《高考物理大冲刺 备考最后30天专题九 力学实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大冲刺 备考最后30天专题九 力学实验（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、榜样的力量，源于苦难得磨砺。苦难事人生的必修课，有的人在苦难面前选择退却、消沉、怨天尤人，而我们身边的榜样却坦然的面对，从不向命运屈服，积极为明天拼搏专题九 力学实验考点一 研究匀变速直线运动例 题(2016天津高考)某同学利用如图所示装置研究小车的匀变速直线运动。(1)实验中，必须的措施是_。A细线必须与长木板平行B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量D平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)。s13.59 cm，s24.41 cm，s35.19 cm，
2、s45.97 cm，s56.78 cm，s67.64 cm。则小车的加速度a_ m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B点时小车的速度vB_ m/s。(结果均保留两位有效数字)【解析】(1)利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时，为顺利完成实验，保证实验效果，细线与长木板要平行，否则小车受力会发生变化，选项A正确；为打的点尽量多些，需先接通电源，再释放小车，选项B正确；本题中只要保证小车做匀变速运动即可，无需保证小车质量远大于钩码的质量，选项C错误；同理，小车与长木板间可以有不变的摩擦力，无需平衡摩擦力，选项D错误。故必要的措施是A、B选项。(2)由s4s13aT2、s5s23a
3、T2、s6s33aT2知加速度a0.80 m/s2打B点时小车的速度vB0.40 m/s。【答案】(1)AB(2)0.800.40【解题技巧】1.两种打点计时器的不同(1)电磁打点计时器使用6 V以下低压50 Hz交流电源，用振针打点，每隔0.02 s打一次点。(2)电火花计时器使用220 V50 Hz交流电源，电火花打点，每隔0.02 s打一次点。2.匀变速直线运动的判断连续相等时间内的位移之差为恒量，即x2x1x3x2x4x3恒量，物体做匀变速直线运动。3.由纸带求物体速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度vn。4.由纸带用逐差法求加速度即根据x4x
4、1x5x2x6x33aT2(T为相邻两计数点间的时间)，求出a1，a2，a3，再算出a1、a2、a3的平均值a，即为物体的加速度。考点二 探究弹力和弹簧伸长量的关系例 题某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。(1)图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73 cm，图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 cm;(2)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
5、和对应的钩码总重(3)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AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是 。【解析】(1)由题图乙知，读数为14.66 cm，所以弹簧伸长14.66 cm -7.73 cm =6.93 cm；(2)若随意增减砝码，会使作图不方便，也有可能会超出弹簧形变范围，所以应逐一增挂钩码；(3)由题图丙知AB段伸长量与弹力不成线性关系，是因为钩码重力超过弹簧弹力范围。【答案】(1)6.93 (2)A (3)钩码重力超过弹簧弹力范围【解题技巧】1数据处理(1)F x图像和F l图像的斜率均表示弹簧的劲度系数。(2)F x图像理论上应是一条过原点的直线，
6、但弹簧自重对实验造成的影响可引起F x图像发生平移。(3)F l图像与l轴交点的横坐标表示弹簧原长。2描点法作图(1)由于实验存在误差，依据实验数据描出的点可能不全在一条直线上。(2)连线时应让直线通过尽量多的点，不在直线上的点尽量对称地分布在直线两侧，偏离直线较远的点应舍去。3实验误差分析(1)悬挂的钩码质量与实际质量不同将影响所描绘各点的位置。(2)所悬挂钩码的个数越多，质量偏差越大。考点三 验证力的平行四边形定则例 题在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套
7、，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：用铅笔描下结点位置，记为O；记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，_；按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；比较_的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。【解析】用铅笔描出绳上的几个点，用刻度尺把这些点连成直线(画拉力的方向)，目的是得到同两分力产生相同效果的
8、这个力的方向。F与F3作比较，即比较用平行四边形作出的合力和产生相同效果的实际的力是否一致，即可验证力的平行四边形定则的正确性。【答案】沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线F与F3【解题技巧】1.实验原理的理解(（1）用一个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力F的方向一定沿AO方向。( （2）因存在误差(读数误差、作图误差等)，由平行四边形定则作出的合力不一定沿AO方向。(（3）本实验中一个弹簧测力计的作用效果与两个弹簧测力计的共同作用效果相同，具有等效替代关系。2.实验操作步骤(（1）两次拉橡皮条时结点O完全重合，以保证力F1、F2的合力与F的作用效果相同。(2)实验过程中
9、要同时记录弹簧测力计的示数及拉力方向。考点四 探究加速度与力、质量的关系例 题某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。(1)下列做法正确的是_(填字母代号)。A调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_木块和木块上砝码的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙
10、两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为甲、乙，由图可知，m甲_m乙，甲_乙。(选填“大于”“小于”或“等于”)【解析】在利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系实验中，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项A正确.木块下滑是受到重力、支持力、细线拉力和摩擦力，要使细线拉力等于木块的合力，需要使木板倾斜，木块重力沿斜面方向的分力等于摩擦力.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，应该去
11、掉装有砝码的砝码桶，选项B错误.实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项C错误.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，选项D正确。为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上硅码的总质量。在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，由牛顿第二定律，F-mg=ma，得到a=F/m-g.对比图象，可得m甲小于m乙 甲大于乙。【答案】(1)AD(2)远小于(3)小于大于【解题技巧】1.实验操作步骤(1)平衡木块的滑动摩擦力时，砝码桶不能拴在木块上。(2)改变木块质量时，不需要重新平衡摩擦
12、力。(3)实验过程中，应先接通电源，再放开木块。2.实验原理的理解(1)平衡木块摩擦力后，细绳的拉力即为木块的合外力。(2)只有满足砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量时，细绳的拉力才近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力。3.利用图像分析实验结果(1)因没有平衡摩擦力，aF图线为不过原点的倾斜直线。(2)利用aF图线的斜率、截距的意义比较m、的大小。考点五 探究动能定理例 题用如图甲所示的实验装置完成“探究动能定理”实验。请补充完整下列实验步骤的相关内容：(1)用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为_c
13、m；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之间的距离s；(2)在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；(3)取下细线和砝码盘，记下_(填写相应物理量及其符号)；(4)让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计时器分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间tA和tB；(5)步骤(4)中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合_，小车动能变化量Ek_(用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g)，比较W合和Ek的值，找出两者之间的关系；(6)重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复(2)(5)步骤。(7)本
14、实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是_。A尽量减小两光电门间的距离sB调整滑轮，使细线与长木板平行C砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量【解析】(1)由于游标卡尺是20分度，所测遮光片的宽度应是主尺读数与游标尺两读数之和，即5 mm40.05 mm5.20 mm0.520 cm。(3)在砝码盘中放入适量砝码，适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，这一步目的是使取下细线和砝码盘后小车运动所受合外力等于砝码和砝码盘的重力(mm0)g，所以当取下细线和砝码盘时，记下砝码盘中砝码的质量m。(5)小车从光电门A下滑至光电门B过程中合外力做的总功W合(mm0)gs，小车动能变化量EkM2M2，比较W合和Ek的值，找出两者之间的关系。(7)尽量减小两光电门间的距离s，会增大误差，选项A错误；调整滑轮，使细线与长木板平行，这样细线拉力等于小车做加速运动时受到的合外力，有利于减小误差，选项B正确；本实验没有用砝码和砝码盘的重力代替细线的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，选项C错误。【答案】 (1)0.520(3)砝码盘
