《高考物理二轮复习 备课资料 专题八 物理实验 第1讲 力学实验与创新课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习 备课资料 专题八 物理实验 第1讲 力学实验与创新课件（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题八物理实验专题八物理实验定位定位 五年考情分析五年考情分析2017年年2016年年2015年年2014年年2013年年卷卷T22T22测定匀定匀变速速直直线运运动的的加速度加速度用用验证机械能守恒机械能守恒定律的装置求瞬定律的装置求瞬时速度、速度、 加速度、加速度、频率率向心力的向心力的研究研究验证牛牛顿第二第二定律定律测量物量物块与与水平桌面之水平桌面之间的的动摩擦摩擦因数因数T23T23描描绘小灯泡小灯泡的伏安特性的伏安特性曲曲线热敏敏电阻控制阻控制电路路的的设计、器材的、器材的选择及及过程分析程分析把把电流表流表改装改装为电压表表测定定电源的源的电动势和和内阻内阻测量多用量多用电表内
2、表内电池的池的电动势和内和内部部电路的路的总电阻阻卷卷T22T22测定匀变速测定匀变速直线运动的直线运动的加速度、平加速度、平均速度均速度探究弹簧的弹探究弹簧的弹性势能性势能测定匀变速运测定匀变速运动的速度、加动的速度、加速度速度, ,物块与物块与斜面间的动摩斜面间的动摩擦因数擦因数伏安法测伏安法测电阻电阻探究弹簧的探究弹簧的弹性势能弹性势能T23T23测微安表的测微安表的内阻内阻电压表内阻的电压表内阻的测量测量半偏法测电压半偏法测电压表内阻表内阻探究弹簧探究弹簧的劲度系的劲度系数数k k与其长与其长度的关系度的关系多用电表的多用电表的原理和使用原理和使用卷卷T22T22验证力的平验证力的平行
3、四边形定行四边形定则则探究影响安培探究影响安培力大小的因素力大小的因素T23T23用多用电表用多用电表测电阻测电阻探究加速度与探究加速度与合外力的关系合外力的关系专题定专题定位位本本专题是是物物理理实验, ,实验包包含含力力学学实验和和电学学实验两两部部分分, ,每每年年必必考考; ;实验以以填填空空题形形式式出出现, ,一一力力一一电, ,一一小小一一大大的的组合合形形式式基基本本固固定定. .通通过对近近五五年年高高考考命命题分分析析可可以以看看出出, ,力力学学主主要要考考查纸带类问题、弹簧簧类问题和和以以牛牛顿第第二二定定律律为基基础的的力力学学创新新型型实验,2017,2017年年开
4、开始始动量量守守恒恒定定律律实验成成为力力学学必必考考实验之之一一; ;电学学主主要要考考查以以测电阻阻( (电表表的的内内阻阻) )为核核心心的的实验、以多用以多用电表的使用表的使用为核心的核心的实验、以、以测电源源电动势和内阻和内阻为核心的核心的实验. .应考建应考建议议20182018年年复复习备考考过程程中中, ,仍仍从从两两方方面面引引起起重重视:(1):(1)高高考考实验题命命题仍仍是是“源源于于教教材材, ,不不拘拘泥泥于于教教材材”的的理理念念, ,所所以以熟熟悉悉教教材材实验、抓抓住住实验灵灵魂魂原原理理, ,是是复复习的的重重中中之之重重;(2);(2)重重视创新新型型实验
5、, ,例例如如设计型型、开开放放型型、探探讨型型实验等等都都有有不不同同程程度度的的创新新, ,比比如如由由单纯的的求求加加速速度度转化化为求求动摩摩擦擦因因数数, ,设计多多种种求求重重力力加加速速度度的的方方法法, ,多多种种方方法法求求电阻阻, ,都都要要引引起起高高度度重重视. .第第1 1讲力学实验与创新讲力学实验与创新突突 破破实实 战战热点考向一纸带类问题热点考向一纸带类问题【核心提炼核心提炼】 1.1.打点计时器系列五个实验打点计时器系列五个实验力力学学实实验验中中用用到到打打点点计计时时器器的的实实验验有有5 5个个, ,分分别别是是用用打打点点计计时时器器测测速速度度, ,
6、探探究究小小车车速速度度随随时时间间变变化化的的规规律律, ,探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系, ,探探究究做做功功与与速速度度变变化的关系及验证机械能守恒定律化的关系及验证机械能守恒定律. .突破突破 热点考向聚焦热点考向聚焦2.2.纸带数据的处理方法纸带数据的处理方法3.3.平衡摩擦力的两个实验及方法平衡摩擦力的两个实验及方法探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系及及探探究究做做功功与与速速度度变变化化的的关关系系两两个个实实验验均均需需平平衡衡摩摩擦擦力力, ,平平衡衡摩摩擦擦力力的的方方法法是是垫垫高高有有打打点点计计时时器器的的一一端端, ,给给小小车车
7、一一个个初初速速度度, ,小车能匀速下滑小车能匀速下滑. .4.4.三个关键点三个关键点(1)(1)区区分分计计时时点点和和计计数数点点: :计计时时点点是是指指打打点点计计时时器器在在纸纸带带上上打打下下的的点点. .计计数数点点是是指指测测量量和和计计算算时时在在纸纸带带上上所所选选取取的的点点. .要要注注意意“每每五五个个点点取取一一个个计计数数点点”与与“每隔四个点取一个计数点每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的的取点方法是一样的. .(2)(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源涉及打点计时器的实验均是先接通电源. .打点稳定后打点稳定后, ,再释放纸带再释放纸带. .(3)
8、(3)实验数据处理可借助图像实验数据处理可借助图像, ,充分利用图像斜率、截距等的物理意义充分利用图像斜率、截距等的物理意义. .【典例典例1 1】 ( (20172017广东珠海模拟广东珠海模拟) )某同学利用图某同学利用图( (甲甲) )所示的实验装置所示的实验装置, ,探究探究小车在均匀长木板上的运动规律小车在均匀长木板上的运动规律. .(1)(1)在在小小车车做做匀匀加加速速直直线线运运动动时时打打出出一一条条纸纸带带, ,已已知知打打点点计计时时器器所所用用电电源源的的频频率率为为50 50 Hz,Hz,图图( (乙乙) )中中所所示示的的是是每每打打5 5个个点点所所取取的的计计数
9、数点点,x,x1 1=3.62 =3.62 cm,xcm,x4 4=5.12 =5.12 cm,cm,由由图图中中数数据据可可求求得得: :小小车车的的加加速速度度为为 m/sm/s2 2, ,第第3 3个个计计数数点点与与第第2 2个个计计数数点的距离点的距离( (即即x x2 2) )约为约为 cm.cm.答案答案: :(1)0.50(1)0.504.124.12(2)(2)若若用用该该实实验验装装置置“探探究究 与与F,MF,M之之间间的的关关系系”, ,要要用用钩钩码码( (质质量量用用m m表表示示) )的的重重力力表表示示小小车车所所受受的的细细线线拉拉力力, ,需需满满足足, ,
10、满满足足此此条条件件做做实实验验时时, ,得得到到一一系系列列加加速速度度a a与与合合外外力力F F的的对对应应数数据据, ,画画出出a a- -F F关关系系图图像像, ,如如图图( (丙丙) )所所示示, ,若若不不计计滑滑轮轮摩摩擦擦及及纸纸带带阻阻力力的的影影响响, ,由由图图像像可可知知, ,实实验验操操作作中中不不当当之之处处为为 ; ;小小车车的的质质量量M=M= kg;kg;如如果果实实验验时时, ,在在小小车车和和钩钩码码之之间间接接一一个个不不计计质质量量的的微微型型力力传传感感器器用用来来测测量量拉拉力力F,F,如如图图( (丙丙) )所所示示, ,从从理理论论上上分分
11、析析, ,该该实实验验图图线线的的斜斜率率将将( (填填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”).).答案答案: :( (2)M2)Mm m没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足1 1变大变大(3)(3)为为了了验验证证动动能能定定理理, ,在在用用钩钩码码的的重重力力表表示示小小车车所所受受合合外外力力的的条条件件下下, ,在在图图( (乙乙 ) )中中 1,31,3两两 点点 间间 对对 小小 车车 用用 实实 验验 验验 证证 动动 能能 定定 理理 的的 表表 达达 式式 为为 .(.(用题中所涉及数据的字母表示用题中所涉及数据的字母表示, ,两个计数点间的时间
12、间隔用两个计数点间的时间间隔用T T表示表示) )【预测练习预测练习1 1】 ( (20172017河北保定模拟河北保定模拟) )在用打点计时器验证机械能守恒定律在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中的实验中, ,使质量为使质量为m=1.00 kgm=1.00 kg的重物自由下落的重物自由下落, ,打点计时器在纸带上打出一打点计时器在纸带上打出一系列的点系列的点, ,选取一条符合实验要求的纸带如图所示选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O.O为第一个点为第一个点,A,B,C,A,B,C为从为从合适位置开始选取连续点中的三个点合适位置开始选取连续点中的三个点. .已知打点计时器每隔已知打点计时
13、器每隔0.02 s0.02 s打一个点打一个点, ,当地的重力加速度当地的重力加速度g g取取9.80 m/s9.80 m/s2 2. .则则: :(1)(1)根据图上所得的数据根据图上所得的数据, ,应取图中应取图中O O点到点到点来验证机械能守恒定律点来验证机械能守恒定律. .(2)(2)从从O O点到点到(1)(1)问中所取的点问中所取的点, ,重物重力势能的减少量重物重力势能的减少量EEp p= = J,J,动能增加动能增加量量EEk k= = J(J(结果保留结果保留3 3位有效数字位有效数字).).答案答案: :(1)B(1)B(2)1.88(2)1.88(3)(3)若测出纸带上所
14、有各点到若测出纸带上所有各点到O O点之间的距离点之间的距离, ,根据纸带算出各点的速度根据纸带算出各点的速度v v及物体及物体下落的高度下落的高度h.h.则以则以 为纵轴为纵轴, ,以以h h为横轴画出的图像是下图中的为横轴画出的图像是下图中的. .答案答案: :(3)A (3)A 热点考向二橡皮条、弹簧类问题热点考向二橡皮条、弹簧类问题 【核心提炼核心提炼】1.1.探究弹力和弹簧伸长量的关系的操作关键探究弹力和弹簧伸长量的关系的操作关键(1)(1)实验中不能挂过多的钩码实验中不能挂过多的钩码, ,防止弹簧超过弹性限度防止弹簧超过弹性限度. .(2)(2)画图像时画图像时, ,不要连成不要连
15、成“折线折线”, ,而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线两侧直线两侧. .2.2.验证力的平行四边形定则的操作关键验证力的平行四边形定则的操作关键(1)(1)每次拉伸结点位置每次拉伸结点位置O O必须保持不变必须保持不变. .(2)(2)记下每次各力的大小和方向记下每次各力的大小和方向. .(3)(3)画力的图示时应选择适当的标度画力的图示时应选择适当的标度. .【典典例例2 2】 ( (20172017全全国国卷卷,22,22) )某某探探究究小小组组做做“验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则”实实验验, ,将将画画有有坐坐标标轴轴( (横
16、横轴轴为为x x轴轴, ,纵纵轴轴为为y y轴轴, ,最最小小刻刻度度表表示示1 1 mm)mm)的的纸纸贴贴在在水水平平桌桌面面上上, ,如如图图(a)(a)所所示示. .将将橡橡皮皮筋筋的的一一端端Q Q固固定定在在y y轴轴上上的的B B点点( (位位于于图图示示部部分之外分之外),),另一端另一端P P位于位于y y轴上的轴上的A A点时点时, ,橡皮筋处于原长橡皮筋处于原长. .(1)(1)用用一一只只测测力力计计将将橡橡皮皮筋筋的的P P端端沿沿y y轴轴从从A A点点拉拉至至坐坐标标原原点点O,O,此此时时拉拉力力F F的的大大小可由测力计读出小可由测力计读出. .测力计的示数如
17、图测力计的示数如图(b)(b)所示所示,F,F的大小为的大小为 N.N.解析解析: :(1)(1)由图可知由图可知,F,F的大小为的大小为4.0 N.4.0 N.答案答案: :(1)4.0(1)4.0(2)(2)撤撤去去(1)(1)中中的的拉拉力力, ,橡橡皮皮筋筋P P端端回回到到A A点点; ;现现使使用用两两个个测测力力计计同同时时拉拉橡橡皮皮筋筋, ,再再次次将将P P端端拉拉至至O O点点, ,此此时时观观察察到到两两个个拉拉力力分分别别沿沿图图(a)(a)中中两两条条虚虚线线所所示示的的方方向向, ,由由测测力力计计的的示示数数读读出两个拉力的大小分别为出两个拉力的大小分别为F F
18、1 1=4.2 N=4.2 N和和F F2 2=5.6 N.=5.6 N.用用5 5 mmmm长长度度的的线线段段表表示示1 1 N N的的力力, ,以以O O为为作作用用点点, ,在在图图(a)(a)中中画画出出力力F F1 1,F,F2 2的的图图示示, ,然然后后按按平行四边形定则画出它们的合力平行四边形定则画出它们的合力F F合合; ;F F合合的大小为的大小为 N,FN,F合合与拉力与拉力F F的夹角的正切值为的夹角的正切值为. .若若F F合合与拉力与拉力F F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内的大小及方向的偏差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
19、则该实验验证了力的平行四边形定则边形定则. .答案答案: :(2)(2)见解析见解析4.04.00.050.05【预预测测练练习习2 2】 ( (20172017河河北北石石家家庄庄质质检检) )在在“探探究究弹弹力力和和弹弹簧簧伸伸长长量量的的关关系系”的实验中的实验中(1)(1)以下说法正确的是以下说法正确的是. .A.A.弹簧被拉伸时弹簧被拉伸时, ,不能超出它的弹性限度不能超出它的弹性限度B.B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力, ,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量用直尺测得
20、弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.D.用几个不同的弹簧用几个不同的弹簧, ,分别测出几组拉力与伸长量分别测出几组拉力与伸长量, ,得出拉力与伸长量之比相等得出拉力与伸长量之比相等解解析析: :(1)(1)弹弹簧簧被被拉拉伸伸时时, ,不不能能超超出出它它的的弹弹性性限限度度, ,否否则则弹弹簧簧会会损损坏坏, ,故故A A正正确确. .用用悬悬挂挂钩钩码码的的方方法法给给弹弹簧簧施施加加拉拉力力, ,要要保保证证弹弹簧簧位位于于竖竖直直位位置置, ,使使钩钩码码的的重重力力等等于于弹弹簧簧的的弹弹力力, ,要要待待钩钩码码平平衡衡时时再再读读数数, ,故故B B正正确确. .弹弹簧簧的的长长度度不
21、不等等于于弹弹簧簧的的伸伸长长量量, ,故故C C错错误误. .拉拉力力与与伸伸长长量量之之比比是是劲劲度度系系数数, ,由由弹弹簧簧决决定定, ,同同一一弹弹簧簧的的劲劲度度系系数是不变的数是不变的, ,不同的弹簧的劲度系数不同不同的弹簧的劲度系数不同, ,故故D D错误错误. .(2)(2)若某同学采用的实验装置如图若某同学采用的实验装置如图( (甲甲) )所示所示, ,所用的每个钩码的重力相当于对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实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度, ,再将再将5 5个钩码逐个挂在绳子的
22、下端个钩码逐个挂在绳子的下端, ,每次测出相应的弹簧总长度每次测出相应的弹簧总长度. .有一个同学通过以上实验测量后把有一个同学通过以上实验测量后把6 6组数据描点在图组数据描点在图( (乙乙) )中中, ,请作出请作出F-LF-L图线图线. .由此图线可得出该弹簧的原长由此图线可得出该弹簧的原长L0=L0= cm,cm,劲度系数劲度系数k=k= N/m.N/m.( (结果均保留结果均保留2 2位有效数字位有效数字) )解析解析: :(2)(2)作出作出F F- -L L图线图线, ,如图所示如图所示; ;答案答案: :(2)(2)见解析图见解析图5.05.020 20 (3)(3)若若某某同
23、同学学把把弹弹簧簧平平放放在在桌桌面面上上使使其其自自然然伸伸长长, ,用用直直尺尺测测出出弹弹簧簧的的原原长长L L0 0, ,再再把把弹弹簧簧竖竖直直悬悬挂挂起起来来, ,挂挂上上钩钩码码后后测测出出弹弹簧簧伸伸长长后后的的长长度度L,L,把把L L- -L L0 0作作为为弹弹簧簧的的伸伸长长量量x,x,这这样样操操作作, ,由由于于弹弹簧簧自自身身重重力力的的影影响响, ,最最后后画画出出的的图图线线可可能能是是 . .解解析析: :(3)(3)当当竖竖直直悬悬挂挂时时, ,由由于于自自身身重重力力的的影影响响弹弹簧簧会会有有一一段段伸伸长长量量L L1 1, ,但但此此时时所所挂挂重
24、重物物的的重重力力为为0(F=0),0(F=0),结结合合弹弹簧簧弹弹力力的的特特点点可可得得,F=k(L-L,F=k(L-L0 0- -L L1 1)=k(L-L)=k(L-L0 0)-kL)-kL1 1=kx-kL=kx-kL1 1, ,其图像只可能是其图像只可能是C C图图. .答案答案: :(3)C(3)C热点考向三力学创新实验热点考向三力学创新实验【核心提炼核心提炼】1.1.力学创新实验的几个特点力学创新实验的几个特点(1)(1)实实验验器器材材的的等等效效与与替替换换, ,主主要要有有3 3个个方方面面的的创创新新:用用电电子子秤秤或或已已知知质质量量的的钩钩码码替替代代弹弹簧簧测
25、测力力计计;气气垫垫导导轨轨替替代代长长木木板板;用用光光电电门门、闪闪光光照照相相机机替替代代打点计时器打点计时器. .(2)(2)实实验验结结论论的的拓拓展展与与延延伸伸: :主主要要通通过过一一些些实实验验装装置置得得出出物物体体的的加加速速度度, ,再再利利用用牛顿第二定律求出物体所受阻力或小车与木板间的动摩擦因数牛顿第二定律求出物体所受阻力或小车与木板间的动摩擦因数. .(3)(3)情情景景的的设设计计与与创创新新: :近近几几年年在在试试题题情情景景的的设设计计上上进进行行了了较较多多的的创创新新, ,不不过过考考查查的的实实验验原原理理和和实实验验处处理理方方法法仍仍然然不不变变
26、, ,因因此此只只要要把把最最根根本本的的方方法法从从新新情情景景中中分离出来分离出来, ,找出与常规实验相同之处就可以找出与常规实验相同之处就可以. .2.2.创新实验的易错点创新实验的易错点(1)(1)实验原理不清楚实验原理不清楚, ,找不出解题的突破口找不出解题的突破口. .(2)(2)对实验结论的拓展与延伸对实验结论的拓展与延伸, ,不知从何处入手不知从何处入手. .(3)(3)不能从新情景中把实验方法分离出来不能从新情景中把实验方法分离出来. .3.3.创新实验题的解法创新实验题的解法(1)(1)以基本的力学模型为载体以基本的力学模型为载体, ,依托运动学规律和力学定律设计实验依托运
27、动学规律和力学定律设计实验; ;(2)(2)将将实实验验的的基基本本方方法法控控制制变变量量法法, ,处处理理数数据据的的基基本本方方法法图图像像法法, ,逐逐差法差法, ,融入实验的综合分析之中融入实验的综合分析之中; ;(3)(3)根根据据题题目目情情境境, ,提提取取相相应应的的力力学学模模型型, ,明明确确实实验验的的理理论论依依据据和和实实验验目目的的, ,设设计实验方案计实验方案; ;(4)(4)进进行行实实验验, ,记记录录数数据据, ,应应用用原原理理公公式式或或图图像像法法处处理理实实验验数数据据, ,结结合合物物体体实实际际受力情况和理论受力情况对结果进行误差分析受力情况和
28、理论受力情况对结果进行误差分析. .【典典例例3 3】 ( (20162016全全国国卷卷,23,23) )某某物物理理课课外外小小组组利利用用图图( (甲甲) )中中的的装装置置探探究究物物体体加加速速度度与与其其所所受受合合外外力力之之间间的的关关系系. .图图中中, ,置置于于实实验验台台上上的的长长木木板板水水平平放放置置, ,其其右右端端固固定定一一轻轻滑滑轮轮; ;轻轻绳绳跨跨过过滑滑轮轮, ,一一端端与与放放在在木木板板上上的的小小滑滑车车相相连连, ,另另一一端端可可悬悬挂挂钩钩码码. .本本实实验验中中可可用用的的钩钩码码共共有有N=5N=5个个, ,每每个个质质量量均均为为
29、0.010kg.0.010kg.实实验步骤如下验步骤如下: :(1)(1)将将5 5个个钩钩码码全全部部放放入入小小车车中中, ,在在长长木木板板左左下下方方垫垫上上适适当当厚厚度度的的小小物物块块, ,使使小小车车( (和钩码和钩码) )可以在木板上匀速下滑可以在木板上匀速下滑. .(2)(2)将将n(n(依依次次取取n=1,2,3,4,5)n=1,2,3,4,5)个个钩钩码码挂挂在在轻轻绳绳右右端端, ,其其余余N-nN-n个个钩钩码码仍仍留留在在小小车车内内; ;用用手手按按住住小小车车并并使使轻轻绳绳与与木木板板平平行行. .释释放放小小车车, ,同同时时用用传传感感器器记记录录小小车
30、车在在时时刻刻t t相相对对于于其其起起始始位位置置的的位位移移s,s,绘绘制制s-ts-t图图像像, ,经经数数据据处处理理后后可可得得到到相相应应的加速度的加速度a.a.(3)(3)对对应应于于不不同同的的n n的的a a值值见见下下表表.n=2.n=2时时的的s-ts-t图图像像如如图图( (乙乙) )所所示示, ,由由图图( (乙乙) )求求出此时小车的加速度出此时小车的加速度( (保留保留2 2位有效数字位有效数字),),将结果填入下表将结果填入下表. .n n1 12 23 34 45 5a/(ma/(ms s-2-2) )0.200.200.580.580.780.781.001
31、.00答案答案: :(3)0.39(3)0.39(4)(4)利用表中的数据在图利用表中的数据在图( (丙丙) )中补齐数据点中补齐数据点, ,并作出并作出a-na-n图像图像. .从图像可以看出从图像可以看出: :当物体质量一定时当物体质量一定时, ,物体的加速度与其所受的合外力成正比物体的加速度与其所受的合外力成正比. .解析解析: :(4)(4)在题图在题图( (丙丙) )中描出数据点中描出数据点(2,0.39),(3,0.58)(5,1.00)(2,0.39),(3,0.58)(5,1.00)并过各数并过各数据点作出据点作出a a- -n n图像图像, ,如图所示如图所示. .答案答案:
32、 :(4)a(4)a- -n n图像见解析图像见解析答案答案: :(5)0.44(5)0.44(5)(5)利用利用a a- -n n图像求得小车图像求得小车( (空载空载) )的质量为的质量为kg(kg(保留保留2 2位有效数字位有效数字, ,重重力加速度取力加速度取g=9.8 mg=9.8 ms s-2-2).).答案答案: :(6)BC(6)BC(6)(6)若若以以“保保持持木木板板水水平平”来来代代替替步步骤骤(1),(1),下下列列说说法法正正确确的的是是( (填填入入正确选项前的标号正确选项前的标号).).A.a-nA.a-n图线不再是直线图线不再是直线B.a-nB.a-n图线仍是直
33、线图线仍是直线, ,但该直线不过原点但该直线不过原点C.a-nC.a-n图线仍是直线图线仍是直线, ,但该直线的斜率变大但该直线的斜率变大【预预测测练练习习3 3】 ( (20172017福福建建宁宁德德模模拟拟) )某某物物理理小小组组对对轻轻弹弹簧簧的的弹弹性性势势能能进进行行探探究究, ,实实验验装装置置如如图图( (甲甲) )所所示示, ,轻轻弹弹簧簧左左端端固固定定, ,右右端端与与一一物物块块接接触触而而不不连连接接, ,纸纸带带穿穿过过打打点点计计时时器器并并与与物物块块连连接接. .向向左左推推物物块块使使弹弹簧簧压压缩缩一一段段距距离离, ,由由静静止止释放物块释放物块, ,
34、通过测量和计算通过测量和计算, ,可求得弹簧被压缩后的弹性势能步骤如下可求得弹簧被压缩后的弹性势能步骤如下: :A.A.用天平测量出物块的质量用天平测量出物块的质量m,m,按图按图( (甲甲) )所示安装好实验装置所示安装好实验装置; ;B.B.向左推物块使弹簧压缩向左推物块使弹簧压缩, ,并测量弹簧压缩量并测量弹簧压缩量x;x;C.C.把纸带向左拉直把纸带向左拉直, ,接通打点计时器电源接通打点计时器电源; ;D.D.松手释放物块松手释放物块. .(1)(1)图图( (乙乙) )是物块脱离弹簧后打点计时器所打出的纸带是物块脱离弹簧后打点计时器所打出的纸带, ,每相邻两个计数点之每相邻两个计数
35、点之间有间有4 4个点未画出个点未画出. .相邻计数点间的距离如图相邻计数点间的距离如图( (乙乙) )所示所示. .打点计时器电源的频率打点计时器电源的频率为为50 Hz,50 Hz,物块做匀减速直线运动的加速度大小物块做匀减速直线运动的加速度大小a=a= m/sm/s-2-2, ,若重力加速度若重力加速度为为g,g,则物块与桌面间的动摩擦因数的表达式为则物块与桌面间的动摩擦因数的表达式为=, ,这样代入数据得到这样代入数据得到的结果比动摩擦因数的真实值的结果比动摩擦因数的真实值( (选填选填“偏大偏大”或或“偏小偏小”).).(2)(2)若若物物块块脱脱离离弹弹簧簧时时的的速速度度为为v,
36、v,则则弹弹簧簧被被压压缩缩时时具具有有的的弹弹性性势势能能大大小小是是 .(.(用用m,g,v,xm,g,v,x和动摩擦因数和动摩擦因数表示表示) )实战实战 高考真题演练高考真题演练1.1.测测匀匀变变速速直直线线运运动动的的速速度度和和加加速速度度(20172017全全国国卷卷,22,22) )某某探探究究小小组组为为了了研研究究小小车车在在桌桌面面上上的的直直线线运运动动, ,用用自自制制“滴滴水水计计时时器器”计计量量时时间间. .实实验验前前, ,将将该该计计时时器器固固定定在在小小车车旁旁, ,如如图图(a)(a)所所示示. .实实验验时时, ,保保持持桌桌面面水水平平, ,用用
37、手手轻轻推推一一下下小小车车. .在在小小车车运运动动过过程程中中, ,滴滴水水计计时时器器等等时时间间间间隔隔地地滴滴下下小小水水滴滴, ,图图(b)(b)记记录录了了桌桌面面上上连续的连续的6 6个水滴的位置个水滴的位置.(.(已知滴水计时器每已知滴水计时器每30 s30 s内共滴下内共滴下4646个小水滴个小水滴) )解析解析: :(1)(1)小车在水平桌面上做减速运动小车在水平桌面上做减速运动, ,相邻两个水滴之间的距离越来越相邻两个水滴之间的距离越来越小小, ,由图由图(b)(b)可知可知, ,小车在桌面上是从右向左运动的小车在桌面上是从右向左运动的. .答案答案: :(1)(1)从
38、右向左从右向左(1)(1)由由图图(b)(b)可可知知, ,小小车车在在桌桌面面上上是是( (填填“从从右右向向左左”或或“从从左左向向右右”) )运动的运动的. .(2)(2)该小组同学根据图该小组同学根据图(b)(b)的数据判断出小车做匀变速运动的数据判断出小车做匀变速运动. .小车运动到图小车运动到图(b)(b)中中A A点位置时的速度大小为点位置时的速度大小为 m/s,m/s,加速度大小为加速度大小为 m/sm/s2 2.(.(结果均结果均保留保留2 2位有效数字位有效数字) )答案答案: :(2)0.19(2)0.190.0370.0372.2.用验证机械能守恒的装置测速度、加速度和
39、频率用验证机械能守恒的装置测速度、加速度和频率(20162016全国全国卷卷,22,22) )某某同学用图同学用图(a)(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律所示的实验装置验证机械能守恒定律, ,其中打点计时器的电源为其中打点计时器的电源为交流电源交流电源, ,可以使用的频率有可以使用的频率有20 Hz20 Hz、30 Hz30 Hz和和40 Hz.40 Hz.打出纸带的一部分如图打出纸带的一部分如图(b)(b)所示所示. . 该同学在实验中没有记录交流电的频率该同学在实验中没有记录交流电的频率f,f,需要用实验数据和其他题给条件进需要用实验数据和其他题给条件进行推算行推算. .(1)(1)若
40、若从从打打出出的的纸纸带带可可判判定定重重物物匀匀加加速速下下落落, ,利利用用f f和和图图(b)(b)中中给给出出的的物物理理量量可可以以写写出出: :在在打打点点计计时时器器打打出出B B点点时时, ,重重物物下下落落的的速速度度大大小小为为, ,打打出出C C点点时时重物下落的速度大小为重物下落的速度大小为, ,重物下落的加速度大小为重物下落的加速度大小为. .(2)(2)已测得已测得s s1 1=8.89 cm,s=8.89 cm,s2 2=9.50 cm,s=9.50 cm,s3 3=10.10 cm,=10.10 cm,当地重力加速度大小为当地重力加速度大小为9.80 9.80
41、m/sm/s2 2, ,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%,1%,由此推算出由此推算出f f为为Hz.Hz.答案答案: :(2)40(2)403.3.牛牛顿顿第第二二定定律律的的创创新新实实验验(20152015全全国国卷卷,22,22) )某某物物理理小小组组的的同同学学设设计计了了一一个个粗粗测测玩玩具具小小车车通通过过凹凹形形桥桥最最低低点点时时的的速速度度的的实实验验. .所所用用器器材材有有: :玩玩具具小小车车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器压力式托盘秤、凹形桥模拟器( (圆弧部分的半径为圆弧部分的半径为R=0.20 m).R=0.20
42、 m).完成下列填空完成下列填空: :(1)(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上将凹形桥模拟器静置于托盘秤上, ,如图如图(a)(a)所示所示, ,托盘秤的示数为托盘秤的示数为1.00 kg;1.00 kg;(2)(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时, ,托盘秤的示数如图托盘秤的示数如图(b)(b)所示所示, ,该该示数为示数为kg;kg;解析解析: :(2)(2)托盘秤的最小刻度为托盘秤的最小刻度为0.1 kg,0.1 kg,读数要估读到读数要估读到0.01 kg,0.01 kg,示数为示数为1.40 kg.1.40 kg.答案答案: :(2)1.40
43、 (2)1.40 (3)(3)将将小小车车从从凹凹形形桥桥模模拟拟器器某某一一位位置置释释放放, ,小小车车经经过过最最低低点点后后滑滑向向另另一一侧侧. .此此过过程程中中托托盘盘秤秤的的最最大大示示数数为为m;m;多多次次从从同同一一位位置置释释放放小小车车, ,记记录录各各次次的的m m值值如如下下表表所示所示: :序号序号1 12 23 34 45 5m(kg)m(kg)1.801.801.751.751.851.851.751.751.901.90(4)(4)根据以上数据根据以上数据, ,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N;N;小车通过最低点时的速度大小为小车通过最低点时的速度大小为 m/s.(m/s.(重力加速度大小取重力加速度大小取9.80 9.80 m/sm/s2 2, ,计算结果保留计算结果保留2 2位有效数字位有效数字) )答案答案: :(4)7.9(4)7.91.41.4
