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第 16 讲 力学实验
命题规律 1.命题角度：(1)探究小车速度随时间变化的规律；(2)探究加速度与物体受力、
物体质量的关系；(3)验证机械能守恒定律；(4)验证动量守恒定律；(5)探究弹簧弹力与形变
量的关系；(6)探究两个互成角度的力的合成规律；(7)探究平抛运动的特点；(8)探究向心力
大小与半径、角速度、质量的关系；(9)用单摆测量重力加速度的大小.2.常用方法：控制变
量法、等效替代法、图像法．
考点一 纸带类和光电门类实验
实验 装置图 实验操作 数据处理
1.判断物体是否做
1.细绳与长木板平行 匀变速直线运动
探究小 2.释放前小车应靠近打 2.利用平均速度求
车速度 点计时器 瞬时速度
随时间 3.先接通电源，再释放 3.利用逐差法求平
变化的 小车，打点结束先切 均加速度
规律 断电源，再取下纸带 4.作速度—时间图
4.钩码质量适当 像，通过图像的斜
率求加速度
1.补偿阻力，垫高长木
板使小车能匀速下滑
2.在补偿阻力时，不要
探究加 把悬挂槽码的细绳系
1.利用逐差法或v－
速度与 在小车上，实验过程
t图像法求a
物体受 中不用重复补偿阻力
2.作出a－F图像和
力、物 3.实验必须保证的条
a－图像，确定a与
体质量 件：小车质量m≫槽
F、m的关系
的关系 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.竖直安装打点计时
1.应用v＝计算某
n
器，以减少摩擦阻力
时刻的瞬时速度
2.选用质量大、体积
验证机 2.判断mgh 与mv 2
小、密度大的材料 AB B
械能守
3.选取第1、2两点间
－mv
A
2是否在误差
恒定律
允许的范围内相等
距离接近2 mm的纸
3.作出v2－h图像，
带，用mgh＝mv2进行
求g的大小
验证
1.滑块速度的测
1.开始前调节导轨水平
验证动 2.用天平测出两滑块的
量：v＝
量守恒 质量 2.验证的表达式：
定律 3.用光电门测量碰前和 mv＋mv＝mv′
1 1 2 2 1 1
碰后的速度
＋mv′
2 2
例1 (2022·山东日照市一模)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．实验开始前
在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出．
滑块A和滑块B上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架(未画出)．实验开
始前，滑块A被弹射装置锁定，滑块B静置于两个光电门之间．
(1)打开控制开关，滑块A被弹出．数字计时器记录下挡光片通过光电门 1的时间Δt ，挡光
1
片先后通过光电门2的时间Δt 和Δt ，则滑块A(含挡光片)与滑块B(含挡光片)的质量大小关
2 3
系是m ________m (选填“大于”“等于”或“小于”)．
A B
(2)若滑块A和滑块B的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为______________(用
m 、m 、Δt、Δt、Δt 表示)．
A B 1 2 3
(3)若滑块A和滑块B的碰撞是弹性碰撞，则＝________(用Δt、Δt 表示)．
2 3
例2 (2022·河北张家口市高三期末)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能
守恒定律，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，操作步骤如下：
①用天平测量物块a的质量m 和物块b的质量m；
1 2
②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，用跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和物块b；
③把固定在物块 a上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块 a靠近打点计时器，先
________________，再________________；
④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示；
⑤更换物块重复实验．(1)请把步骤③补充完整；
(2)所用交变电源的频率为50 Hz，测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分
别为x＝6.00 cm、x＝8.39 cm、x＝10.81 cm、x＝13.20 cm、x＝15.59 cm、x＝18.01 cm，
1 2 3 4 5 6
相邻两个计数点间还有4个点未画出，打下计数点A时物块a和物块b运动的速度大小v ＝
A
________ m/s，打下计数点E时物块a和物块b运动的速度大小v ＝________ m/s；(结果均
E
保留三位有效数字)
(3)用天平测出物块a和物块b的质量分别为m 、m(m
