北京四中高考第一轮复习资料大全04

北 京 四 中

年 级：高 三 科 目：物 理 期 数：0131 编稿老师：曹树元 审稿老师：唐 挈 录 入：申容 校 对：刘艳娥

[本周教学内容]：实验总复习 一、（一）互成角度的两个力的合成

[实验目的]

验证力的合成的平行四边形定则。 [实验原理]

此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。

[实验器材]

方木板一块，弹簧秤两个，白纸，橡皮条一段，细绳套两个，图钉（若干），三角板，刻度尺，铅笔。

[实验步骤]

1、用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。

2、用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。

图1

3、用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图1所示）。

4、用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数，在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。

5、只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向，按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。

6、比较F'与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。

7、改变两个分力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次，比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。

1

[注意事项]

1、弹簧秤使用前应将弹簧秤水平放置，然后检查、矫正零点，需了解弹簧秤的量程、单位和最小刻度，读数时视线要对刻度盘。

2、选择弹簧秤时，可将两弹簧秤自由端钩在一起，沿水平方向拉伸，看两个读数变化是否一样，若一样即适用。

3、用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。

4、不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条，要反复做几次橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。

5、可用两根橡皮条并联使用以增大其劲度系数。

6、同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。 7、白纸不要选得过小，画力的图示时应选择适当的单位长度，尽可能使图画得大一些。

8、严格按力的图示要求和几何方法作出力的合力。

9、A点应选在靠近木板上边中点为宜，以使O点能确定在纸的上侧。

（二）测定匀变速直线运动的加速度 （含练习使用打点计时器） [实验目的]

1、练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动。 2、掌握判断物体是否作匀变速运动的方法。 3、测定匀变速直线运动的加速度。 [实验原理]

1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点子就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点子之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。

2、由纸带判断物体做匀变速运动的方法：如图2所示，0、1、2??为时间间隔相等的各记数点，s1、s2、s3、??为相邻两记数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=??=c(恒量)，即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。

图2

3、由纸带求物体运动加速度的方法：

（1）用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为

2

相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=

s5?s2s6?s3s4?s1, a=, a=, 再232223T3T3T算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度。

（2）用v-t图像法：即先根据v0=

sn?sn?1求出打第n点时纸带的2T瞬时速度，后作出v-t图像，图线的斜率为物体运动的加速度。

[实验器材]

打点计时器；纸带；复写纸片；低压交流电源；小车；细绳；一端附有滑轮的长木板；毫米刻度尺；钩码；导线。

[实验步骤]

图3

1、把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图3所示。

2、把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。

3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让上车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。

4、选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好记数始点，标明记数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值，还可求出各计数点对应的速度，作v-t图像，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。

[注意事项]

1、小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围清楚地取7～8个记数点为宜。

2、要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，纸带打完后及时断开电源。

3、每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸片换个位置，以保证打点清晰。

3

4、应区别计时器打出的点与人为选取的记数点（一般把计时器打出的5个点作为1个记数点）。选取的记数点不少于6个。

5、不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕（可先统一量出到记数起点0之间的距离），读数时应估读到毫米以下一位。

（三）验证牛顿第二定律 [实验目的]

验证牛顿第二定律，即物体质量一定时，加速度与作用力成正比，作用力一定时，加速度与质量成反比。

[实验原理]

1、如图1所示装置，保持小车总质量不变，改变小桶内砂的质量，从而改变细线对小车的牵引力，测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与合外力成正比。

2、保持小桶和砂的总质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的总质量，测出小车的对应加速度，作出加速度和质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。

[实验器材]

附有定滑轮的长木板；小车；砝码；细线；小桶；砂；打点计时器；纸带及复写纸片；低压交流电源；导线；天平（带有一套砝码）；毫米刻度尺；垫木。

[实验步骤]

1、用天平测出小车和小桶的质量M和M'，把数据记录下来。 2、按图4把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。

图4

3、平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。

4、在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量m和m'记录下来，把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，即下纸带，在纸带上写上编号。

5、保持小车的质量不变，改变砂的质量（要用天平称量），按步

4

骤4再做几次实验。

6、算出每条纸带对应的加速度的值。

7、用纵坐标表示加速度a, 横坐标表示作用力[即砂和桶的总重力(M'+m')g]。根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，作图线，若图线为一直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力或正比。

8、保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度。用纵坐标表示加速度a, 横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数

1，在坐标平面上根据实M?m验结果画出相应的点并作图线，若图线为一条直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。

[注意事项]

1、在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源，用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。

2、砂和小桶的总质量最好不超过小车和砝码的总质量的作a-1。 103、在研究加速度和质量的关系时，不是作a-(M+m)图像，而是

1图象，因为a-(M+m)图象是一条曲线，难以确定a与(M+m)M?m的函数关系。

4、每次打过点的纸带上要及时写上编号，使之与记录的小车和砝码的质量、小桶和砂的质量相对应，防止在分析数据时发生错误。

5、作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别偏离的点可舍去。

6、准备释放小车时，小车应靠近打点计时器，小桶不宜离地面太近，应该在接通电源后再放小车，当小车接近滑轮时用手按住小车。

二、

[巩固练习]（一）

1、本实验中所说的合力与两分力具有相同的效果，是指下列说法中的（ ）

A、弹簧秤的弹簧被拉长。

B、固定橡皮条的图钉受拉力产生形变。 C、细绳套受拉力产生形变。

D、使橡皮条在某一方向上伸长某一长度。

2、在本实验中，橡皮条的一端固定在A点，另一端被两个弹簧秤拉到O点，两弹簧秤读数分别为F1和

5

F2，细绳方向分别与OA直线延长线的夹角为α1和α2，如图5以下说法正确的是（ ）

A、O点位置不变，合力不变。

B、用平行四边形定则求得的合力F一定沿OA直线方向。 C、若不改变O和α1, F1增大，F2必减小。 D、合力F必大于F1或F2。

3、在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中错误的是（ ） ．．A、同一次实验过程中，O点位置允许变动。

B、在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度。

C、实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点。

D、实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取900不变，以便于算出合力的大小。

4、如图6所示，使弹簧II从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转动，在此过程中，保持结点位于O点不变，保持弹簧秤I的拉伸方向不变，那么，在全过程中关于弹簧秤I、II的读数F1和F2的变化是（ ）

A、F1增大，F2减小。 B、F1减小，F2增大。

C、F1减小，F2先增大后减小。 D、F1减小，F2先减小后增大。

5、在本实验中，如图7所示，用A、B两弹簧秤拉橡皮条结点O，使其拉于E处，此时（α+β）=900，然后保持A的读数不变，当α角由图中所示的值逐渐减小时，要使结点仍在E处，可采取的办法是（ ）

A、增大B的读数，减小β角。 B、减小B的读数，减小β角。 C、减小B的读数，增大β角。 D、增大B的读数，增大β角。

6、在本实验中，采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差？（ ）

A、两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些。 B、两个分力F1、F2间的大小要尽量大些。 C、拉橡皮条的细绳要稍长一些。

D、实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌

6

子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同。

7、在本实验的操作过程中，必须使分力与合力处于同一平面内，其理由是________________________________。

8、做本实验时，除了方木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮条、铅笔和刻度尺外，还需要的器材有________________。

9、某小组做本实验时得出如图8所示的图（F'与A、O共线），其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中________是F1与F2合力的理论值；________是F1和F2合力的实验值。需要进行比较的是________和________。通过本实验可以验证。

10、在验证“互成角度两个力合成”的实验中，如果将两个细绳套换成两根橡皮条，那么实验结果变不变

呢？答：________；如果实验中所用的橡皮条已经“疲劳”（即形变不能完全恢复），按实验步骤先测得F1和F2并作出合力F，再测出F'，那么F与F'相比较，大小方向是否相同？答：大小________，方向________。（填“相同”或“不相同”）。

11、用两个弹簧秤把橡皮条拉到一定长度并记下结点O后，再改用一个弹簧秤时，也要把橡皮条拉到同一结点O的理由是________。

[巩固练习]（二）

1、电磁打点计时器是一种使用________电源的计时仪器，它的工作电压是________V，如图9所示，A是________，B是________，C是________，D是________，E是________，F是________。

图9

2、根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（ ）

A、时间间隔 B、位移 C、加速度 D、平均速度

3、一个学生在用打点计时器做测定匀速直线运动加速度的实验

7

时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为（ ）

A、打点计时器错接在直流电源上。 B、电源电压不稳定。 C、电源的频率不稳定。 D、打点针压得过紧。

4、做“练习使用打点计时器”的实验时，根据打出点的纸带判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（ ）

A、可以通过测出每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断。 B、应通过测出纸带表示的运动的全路程来判断。 C、必须通过计算任意两点间的平均速度来判断。 D、必须通过计算全程的平均速度来判断。

5、在测定匀变速直线运动加速度的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上________________。

A、把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。

B、把打点计时器固定在木块的没有滑轮的一端，并连好电路。 C、换上新的纸带，再重做两次。

D、把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。

E、先使小车在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动。

F、把一条细绳栓在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。

G、断开电源，取出纸带。

6、图10是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个记数点，图上注明了他对各记数点间距离的测量结束。

图10

（1）为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm） s2-s1 s3-s2 s4-s3 s5-s4 s6-s5 ?s 各位移差与平均值最多相差________cm，即各位移差与平均值最多相差________%，由此可以得出结论；小车的位移在________范围内相等，所以小车的运动是________。

（2）根据匀变速直线运动的规律，可以求得物体的加速度

8

?s2

=________m/s。 T2s?ss?s（3）根据an-3=n2n?3，可以求出a1=421=________m/s2,

3T3Ts?ss?sa2=522=________m/s2, a3=623=________m/s2, 所以，

3T3Ta?a?aa=123=________m/s2。

3a=

7、在研究匀变速直线运动的实验中，如图11所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。

图11

A、根据________可判定小球做________运动。

B、根据________计算各点瞬时速度，且vA=________m/s, vB=________m/s, vC=________m/s, vD=________m/s, vE=________m/s.

C、在图12所示坐标中作出小车的v-t图线，并根据图线求出a=________.

D、将图线延长与纵轴相交，交点

的速度是________，此速度的物理意义是________。

8、图13是打点计时器打出的纸带，图中A、B、C、D、E、F等是按时间顺序先后打出的记数点（每两个记数点间有四个实验点未画出），用刻度尺量出AB、EF之间距离分别为2.40cm和0.8cm，那么小车的加速度大小是________，方向是________。

9、打点计时器原来工作电压的频率是50Hz，如果用它来测定匀变速运动的加速度时，实验者不知工作电压的频率变为小于50Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是________（填“偏大”或“不

9

变”、“偏小”）

[巩固练习]（三）

1、在验证牛顿第二定律的实验中备有下列器材。

A、打点计时器；B、天平；C、秒表；D、低压直流电源；E、纸带；F、细线；G、砝码；H、重锤；I、小车；J、砂和小桶；K、垫木；L、导线。

实验的研究对象是________，实验中不需要的器材是________，缺少的器材是________。

2、在本实验中，下列做法和理由正确的是（ ） A、实验中所用电源为低压直流电源。 B、可以将装有砂子的小桶用钩码代替，这样会使实验更加方便。

C、实验结果不用a-M图象，而用a-1图象，是为了便于根据M图象直观地作出判断。

D、小车运动的加速度可用天平测出小桶和砂的质量（M'和m'）以及小车质量M后直接用公式a=

(M?M')g求出[(M'+m')<

A、没有平衡摩擦力，且上车质量较大。 图13

B、平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大。 C、平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大。 D、平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大。 4、在本实验中，下列说法正确的是（ ）

A、平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装砂。

B、实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大小砂和小桶的质量。

C、实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比。

D、平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力。

10

5、在做验证牛顿第二定律的实验时，某学生将实验装置如图14安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有三个明显的错误：（1）________；（2）________；（3）________。

图14

6、在做本实验时，按实验要求装置好器材后，应按一定的步骤进行实验，下列给出供选择的操作步骤：

A、保持小桶和砂的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次。

B、保持小车质量不变，改变小桶里砂子的质量，测出加速度，重复几次。

C、用天平测出小车和小桶的质量。 D、在长木板有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木，平衡摩擦力。

E、根据测出的数据，分别画出a-F和a-1的图线。 MF、用秒表测出小车运动的时间。 G、将装有砂子的小桶用细线通过定滑轮系到小车上，接通电源，释放小车，在纸带上打下一系列的点。

以上步骤中，不必要的步骤是：________，正确步骤的合理顺序是：_______。（填空写代表字母）

7、在验证牛顿第二定律的实验中，打出如图所示的纸带，如果只测出图示数据，则小车运动的加速度是________m/s2。（所用交变电源频率为50Hz）

[本周巩固练习参考答案]： （一）

1、D 2、A 3、ACD 4、D 5、B 6、BCD

11

7、因为力的平行四边形定则是研究同一平面内的三个力的关系的，若合力与两个分力不共面，则测出的合力不是两个分力的合力，因而产生误差。

8、两个弹簧称，一个三角板。 9、F'; F; F; F'; 力的平行四边形定则 10、不变；不同；相同。

11、使橡皮条达到同样长度，也就是产生同样的形变，说明合力与两个分力的作用效果相同。

（二）

1、交流电流；4-6；线圈；振动片；振针；纸带；接线柱；水磁体。2、AB 3、D 4、A 5、DBFAEGC；D

6、（1）1.60; 1.55; 1.62; 1.53; 1.16; 1.58; 0.05; 3.16;任意两个连续相等的时间里，在误差允许的；匀加速直线运动；（2）1.58 （3）1.59; 1.57; 1.59; 1.58;.

7、A △S=aT2; 匀变速直线

B vn=

C 3.5m/s2 D 0.53m/s

开始计时小车的速度 8、0.39m/s2, AF方向 9、偏大 （三）

1、小车；CDH；附有定滑轮的长木板低压交流电源，毫米刻度尺。 2、C 3、C 4、BD 5、（1）没有平衡摩擦力；（2）不应挂钩码，应挂装有沙子的小桶。（3）细线太长，悬挂物离地面太近。 6、F；CDGABE 7、0.55

sn?sn?1dn?1?dn?1=, 0.525; 0.875; 1.225; 1.575; 1.925 2T2T 12

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