题型一：匀变速直线运动
1.1、小球做直线运动时的频闪照片如图13－2所示，已知频闪周期T ＝0.1 s，小球相邻位置的间距分别为OA ＝6.51 cm，A B ＝5.59 cm，BC ＝4.70 cm，CD ＝3.80 cm，DE ＝2.89 cm，EF ＝2.00 cm.小球在位置A 时的速度大小v A ＝________m/s；小球运动的加速度大小a ＝________m/s2.(保留两位有效数字
)
答案：0.61 0.9
1.2、图13－4是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点．加速度大小用a 表示．
图13－4
(1)OD 间的距离为______cm.
(2)图13－5是根据实验数据绘出的x －t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离) ，斜率表示________________________________________________________________________， 其大小为______m/s2(
图13－5
答案：(1)1.20 (2)加速度的二分之一 0.462 1.3、(2010·全国Ⅱ) 用“纸带法”测重力加速度
利用图143中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小
点．
(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有________．(填入正确选项前的字母)
A ．天平 B ．秒表 C ．米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：
________________________________________________________________________.
答案 (1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦 1.4、(2010·广东理综，34(1))如图147是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
图147
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．
(2)A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点间距x ＝________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字) ．加速度的大小为
______________
答案 (1)0.02 s (2)0.66～0.70 cm 0.100 m/s
题型二：弹簧弹力与形变量关系
2.1、（2013山东莱州质检）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，他先把弹簧甲放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L 。再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L ，把L-Lo 作为弹簧的伸长量，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个：
答案：C
2.2、17世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律．受此启发，一学习小组的同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下：
A ．有的同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比．
B ．他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设．
(1)上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是________、________； (2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确？若有错误或不足，请给予修正． 答案：(1)B C (2)他们的假设不是全部正确．在弹性限度内，金属丝(杆) 的伸长量与拉力成正比，与截
面半径的平方成反比，还与金属丝(杆) 的长度成正比．
题型三：平行四边形定则
3.1、（2013四川自贡一诊）用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等做“验证力的平行四边形定则”的实
验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是： A ．使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点 B ．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行 C ．两细绳套必须等长
D ．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程
E ．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
3.2、（2013山东莱州质检）在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图9) 。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0。
(1)某同学在做该实验时认为：
A ．拉橡皮条的细绳OB 、OC 长度必须相等。
B ．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C ．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O 点
D ．拉力F 1和F 2的夹角越大越好
其中正确的是 (填入相应的字母) ．
(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化? 答： 。(选填“变’或“不变”) 答案：1、B 2、不变
题型四：牛顿第二定律
4.1、（2013北京海淀期中）在验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时，给出如下器材：
倾角可以调节的长木板（如图10所示），小车一个，计时器一个，刻度尺一把。 实验步骤如下：
①让小车自斜面上方一固定点A 1从静止开始下滑到斜面底端A 2，记下所用的时间t 。 ②用刻度尺测量A 1与A 2之间的距离x 。 ③用刻度尺测量A 1相对于A 2的高度h 。
④改变斜面的倾角，保持A 1与A 2之间的距离不变，多次重复上述实验步骤并记录相关数据h 、t 。 ⑤以h 为纵坐标，1/t 2为横坐标，根据实验数据作图。
若在此实验中，如能得到一条过坐标系原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
根据上述实验步骤和说明回答下列问题：（不考虑摩擦力影响，用已知量和测得量符号表示）
（1）设小车所受的重力为mg ，则小车的加速度大小a= ，小车所受的合外力大小F
（2）请你写出物体从斜面上释放高度h 与下滑时间t 的关系式 。
4.2、用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a 与物体合外力F 的关系”的实验装置示意图如图13－9甲所示．实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F 的大小，在长木板上相距为L 的A 、B 两个位置分别安装速度传感器1和2，记录小车到达A 、B 两位置时的速率为v A 、v B .
图13－9
(1)调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做______运动；
(2)用本题中设定的物理量写出加速度的表达式：a ＝________；
(3)从理论上来看“a －F ”图象是过原点的一条直线，本次实验得到的图线却如图乙所示，其中的原因是____________________________________________．
2
v 2B －v A
答案：(1)匀速直线 (2) (3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板倾角过小
2L
4.3、某实验小组设计了如图13－15甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a 和所受拉力F 的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a －F 图线，如图乙所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m ＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________.(重力加速度g 取10 m/s2
图13－15
答案：0.5
0.2
4.4、(2011·山东卷) 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图346所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断 细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H 、滑块释放点与挡板处的高度差h 和沿斜面运动的位移x .(空气阻力对本实验的影响可以忽略) (1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为____________________． (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为________． (3)以下能引起实验误差的是________． a ．滑块的质量
b ．当地重力加速度的大小 c ．长度测量时的读数误差
d ．小球落地和滑块撞击挡板不同时
x 21x ⎛答案 (1) (2)⎝h －H
(3)cd
H x －h 4.5、（2010·江苏物理·11）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。
（
1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 ▲ （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t 与速度v 的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v-t 图像。
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t 图象简要阐述理由。 答案：
题型五：探究动能定理
5.1、在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中，某同学的实验设计方案如图554所示．则：
图554
(1)该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，在安装时首先要____________，其次钩码和小车还需要满足的条件是____________________．
(2)实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有________．
(3)在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.某同学打出的一段纸带如图所示，则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.(计算结果保留三位有效数字)
答案 (1)平衡小车与木板之间的摩擦力 钩码的重力远小于小车的总重力 (2)钩码的重力和小车的总质量
题型六：验证机械能守恒定律
6.1、如图567所示，两个质量分别为m 1和m 2的物块A 和B ，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m 1>m 2) ，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．
(1)实验中除了记录物块B 通过两光电门时的速度v 1、v 2外，还需要测量的物理量是________． (2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_________________________．
答案 (1)A 、B 两物块的质量m 1和m 2，两光电门之间的距离h 12
(2)(m 1－m 2) gh (m 1＋m 2)(v 22－v 1) 2
6.2、(2010·安徽理综，21Ⅲ) 利用图566所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h . 某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
a ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v ＝gt 计算出瞬时速度v .
b ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v ＝gh 计算出瞬时速度v .
c ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时v 2
速度v ，并通过h ＝计算出高度h .
2g
d ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相两点间的平均速度，测算出瞬时速度v .
以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)
答案 d
6.3、（2012·海南）水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O 点，如图（a ）所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能E p 与其压缩时长度的改变量x 的关系。先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x 的数值；然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O 点运动至气垫导轨上另一固定点A 所用的时间t 。多次改变x ，测得的x 值及其对应的t 值如下表所示。（表中的值是根据t 值计算得出的）
1
t
（1）根据表中数据，在图(b)中的方格纸上作—x 图线。 （2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）
1
t
1t 1
②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能E k 与是什么关系？
t
③当弹簧长度改变量为x 时，弹性势能与相应的E k 是什么关系？
①已知点(0，0) 在—x 图线上，从—x 图线看，与x 是什么关系？
1t 1t
④综合以上分析，E p 与x 是什么关系？
6.4、（海南）现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t ，用d 表示A 点到导轨低端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A ，B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度。用g 表示重力加速度。完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。动能的增加量可表示为_________。若在运动过程中机械能守恒，与s 的关系式为
1
t 2
1
= ________. 2t
(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A 点）下滑，测量相应的s 与t 值，结果如下表所示：
以s 为横坐标，
1
为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5t 2
4
-1
-2
个数据点作直线，求得该直线的斜率k=___________⨯10m . ∙s (保留3位有效数字
).
由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出
1
-s 直线的斜率k o ，将k 和k o 进行比较，若其差值在试2t
验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
由图可知：k=
3. 39-1. 48
⨯104m -1. ∙s -2=2. 388⨯104m -1. ∙s -2
1. 400-0. 600
题型一：匀变速直线运动
1.1、小球做直线运动时的频闪照片如图13－2所示，已知频闪周期T ＝0.1 s，小球相邻位置的间距分别为OA ＝6.51 cm，A B ＝5.59 cm，BC ＝4.70 cm，CD ＝3.80 cm，DE ＝2.89 cm，EF ＝2.00 cm.小球在位置A 时的速度大小v A ＝________m/s；小球运动的加速度大小a ＝________m/s2.(保留两位有效数字
)
答案：0.61 0.9
1.2、图13－4是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点．加速度大小用a 表示．
图13－4
(1)OD 间的距离为______cm.
(2)图13－5是根据实验数据绘出的x －t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离) ，斜率表示________________________________________________________________________， 其大小为______m/s2(
图13－5
答案：(1)1.20 (2)加速度的二分之一 0.462 1.3、(2010·全国Ⅱ) 用“纸带法”测重力加速度
利用图143中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小
点．
(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有________．(填入正确选项前的字母)
A ．天平 B ．秒表 C ．米尺
(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：
________________________________________________________________________.
答案 (1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦 1.4、(2010·广东理综，34(1))如图147是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
图147
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．
(2)A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点间距x ＝________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字) ．加速度的大小为
______________
答案 (1)0.02 s (2)0.66～0.70 cm 0.100 m/s
题型二：弹簧弹力与形变量关系
2.1、（2013山东莱州质检）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验，他先把弹簧甲放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长L 。再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度L ，把L-Lo 作为弹簧的伸长量，这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图中的哪一个：
答案：C
2.2、17世纪英国物理学家胡克发现：在弹性限度内，弹簧的形变量与弹力成正比，这就是著名的胡克定律．受此启发，一学习小组的同学研究“金属线材伸长量与拉力的关系”的探究过程如下：
A ．有的同学认为：横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内，其伸长量与拉力成正比，与截面半径成反比．
B ．他们准备选用一些“由同种材料制成的不同长度、不同半径的线材”作为研究对象，用测距仪、传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律，以验证假设．
(1)上述科学探究活动中，属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是________、________； (2)请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确？若有错误或不足，请给予修正． 答案：(1)B C (2)他们的假设不是全部正确．在弹性限度内，金属丝(杆) 的伸长量与拉力成正比，与截
面半径的平方成反比，还与金属丝(杆) 的长度成正比．
题型三：平行四边形定则
3.1、（2013四川自贡一诊）用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等做“验证力的平行四边形定则”的实
验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是： A ．使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点 B ．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行 C ．两细绳套必须等长
D ．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程
E ．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
3.2、（2013山东莱州质检）在“探究求合力的方法”的实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套(如图9) 。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0。
(1)某同学在做该实验时认为：
A ．拉橡皮条的细绳OB 、OC 长度必须相等。
B ．拉橡皮条时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C ．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O 点
D ．拉力F 1和F 2的夹角越大越好
其中正确的是 (填入相应的字母) ．
(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化? 答： 。(选填“变’或“不变”) 答案：1、B 2、不变
题型四：牛顿第二定律
4.1、（2013北京海淀期中）在验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时，给出如下器材：
倾角可以调节的长木板（如图10所示），小车一个，计时器一个，刻度尺一把。 实验步骤如下：
①让小车自斜面上方一固定点A 1从静止开始下滑到斜面底端A 2，记下所用的时间t 。 ②用刻度尺测量A 1与A 2之间的距离x 。 ③用刻度尺测量A 1相对于A 2的高度h 。
④改变斜面的倾角，保持A 1与A 2之间的距离不变，多次重复上述实验步骤并记录相关数据h 、t 。 ⑤以h 为纵坐标，1/t 2为横坐标，根据实验数据作图。
若在此实验中，如能得到一条过坐标系原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
根据上述实验步骤和说明回答下列问题：（不考虑摩擦力影响，用已知量和测得量符号表示）
（1）设小车所受的重力为mg ，则小车的加速度大小a= ，小车所受的合外力大小F
（2）请你写出物体从斜面上释放高度h 与下滑时间t 的关系式 。
4.2、用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a 与物体合外力F 的关系”的实验装置示意图如图13－9甲所示．实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F 的大小，在长木板上相距为L 的A 、B 两个位置分别安装速度传感器1和2，记录小车到达A 、B 两位置时的速率为v A 、v B .
图13－9
(1)调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做______运动；
(2)用本题中设定的物理量写出加速度的表达式：a ＝________；
(3)从理论上来看“a －F ”图象是过原点的一条直线，本次实验得到的图线却如图乙所示，其中的原因是____________________________________________．
2
v 2B －v A
答案：(1)匀速直线 (2) (3)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时长木板倾角过小
2L
4.3、某实验小组设计了如图13－15甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a 和所受拉力F 的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a －F 图线，如图乙所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m ＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________.(重力加速度g 取10 m/s2
图13－15
答案：0.5
0.2
4.4、(2011·山东卷) 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图346所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断 细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H 、滑块释放点与挡板处的高度差h 和沿斜面运动的位移x .(空气阻力对本实验的影响可以忽略) (1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为____________________． (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为________． (3)以下能引起实验误差的是________． a ．滑块的质量
b ．当地重力加速度的大小 c ．长度测量时的读数误差
d ．小球落地和滑块撞击挡板不同时
x 21x ⎛答案 (1) (2)⎝h －H
(3)cd
H x －h 4.5、（2010·江苏物理·11）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。
（
1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 ▲ （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t 与速度v 的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v-t 图像。
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t 图象简要阐述理由。 答案：
题型五：探究动能定理
5.1、在探究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中，某同学的实验设计方案如图554所示．则：
图554
(1)该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，在安装时首先要____________，其次钩码和小车还需要满足的条件是____________________．
(2)实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有________．
(3)在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.某同学打出的一段纸带如图所示，则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.(计算结果保留三位有效数字)
答案 (1)平衡小车与木板之间的摩擦力 钩码的重力远小于小车的总重力 (2)钩码的重力和小车的总质量
题型六：验证机械能守恒定律
6.1、如图567所示，两个质量分别为m 1和m 2的物块A 和B ，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m 1>m 2) ，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．
(1)实验中除了记录物块B 通过两光电门时的速度v 1、v 2外，还需要测量的物理量是________． (2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_________________________．
答案 (1)A 、B 两物块的质量m 1和m 2，两光电门之间的距离h 12
(2)(m 1－m 2) gh (m 1＋m 2)(v 22－v 1) 2
6.2、(2010·安徽理综，21Ⅲ) 利用图566所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h . 某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
a ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v ＝gt 计算出瞬时速度v .
b ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v ＝gh 计算出瞬时速度v .
c ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时v 2
速度v ，并通过h ＝计算出高度h .
2g
d ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相两点间的平均速度，测算出瞬时速度v .
以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)
答案 d
6.3、（2012·海南）水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O 点，如图（a ）所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能E p 与其压缩时长度的改变量x 的关系。先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出x 的数值；然后将小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从O 点运动至气垫导轨上另一固定点A 所用的时间t 。多次改变x ，测得的x 值及其对应的t 值如下表所示。（表中的值是根据t 值计算得出的）
1
t
（1）根据表中数据，在图(b)中的方格纸上作—x 图线。 （2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）
1
t
1t 1
②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能E k 与是什么关系？
t
③当弹簧长度改变量为x 时，弹性势能与相应的E k 是什么关系？
①已知点(0，0) 在—x 图线上，从—x 图线看，与x 是什么关系？
1t 1t
④综合以上分析，E p 与x 是什么关系？
6.4、（海南）现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t ，用d 表示A 点到导轨低端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A ，B 两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度。用g 表示重力加速度。完成下列填空和作图；
（1）若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。动能的增加量可表示为_________。若在运动过程中机械能守恒，与s 的关系式为
1
t 2
1
= ________. 2t
(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A 点）下滑，测量相应的s 与t 值，结果如下表所示：
以s 为横坐标，
1
为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5t 2
4
-1
-2
个数据点作直线，求得该直线的斜率k=___________⨯10m . ∙s (保留3位有效数字
).
由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出
1
-s 直线的斜率k o ，将k 和k o 进行比较，若其差值在试2t
验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
由图可知：k=
3. 39-1. 48
⨯104m -1. ∙s -2=2. 388⨯104m -1. ∙s -2
1. 400-0. 600