4．测下落高度时，要从第一个打点测起，并且各点对应的下落高度要一次测量完．

3．实验中，需保持提纸带的手不动，且保证纸带竖直，待接通电源，打点计时器工作稳定后，再松开纸带．

2．应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．

1．打点计时器要稳定地固定在铁架台上，打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，以减小摩擦阻力．

2．速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度v_t＝_2t.计算打第n个点瞬时速度的方法是：测出第n个点的相邻前后两段相等时间T内下落的距离x_n和x_n＋1，由公式v_n＝或v_n＝算出，如图5－6－1所示．

图5－6－1

实验器材

铁架台(含铁夹)，打点计时器，学生电源，纸带，复写纸，导线，毫米刻度尺，重物(带纸带夹)．

注意事项

1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能和动能互相转化，但总的机械能保持不变．若物体某时刻瞬时速度为v，下落高度为h，则重力势能的减少量为mgh，动能的增加量为mv²，看它们在实验误差允许的范围内是否相等，若相等则验证了机械能守恒定律．

5．(2012·广东高考)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．

(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)．

(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L₀；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆.数据如下表．

代表 符号	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5[来源:]	L6
数值 (cm)	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．

(3)图2－4－12是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L₀”或“L_x”)．

图2－4－12

(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s²)

[解析]　(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．

(2)弹簧静止时，记录原长L₀；表中的数据L₃与其他数据有效位数不同，所以数据L₃不规范，标准数据应读至cm位的后两位，最后一位应为估计值，精确至mm位，所以刻度尺的最小分度为1 mm.

(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x为0，所以x＝L₁－L_x.

(4)由胡克定律F＝kΔx知，mg＝k(L－L_x)，即mg＝kx，所以图线斜率即为劲度系数k＝＝ N/m＝4.9 N/m，同理砝码盘质量m＝

＝ kg＝0.01 kg＝10 g.

[答案]　(1)竖直　(2)静止　L₃　1 mm　(3)L_x

(4)4.9　10

4．(2011·安徽高考)为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图2－4－11上标出(g＝9.8 m/s²)

图2－4－11

(1)作出m－l的关系图线；

(2)弹簧的劲度系数为________N/m.

[解析]　(1)应使尽量多的点在同一条直线上．

(2)由胡克定律F＝kx，得k＝，即图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图象得k＝0.258(0.248～0.262)．

[答案]　(1)如图所示

(2)0.258(0.248～0.262)

3．在“探究弹力和弹簧伸长量的关系并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图2－4－9所示，所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．

图2－4－9

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据在坐标图2－4－10中描点，请作出F－L图线．

图2－4－10

(2)由此图线可得出该弹簧的原长L₀＝________cm，劲度系数k＝________N/m.

(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．

(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．

优点在于：________________________________________________________________________.

缺点在于：________________________________________________________________________.

[解析]　(1)用平滑的曲线将各点连接起来，如图所示：

(2)弹簧的原长L₀即为弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L₀＝5×10^－2 m＝5 cm.

劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m.

(3)记录数据的表格如下：

(4)优点是：避免弹簧自身所受重力对实验的影响．

缺点是：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差增大．

[答案]　(1)见解析图　(2)5　20　(3)见解析　(4)避免弹簧自身所受重力对实验的影响　弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差增大

B组　高考题组

2. (2014·山西平遥中学模拟)某研究小组用如图2－4－7所示装置做探究弹力和弹簧伸长量关系的实验．他们先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下(重力加速度g＝9.8 m/s²)：

图2－4－7

(1)根据所测数据，在图2－4－8坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线．

图2－4－8

(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在________范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为________N/m.

[解析]　(1)这是一个用图象法处理实验数据的问题，利用有关数据作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线．

(2)从图中可以看出，在0～4.9 N范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律，计算得到劲度系数大小为26 N/m.

[答案]　(1)如图所示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)0～4.9 N　26