专题15 DIS力学实验-2022年高考物理一轮复习综合练（沪教版）

专题15 DIS力学实验（原卷版） ( 一、运动和力部分 ) 一、共点力平衡实验 【实验目的】研究合力与两个分力的关系。 【实验器材】图板、图钉、白纸、橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器。 正确使用弹簧测力计 1、弹簧秤选取方法是：将两只弹簧秤调零厚互钩水平对拉，若两只弹簧秤在对拉过程中读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直到相同为止。 2、使用前应检查指针是否在零刻度线上，若不在应校正零位（无法校正的，要记录零误差） 3、被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动弹簧不可与外壳相碰或摩擦。 4、读数时应正对、平视刻度。 5、误差分析 互成角度的两个共点力的合力 1、实验目的、原理【重点知识提示】 实验目的验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则，原理利用等效法，当两个力共同作用使橡皮筋伸长到节点O与一个力作用使橡皮筋伸长到节点O时，这个力就是前两个力的合力。 2、实验器材 方木板、白纸、弹簧秤（两只）、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉若干、细芯铅笔。 3、实验步骤与器材调整 1) 用图钉把白纸固定在水平桌面的方木板上。 2) 用图钉把橡皮条的一端固定在A点上，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 3) 用两只弹簧秤分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条、将节点拉到某一位置O，如图4-1，记录两弹簧秤的读数（力的大小），用铅笔描下O点位置及此时两条细绳套的方向（力的方向）。 4) 用铅笔和刻度尺从O点沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧秤的读数F1和F2的图示，以F1、F2为邻边用铅笔及刻度尺完成平行四边形，两邻边所夹的对角线为合力F的方向。 5) 只用一只弹簧秤勾住细绳套，把橡皮条的节点拉到同一位置O，记下此时秤的示数F/及细绳的方向,用刻度尺按同样的标度作出F/的图示。 6) 比 较F/与F的大小和方向。 7) 改变F1和F2的大小和夹角，重复做两次实验，得出结论。 4、注意事项 1) 本次实验中，以橡皮条的伸长（节点到达某一位置）来衡量力的作用效果，因此，在同一次实验中应使两种情况下节点到达同一位置。 2) 实验前，首先检查弹簧秤的零点是否正确，实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，使用时不能超过弹性限度，读数时应估读到最小刻度的下一位。 3) 画力的图示时，标度的选取应恰当，要严格按几何作图法求合力。 4.数据处理及误差分析 本实验的主要误差来源于读数、作图，此外还有弹簧秤本身的误差，因此，首先应检查弹簧秤的零点是否准确，在实验中拉细绳时必须与木板平行，读数时眼睛一定要正对刻度，按有效数字记录示数，作图时要准确，两个分力F1和F2间夹角不能太大或太小，要按实验的要求进行操作、读数、作图，即使存在误差，也应该是正常的，不能用数据拼凑使实验非常完美，也不能只用特殊角度而不管其一般性。 二、DIS研究加速度与力、加速度与质量的关系 【实验目的】 研究小车在质量一定的情况下加速度与作用力的关系。 【实验器材】 DIS（位移传感器，数据采集器，计算机等），带滑轮的轨道，小车，钩码，小车配种片，电子天平等 本实验应注意： ①轨道应保持水平。 ②小车与轨道的摩擦力要小。 ③钩码的质量也应该小些。 ④小车质量越大实验数据越精确。 【实验目的】 用DIS研究加速度与物体质量之间的关系。 【实验器材】 DIS（位移传感器，数据采集器，计算机等），带滑轮的轨道，小车，钩码，小车配种片，电子天平等 参照前面的实验步骤，写出本实验的步骤： ①轨道应保持水平。 ②小车与轨道的摩擦力要小。 ③钩码的质量也应该小些。 ④小车质量越大实验数据越精确。 ⑤保持钩码质量不变该变小车质量（加配重片）重复实验 ⑥处理实验数据归纳得出实验结论。 【参考方案】 用DIS研究加速度与作用力的关系。 供参考的实验步骤如下： ①用天平测小车的质量。 ②测钩码的重力（作为对小车的拉力） ③如图3—11所示，在轨道上放置小车并安装传感器，连接电路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测定加速度。 ④将上述测得的数据记录在表格中。 ⑤保持小车质量不变，改变钩码的大小重复实验。 ⑥处理实验数据，归纳得出结论。 a/m/s-2 F/N 【例题解析】 例1. 图4-2是甲、乙两位同学在《互成角度两个共点力的合成》实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F/表示F1、F2的等效力，则可以判断_____（填“甲”或“乙”）同学的实验结果是尊重客观事实的。 例2. （多选）在《互成角度的两个共点力的合成》实验中。橡皮条一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置0点。以下操作中错误的是 ( ) A．