2. 2008年全国一卷第22.Ⅰ.题： 验证机械能守恒定律.

如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律.

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有　　　　　 (在答题卡上对应区域填入选项前的编号)

①物块的质量m1、m2；

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；

③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；

④绳子的长度.

(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：

①绳的质量要轻：

②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；

③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；

④两个物块的质量之差要尽可能小.

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是　　　　　　　 。(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)

(3)写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 .

解析与答案:(1)设A下降的高度为h, 下落这段距离所用的时间为t, 速度为V, 机械能守恒的表达式为

, ,

物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间与物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间相等，所以选① ②或 ① ③

(2)① ③

(3)对同一高度进行多次测量求平均值，或选取受力后伸长尽量小的绳。

验证性实验是高中物理的传统性实验，验证机械能守恒定律和验证动量守恒定律是高中物理教科书中要求的实验，但以下3题都用了和教科书不同的方法，教科书中验证机械能守恒定律是用自由落体，验证动量守恒定律是用斜槽平抛，今年的题目中分别用的是斜槽平抛、滑轮(物理上叫阿特伍德机)验证机械能守恒定律，用双摆验证动量守恒定律，可谓推陈出新，旧瓶装新酒。

1. 2008年江苏第11题： 验证机械能守恒定律 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

　 　⑴若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2

＝　　　(用H、h表示)．

　 　⑵该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

请在坐标纸上作出s2－h关系图．

⑶对比实验结果与理论计算得到的s2－h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率　　　　　 (填“小于”或“大于”)理论值．

⑷从s2－h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是　　　 　　　　　　　　　　　　．

解析: (1)

解得:

(2)描点作图

(3) 小于

(4) 摩擦

答案：11、⑴4Hh；⑵见图；⑶小于；摩擦，转动(回答任一即可)

4. 2008年广东省物理卷第15题: 探究一种热敏电阻的温度特性

某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表，待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．

⑴若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性，请你在下图的实物图上连线．

⑵实验的主要步骤：

①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；

②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，　　　　　 ，　　　　　 ，断开开关；

③重复第②步操作若干次，测得多组数据．

⑶实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得上图的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝　　　　 +　　　　 t(Ω)(保留3位有效数字)

解析: (3) 延长图线,得截距为100Ω, 取两点,如(10,104), (50,120)求斜率,所以R=100+0.395 t

答案：15．(1)图略

(2)记录电压表电压值、温度计数值

(3)R=100+0.395 t

3] 根据,得.

答案：10、⑴1.200；⑵不满足，R与S2反比(或RS2＝常量)；⑶19

3. 2008年江苏省物理卷第10题: 探究导线在质量相同时，电阻与截面积的关系

某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：

⑴用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示．读得

直径d＝　　mm．(见上)

⑵该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：

　　　 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．

　⑶若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7 Ω·m，则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l＝　　 m(结果保留两位有效数字)

解析:[2] 计算结果见下表

如果满足反比关系,应有导线的电阻R与截面积S的乘积为定值,经计算不是. RS2＝常量,所以R与S2反比.

2. 2008年北京第22.⑵题： 探究弹力和弹簧伸长的关系

某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．

①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是　　　 和　　　　 ．

测量记录表：

②实验中，L3和L2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中．

③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1＝L4－L0＝6.90 cm，d2＝L5－L1＝6.90 cm，d3＝L6－L2＝7.00 cm．

请你给出第四个差值：d4＝　　　　 ＝　　　　　 cm．

④根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL．ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：ΔL＝　　 　　　　　　　　　，代入数据解得ΔL＝　　　　 cm．

⑤计算弹簧的劲度系数k＝　　　　　 　N/m．(g取9.8 m/s2)

解析与答案：

⑵①L5；　 L6　 因为它们读数的位数少。

②6.85(6.84-6.86)；　 14.05(14.04-14.06)

③L7－L3；　　　　　　　 7.20(7.18-7.22)

④；1.75

⑤28

探究性实验，是新课标、新教科书的特色之一，今年的高考，就突出了探究性实验。探究性实验的特点是：展示实验的过程和方法，这个过程，不仅是实验过程(实验步骤)，还包括数据处理的过程和由实验数据得出实验结论的过程，也就是模拟物理学家探究物理规律的过程，以提高学生的探究能力进而提高创新能力。以下的4道探究性实验题，都包含用实验数据推出规律的过程，是以前的实验题中少见的。

1. 2008年广东第16题： 探究“动能定理”

某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50 Hz．

⑴实验的部分步骤如下：

①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；

②将小车停在打点计时器附近，　　　　 ，　　　　 ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，　　　　　 ；

③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．

⑵图1是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．

⑶在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，　　　　　　　　 ________做正功，　　　　 做负功．

⑷实验小组根据实验数据绘出了图2中的图线(其中Δv2＝v2－v02)，根据图线可获得的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和　　　　　　　　　 ．

表1纸带的测量结果

解析: (1)②接通电源、释放小车　　 断开开关

(2) 从尺上读数,C:6.06cm, 减去O点读数1.00 cm ,得C点的S值5.06cm

C点速度

钩砝的重力做正功,　　 小车受摩擦阻力做负功

小车初末速度的平方差与位移成正比,即

要验证“动能定理”，即还需要测量的物理量是摩擦力f和小车的质量M.

答案：16．(1)②接通电源、释放小车　　 断开开关

(2)5．06　　 0．49　　 (3)钩砝的重力　　 小车受摩擦阻力

(4)小车初末速度的平方差与位移成正比　 小车的质量

3] 根据牛顿定律

解得

偏大,因为纸带与打点计时器也有摩擦力.

答案：22.Ⅱ、⑴0.495-0.497 m/s2；　 ⑵①CD； ②天平；

　 ⑶,

2] ① 先推出公式(见[3]) 知选CD　 ②天平

3. 2008年宁夏第22.Ⅱ、题： 测量滑块与木板之间的动摩擦因数

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a＝　　　　　　　　　 (保留三位有效数字)．

⑵回答下列两个问题：

　　　 ①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　　 ．(填入所选物理量前的字母)

　　　　 A．木板的长度l　　　　 B．木板的质量m1　　 C．滑块的质量m2　　　

D．托盘和砝码的总质量m3　　　 E．滑块运动的时间t

②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是　　　　　　 ．

　　 ⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝　　　　　 (用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)．与真实值相比，测量的动摩擦因数　　　　 (填“偏大”或“偏小” )．写出支持你的看法的一个论据：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

解析: [1],其中, ,

,代入数据得.