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高考物理 专题六 第一讲 力学实验课件PPT
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这是一份高考物理 专题六 第一讲 力学实验课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了栏目索引，教材原型实验，综合创新实验等内容，欢迎下载使用。
热点1 两种测长度仪器的使用及读数方法1．螺旋测微器读数时要估读，以毫米为单位，小数点后必须为3位，同时注意固定刻度上的半刻度是否露出。2．游标卡尺不估读，以毫米为单位，10分度游标卡尺读数结果小数点后只有1位，20分度和50分度游标卡尺读数结果小数点后有2位。
[练1] 如图甲、乙所示的两把游标卡尺，它们的读数依次为________mm、________mm。答案：17.5 23.35
[练2] 在测定一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲、乙所示，校零时的读数为________mm，测得合金丝的直径为________mm。答案：0.002 0.644(0.642～0.646均可)
热点2 通过测“速度”进行探究、验证的四个实验(纸带类)1.测量速度
(2)图像法：直线的斜率为物体运动的加速度。
(2)甲同学从打出的纸带中选出符合要求的一条纸带，如下图所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点。测出C、D、E点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，由此可计算出打点计时器打下D点时重物下落的瞬时速度vD＝________m/s(保留3位有效数字)。用m表示重物的质量，在误差允许的范围内，若满足表达式mgh2＝________________，则可认为重物下落过程中机械能守恒(用给出的已知物理量的符号表示)。
(3)乙同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，进而描绘出h图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于________________________________________。
“纸带”类实验三个关键点(1)区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点，计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点法是一样的；(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源，打点稳定后，再释放纸带；(3)实验数据处理可借助图像，充分利用图像斜率、截距等的物理意义。
[练3] [探究加速度与物体所受合外力的关系](2023·上海卷)如图所示，是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置，实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力。先测出钩码所受的重力为G，之后改变绳端的钩码个数，小车每次从同一位置释放，测出挡光片通过光电门的时间Δt。(1)实验中__________测出小车质量m车。A．必须 B．不必
(2)为完成实验还需要测量①_____________________；②_____________________________________________________。(3)实际小车受到的拉力小于钩码的总重力，原因是________________________________________________________。(4)若导轨保持水平，滑轮偏低导致细线与轨道不平行，则细线平行时加速度a1，与不平行时加速度a2相比，a1________(填“大于”“小于”或“等于”)a2。答案：(1)B (2)小车释放点到光电门的距离x 遮光条的宽度d (3)钩码有向下的加速度，拉力小于重力 (4)大于
[练4] [验证动量守恒定律](2022·天津卷)某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
(1)为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为________mm。(2)下列关于实验的要求正确的是________。A．斜槽的末端必须是水平的B．斜槽的轨道必须是光滑的C．必须测出斜槽末端的高度D．A、B的质量必须相同
(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为________、________。(填落点位置的标记字母)答案：(1)10.5 (2)A (3)M P
热点3 四个其他探究、验证类实验1．“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验(1)操作：弹簧竖直悬挂；待钩码静止时测出弹簧长度。实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过其弹性限度。(2)作图：画图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线两侧。距离直线过远的点应舍弃。2．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验(1)等效：每次拉伸结点的位置O必须保持不变。(2)拉力：记下每次各力的大小和方向。
3．“探究平抛运动的特点”实验(1)安装：实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，木板必须处在竖直平面内，且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球的运动靠近木板但不接触。(2)释放：小球每次必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下，因此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板。4．“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”实验(1)探究方法：控制变量法。①保持ω、r相同：探究发现向心力大小F与小球质量m的关系：F∝m；
[例2] 某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：两个轻质弹簧A和B、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。实验步骤如下：(1)用刻度尺测得弹簧A的原长为6.00 cm，弹簧B的原长为8.00 cm；
(2)如图甲所示，分别将弹簧A、B悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为m＝100 g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A的长度为6.98 cm，弹簧B的长度为9.96 cm。重力加速度g取9.8 m/s2，忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为kA＝________N/m，kB＝________N/m；
(3)如图乙所示，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M点，另一端系两根细线，弹簧A、B一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧A、B，把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅笔描下结点位置并记为O。测得此时弹簧A的长度为8.10 cm，弹簧B的长度为11.80 cm，并在每条细线的某一位置用铅笔记下点P1和P2；(4)如图丙所示，取下弹簧A，只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到O点，测得此时弹簧B的长度为13.90 cm，并用铅笔在此时细线的某一位置记下点P，此时弹簧B的弹力大小为F′＝________N(保留3位有效数字)；
(5)根据步骤(3)所测数据计算弹簧A的拉力FA、弹簧B的拉力FB，在图丁中按照给定的标度作出FA、FB的图示，根据平行四边形定则作出它们的合力F的图示，测出F的大小为________N(保留3位有效数字)；(6)再在图丁中按照给定的标度作出F′的图示，比较F与F′的大小及方向的偏差，若均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。答案：(2)100 50 (4)2.95 (5)见解析图甲 2．90(2.85～2.95均正确) (6)见解析图乙
[练5] [探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系](2023·浙江1月选考)“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。(1)采用的实验方法是________。A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
(2)在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________________(填“线速度大小”“角速度平方”或“周期平方”)之比；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值________(填“不变”“变大”或“变小”)。答案：(1)A (2)角速度平方 不变
[练6] [探究平抛运动的特点](2023·北京卷)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。(1)关于实验，下列做法正确的是________(填选项前的字母)。A．选择体积小、质量大的小球B．借助重垂线确定竖直方向C．先抛出小球，再打开频闪仪D．水平抛出小球
(2)图甲所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做____________运动；根据___________________________________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。
(3)某同学使小球从高度为0.8 m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动(每秒频闪25次)，最多可以得到小球在空中运动的________个位置。
(4)某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个位置的坐标值(x1，y1)、(x2，y2)，如图丙所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为________。
力学实验综合性创新题的三个特点1．力学规律的综合性：运动学规律、力学知识和力学模型的综合。2．实验技能的基本性：实验方法(控制变量法、等效思维)、数据处理方法(图像法、逐差法)的融入。3．试题形式的变换性：实验目的和实验原理的迁移，实验器材的等效替换，实验条件的改变，实验方法、数据处理的变换及情境设置的创新；由单一、基本的形式向综合、开放的形式发展。
[例3] (2021·辽宁卷)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力(f)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f＝kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图(a)所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10 cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h-t图像如图(b)中实线所示。
(1)由h-t图像可知，从计时开始小球近似做__________________运动。(2)已知液体密度ρ＝8.0×102 kg/m3，小球体积V＝5.0×10-10 m3、质量m＝4.0×10-6 kg，结合ht图像可得k＝________kg/s(浮力不能忽略，重力加速度g取9.8 m/s2)。(3)若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图(b)中的________(填“①”或“②”)虚线。答案：(1)匀速直线 (2)5.3×10-4 (3)①
[练7] [验证机械能守恒定律](2022·湖北卷)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的TmaxTmin图像是一条直线，如图乙所示。
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为________。(2)由图乙得：直线的斜率为________，小钢球的重力为________N。(均保留2位有效数字)(3)该实验系统误差的主要来源是________(单选，填正确答案标号)。A．小钢球摆动角度偏大B．小钢球初始释放位置不同C．小钢球摆动过程中有空气阻力答案：(1)－2 (2)－2.1 0.59 (3)C
[练8] [测物体的质量](2022·山东卷)在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。
主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00 cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题(均保留2位有效数字)：(1)弹簧的劲度系数为________N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a-F图像如图丙中 Ⅰ 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a-F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。答案：(1)12 (2)0.20 (3)0.13
热点1 两种测长度仪器的使用及读数方法1．螺旋测微器读数时要估读，以毫米为单位，小数点后必须为3位，同时注意固定刻度上的半刻度是否露出。2．游标卡尺不估读，以毫米为单位，10分度游标卡尺读数结果小数点后只有1位，20分度和50分度游标卡尺读数结果小数点后有2位。
[练1] 如图甲、乙所示的两把游标卡尺，它们的读数依次为________mm、________mm。答案：17.5 23.35
[练2] 在测定一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲、乙所示，校零时的读数为________mm，测得合金丝的直径为________mm。答案：0.002 0.644(0.642～0.646均可)
热点2 通过测“速度”进行探究、验证的四个实验(纸带类)1.测量速度
(2)图像法：直线的斜率为物体运动的加速度。
(2)甲同学从打出的纸带中选出符合要求的一条纸带，如下图所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点。测出C、D、E点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，由此可计算出打点计时器打下D点时重物下落的瞬时速度vD＝________m/s(保留3位有效数字)。用m表示重物的质量，在误差允许的范围内，若满足表达式mgh2＝________________，则可认为重物下落过程中机械能守恒(用给出的已知物理量的符号表示)。
(3)乙同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，进而描绘出h图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于________________________________________。
“纸带”类实验三个关键点(1)区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点，计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点法是一样的；(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源，打点稳定后，再释放纸带；(3)实验数据处理可借助图像，充分利用图像斜率、截距等的物理意义。
[练3] [探究加速度与物体所受合外力的关系](2023·上海卷)如图所示，是某小组同学“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置，实验过程中可近似认为钩码受到的总重力等于小车所受的拉力。先测出钩码所受的重力为G，之后改变绳端的钩码个数，小车每次从同一位置释放，测出挡光片通过光电门的时间Δt。(1)实验中__________测出小车质量m车。A．必须 B．不必
(2)为完成实验还需要测量①_____________________；②_____________________________________________________。(3)实际小车受到的拉力小于钩码的总重力，原因是________________________________________________________。(4)若导轨保持水平，滑轮偏低导致细线与轨道不平行，则细线平行时加速度a1，与不平行时加速度a2相比，a1________(填“大于”“小于”或“等于”)a2。答案：(1)B (2)小车释放点到光电门的距离x 遮光条的宽度d (3)钩码有向下的加速度，拉力小于重力 (4)大于
[练4] [验证动量守恒定律](2022·天津卷)某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
(1)为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为________mm。(2)下列关于实验的要求正确的是________。A．斜槽的末端必须是水平的B．斜槽的轨道必须是光滑的C．必须测出斜槽末端的高度D．A、B的质量必须相同
(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为________、________。(填落点位置的标记字母)答案：(1)10.5 (2)A (3)M P
热点3 四个其他探究、验证类实验1．“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验(1)操作：弹簧竖直悬挂；待钩码静止时测出弹簧长度。实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过其弹性限度。(2)作图：画图像时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线两侧。距离直线过远的点应舍弃。2．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验(1)等效：每次拉伸结点的位置O必须保持不变。(2)拉力：记下每次各力的大小和方向。
3．“探究平抛运动的特点”实验(1)安装：实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，木板必须处在竖直平面内，且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球的运动靠近木板但不接触。(2)释放：小球每次必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下，因此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板。4．“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”实验(1)探究方法：控制变量法。①保持ω、r相同：探究发现向心力大小F与小球质量m的关系：F∝m；
[例2] 某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，利用以下器材：两个轻质弹簧A和B、白纸、方木板、橡皮筋、图钉、细线、钩码、刻度尺、铅笔。实验步骤如下：(1)用刻度尺测得弹簧A的原长为6.00 cm，弹簧B的原长为8.00 cm；
(2)如图甲所示，分别将弹簧A、B悬挂起来，在弹簧的下端挂上质量为m＝100 g的钩码，钩码静止时，测得弹簧A的长度为6.98 cm，弹簧B的长度为9.96 cm。重力加速度g取9.8 m/s2，忽略弹簧自重的影响，两弹簧的劲度系数分别为kA＝________N/m，kB＝________N/m；
(3)如图乙所示，将木板水平固定，再用图钉把白纸固定在木板上，将橡皮筋一端固定在M点，另一端系两根细线，弹簧A、B一端分别系在这两根细线上，互成一定角度同时水平拉弹簧A、B，把橡皮筋结点拉到纸面上某一位置，用铅笔描下结点位置并记为O。测得此时弹簧A的长度为8.10 cm，弹簧B的长度为11.80 cm，并在每条细线的某一位置用铅笔记下点P1和P2；(4)如图丙所示，取下弹簧A，只通过弹簧B水平拉细线，仍将橡皮筋结点拉到O点，测得此时弹簧B的长度为13.90 cm，并用铅笔在此时细线的某一位置记下点P，此时弹簧B的弹力大小为F′＝________N(保留3位有效数字)；
(5)根据步骤(3)所测数据计算弹簧A的拉力FA、弹簧B的拉力FB，在图丁中按照给定的标度作出FA、FB的图示，根据平行四边形定则作出它们的合力F的图示，测出F的大小为________N(保留3位有效数字)；(6)再在图丁中按照给定的标度作出F′的图示，比较F与F′的大小及方向的偏差，若均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。答案：(2)100 50 (4)2.95 (5)见解析图甲 2．90(2.85～2.95均正确) (6)见解析图乙
[练5] [探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系](2023·浙江1月选考)“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。(1)采用的实验方法是________。A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
(2)在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的________________(填“线速度大小”“角速度平方”或“周期平方”)之比；在加速转动手柄过程中，左右标尺露出红白相间等分标记的比值________(填“不变”“变大”或“变小”)。答案：(1)A (2)角速度平方 不变
[练6] [探究平抛运动的特点](2023·北京卷)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。(1)关于实验，下列做法正确的是________(填选项前的字母)。A．选择体积小、质量大的小球B．借助重垂线确定竖直方向C．先抛出小球，再打开频闪仪D．水平抛出小球
(2)图甲所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做____________运动；根据___________________________________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。
(3)某同学使小球从高度为0.8 m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动(每秒频闪25次)，最多可以得到小球在空中运动的________个位置。
(4)某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xOy，并测量出另外两个位置的坐标值(x1，y1)、(x2，y2)，如图丙所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为________。
力学实验综合性创新题的三个特点1．力学规律的综合性：运动学规律、力学知识和力学模型的综合。2．实验技能的基本性：实验方法(控制变量法、等效思维)、数据处理方法(图像法、逐差法)的融入。3．试题形式的变换性：实验目的和实验原理的迁移，实验器材的等效替换，实验条件的改变，实验方法、数据处理的变换及情境设置的创新；由单一、基本的形式向综合、开放的形式发展。
[例3] (2021·辽宁卷)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力(f)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形物体，二者间存在定量关系f＝kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图(a)所示装置测量k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放，当小球运动到0刻度线处开始计时，每下落10 cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出h-t图像如图(b)中实线所示。
(1)由h-t图像可知，从计时开始小球近似做__________________运动。(2)已知液体密度ρ＝8.0×102 kg/m3，小球体积V＝5.0×10-10 m3、质量m＝4.0×10-6 kg，结合ht图像可得k＝________kg/s(浮力不能忽略，重力加速度g取9.8 m/s2)。(3)若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图(b)中的________(填“①”或“②”)虚线。答案：(1)匀速直线 (2)5.3×10-4 (3)①
[练7] [验证机械能守恒定律](2022·湖北卷)某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的TmaxTmin图像是一条直线，如图乙所示。
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为________。(2)由图乙得：直线的斜率为________，小钢球的重力为________N。(均保留2位有效数字)(3)该实验系统误差的主要来源是________(单选，填正确答案标号)。A．小钢球摆动角度偏大B．小钢球初始释放位置不同C．小钢球摆动过程中有空气阻力答案：(1)－2 (2)－2.1 0.59 (3)C
[练8] [测物体的质量](2022·山东卷)在天宫课堂中，我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发，某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。
主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨；③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点，A点到O点的距离为5.00 cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。回答以下问题(均保留2位有效数字)：(1)弹簧的劲度系数为________N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据，画出a-F图像如图丙中 Ⅰ 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。(3)该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a-F图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg。答案：(1)12 (2)0.20 (3)0.13
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