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验结果的是 。
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 。 a．可以改变滑动摩擦力的大小 b．可以更方便地获取多组实验数据 c．可以比较精确地测出摩擦力的大小 d．可以获得更大的加速度以提高实验精度
【命题立意】本题属于创新性实验，以教材中学生实验“探究加速度与力的关系”为原型，体现了高考源于课本，但又高于课本的理念，主要考查“探究加速度与力的关系”的实验原理、数据处理、误差分析等知识点。
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析： 实验原理
【规范解答】①木块在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，由d?数据处理 误差分析 122dat可知：a?2。2t为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量d、t，取平均值。 ②该实验原理与教材实验原理类似，同样需要满足木块的质量M远大于矿泉水瓶的质量m，此时可认为绳上的拉力T近似等于弹簧秤示数F1。本实验中没有平衡摩擦力，但通过题意可知受到的摩擦力为F0，木块受到的合外力为（F1- F0）。图像反映的是a与F1的关系，而不是a与（F1- F0）的关系，所以图像不过原点。当F1增大时，即矿泉水瓶的质量m增大时，实验的前提条件不再满足，此时a越大，绳上的拉力T就越小于弹簧秤示数F1，加速度增加的就越慢，图线向下弯曲，c正确。
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是可以更方便地获取多组实验数据和比较精确地测出摩擦力的大小，b、c说法是正确的。两种实验方法都可以改变滑动摩擦力的大小，a错误；通过②中分析可以知道当加速度增大时，实验条件便不再满足，此时实验误差变大，d说法错误。
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【答案】
2.（2010·四川理综·T22）（2）有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。（已知当地的重力加速度为9.791m/s2）
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm C.49.6mm 53.5mm 57.3mm
B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
【命题立意】结合验证机械能守恒定律考查纸带类实验数据处理能力 【思路点拨】匀变速运动相邻的相等时间内的距离之差?s?gT2
【规范解答】选C，验证机械能守恒采用重锤的自由落体运动实现，所以相邻的0.02s内的位移增加量为
?s?gT2?9.791?0.022?3.9mm
3.（2010·新课标全国卷·T22）（4分）图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______ 。（填入正确选项前的字母）
A．米尺 B. 秒表 C. 0～12V的直流电源 D. 0～12V的交流电源 （2）实验中误差产生的原因有______ 。（写出两个原因）
【命题立意】本题以验证机械能守恒定律的学生实验命题，考查考生对实验器材的选择和实验误差的分析。
【思路点拨】在了解实验装置和实验原理的基础上，选择所需实验仪器和进行实验误差分析即可得到
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正确答案。
【规范解答】（1）用A项米尺测量长度，用D项交流电源供打点计时器使用。（2）纸带与打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时选取的始末两点距离过近；交流电频率不稳定。
【答案】（1）AD（2）纸带与打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化时，选取始末两点距离过近；交流电频率不稳定。
4.（2010.海南理综T14）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：
(1)实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l?________mm； ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s?__________m；
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2； ⑤从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。 (2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式： ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为
?t1和?t2；
v1?__________和v2?________。
②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为
Ek1?___________和Ek2?__________。
③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少
?EP?__________(重力加速度为g)。
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(3)如果
?EP?______________，则可认为验证了机械能守恒定律。
【命题立意】利用气垫导轨、光电门验证机械能守恒定律
【思路点拨】用光电门测量速度，天平测量质量，刻度尺测量下落距离，从而验证动能的增加等于重力势能的减少。
【规范解答】由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度，挡光条的宽度l可用游标卡尺测量，挡光时间?t可从数字计时器读出，因此，滑块过光电门的瞬时速度为
l，由?t于质量事先已用天平测出，所以，滑块的动能就是已知数了。测出动能的增加值，测出重力势能的减小值，在误差范围内相等，就验证了机械能守恒定律。
【答案】 （1）②9.30
③60.00(答案在59.96~60.04之间的，也给分)
ll?t?t（2）①1，2
1l1l(M?m)()2(M?m)()2?t2 2?t1，2 ②
③ (3)
mgs
Ek2?Ek1
4.(2009·山东高考)某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如图7-2-10实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.
(1)为完成该实验，下述操作中必需的是__________. a.测量细绳的长度
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b.测量橡皮筋的原长
c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是 ______________________________________________.
【解析】(1)根据实验目的和要求，无需测量细绳的长度，a操作没必要.在画力的平行四边形时，需要知道力的大小和方向及结点位置，故b、c、d是必须的.
(2)利用现有器材，若要改变条件再次验证，可以更换不同的小重物，以改变合力的大小，从而改变分力的大小和方向，再做平行四边形，即可验证力的平行四边形定则. 答案:(1)bcd (2)更换不同的小重物
5.(2009·天津高考)如图7-2-11所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需_______（填字母代号）中的器材. A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺
(2)通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作________图象，其纵轴表示的是_________，横轴表示的是________. 【解析】本题考查用打点计时器测重力加速度，涉及器材的选取和用图象处理数据的方法.
(1)打点计时器需接交流电源.重力加速度与物体的质量无关，所以不需要天平和砝码.计算速度需要测相邻计数点间的距离，需要刻度尺，选D.