《步步高考前三个月》2016浙江版高考物理复习系列专题9 力学实验

《步步高考前三个月》2016浙江版高考物理复习系列专题9 力学实验内容摘要：

1、1(2015新课标全国22) 某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为Rm) 图 1完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图 1(a)所示，托盘秤的示数为 2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b) 所示，该示数为_ 3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为 m；多次从同一位置释放小车，记录各次的 m 值如下表所示：序号 1 2 3 4 5m()根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_ N；小车通过 2、最低点时的速度大小为_ m/s.(重力加速度大小取 m/算结果保留 2 位有效数字)2(2015新课标全国22) 某同学用图 2(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数已知打点计时器所用电源的频率为 50 块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离图 2(1)物块下滑时的加速度 a_ m/s 2，打 C 点时物块的速度 v_ m/ s；(2)已知重力加速度大小为 g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是 _(填正确答案标号)A物块的质量B斜面的高度C斜面的倾角3(2015山东理综21) 某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则实验步骤：将弹簧秤固 3、定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向如图 3 所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为 2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录 2 间的距离(即橡皮筋的长度 l)每次将弹簧秤示数改变 ，测出所对应的 l，部分数据如下表所示：F(N) 0 找出中 F 时橡皮筋两端的位置，重新标记为 O、O，橡皮筋的拉力记为 .在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图 4 所示用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到 O 点，将两笔尖的位置标记为 A、B，橡皮筋 B 段的拉力记为 完成下列作图和填空： 4、(1)利用表中数据在如图 5 坐标纸上画出 Fl 图线，根据图线求得 (2)测得 B 3)根据给出的标度，在图 6 中作出 的图示图 6(4)通过比较 F与_的大小和方向，即可得出实验结论1题型特点高考中常涉及的力学实验有：研究匀变速直线运动、探究求合力的方法、探究弹力与弹簧伸长的关系、探究加速度与力和质量的关系、探究功与速度变化的关系和验证机械能守恒定律2命题趋势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 5、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一“纸带类”实验1(2015南昌二模)验证 m1、m 2 组成的系统机械能守恒用如图 7 甲实验装置m 2 从高处由静止开始下落，m 1 上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0 是打下的第一个点，已知打点计时器的工作频率为 50 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已知 0 g，m 2150 g，则(结果保留两位有效数字)：甲乙丙图 7(1)在纸带上打下记数点 5 时的速度 v_ m/ 6、s；(2)从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增量 _ J，系统势能的减少量 _ J；(取当地的重力加速度 g10 m/s 2)(3)若某同学做出 v2h 图象如图丙，则当地的重力加速度 g_ m/s 图 8 甲所示的是“探究功与速度变化的关系”实验装置示意图小车的质量为 M，盘和砝码的总质量为 车运动的距离可以由纸带测出改变盘和砝码的总质量或者改变小车运动的距离，也就改变了牵引力做的功图 8(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行取下盘和砝码，接下来还需要进行的一项操作是_.(2)图乙是实验中得到的一条纸带，由图可知 _ 7、已知打点计时器的工作频率50 数点 2 对应的速度大小为 _ m/s.(3)实验中为了用盘和砝码总重力的大小当作小车受到的牵引力，2015宁波模拟)在“探究加速度与力、质量的关系 ”实验中，某同学在某次实验时释放小车的瞬间装置状态如图 9 甲图 9(1)则操作中有待改进的是：_；_.(2)如图乙为改进实验操作后某次实验打下的纸带数据，相邻两计数点间距如图所示，则该次实验测得小车加速度为_ m/s 2(保留 3 位有效数字)(3)若均使用同一规格钩码以改变小车总质量和悬挂重物的总重力，某同学得到多次运动中对应加速度，0 1 2 3 41 m/m/m/m/m/m/m/m/m/3 m/m/m/ /4 8、 m/m/ / /5 m/ / / /请选择一组数据用来研究加速度与力关系，并在图 10 坐标纸上作出相应图线图 10作图要求：完善坐标物理量及合理的物理量标度；在坐标纸上标出所选数据，完成图线并标出数据坐标值；就你所选实验数据得到的结论做出评价便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时间间 隔为 t s0.1 瞬时速度的方法图 11利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度如图 11 所示，求打某一点的瞬时速度，只需在 这一点的前后各取相同时间间 隔 T 的两段位移 ，则打 n 点时的速度 12用纸带求加速度的方法(1)利用 a 求解：在已经判断出物体做匀变速直 9、线运动的情况下，可利用 x n 加速度 2(2)二段法：(如图 12 所示)把上面 x1、x2、x3、x4、x5、成时间相等( 均为 3T)的两大段，则由 x 得：(x 4x 5x 6)(x 1 x2x 3)a(3T )2，解出的 a 与上面逐差法结果相等，但却要简单得多(4)图象法：由 ，求出相应点的速度确定各计数点的坐标值(v 1，T)、(T)、12T(vn，画出 vt 图象，图线的斜率为物体做匀变速直 线运动的加速度考题二“橡皮条” 、 “弹簧”类实验4(2015广州二模)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则图 13(1)如图 13(a)， 10、在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶_时电子秤的示数 F.(2)如图(b)，将三细线 2、L 3 的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉 A 和水壶杯带上水平拉开细线 白纸上记下结点 O 的位置、_和电子秤的示数 3)如图(c)，将另一颗墙钉 B 钉在与 O 同一水平位置上，并将 在其上手握电子秤沿着(2)中 方向拉开细线 _和三根细线的方向与(2) 中重合，记录电子秤的示数 4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力 F、F 1、F 2 的图示，根据平行四边形定则作出 2 的合力 F的图示，若_，则平行四边形定则得到验证5(2015福建理综19(1)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系 11、”的实验图 14 甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为 乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量 l 为_ 14本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是_；(填选项前的字母 )A逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量 l 与弹力 F 的关系图线，图线的 明显偏离直线成这种现象的主要原因是_1误差与有效数字(1)误差误差 产生原因 大小特点 减小方法系统误差实验仪器不精密；实验原理不完善；实验方 12、法粗糙总是偏大或偏小更新仪器；完善实验原理；改进实验方法偶然误差 测量、读数不准确 忽大忽小 画图象或取平均值(2)有效数字定义：带有一位不可靠数字的近似数据有效数字的最后一位是 测量者估读出来的，是 误差的来源；有效数字的位数：从数字左边第一个不为零的数字算起，如 为三位有效数字2用图象法处理数据的五个要求(1)作图一定要作坐标纸，坐 标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定(2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值(3)图上的连线不一定通过所有的数据点，应尽量使数据点合理地分布在线的两侧(4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直” (5)有些时候，为了使坐标有效使用范围增大，坐标原点可以不从“0”开始考题三力学创新拓展实验6为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图 15 所示的实验装置其中M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量(滑轮质量不计)图 15(1)实验时，一定要进行的操作是_A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小。