专题6 第14讲 力学实验（PPT课件）-【正禾一本通】2026年高考物理二轮专题复习高效讲义

物 理 高三二轮专题复习高效讲义 高三二轮专题复习高效讲义 物 理 1 专题六 PPT下载 http:///xiazai/ 物理实验 2 第14讲　力学实验 热点1　纸带和光电门类实验 热点2　 弹簧、橡皮条类实验 热点3　力学其他实验 课下巩固检测练（十四） 力学实验 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 01 02 03 04 05 06 谢谢观看 INCLUDEPICTURE "写字灰.TIF" 建构知识体系 实验 装置图 操作要点 数据处理 探究小车速度随时间变化的规律 1.细绳与长木板平行。 2．释放前小车应靠近打点计时器。 3．先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带。 4．槽码质量适当 1.判断物体是否做匀变速直线运动。 2．利用平均速度求瞬时速度。 3．利用逐差法求平均加速度。 4．作速度—时间图像，通过图像的斜率求加速度 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1.平衡阻力，垫高长木板使小车能匀速下滑。 2．在平衡阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，实验过程中不用重复平衡阻力。 3．实验必须保证的条件：小车质量m≫槽码质量m′。 4．释放前小车要靠近打点计时器，应先接通电源，后释放小车 1.利用逐差法或v ­t图像法求a。 2．作出a ­F图像和a ­图像，确定a与F、m的关系 实验 装置图 操作要点 数据处理 探究小车速度随时间变化的规律 1.细绳与长木板平行。 2．释放前小车应靠近打点计时器。 3．先接通电源，再释放小车，打点结束先切断电源，再取下纸带。 4．槽码质量适当 1.判断物体是否做匀变速直线运动。 2．利用平均速度求瞬时速度。 3．利用逐差法求平均加速度。 4．作速度—时间图像，通过图像的斜率求加速度 实验 装置图 操作要点 数据处理 验证机械能守恒定律 1.竖直安装打点计时器，以减少摩擦阻力。 2．选用质量大、体积小、密度大的重物。 3．选取第1、2两点间距离接近2 mm的纸带，用mgh＝mv2进行验证 1.应用vn＝计算某时刻的瞬时速度。 2．判断mghAB与是否在误差允许的范围内相等。 3．作出v2 ­h图像，求g的大小 验证动量守恒定律 1.开始前调节导轨水平。 2．用天平测出两滑块的质量。 3．用光电门测量滑块碰前和碰后的速度 1.滑块速度的测量：v＝。 2．验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′ 【例1】 (2025·广西高考)在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中： (1)探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车(含加速度传感器，下同)质量不变，这种实验方法是__________。 (2)实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持________。 (3)由该装置分别探究M、N两车加速度a和所受拉力F的关系，获得a ­F图像如图乙，通过图乙分析实验是否需要补偿阻力(即平衡阻力)________。如果需要，说明如何操作；如果不需要，说明理由：_________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (4)悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比aM∶aN＝________。 解析：(1)(2)(3)略。 (4)根据初速度为零的匀加速直线运动的位移时间公式x＝at2可知，又tM∶tN＝n，解得aM∶aN＝1∶n2。 【例2】 在“研究自由下落物体的机械能”的实验中： (1)下列实验装置中，器材安装摆放使用正确的是________。 (2)已知打点计时器频率为50 Hz，g取10 m/s2，则在正确操作打出多条点迹清晰的纸带中，应选取相邻点间距离之差最接近________mm的纸带进行测量。 (3)如图所示，纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1，2，…，7，并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重锤的速率v4＝________m/s(结果保留三位有效数字)。 (4)把打下点“7”时重锤所在位置选为参考平面，测出纸带上各点到点“7”之间的距离h，算出打下各点时重锤的速率v，则画出的 ­h图像是下列选项中的________。 解析：(1)B中重锤离打点计时器太远，不能打出足够多的点；C中重锤没有挂在桌子外面且重锤离打点计时器太远；D中重锤没有挂在桌子外面，故选A。 (2)相邻点间距离之差Δx＝gT2 ≈ 4 mm，则应选取相邻点间距离之差最接近4 mm的纸带进行测量。 (3)由题图可知，3、5间的距离 x35＝12.00－6.85 cm＝5.15 cm 则打下点“4”时重锤的速率 v4＝ m/s≈1.29 m/s。 (4)把打下点“7”时重锤所在位置选为参考平面，则根据机械能守恒可得mv2，则有－gh，可知D正确。 答案：(1)A　(2)4　(3)1.29　(4)D 【例3】 (2025·广东高考)请完成下列实验操作和计算。 (1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图甲所示，读数为________mm。 (2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图乙所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。 ②轨道调节。 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高，将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的________，表明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。 ③碰撞测试。 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2________t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。 ④吸能材料性能测试。 将吸能材料紧贴于小车2的前端，重复步骤③，测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为________(结果保留2位有效数字)。 解析：(1)由螺旋测微器的读数规则结合题图甲可知，小球的直径为d＝8 mm＋26.0×0.01 mm＝8.260 mm。 (2)②若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，则小车在轨道甲上做匀速直线运动，所以小车通过光电门A和B的时间相等。 ③若两小车的碰撞为弹性碰撞，则由于两小车相同，所以发生弹性碰撞后两小车速度交换，则碰撞后小车2静止，小车1以与小车2碰撞前瞬间相同的速度做匀速直线运动，可知t2＝t1。 ④贴上吸能材料后，两小车碰撞前小车2的速度大小v0＝ m/s＝1 m/s，动能为Ek0＝碰撞后小车1的速度大小v1＝ m/s＝ m/s，小车2的速度大小v2＝ m/s＝ m/s，两小车的总动能Ek＝，联立可得≈0.56。 答案：(1)8.260　(2)②时间相等　③＝　④0.56 实验 装置图 操作要点 数据处理 探究弹簧弹力与形变量的关系 1.应在弹簧自然下垂时， 测量弹簧原长l0。 2．水平放置时测原长时，图线不过原点的原因是弹簧自身有重力 1.作出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线，斜率表示弹簧的劲度系数。 2．超过弹簧的弹性限度时，图线会发生弯曲 探究两个互成角度的力的合成规律 1.正确使用弹簧测力计。 2．同一次实验中，橡皮条结点的位置一定要相同。 3．细绳套应适当长一些，互成角度地拉橡皮条时，夹角要合适，并标记力的方向 1.按力的图示作平行四边形。 2．求合力大小 【例1】 (2025·重庆高考)弹簧是熄火保护装置中的一个元件，其劲度系数会影响装置的性能。小组设计了如图1所示的实验装置测量弹簧的劲度系数，其中压力传感器水平放置，弹簧竖直放在传感器上，螺旋测微器竖直安装，测微螺杆正对弹簧。 (1)某次测量时，螺旋测微器的示数如图2所示，此时读数为________mm。 (2)对测得的数据进行处理后得到弹簧弹力F与弹簧长度l的关系如图3所示，由图可得弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧原长为________mm(均保留3位有效数字)。 解析：(1)根据螺旋测微器的读数法则有 7 mm＋41.5×0.01 mm＝7.415 mm。 (2)当弹力为零时弹簧处于原长为17.6 mm 将题图3反向延长与纵坐标的交点为2.50 N，则根据胡克定律可知弹簧的劲度系数为 k＝≈184 N/m。 答案：(1)7.415　(2)184　17.6 【例2】 (2025·河南南阳检测)某同学利用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。 实验步骤如下： ①将力传感器P通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下P的示数F； ②将力传感器P、Q分别固定在左右两侧杆上，与P、Q相连的两根轻质细绳OA、OB连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下O点位置，P、Q的示数F1、F2, 及三细绳的方向OA、OB、OC； ③在白纸上从O点沿OC反向延长作有向线段OC′，以OC′为对角线作平行四边形OA′C′B′，如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段OA′、OB′、OC′的长度分别为l1、l2、l； ④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。 回答下列问题： (1)下列做法有利于减小实验误差的是________。 A．调整力传感器Q的位置时，必须保证结点O的位置不变 B．两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜 C．记录细绳方向时，选取相距较远的两点 D．两个细绳间夹角适当大一些 (2)在误差允许的范围内，若l1、l2、l与F1、F2、F满足关系式________，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。 (3)某次实验中，若平衡时两细绳OA、OB互相垂直，保持OB绳和结点O的位置不动，取下力传感器P，将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，此过程中OB绳的拉力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 解析：(1)因为两次在结点的下面挂同一质量的物体，则调整力传感器Q的位置时，改变结点O的位置对实验无影响，故A错误；两侧杆左右倾斜，对实验无影响，故B错误；记录绳子方向时，选用相距较远的两点，这样可减小记录力的方向时产生的误差，故C正确；为了减小误差，两细绳间的夹角可以适当大一些，故D正确。 (2)根据力的平衡，可以得到几何三角形和力的三角形相似，则有。 (3)由图可知，稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点O的位置不动，即两个力的合力不变，F2方向不变，将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，OB绳子上的拉力变小。 答案：(1)CD　(2)　(3)变小 实验 装置图 操作要点 数据处理 探究平抛运动的特点 1.保证斜槽末端水平。 2．每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放。 3．坐标原点应是小球出槽口时球心在木板上的投影点 1.用代入法或图像法判断运动轨迹是不是抛物线。 2．由公式x＝v0t和y＝求初速度v0＝x 实验 装置图 操作要点 数据处理 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 1.弹力大小可以通过标尺上的刻度读出，该读数显示了向心力大小。 2．采用了控制变量法，探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 作出Fn ­ω2、Fn ­r、Fn ­m的图像，分析向心力与角速度、半径、质量之间的关系 实验 装置图 操作要点 数据处理 用单摆测量重力加速度的大小 1.保证悬点固定。 2．单摆必须在同一竖直面内摆动，且摆角小于5°。 3．摆长l＝悬线长l′＋小球的半径r。 4．用T＝计算单摆的周期 1.利用公式g＝求重力加速度。 2．作l ­T2的图像，可利用斜率求重力加速度 【例1】 (2025·海南高考)小组用如图所示单摆测量当地重力加速度。 (1)用游标卡尺测得小球直径d＝20 mm，刻度尺测得摆线长l＝79 cm，则单摆摆长L＝________cm(保留四位有效数字)。 (2)拉动小球，使摆线伸直且与竖直方向的夹角为θ(θ<5°)，无初速度的释放小球，小球经过________点(选填“最高”或“最低”)时，开始计时，记录小球做了30次全振动用时t＝54.00 s，则单摆周期T＝________ s，由此可得当地重力加速度g＝________m/s2(π2≈10)。 解析：(1)单摆的摆长为 L＝l＋＝80.00 cm。 (2)为减小实验计时误差，需小球经过最低点时开始计时； 单摆周期T＝ s＝1.8 s 根据单摆周期公式T＝2π 可得g＝ 代入数值得g≈9.88 m/s2。 答案：(1)80.00　(2)最低　1.8　9.88 【例2】 (2025·天津一模)物理兴趣小组的同学用图(a)所示的装置探究平抛运动的规律并计算平抛初速度v0的大小。 (1)关于实验注意事项，下列说法正确的是________(填正确答案标号)。 A．每次小球释放的初始位置可以任意选择 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须保持水平 D．挡板的竖直位置必须等间距变化 (2)甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以斜槽末端端口位置作为坐标原点O，重垂线与y轴重合，建立xOy平面直角坐标系，如图(b)所示。甲同学认为仅测量图(b)中A点的坐标值，就可以求得小球做平抛运动的初速度大小。乙同学指出此方法中由于小球尺寸不可忽略，将导致小球在A点纵坐标测量值偏小，进而使初速度的测量值比真实值________(选填“偏小”或“偏大”)。 (3)乙同学提出改进方案，若准确测出图(b)中A点、B点的横坐标分别为4L、8L，A点、B点的纵坐标之差为6L，重力加速度大小为g，忽略空气阻力的影响，可准确求得平抛运动的初速度大小v0＝__________(用含字母g、L的式子表示)。 解析：(1)为了保证每次小球抛出时的初速度相同，需要使小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下，故A错误；斜槽的作用是让小球获得一个相同速度，所以斜槽不需要光滑，故B错误；研究平抛运动，初速度必须水平，所以斜槽轨道末端必须保持水平，故C正确；挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故D错误。 (2)根据平抛运动公式h＝gt2，x＝v0t，解得v0＝小球在A点纵坐标测量值偏小，所以初速度的测量值比真实值偏大。 (3)设抛出点球心位置为O′，水平方向xO′A＝xAB＝4L，故tO′A＝tAB＝T，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，故，解得yO′A＝2L，又yAB－yO′A＝gT2，解得v0＝2。 答案：(1)C　(2)偏大　(3)2 【基础练】 1．(2025·山东高考)某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下： (1)将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用d＝________cm(填“5.00”或“1.00”)的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。 (2)将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度v1＝0.40 m/s、v2＝0.81 m/s，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t＝1.00 s，计算小车的加速度a＝________m/s2(结果保留2位有效数字)。 (3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F，改变砝码质量，重复上述步骤，根据数据拟合出a­F图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应________(填“增大”或“减小”)轨道的倾角。 (4)图乙中直线斜率的单位为________(填“kg”或“kg-1”)。 解析：(1)该实验是用遮光时间内的平均速度表示遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度，由运动学规律可知，遮光片的宽度越窄，两个速度越接近，即小车的瞬时速度测量越精准，所以选用d＝1.00 cm的遮光片。 (2)根据题意可得，小车的加速度 a＝。 (3)对小车由牛顿第二定律有，F＋mg sin θ－μmg cos θ＝ma，整理得a＝＋g sin θ－μg cos θ，结合题图乙可知g sin θ－μg cos θ<0，若要得到一条过原点的直线，应使sin θ－μcos θ＝0，则应增大轨道的倾角θ。 (4)结合(3)问分析可知，题图乙中直线斜率表示质量的倒数，则其单位为kg-1。 答案：(1)1.00　(2)0.41　(3)增大　(4)kg-1 2．(2025·四川高考)某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103 kg/m3，当地重力加速度为9.8 m/s2。实验过程如下： (1)将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长为________cm。 (2)将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图2所示。 (3)用带有刻度的杯子量取50 mL水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。 (4)以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所示直线，其斜率为200 m-2。由此可得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留2位有效数字)。 (5)图3中直线的截距为0.005 6 m，可得所用小桶质量为________kg(结果保留2位有效数字)。 解析：(1)该刻度尺的分度值为0.1 cm，应估读到分度值的后一位，故弹簧原长为13.14 cm。 (4)由胡克定律可知mg＋ρVg＝kx 化简可得x＝ 由图像可知＝200 m-2 代入数据解得该弹簧的劲度系数为 k＝49 N/m。 (5)由上述分析可知＝0.005 6 m 代入数据可得所用小桶质量为 m＝0.028 kg。 答案：(1)13.14(13.15)　(4)49　(5)0.028 3．(2025·河南名校联盟二模)某实验小组利用气垫导轨及手机软件“掌声计”(可以连续记录声响产生的时刻，未画出)验证碰撞过程中动量守恒，导轨右端O处有挡板，实验装置如图甲所示。该实验小组选用完全相同的3个滑块(每个滑块上都有粘扣，可使滑块碰撞后粘在一起)进行实验，主要的实验步骤如下： ①调整底脚使气垫导轨水平，打开充气机，将滑块1、2放置在导轨的A、B位置，使OA＝AB，打开“掌声计”，轻推滑块3，直至1与挡板发生碰撞，关闭“掌声计”，“掌声计”记录的时间如图乙所示； ②改变1、2滑块在长木板上放置的位置，始终使OA＝AB，重复①步骤，获取多组数据。 根据实验，完成下列问题： (1)由图乙可知，滑块在B、A之间运动的时间t1＝________s，滑块在A、O之间运动的时间t2＝________s。(均保留2位有效数字) (2)本实验中________(选填“需要”或“不需要”)测量并记录AB和OA的长度x。 (3)若实验所测物理量满足关系式________，则验证了两物体碰撞前后动量守恒(用所测物理量的字母表示)。 解析：(1)由题意可知，每个凸起就是一次碰撞的时刻，第1个凸起是3和2碰撞的时刻，为5.0 s，第2个凸起是2、3与1发生碰撞的时刻，约为9.0 s，第3个凸起是1、2、3与O碰撞的时刻，约为15.0 s，故t1＝9.0 s－5.0 s＝4.0 s，t2＝15.0 s－9.0 s＝6.0 s。 (2)(3)若碰撞前后动量守恒，则有 2mv1＝3mv2 设AB＝OA＝x，则有 2m 整理有 即x可消去，不需要测量x。 答案：(1)4.0　6.0　(2)不需要　(3) 4．(2025·河南高考)实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源(频率50 Hz)、铁架台、电子天平、重锤、打点计时器、纸带、刻度尺等。 (1)下列所给实验步骤中，有4个是完成实验必需且正确的，把它们选择出来并按实验顺序排列：________。(填步骤前面的序号) ①先接通电源，打点计时器开始打点，然后再释放纸带 ②先释放纸带，然后再接通电源，打点计时器开始打点 ③用电子天平称量重锤的质量 ④将纸带下端固定在重锤上，穿过打点计时器的限位孔，用手捏住纸带上端 ⑤在纸带上选取一段，用刻度尺测量该段内各点到起点的距离，记录分析数据 ⑥关闭电源，取下纸带 (2)图2所示是纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E到起点的距离。则打出B点时重锤下落的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)。 (3)纸带上各点与起点间的距离即为重锤下落高度h，计算相应的重锤下落速度v，并绘制图3所示的v2 ­h关系图像。理论上，若机械能守恒，图中直线应________(填“通过”或“不通过”)原点且斜率为________(用重力加速度大小g表示)。由图3得直线的斜率k＝________(保留3位有效数字)。 (4)定义单次测量的相对误差η＝ 则η＝______% (保留2位有效数字)，若η<5%，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。 解析：(1)根据题图1可知，本实验的实验原理是通过验证重锤重力势能的减少量等于动能的增加量，来验证机械能守恒定律，验证的关系式为mgh＝因为等式两边的质量可以消去，所以测量重锤的质量(步骤③)不是必需的；又测量重锤下落的高度和速度均能通过打点计时器与纸带完成，按照打点计时器与纸带的使用规则可知，应先接通打点计时器的电源，打点计时器工作稳定后再释放纸带，步骤②错误，所以步骤①④⑤⑥是必需且正确的，正确实验操作排序为④①⑥⑤。 (2)重锤带动纸带做匀加速直线运动，某段时间中间时刻的速度等于该段时间的平均速度，所以打出B点时重锤下落的速度大小vB＝ m/s≈1.79 m/s。 (3)若机械能守恒，对重锤有mgh＝mv2，整理得v2＝2gh，所以v2 ­h图线应通过原点且斜率为2g。由题图3可知直线的斜率k＝ m/s2≈19.1 m/s2。 (4)η＝×100%＝×100%，代入数据解得η≈2.6%。 答案：(1)④①⑥⑤　(2)1.79　(3)通过　2g　19.1　(4) 　2.6 5．(2025·云南高考)某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数μ的实验，所用器材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为250 g的木质滑块(含挂钩)、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。 实验步骤如下： ①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上； ②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行(此时定滑轮高度与挂钩高度一致)； ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F； ④在滑块上分别放置50 g、100 g和150 g的砝码，重复步骤③； ⑤处理实验数据(重力加速度g取9.80 m/s2)。 实验数据如表所示： 滑块和砝码 的总质量M/g 弹簧测力计 示数F/N 动摩擦因数μ 250 1.12 0.457 300 1.35 a 350 1.57 0.458 400 1.79 0.457 完成下列填空： (1)表格中a处的数据为________(保留3位有效数字)。 (2)其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小_______，μ与接触面上压力的大小_______(以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”)。 (3)若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则μ的测量结果将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析：(1)对木质滑块由力的平衡条件和滑动摩擦力公式可得F＝μMg，其中F为弹簧测力计示数，M为滑块和砝码总质量，当M＝300 g＝0.3 kg时，F＝1.35 N，则μ＝≈0.459。 (2)根据实验数据和动摩擦因数的计算公式，可以看出在其他条件不变的情况下，滑动摩擦力F(即弹簧测力计的示数)与接触面上压力Mg成正比；由表格数据可知，当M增大时，μ基本不变，故μ与接触面上压力的大小无关。 (3)由题意知μ的测量结果μ测＝，即，若挂钩高于定滑轮，细线对滑块的拉力斜向下，受力分析如图所示， 水平方向有F cos θ＝f，竖直方向有F·sin θ＋Mg＝FN，又f＝μ实FN，联立解得μ的实际值μ实满足＝tan θ＋，则<，μ测>μ实，即μ的测量值会偏大。 答案：(1)0.459　(2)成正比　无关　(3)偏大 6．(2025·湖南高考)某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下： (1)用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，D＝________mm。 (2)在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔0.5 s闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示(图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是cm)。 (3)根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小v＝________ m/s(保留2位有效数字)。 (4)小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力f＝kDv(k为与液体有关的常量)，已知小球密度为ρ，液体密度为ρ0，重力加速度大小为g，则k的表达式为k＝______________(用题中给出的物理量表示)。 (5)为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析：(1)根据图1可知小球直径 D＝2 mm＋20.7×0.01 mm＝2.207 mm。 (3)由图2可知A、E两点间的距离为 x＝(7.02－5.00)×10-2 m＝2.02×10-2 m 时间为t＝4t0＝4×0.5 s＝2 s 所以速度为 v＝≈0.010 m/s。 (4)小球匀速运动，根据受力平衡有 ρgV＝ρ0gV＋f 球的体积公式为V＝πR3＝π 整理可得k＝。 (5)根据(4)可知v∝D2，所以换成直径更小的同种材质小球，速度将减小。 答案：(1)2.207　(3)0.010　(4) (5)减小 $