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失分点
力学实验
失分点定向解密
力学实验的关键是测量速度和加速度，利用打点计时器在与小车（物块）连接在一起的纸带上打出的
点迹，可以得到位移、速度，加速度、时间等物理量，小小纸带连接高考重点考查的五个力学实验：研究匀
变速直线运动，测定动摩擦因数，探究加速度与力、质量的关系，探究动能定理，验证机械能守恒定律，真
可谓“小纸带、大内涵”
失分点定向训练
1.在如图甲所示的一条纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未
画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条（分别叫a、b、c、d、、f),将这六条纸带由短到长紧靠但不重
叠地粘在xOy坐标系中，得到如图乙所示的图形，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示y一t关系
的图象.已知打点计时器的工作频率为50Hz.为表示v一t关系，图中x轴对应物理量是时间t,y轴对应
物理量是速度0.
A B C D E
〉。◆。
甲
(1)这种实验数据处理的方法可称为
A.类比法
B.等效替代法
C.比值法
D.控制变量法
(2)若纸带c的长度为6.0cm,则图中t为
S.
(3)若测得a段纸带的长度为2.0cm,f段纸带长度为12.0cm,则可求出加速度的大小为
m/s2.
(保留两位有效数字)
2.某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如图甲所
打点计时器
示，打点计时器的电源为50Hz的交流电.
距限位孔
(1)下列实验操作中，不正确的有
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的
一段，确定一合适的点为)点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1,2，…，8.用刻度尺量出各计数点的
相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图乙所示。
012345678
0.201.182.534.045.607.188.7710.3611.95
(单位：cm)
计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整
位置
1234
5678
(cms)24.533.837.8
39.539.839.839.8
(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是
:磁铁受到阻尼作用的变化情况是
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁
下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同.请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可
得到什么结论？
3.(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F一L图象，由图象可知：弹簧
原长L=
cm,求得弹簧的劲度系数k=
N/m
F/N
1277月-71
9
6
3
3.06.09.012.0L/cm
9988896的
S
mmmgmmmmmmmmmm
4 cm
5
乙
(2)如图乙的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N),使(1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，
则指针所指刻度尺示数为
cm.由此可推测图乙中所挂钩码的个数为
个
4.在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：失分点
力学实验
1.解析：(1)打点计时器打点的时间间隔相等，可用纸带的宽度代替两点之间纸带的长度为相应时间内的位
移，一段时间内的位移与这段时间的比值等于这段时间内的平均速度，也就等于这段时间中间时刻的瞬
时速度，可知瞬时速度与纸带的长度成正比，即把纸带上端的中点用直线连起来，就表示速度随时间的变
化规律.由上可知，这种实验数据处理的方法可称为等效替代法」
(2)计数点之间的时间间隔1=5T=三=0.1s6是第三段时间的中间时刻，=2.51=0.258.
(3)由a段可求得1=0.05s时的速度，==0.2ms;由f段可求得2=0.55s时的速度，=乡
1,2mfs；加速度a=Ay=二4=2.0ms.
△tt2一t
答案：(1)B(2)0.25(3)2.0
2.解析：(1)为了探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，应让钢管坚直地固定在限位孔正
下方，避免小磁铁下落时与铜管发生碰撞，选项A正确：纸带穿过限位孔，要压在复写纸下面，使打点计时
器工作时纸带上，点迹清晰，选项B正确：用手只捏住磁铁，不能使纸带保持竖直，导致磁铁下落时纸带与
打点计时器间有较大阻力，故应捏住纸带的上端，让磁铁从静止释放，选项C不正确；应先接通打点计时
器的电源再松开纸带，选项D不正确」
(2)计数点“4”的速度用它两侧计时点之间的平均速度来表示，故4=5.604.04cms=39.0cm,
0.04
(3)由各计数点速度表可以看出，磁铁运动的速度逐渐增大到39.8Cm!s,表明磁铁受到的阻尼作用也是
逐渐增大的，最后和重力平衡.
(4)实验②中磁铁在塑料管中下落运动规律与自由落体运动规律几乎相同，说明磁铁在塑料管中下落时
几乎不受阻尼作用对比实验①和②，可以看出磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用.
答案：(1)CD(2)39.0(3)逐渐增大到39.8cm/s逐渐增大到等于重力(4)为了说明磁铁在塑料管
中几乎不受阻尼作用磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用
3.解析：(1)当弹力为零时，弹簧的长度等于原长，可知图线的横轴截距等于原长，则L=3.0cm,图线的斜
12-0
率表示弹簧的劲度系数，则有：k=0.09-0.03Nfm=200N/m
(2)刻度尺所指的示数为1.50cm,则弹簧的形变量为：△x=(3.0-1.50)cm=1.50cm,根据胡克定律得，
弹簧的弹力为：F=k△x=200X0.015N=3N=3G,可知图乙中所挂钩码的个数为3个.
答案：(1)3.0200(2)1.503
4.解析：(1)根据描点法作出图象如图所示：
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
1
23456
弹簧仲长量(×102m)
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