專題網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考題二“橡皮條”“”“彈簧”類實(shí)驗(yàn)考題三力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)欄目索引考題一“紙帶類”實(shí)驗(yàn)考題一“紙帶類”實(shí)驗(yàn)新課標(biāo)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、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系、探究做功和物體速度變化的關(guān)系和驗(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.知識精講2.求解瞬時(shí)速度利用做勻變速直線運(yùn)動的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.如圖1所示，打n點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vn .圖1圖2有些實(shí)驗(yàn)用光電

2、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 .例例1圖3甲是“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙是該實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶.已知所用交流電源的頻率為50 Hz，A、B、C、D、E、F是紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出.圖3典例剖析圖3(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒有記錄CD間的讀數(shù)，根據(jù)圖乙中已有的數(shù)據(jù)估算出CD間的距離約為_ cm.解析解析由xaT2，即EDCDCDBCaT2，2.13解

3、析答案(2)某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)將A點(diǎn)記為t0，B點(diǎn)記為t0.1 s，C點(diǎn)記為t0.2 s，將AB間距離記為t0.1 s時(shí)的位移x11.50 cm，BC間距離記為t0.2 s時(shí)的位移x21.81 cm，并根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的xt圖象，該圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示的是_；若該同學(xué)根據(jù)圖象得出xt圖象的斜率為k(m/s)，則該紙帶運(yùn)動時(shí)的加速度大小是_ m/s2(請用斜率k來表示，數(shù)值概不給分).答案OA之間的距離10k解析(3)若將實(shí)驗(yàn)中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器拿掉，改用在水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砂桶，如圖丁所示，可以用來驗(yàn)證

4、“牛頓第二定律”，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測出小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量m，再讓小車從靠近光電門1處由靜止開始運(yùn)動，讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動時(shí)間t.改變小車質(zhì)量m，測得多組m、t的值，建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線，下列能直觀得出“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是_.解析1.在用圖4所示的裝置“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，保持小車質(zhì)量一定時(shí)，驗(yàn)證小車加速度a與合力F的關(guān)系.變式變式訓(xùn)練訓(xùn)練圖4(1)除了電火花計(jì)時(shí)器、 小車、 砝碼、 砝碼盤、細(xì)線、 附有定滑輪的長木板、 墊木、 導(dǎo)線及開關(guān)外， 在下列器材中必須使用的有_(選填選項(xiàng)前的字母).A.220 V、50 Hz的交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源

5、 C.刻度尺D.秒表E.天平(附砝碼)解析解析解析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源，處理紙帶時(shí)要用刻度尺測出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，還要用到天平測砝碼和砝碼盤的質(zhì)量，故選A、C、E；(2)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，以下操作正確的是_.A.調(diào)整長木板上滑輪的高度使細(xì)線與 長木板平行B.在調(diào)整長木板的傾斜度平衡摩擦力時(shí)， 應(yīng)當(dāng)將砝碼和砝碼盤通過細(xì)線掛在 小車上C.在調(diào)整長木板的傾斜度平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)當(dāng)將穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶 連在小車上解析解析解析在平衡摩擦力時(shí)，不能掛盤；要保證細(xì)線和紙帶與木板平行，先接通電源，再釋放小車，若紙帶做勻速直線運(yùn)動，則紙帶上的點(diǎn)間距是均勻的，即說明平衡了摩擦力，故選A、C

6、；(3)某同學(xué)得到了圖5所示的一條紙帶，由此得到小車加速度的大小a_ m/s2.圖515解析答案 (4)在本實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，已知三位同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的aF圖象如圖6中的1、2、3所示.下列分析正確的是_(選填選項(xiàng)前的字母).A.出現(xiàn)圖線1的原因可能是沒有平衡摩擦力B.出現(xiàn)圖線2的原因可能是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量 不合適C.出現(xiàn)圖線3的原因可能是在平衡摩擦力時(shí)長木板 的傾斜度過大圖6解析解析解析出現(xiàn)圖線1的原因是平衡摩擦力過大，A錯(cuò)誤；出現(xiàn)圖線2的原因是砝碼和砝碼盤的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，B正確；出現(xiàn)圖線3的原因是平衡摩擦力時(shí)長木板的傾斜度過小，使得摩擦力

7、過大，C錯(cuò)誤.故選B. (5)在本實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)線的拉力F等于砝碼和砝碼盤的總重力mg，由此造成的誤差是_(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”).設(shè)拉力的真實(shí)值為F真，小車的質(zhì)量為M，為了使 5%，應(yīng)當(dāng)滿足的條件是 _.解析解析小車在做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，砝碼和砝碼盤也在做勻加速直線運(yùn)動，細(xì)線的拉力F一定小于砝碼和砝碼盤的總重力mg，此誤差不可避免，為系統(tǒng)誤差；小車與砝碼和砝碼盤都在做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動，對砝碼和砝碼盤有mgF真ma，對小車有F真Ma，代入 5%，得 5%.系統(tǒng)誤差5%解析答案2.如圖7甲所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).有一直徑為d、質(zhì)量為m的

8、金屬小球由A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(Hd)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則：圖7(1)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d_ mm.解析解析游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：d(0.71050.05) mm7.25 mm；7.25解析答案(2)多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出 隨H的變化圖象如圖丙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式：_時(shí)，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒.解析解析若減小的重力勢能等于增加的動能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；解析答案(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動能增加量Ek總是稍

9、小于重力勢能減少量Ep，增加下落高度后，則EpEk將_ (選填“增加”“減小”或“不變”).解析解析由于在該過程中有阻力做功，且高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，則EpEk將增大.增大解析答案3.某實(shí)驗(yàn)小組用圖8甲實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系.鐵架臺豎直固定放置在水平桌面上，將長木板傾斜放置，一端固定在水平桌面邊緣P處，另一位置放置在鐵架臺的鐵桿上，忽略鐵桿粗細(xì)，木板與鐵桿接觸處記為Q, P處放置一光電門.實(shí)驗(yàn)步驟是：圖8用游標(biāo)卡尺測出滑塊的擋光片寬度l，用天平測出滑塊的質(zhì)量m；平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的P處為軸，調(diào)節(jié)長木板在鐵架臺上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做

10、勻速運(yùn)動.在鐵架臺豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測出Q1到水平桌面的高度H；保持P位置不變，長木板一端放置在鐵架臺豎直桿Q2上.用刻度尺量出Q1Q2的距離h1，將滑塊從木板上的Q2位置由靜止釋放，由光電門計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t1；保持P位置不變，重新調(diào)節(jié)長木板一端在鐵架臺上的放置位置，重復(fù)步驟數(shù)次.滑塊沿長木板由Q2運(yùn)動到P的過程中，用測量的物理量回答下列問題(已知重力加速度為g)：(1)滑塊動能的變化量Ek_，(2)滑塊克服摩擦力做的功Wf_，(3)合力對滑塊做的功W合_.mgHmgh1答案解析(2)從Q1釋放勻速下滑時(shí)，由動能定理有：mgHmglcos 0，且lcos x，得：mgx

11、mgH，從Q2釋放時(shí)，設(shè)長木板的傾角為，Q2P長度為L，則克服摩擦力做功為WfmgLcos ，且Lcos x，故WfmgH.(3)合力做的功W合mg(Hh1)Wfmgh1.某學(xué)生以鐵架臺豎直桿上的放置位置到Q1的距離h為橫坐標(biāo)，以滑塊通過光電門的擋光時(shí)間的平方倒數(shù) 為縱坐標(biāo)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫出如圖乙所示直線，若圖線過原點(diǎn)，且圖線斜率k_，則能證明合外力做的功等于物體動能增量.返回解析答案1.注意橡皮條、彈簧本身的特點(diǎn)，力的特點(diǎn)是不能突變，能的特點(diǎn)是彈簧拉伸和壓縮相同的量勢能相等，在實(shí)驗(yàn)中也會用到.2.彈簧彈性勢能表達(dá)式不需推導(dǎo)和應(yīng)用，但還是要知道，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中常用到其結(jié)論.考題二

12、“橡皮條”“”“彈簧”類實(shí)驗(yàn)知識精講例例2某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測得彈力的大小F和彈簧長度l的關(guān)系如圖9所示，則由圖線可知：(1)彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m.解析解析由圖知，當(dāng)F0時(shí)l020 cm，即彈簧的原長，當(dāng)F060 N時(shí)l40 cm，則lll00.2 m；解析答案典例剖析圖9300(2)為了用彈簧測定兩木塊A和B間的動摩擦因數(shù)，兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖10所示的甲、乙兩種方案.為了用某一彈簧測力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力的大小，你認(rèn)為方案_更合理.解析解析乙方案：因在拉著物體A運(yùn)動的過程中，拉A的彈簧測力計(jì)在不斷地運(yùn)動，示數(shù)可能會變化，讀數(shù)不準(zhǔn)；甲方案：彈簧測

13、力計(jì)a是不動的，指針穩(wěn)定便于讀數(shù)，故甲方案更合理；圖10解析答案甲若A和B的重力分別為10.0 N和20.0 N.當(dāng)A被拉動時(shí)，彈簧測力計(jì)a的示數(shù)為6.0 N，b的示數(shù)為11.0 N，c的示數(shù)為4.0 N，則A和B間的動摩擦因數(shù)為_.解析答案圖100.304.某同學(xué)用如圖11甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”.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，彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向.變式變式訓(xùn)練訓(xùn)練圖11(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N， 圖乙中

14、的示數(shù)為_N.解析解析彈簧測力計(jì)每1 N被分成10格，每一小格為0.1 N，則彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為3.80 N；3.80(3.793.81)解析答案(2)下列的實(shí)驗(yàn)要求中不必要是_.(填寫選項(xiàng)前對應(yīng)的字母，下同)A.細(xì)線應(yīng)盡可能長一些B.應(yīng)測量重物M所受的重力C.細(xì)線AO與BO之間的夾角應(yīng)盡可能大于90D.改變拉力的大小與方向，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置解析解析細(xì)線應(yīng)盡可能長一些，能更加準(zhǔn)確的記錄力的方向；實(shí)驗(yàn)通過作出彈簧的彈力和重物的重力這三個(gè)力的圖示，來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，因此重物的重力必須要知道；細(xì)線AO與BO之間的夾角適當(dāng)大一點(diǎn)，不一定必須大于90；只要驗(yàn)證兩彈簧

15、測力計(jì)拉力的合力大小等于重物的重力，方向豎直向上即可，每次只需保證O點(diǎn)保持靜止即可，沒必要每次都使O點(diǎn)靜止在同一位置；解析(3)圖丙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法正確的是_.A.圖中的F是力F1和F2合力的理論值B.圖中的F是力F1和F2合力的理論值C.F是力F1和F2合力的實(shí)際測量值D.本實(shí)驗(yàn)將細(xì)繩都換成橡皮條，同樣能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕馕鼋馕鲈诒緦?shí)驗(yàn)中，按照平行四邊形定則作出的合力F是力F1和F2合力的理論值，而用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉出的力F是F1和F2合力的實(shí)際測量值，本實(shí)驗(yàn)將細(xì)繩都換成橡皮條，同樣能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模唤馕?4)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_.A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法C

16、.控制變量法 D.建立物理模型法解析解析本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法.解析5.(1)某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖12(a)所示的FL圖象，由圖象可知：彈簧原長L0_ cm，求得彈簧的勁度系數(shù)k_ N/m.圖12解析解析由胡克定律Fk(LL0)，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)得：L03.0 cm，k200 N/m.2003.0解析答案(2)按如圖(b)的方式掛上鉤碼(已知每個(gè)鉤碼重G1 N)，使(1)中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針指示如圖(b)，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為_ cm.由此可推測圖(b)中所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為_個(gè).解析答案解析解析由(b)圖知指針?biāo)究潭葹?.50 cm，由Fk(L0

17、L)，得彈力為：F3 N，故所掛鉤碼的個(gè)數(shù)為3個(gè).1.5036.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細(xì)繩套，如圖13甲所示，實(shí)驗(yàn)中先用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，把橡皮條的一端拉到O點(diǎn)，用鉛筆描下O點(diǎn)位置和兩個(gè)細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，然后只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套再次把橡皮條的一端拉到O點(diǎn)，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F和細(xì)繩的方向， 作出三個(gè)力的圖示， 如圖乙所示.圖13(1)下列說法正確的是_.A.實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，可以減小 實(shí)驗(yàn)誤差B.在用力拉彈簧測力計(jì)時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧測力計(jì) 的軸線方向C.在作

18、力F1、F2的圖示時(shí)，必須選取同樣的標(biāo)度， 而作F的圖示時(shí)，可以選取不同的標(biāo)度D.連接F1、F2和F三個(gè)力的末端，驗(yàn)證所得圖形是不是平行四邊形解析解析解析拉橡皮條的細(xì)繩套適當(dāng)長一些，以方便畫出力的方向，可以減小誤差，故A正確；在用力拉彈簧測力計(jì)時(shí)，拉力應(yīng)沿彈簧測力計(jì)的軸線方向，否則會影響拉力大小，故B正確；在作力F1、F2的圖示時(shí)，必須選取同樣的標(biāo)度，而作F的圖示時(shí)，也必須選取相同的標(biāo)度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)F1、F2作出平行四邊形，比較對角線和F的關(guān)系，故D錯(cuò)誤；(2)甲同學(xué)在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，兩個(gè)彈簧測力計(jì)的量程都是10 N，他把彈簧測力計(jì)校準(zhǔn)零點(diǎn)之后，先測量一個(gè)質(zhì)量為1 kg的物體的重力，發(fā)現(xiàn)彈簧

19、測力計(jì)的示數(shù)為8.2 N，換用另外一個(gè)彈簧測力計(jì)測量這個(gè)物體的重力，發(fā)現(xiàn)示數(shù)還是8.2 N，測量重力的操作都是正確的，如果用這兩個(gè)彈簧測力計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？_(選填“有”或“沒有”)，乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)后才發(fā)現(xiàn)忘記對這兩個(gè)彈簧測力計(jì)校準(zhǔn)零點(diǎn)，他把兩個(gè)彈簧測力計(jì)平放在實(shí)驗(yàn)臺上，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)都是0.3 N，乙同學(xué)的彈簧測力計(jì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？答案返回沒有答案答案有解析返回解析解析用兩個(gè)校準(zhǔn)零點(diǎn)后的彈簧測力計(jì)測量同一個(gè)物體發(fā)現(xiàn)示數(shù)相等，則這兩個(gè)彈簧測力計(jì)的勁度系數(shù)相等，用這兩個(gè)彈簧測力計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，拉力和伸長量成正比，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響；若兩個(gè)彈簧測力計(jì)測量前都沒有校零，且沒有拉力

20、時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)都是0.3 N，則用此彈簧測力計(jì)測量時(shí)，彈力的大小實(shí)際值應(yīng)等于測量值減去0.3 N，根據(jù)測量值作平行四邊形時(shí)，誤差較大，對實(shí)驗(yàn)有影響. 考題三力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)知識精講探究型實(shí)驗(yàn)通常可分為兩類：第一類為通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出物理規(guī)律；第二類為給出實(shí)驗(yàn)規(guī)律，讓你選擇實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.第一類必須在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上下工夫，根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，掌握物理量間的關(guān)系，得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律；第二類必須從已知規(guī)律入手，正確選擇測量的物理量，根據(jù)問題聯(lián)想相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停_定實(shí)驗(yàn)原理，選擇儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.典例剖析例例3某同學(xué)用如圖14甲所示的裝置測滑塊與木板間

21、的動摩擦因數(shù).木板傾斜放置，滑塊置于木板上端，并連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶.滑塊從木板上端由靜止滑下時(shí)打出的紙帶如圖乙所示.(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率是50 Hz，紙帶上相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，利用測得的數(shù)據(jù)可得到滑塊下滑的加速度大小a_ m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).圖14答案0.804解析解析解析由xaT2得：(2)為了測出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，該同學(xué)還測出了斜面的長度l及高度h.利用測量的物理量、加速度a和重力加速度g表示滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)_.解析答案解析解析根據(jù)牛頓第二定律有：7.科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、搜集證據(jù)

22、、評估交流等.一組同學(xué)研究“運(yùn)動物體所受空氣阻力與運(yùn)動速度關(guān)系”的探究過程如下A.有同學(xué)認(rèn)為：運(yùn)動物體所受空氣阻力可能與其運(yùn)動速度有關(guān)B.他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量 “小紙杯”在空中直線下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律， 以驗(yàn)證假設(shè)變式變式訓(xùn)練訓(xùn)練C.在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，同學(xué)們首先測量了單只“小紙杯”在空中下落 過程中不同時(shí)刻的下落距離， 將數(shù)據(jù)填入表中.圖15(a)是對應(yīng)的位移時(shí)間 圖線，然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出 它們的速度時(shí)間圖線， 如圖(b)中圖線所示(1、 2、 3、 4、 5分別為紙杯個(gè)數(shù))D.同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

23、進(jìn)行分析、歸納后，證實(shí)了他們的假設(shè).(a) (b)圖15解析答案回答下列提問：(1)與上述過程中C步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)是_；解析解析步驟C是按照一定的原理測量出需要的數(shù)據(jù)，以便對假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，故答案為：搜集證據(jù).搜集證據(jù)(a) (b)(2)結(jié)合表格與圖(a)，表中x處的值應(yīng)為_；(a)時(shí)間(s)下落距離(m)0.00.0000.40.0360.80.4691.20.9571.61.4472.0 x答案解析1.937解析解析圖中AB段是直線，表示勻速直線運(yùn)動；根據(jù)勻速直線運(yùn)動的規(guī)律知：在相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移相同，則x1.447 m(1.4470.957) m1.937 m(3)根據(jù)圖(b)中

24、圖線的特點(diǎn)，可知“小紙杯”在達(dá)到平衡狀態(tài)之前做_運(yùn)動，空氣阻力Ff與最終運(yùn)動速度v的大致關(guān)系為_.解析解析圖中五條曲線都逐漸變平，故都表示加速度逐漸減?。灰虮觽€(gè)數(shù)慢慢增大，重力關(guān)系為12345，則勻速運(yùn)動時(shí)阻力之比也為12345；由數(shù)據(jù)得速度之比為1.21.72.12.42.7，則速度平方之比可近似為：12345；由此得阻力應(yīng)和速度的平方成正比，故關(guān)系為：Ffv2.(b)加速度逐漸減小的加速Ffv2解析答案8.一個(gè)有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動，圓盤加速轉(zhuǎn)動時(shí)，角速度的增加量與對應(yīng)時(shí)間t的比值定義為角加速度.我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來完成下述實(shí)驗(yàn)：(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50 Hz，A、B、C、D為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出)如圖16甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)，啟動控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動；經(jīng)過一段時(shí)間，圓盤停止轉(zhuǎn)動和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測量.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字).圖16(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測得圓盤的直徑如圖乙所