（考前三个月）2015年高考物理（人教通用）名师考点点拨专题讲义 专题11+力学实验（一）（含14真题及原创解析）

（考前三个月）2015年高考物理（人教通用）名师考点点拨专题讲义 专题11+力学实验（一）（含14真题及原创解析）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 ：研究匀变速直线运动、验证力的平行四边形定则、探究弹力与弹簧伸长量的关系、探究加速度与力和质量的关系、探究动能定理和验证机械能守恒定律近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考查对实验方法的领悟情况，灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势要求考生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，深刻理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考生有较强的创新能力考题 1研究匀变速直线运动例 1 (2014全国大纲22)现用频闪照相方法研究物块的变速运动在一小 2、物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图 1 所示拍摄时频闪频率是10 过斜面上固定的刻度尺读取的 5 个连续影像间的距离依次为 x1、x 2、x 3、x h 和斜面的长度 力加速度大小 gm/s 1x1 x2 x3 x4 h 成下列填空：(1)物块的加速度 a_ m/s 2(保留 3 位有效数字)(2)因为_，可知斜面是粗糙的解析(1)根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法，得x3x 12a 1x 22a 2世昌的博客 0.1 am/s 2(2)如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度 ag m/s2，aa，所以斜面是粗糙的答案(1)2) ag m/了测量木 3、块与木板间动摩擦因数 ，某小组使用位移传感器设计了如图 2 甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点 A 由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移 x 随时间 t 的变化规律，如图乙所示图 2(1)根据上述图线，计算 0.4 s 时木块的速度 v_ m/s，木块加速度 a_ m/2)为了测定动摩擦因数 ，还需要测量的量是_；( 已知当地的重力加速度 g)(3)为了提高木块与木板间动摩擦因数 的测量精度，下列措施可行的是_AA 点与传感器距离适当大些B木板的倾角越大越好C选择体积较大的空心木块D传感器开始计时的时刻必须是木块从 A 点释放的时 4、刻答案(1)(2) 斜面倾角( 或 A 点的高度)(3)1)0.4 s 时木块的速度等于 0.2 s0.6 s 内的平均速度，即 v 30 1410 世昌的博客 0.4 m/s；根据 x，可求出木块的加速度 a m/ m/24 14 30 2410 )根据 知测出倾斜角或 A 点的高度算出倾斜角(3)当 A 点与传感器距离适当大些，可测出多组数据，求平均值，能提高测量精度，A 正确；倾斜角越大，测得的数据越少，不利于提高测量精度，B 错误；若选择体积较大的空心木块，在下降过程中，受空气阻力变大，影响了动摩擦因数的测量，C 错误；传感器开始计时的时刻不一定是从 A 点释放的时刻，只要根据中间一段 5、的 x，就可算出加速度，D 错误考题 2探究弹力和弹簧伸长量的关系例 2 (2014新课标23) 某实验小组探究弹簧的劲度系数 k 与其长度(圈数)的关系实验装置如图 3 所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7 个指针 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6 分别固定在弹簧上距悬点 0、10、20、30、40、50、60 圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P 0 指向 0 刻度设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为 有质量为 砝码时，各指针的位置记为 n 为弹簧的圈数，取重力加速度为 m/已知实验所用弹簧总圈数为 60，整个弹簧的自由长度为 2 4 6x0(0 20 30 40 6、50 60k(N/m) 163 8.8(m/N) (1)将表中数据补充完整：_；_.(2)以 n 为横坐标， 为纵坐标，在图 4 给出的坐标纸上画出 n 图像1k 1世昌的博客 (3)图 4 中画出的直线可近似认为通过原点若从实验中所用的弹簧截取圈数为 n 的一段弹簧，该弹簧的劲度系数 k 与其圈数 n 的关系的表达式为 k_ N/m；该弹簧的劲度系数 k 与其自由长度 位为 m)的关系表达式为 k_ N/1)根据胡克定律有 mgk (xx 0)，解得 k 10 2N/m， m/) n 图像如图所示1k(3)根据图像可知，k 与 n 的关系表达式为 k N/m，k 与 k03nN/1)(2) 7、见解析图(3) (在 之间均可) (在 之间均可)03n 03n 03n 2014浙江21) 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图 5 连接起进行探究高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)某次测量如图 6 所示，指针示数为_ 钩码数 1 2 3 4LA/)在弹性限度内，将 50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针 A、B 的示数 表中数据计算弹簧的劲度系数为_ N/m(重力加速度 g10 m/由表中数据_(填“能”或 “不能”) 计算出弹簧的劲度系数答案(1)有效数字位数正确， 可)(2)可)能解析(1)刻度尺分度值为 1 毫米，读数应估读到毫米下一位，故指针的示数为 2) 8、当 A 弹簧的弹力为 、F 、F N、F 时，弹簧长度 据 Fk x 得、k 2、k 3，所以弹簧的劲度系数k 每次的伸长量 x，也可以根据kx计算弹簧的劲度系数(劲度系数的计算也可以通过做 Fx 图象处理，图象的斜率即等于弹簧的劲度系数)3如图 7 为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：高中物理资源下载平台世昌的博客 (0 g，当地重力加速度 g9.8 m/1)请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数 k_ N/m.(结果保留两位有效数字)(2)考虑到在没有 9、挂钩码时弹簧自身有重量，测量的弹簧劲度系数 k 的值与真实值相比较_(填“偏大” 、 “偏小”或“没有影响”) 答案(1)32(2) 没有影响解析(1)根据胡克定律 k(xx 0)g，代入数据求 k，再求平均得 k32 N/m；(2) 因在计算弹力时把弹簧自身的重量引起的形变量减去了，故弹簧自身有重量对测量值没有影响考题 3验证力的平行四边形定则例 3 (2014江苏11) 小明通过实验验证力的平行四边形定则(1)实验记录纸如图 8 所示，O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力 方向分别过 ；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力 方向过 三个力的大小分别为：F 1、F 2 10、和 请根据图中给出的标度作图求出 合力图 8(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响实验装置如图 9 所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于 O 点，下端 N 挂一重物用与白纸平行的水平力缓慢地移动 N，在白纸上记录下 N 的轨迹重复上述过程，再次记录下 N 的轨迹高中物理资源下载平台世昌的博客 过 O 点作一条直线与轨迹交于 a、b 两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到 a 和 b 时所受拉力 10(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有哪些。 _(填写选项前的字母)A橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长C两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大D两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项解析(1)作出的图示如图所示(2)重物受力情况如图所示，由于重力不变，两次实验时，橡皮筋拉力 T 的方向相同，故水平拉力 F 大小相等，即 b.(3)根据题图可知，选项 B、D 正确，选项 A、。