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1、高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题第第10讲力学实验中常考的讲力学实验中常考的4个问题个问题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题一、误差和有效数字一、误差和有效数字1误差误差误差误差产生原因产生原因大小特点大小特点减小方法减小方法系统系统误差误差实验仪器不精确、实验仪器不精确、实验原理不完善、实验原理不完善、实验方法粗略实验方法粗略总是偏大或总是偏大或偏小偏小更新仪器完更新仪器完善实验原理善实验原理偶然偶然误差误差测量、读数不准确测量、读数不准确忽大忽小忽大忽小画图象或取画图象或取平均值平均值高高 考考 必必 备备常常 考考 问问
2、题题2.有效数字有效数字从从数数字字左左边边第第一一个个不不为为零零的的数数字字算算起起，如如0.012 5为为三三位位有有效效数字数字高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题二、测量性实验二、测量性实验1包包括括：用用游游标标卡卡尺尺和和螺螺旋旋测测微微器器测测量量长长度度，练练习习使使用用打打点点计计时器时器2(1)游游标标卡卡尺尺的的读读数数方方法法：d主主尺尺读读数数(mm)精精度度游游标标尺尺上对齐刻线数值上对齐刻线数值(mm)(2)螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数方法：测量值固定刻度可动刻度测量值固定刻度可动刻度0.01 mm估读值估读值注意要估读到注意要估读到0.001
3、 mm.高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题图图5101高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题三、验证性实验三、验证性实验1包包括括：验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则、验验证证牛牛顿顿运运动动定定律律、验验证证机械能守恒定律机械能守恒定律2验证性实验的两种方法验证性实验的两种方法(1)对对于于现现象象直直观观明明显显或或者者只只需需讨讨论论的的验验证证性性实实验验问问题题，常常常常通过观察分析进行证实；通过观察分析进行证实；(2)对对有有测测量量数数值值且且实实验验要要求求根根据据数数据据分分析析验验证证结结果果的的，一一般般要进行分析归纳，通过作图、计算、测量进行比
4、较验证要进行分析归纳，通过作图、计算、测量进行比较验证高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题四、探究性实验四、探究性实验1包括：探究弹力和弹簧伸长的关系，探究动能定理包括：探究弹力和弹簧伸长的关系，探究动能定理2探究性实验与验证性实验的区别探究性实验与验证性实验的区别探探究究性性实实验验，在在实实验验前前并并不不知知道道满满足足什什么么规规律律，所所以以在在坐坐标标纸纸中中描描点点后后所所做做的的曲曲线线是是试试探探性性的的，只只有有在在分分析析了了点点的的分分布布和和走走向向以以后后才才决决定定用用直直线线来来拟拟合合这这些些点点而而验验证证性性实实验验，在在坐标纸上描点后所作图线的根
5、据就是所验证的规律坐标纸上描点后所作图线的根据就是所验证的规律.高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题常考问题一测量性实验常考问题一测量性实验(游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺和螺旋测微器的读数)高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题2游标卡尺的读数游标卡尺的读数游标尺游标尺(mm)精度精度(mm)测量结果测量结果(游标尺游标尺上第上第n条刻度线与条刻度线与主尺上的某刻度线主尺上的某刻度线对齐时对齐时)(mm)刻度格数刻度格数刻度总刻度总长度长度每小格与每小格与1毫米差毫米差1090.10.1主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.1 n2
6、0190.050.05主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.05 n50490.020.02主尺上读的毫米数主尺上读的毫米数0.02 n高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题3.螺旋测微器的读数螺旋测微器的读数测测量量值值固固定定刻刻度度整整毫毫米米数数半半毫毫米米数数可可动动刻刻度度读读数数(含含估读估读)0.01 mm.4关关于于估估读读问问题题：游游标标卡卡尺尺不不需需要要估估读读；毫毫米米刻刻度度尺尺、螺螺旋旋测测微器需要估读微器需要估读高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【典例典例1】 (2012新新课课标标全全国国卷卷，22)某某同同学学利利用用螺螺旋旋测测微微器器测测
7、量量一一金金属属板板的的厚厚度度该该螺螺旋旋测测微微器器校校零零时时的的示示数数如如图图5102(a)所所示示，测测量量金金属属板板厚厚度度时时的的示示数数如如图图(b)所所示示图图(a)所所示示读读数数为为_mm，图图(b)所所示示读读数数为为_mm，所所测测金金属属板板的的厚度为厚度为_mm.图图5102高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题解解析析题题图图(a)的的读读数数为为1.00.01 mm0.010 mm.题题图图(b)的的读读数数为为6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm，故故金金属属板板的的厚厚度度d6.870 mm0.010 mm6.860 mm.答案答案
8、0.0106.8706.860高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【典例典例2】 2013山山东东卷卷，21(1)图图5103甲甲为为一一游游标标卡卡尺尺的的结结构构示示意意图图，当当测测量量一一钢钢笔笔帽帽的的内内径径时时，应应该该用用游游标标卡卡尺尺的的_(填填“A”“B”或或“C”)进进行行测测量量；示示数数如如图图乙乙所所示，该钢笔帽的内径为示，该钢笔帽的内径为_mm.图图5103高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题解解析析游游标标卡卡尺尺测测量量钢钢笔笔帽帽的的内内径径时时，使使用用内内测测脚脚，故故填填“A”，该该游游标标卡卡尺尺的的最最小小分分度度为为0.05 m
9、m，游游标标尺尺的的第第6个个刻刻度度线线与与主主尺尺上上的的某某刻刻线线对对齐齐，所所以以读读数数为为11 mm0.05 mm611.30 mm.答案答案A11.30(11.25或或11.35)高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【预测预测1】 图图5104甲甲中中游游标标卡卡尺尺的的读读数数是是_ cm，图图乙乙中中螺螺旋测微器的读数是旋测微器的读数是_ mm.图图5104答案答案2.985.680(5.6795.681均对均对)高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【预测预测2】 某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率时：时
10、：(1)用用游游标标卡卡尺尺为为20分分度度的的卡卡尺尺测测量量其其长长度度如如图图5105甲甲所所示，由图可知其长度为示，由图可知其长度为_cm；图图5105(2)用用螺螺旋旋测测微微器器测测量量其其直直径径如如图图乙乙所所示示，由由图图可可知知其其直直径径为为_mm.高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题解解析析(1)从从题题图图甲甲可可以以看看出出，主主尺尺读读数数为为50 mm，游游标标尺尺的的第第3条条刻刻度度线线和和主主尺尺上上的的一一刻刻度度线线对对齐齐，则则读读数数应应为为50 mm0.053 mm50.15 mm5.015 cm；(2)由由题题图图乙乙可可以以看看出出，
11、螺螺旋旋测测微微器器的的固固定定刻刻度度为为4.5 mm，可可动动刻刻度度读读出出刻刻度度为为20.0(或或20.1)0.01 mm0.200 mm(或或0.201 mm)，故故圆圆柱柱体体的的直直径径为为4.5 mm0.200 mm(或或0.201 mm)4.700 mm(或或4.701 mm)答案答案(1)5.015(2)4.700(或或4.701)高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题常考问题二验证性实验常考问题二验证性实验命题特点命题特点新新课课标标全全国国考考试试说说明明要要求求的的力力学学验验证证性性实实验验有有“验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则”、“验验证证牛牛
12、顿顿第第二二定定律律”和和“验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律”，考考查查重重点点是是实实验验器器材材选选择择，完完成成实实验验步步骤骤填填空空和和分析实验数据分析实验数据高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题应考必备应考必备理理解解实实验验原原理理，弄弄清清楚楚要要验验证证的的内内容容“验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则”就就是是验验证证两两拉拉力力依依据据平平行行四四边边形形定定则则作作出出的的合合力力与与同同两两力力有有同同样样效效果果的的一一个个力力是是否否相相等等，进进而而理理解解为为什什么么两两次次结结点点O的的位位置置不不变变，为为什什么么要要记记录录弹弹簧簧测
13、测力力计计示示数数大大小小与与细细绳套方向绳套方向“验验证证牛牛顿顿第第二二定定律律”就就是是测测量量物物体体受受的的合合外外力力、物物体体的的质质量量和和加加速速度度，验验证证合合外外力力与与质质量量、加加速速度度的的乘乘积积是是否否相相同同那那么么，合合外外力力如如何何测测量量？质质量量和和加加速速度度又又如如何何测测量量？要要用用到到哪些工具？哪些工具？高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题“验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律”就就是是让让物物体体自自由由下下落落，测测出出物物体体下下落落的的高高度度和和物物体体的的速速度度，计计算算出出物物体体重重力力势势能能的的减减少少量量与
14、与动动能能增增加加量量，看看二二者者是是否否相相等等怎怎样样测测量量高高度度和和速速度度？用用到到哪哪些些工工具具？操作中有哪些注意事项？为什么？操作中有哪些注意事项？为什么Ep总略大于总略大于Ek?高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【典例典例3】 现现要要通通过过实实验验验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律实实验验装装置置如如图图5106所所示示：水水平平桌桌面面上上固固定定一一倾倾斜斜的的气气垫垫导导轨轨；导导轨轨上上A点点处处有有一一带带长长方方形形遮遮光光片片的的滑滑块块，其其总总质质量量为为M，左左端端由由跨跨过过轻轻质质光光滑滑定定滑滑轮轮的的细细绳绳与与一一质质量量为为
15、m的的砝砝码码相相连连；遮遮光光片片两两条条长长边边与与导导轨轨垂垂直直；导导轨轨上上的的B点点有有一一光光电电门门，可可以以测测量量遮遮光光片片经过光电门时的挡光时间经过光电门时的挡光时间t.图图5106高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题用用d表表示示A点点到到导导轨轨底底端端C点点的的距距离离，h表表示示A与与C的的高高度度差差，b表表示示遮遮光光片片的的宽宽度度，x表表示示A、B两两点点间间的的距距离离，将将遮遮光光片片通通过过光光电电门门的的平平均均速速度度看看作作滑滑块块通通过过B点点时时的的瞬瞬时时速速度度用用g表表示示重重力力加速度完成下列填空和作图：加速度完成下列填空
16、和作图：高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点点)下下滑，测量相应的滑，测量相应的x与与t值结果如下表所示：值结果如下表所示：高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题图图5107高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)描点及作直线见图描点及作直线见图高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【预测预测3】
17、 (1)某某实实验验小小组组用用如如图图5108所所示示的的装装置置验验证证“力力的的平平行行四四边边形形定定则则”将将弹弹簧簧测测力力计计A挂挂于于固固定定点点P，下下端端用用细细线线挂挂一一重重物物M.弹弹簧簧测测力力计计B的的挂挂钩钩处处系系一一细细线线，把把细细线线的的另另一一端端系系在在A下下端端细细线线上上的的O点点手手持持B水水平平向向左左拉拉，使使O点点缓缓慢慢地地向向左左移移动动，保保持持B的的拉拉力力方方向向不不变变不不计计弹弹簧簧测测力力计计重重力力，拉拉力力不不超超出出量量程程，则则A、B的的示示数数FA、FB的的变变化化情情况况是是_高高 考考 必必 备备常常 考考
18、问问 题题图图5108高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题AFA、FB均变大，其合力大小和方向都不变均变大，其合力大小和方向都不变BFA、FB均变大，其合力大小和方向都改变均变大，其合力大小和方向都改变CFA变大，变大，FB变小，其合力大小不变，方向改变变小，其合力大小不变，方向改变DFA、FB的合力大小改变，方向不变的合力大小改变，方向不变高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)另另一一实实验验小小组组的的甲甲、乙乙、丙丙三三位位同同学学做做此此实实验验，所所用用弹弹簧簧测测力力计计的的量量程程为为05 N，他他们们都都把把橡橡皮皮条条的的一一端端固固定定在在木木板板上上的
19、的A点点，橡橡皮皮条条的的另另一一端端通通过过细细绳绳连连接接弹弹簧簧测测力力计计，用用两两个个弹弹簧簧测测力力计计把把橡橡皮皮条条的的另另一一端端拉拉到到某某一一确确定定的的O点点，此此时时细细绳绳都都与与平板平行，用平板平行，用F1和和F2表示拉力的方向和大小表示拉力的方向和大小甲甲同同学学F1和和F2的的方方向向互互相相垂垂直直，F13.0 N、F23.8 N；乙乙同同学学F1和和F2方方向向间间的的夹夹角角约约为为30，F1F24.0 N；丙丙同同学学F1和和F2方方向向间间的的夹夹角角约约为为120，F1F24.0 N这这三三位位同同学学中中操操作作不不合适的是合适的是_(填填“甲甲
20、”、“乙乙”或或“丙丙”)高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题解解析析(1)当当O点点缓缓慢慢地地向向左左移移动动时时，合合力力大大小小和和方方向向都都不不变变，利用图解法可以判断利用图解法可以判断FA、FB均变大，选项均变大，选项A正确正确(2)因因为为乙乙的的两两个个力力的的合合力力超超过过了了测测力力计计刻刻度度的的最最大大值值5 N，再再用一个弹簧测力计拉时超出其量程用一个弹簧测力计拉时超出其量程答案答案(1)A(2)乙乙高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【预测预测4】 为为了了用用实实验验“验验证证牛牛顿顿第第二二定定律律”，现现提提供供如如图图5109所所示的实验
21、装置请回答下列问题：示的实验装置请回答下列问题：图图5109高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是_；A将将木木板板不不带带滑滑轮轮的的一一端端适适当当垫垫高高，使使小小车车在在钩钩码码拉拉动动下下恰恰好做匀速运动好做匀速运动B将将木木板板带带滑滑轮轮的的一一端端适适当当垫垫高高，使使小小车车在在钩钩码码拉拉动动下下恰恰好好做匀速运动做匀速运动C将将木木板板不不带带滑滑轮轮的的一一端端适适当当垫垫高高，在在不不挂挂钩钩码码的的情情况况下下使使小车恰好做匀速运动小车恰好做匀速运动D
22、将将木木板板不不带带滑滑轮轮的的一一端端适适当当垫垫高高，在在不不挂挂钩钩码码的的情情况况下下使使小车能够静止在木板上小车能够静止在木板上高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)在在实实验验中中，得得到到一一条条打打点点的的纸纸带带，如如图图51010所所示示，已已知知相相邻邻计计数数点点间间的的时时间间间间隔隔为为T，且且间间距距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表示式为已量出，则小车加速度的表示式为a_；图图51010高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(3)有有一一组组同同学学保保持持小小车车及及车车中中的的砝砝码码质质量量一一定定，研研究究加加速
23、速度度a与与所所受受外外力力F的的关关系系，他他们们在在轨轨道道水水平平和和倾倾斜斜两两种种情情况况下下分分别别做做了了实实验验，得得到到了了两两条条aF图图线线，如如图图51011所所示示图图线线_是是在在轨轨道道倾倾斜斜情情况况下下得得到到的的(选选填填“”或或“”)；小车及车中的砝码总质量小车及车中的砝码总质量m_ kg.图图51011高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题解解析析(1)为为平平衡衡滑滑动动摩摩擦擦力力，应应使使小小车车重重力力沿沿斜斜面面的的分分力力与与滑滑动动摩摩擦擦力力相相等等，此此时时不不能能连连接接钩钩码码，所所以以选选C.(2)计计算算加加速速度度可可由
24、由逐逐差差法法得得到到三三个个加加速速度度再再取取平平均均值值，此此时时误误差差较较小小(3)轨轨道道倾倾斜斜太太大大，即即使使没没有有钩钩码码拉拉小小车车也也将将加加速速下下滑滑，因因此此图图线线为为轨轨道道倾倾斜斜情情况况下下得得到到的的由由图图线线可可得得mgsin Ffma0，F1mgsin Ffma1，可得质量为，可得质量为0.5 kg.高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题常考问题三探究性实验常考问题三探究性实验命题特点命题特点新新课课标标全全国国考考试试说说明明要要求求的的力力学学探探究究性性实实验验有有：探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系(也也可可以以为为
25、“验验证证牛牛顿顿第第二二定定律律”)，探探究究弹弹力力与与弹弹簧簧伸伸长长的的关关系系和和探探究究功功与与物物体体速速度度变变化化的的关关系系近近四四年年新新课课标标全全国国卷卷没没有有对对这这几几个个实实验验进进行行考考查查，但但自自主主命命题题省省份份高高考考题题中中多多次次出出现现，如如2011年年浙浙江江卷卷21题题考考查查“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”实实验验，2012年年广广东东卷卷34(2)题题考考查查“探探究究弹弹力力与与弹弹簧簧伸伸长长量量的的关关系系”实验，实验，2013新课标全国卷新课标全国卷22题考查题考查“探究弹性势能探究弹性势能”考考查查的
26、的重重点点是是实实验验器器材材选选择择、实实验验注注意意事事项项和和用用作作图图法法处处理理数数据据高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题应考必备应考必备探探究究性性实实验验的的重重点点不不是是为为了了求求得得某某个个物物理理量量的的值值，而而在在于于它它的的探探索索性性“研研究究匀匀变变速速直直线线运运动动”重重点点是是学学会会使使用用打打点点计计时时器器，学学会会研研究究分分析析纸纸带带的的方方法法“探探究究弹弹力力与与弹弹簧簧伸伸长长的的关关系系”重重点点是是学学会会用用列列表表法法、图图象象法法分分析析实实验验数数据据，探探索索物物理理量量间间的的关关系系“探探究究功功和和物物体
27、体速速度度变变化化的的关关系系”重重点点掌掌握握本本实实验验的的原原理理，如如功功的的计计算算，纸纸带带测测量量位位置置的的选选择择，学学会会对对实实验验数数据据的的研研究究分分析析方方法法，分分析析Wv，Wv2，Wv3的的关关系，最终确定系，最终确定W与与v2成正比成正比高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【典例典例4】 (2013新新课课标标全全国国卷卷，22)某某同同学学利利用用下下述述装装置置对对轻轻质质弹弹簧簧的的弹弹性性势势能能进进行行探探究究，一一轻轻质质弹弹簧簧放放置置在在光光滑滑水水平平桌桌面面上上，弹弹簧簧左左端端固固定定，右右端端与与一一小小球球接接触触而而不不固
28、固连连弹弹簧簧处处于于原原长长时时，小小球球恰恰好好在在桌桌面面边边缘缘，如如图图51012所所示示向向左左推推小小球球，使使弹弹簧簧压压缩缩一一段段距距离离后后由由静静止止释释放放，小小球球离离开开桌桌面面后后落落到到水水平平地地面面通通过过测测量量和和计计算算，可可求求得得弹弹簧簧被被压压缩缩后后的的弹弹性性势能势能图图51012高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题回答下列问题：回答下列问题：(1)本本实实验验中中可可认认为为，弹弹簧簧被被压压缩缩后后的的弹弹性性势势能能Ep与与小小球球抛抛出出时时的的动动能能Ek相相等等已已知知重重力力加加速速度度大大小小为为g.为为求求得得Ek
29、，至至少少需需要测量下列物理量中的要测量下列物理量中的_(填正确答案标号填正确答案标号)A小球的质量小球的质量mB小球抛出点到落地点的水平距离小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量弹簧的压缩量xE弹簧原长弹簧原长l0高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)用用 所所 选选 取取 的的 测测 量量 量量 和和 已已 知知 量量 表表 示示 Ek， 得得 Ek_.(3)图图51013中中的的直直线线是是实实验验测测量量得得到到的的sx图图线线从从理理论论上上可可推推出出，如如果果h不不变变m增增加加，sx图图线线的的斜斜率率会会_(填填“增增大大
30、”、“减减小小”或或“不不变变”)：如如果果m不不变变，h增增加加，sx图图线线的的斜斜率率会会_(填填“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”)由由图图中中给给出出的的直直线线关关系系和和Ek的的表表达达式式可可知知，Ep与与x的的_次方成正比次方成正比图图51013高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【预测预测5】 某某组组同同学学在在做做探探究究加加速速度度与与物物体体所所受受合合外外力力和和质质量量间间的的关关系系，采采用用了了如如图图51014装装置置，小小车车和和车车中中砝砝码码的的总
31、总质质量量用用M表示，砂和砂桶的总质量用表示，砂和砂桶的总质量用m表示表示图图51014高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(1)现现有有下下列列器器材材：电电火火花花计计时时器器、纸纸带带、复复写写纸纸片片、小小车车、一一端端附附有有定定滑滑轮轮的的长长木木板板、砂砂桶桶、砂砂子子、细细线线、秒秒表表、导导线线、砝砝码码、刻刻度度尺尺其其中中不不需需要要的的器器材材是是_，还还需需要要的的器器材材是是_高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)在做实验过程中，以下做法正确的是在做实验过程中，以下做法正确的是_A平衡摩擦力时，应把砂桶用细线通过定滑轮系于小车上平衡摩擦力时，应把
32、砂桶用细线通过定滑轮系于小车上B砂砂和和砂砂桶桶质质量量m一一定定时时，改改变变小小车车(含含砝砝码码)质质量量M，都都需需重重新平衡摩擦力新平衡摩擦力C实验中，要求砂和砂桶质量实验中，要求砂和砂桶质量m远小于小车远小于小车(含砝码含砝码)质量质量MD在在探探究究外外力力一一定定，加加速速度度与与质质量量关关系系时时，应应该该改改变变砂砂桶桶与与砂的质量砂的质量m高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题解解析析(1)根根据据该该实实验验的的原原理理和和所所给给实实验验器器材材可可知知不不需需要要的的器器材材是是秒秒表表，还还需需要要的的器器材材是是天天平平(测测量量小小车车和和车车中中砝砝
33、码码的的总总质质量量、砂砂和和砂砂桶桶的的总总质质量量)(2)平平衡衡摩摩擦擦力力时时不不应应把把砂砂桶桶用用细细线线通通过过定定滑滑轮轮系系于于小小车车上上，且且只只要要不不改改变变长长木木板板的的倾倾角角都都不不需需要要重重新新平平衡衡摩摩擦擦力力，故故A、B选选项项错错误误；对对系系统统而而言言，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律可可得得，(mM)amg，当当Mm时时，对对小小车车(含含砝砝码码)才才有有Mamg，故故C选选项项正正确确；根根据据控控制制变变量量法法可可知知，当当探探究究外外力力一一定定，加加速速度度与与质质量量的的关关系系时时，应应改改变变小小车车(含含砝砝码码)的的质质
34、量量，而而不不是是改变砂和砂桶的质量，故改变砂和砂桶的质量，故D选项错误选项错误答案答案(1)秒表天平秒表天平(2)C高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题图图51015高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题同同学学们们设设计计了了以以下下表表格格来来记记录录实实验验数数据据，其其中中L1、L2、L3、L4代代表表物物体体分分别别从从不不同同初初始始位位置置处处无无初初速速释释放放时时初初始始位位置置到到速速度度传传感感器器的的距距离离，v1、v2、v3、v4表表示示物物体体每每次次通通过过Q点的速度点的速度实验次数实验次数1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4高高 考考 必
35、必 备备常常 考考 问问 题题他他们们根根据据实实验验数数据据绘绘制制了了如如图图乙乙所所示示的的Lv图图象象，并并得得出出结结论论Wv2.他们的做法是否合适，你有什么好的建议？他们的做法是否合适，你有什么好的建议？_(2)在在此此实实验验中中，木木板板与与物物体体间间摩摩擦擦力力的的大大小小_(填填“会会”或或“不会不会”)影响探究结果影响探究结果高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题解解析析(1)采采用用表表格格方方法法记记录录数数据据绘绘制制的的Lv图图象象是是曲曲线线，不不能能得得出出结结论论Wv2.为为了了更更直直观观地地看看出出L和和v的的变变化化关关系系，应应该该绘制绘制L
36、v2图象图象(2)重重力力和和摩摩擦擦力力的的总总功功W也也与与距距离离L成成正正比比，因因此此不不会会影影响响探探究的结果究的结果答案答案(1)不合适，应进一步绘制不合适，应进一步绘制Lv2图象图象(2)不会不会高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题常考问题四创新拓展型实验常考问题四创新拓展型实验命题特点命题特点近近几几年年高高考考中中力力学学创创新新型型实实验验的的命命题题几几率率明明显显增增加加，2011年年新新课课标标全全国国卷卷中中运运用用光光电电门门研研究究匀匀变变速速直直线线运运动动，2012年年海海南南卷卷、浙浙江江卷卷、山山东东卷卷和和江江苏苏卷卷力力学学实实验验均均为
37、为创创新新型型实实验验有有的的是是全全新新的的实实验验，有有的的是是课课本本实实验验的的创创新新改改造造，试试题题的的特特点是一般都给定实验方案和实验器材，要求学生点是一般都给定实验方案和实验器材，要求学生(1)补全该实验的操作过程及所需要测量的物理量补全该实验的操作过程及所需要测量的物理量(2)处理实验数据处理实验数据高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题应考必备应考必备(1)要要完完成成好好创创新新拓拓展展实实验验，必必须须掌掌握握基基本本仪仪器器的的使使用用方方法法、基本的实验方法和基本物理原理基本的实验方法和基本物理原理(2)实实验验过过程程的的研研究究应应以以减减小小实实验验误
38、误差差和和不不造造成成错错误误为为主主要要依依据据应应在在明明确确实实验验原原理理的的基基础础上上进进行行实实验验数数据据处处理理，往往往往需需要要先先根根据据物物理理规规律律推推导导出出物物理理量量间间的的关关系系式式，通通过过图图象象与与函函数处理数据数处理数据高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【典例典例5】 (2013江江苏苏卷卷，11)某某兴兴趣趣小小组组利利用用自自由由落落体体运运动动测测定定重重力力加加速速度度，实实验验装装置置如如图图51016所所示示倾倾斜斜的的球球槽槽中中放放有有若若干干个个小小铁铁球球，闭闭合合开开关关K，电电磁磁铁铁吸吸住住第第1个个小小球球手手
39、动动敲敲击击弹弹性性金金属属片片M，M与与触触头头瞬瞬间间分分开开，第第1个个小小球球开开始始下下落落，M迅迅速速恢恢复复，电电磁磁铁铁又又吸吸住住第第2个个小小球球当当第第1个个小小球球撞撞击击M时时，M与与触触头头分分开开，第第2个个小小球球开开始始下下落落.这这样样，就就可可测测出出多多个小球下落的总时间个小球下落的总时间高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题图图51016高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(1)在实验中，下列做法正确的有在实验中，下列做法正确的有_A电路中的电源只能选用交流电源电路中的电源只能选用交流电源B实验前应将实验前应将M调整到电磁铁的正下方调整到
40、电磁铁的正下方C用用直直尺尺测测量量电电磁磁铁铁下下端端到到M的的竖竖直直距距离离作作为为小小球球下下落落的的高高度度D手动敲击手动敲击M的同时按下秒表开始计时的同时按下秒表开始计时高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)实实验验测测得得小小球球下下落落的的高高度度H1.980 m,10个个小小球球下下落落的的总总时时间间T6.5 s可可求求出出重重力力加加速速度度g_m/s2.(结结果果保保留留两两位有效数字位有效数字)(3)在在不不增增加加实实验验器器材材的的情情况况下下，请请提提出出减减小小实实验验误误差差的的两两个个办办法法(4)某某同同学学考考虑虑到到电电磁磁铁铁在在每每次
41、次断断电电后后需需要要时时间间t磁磁性性才才消消失失，因因此此，每每个个小小球球的的实实际际下下落落时时间间与与它它的的测测量量时时间间相相差差t，这这导导致致实实验验误误差差为为此此，他他分分别别取取高高度度H1和和H2，测测量量n个个小小球球下下落落的的总总时时间间T1和和T2.他他是是否否可可以以利利用用这这两两组组数数据据消消除除t对对实实验验结结果果的影响？请推导说明的影响？请推导说明高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【预测预测7】 某某学学习习小小组组利利用用自自行行车车的的运运动动“
42、探探究究阻阻力力做做功功与与速速度度变变化化的的关关系系”人人骑骑自自行行车车在在平平直直的的路路面面上上运运动动，当当人人停停止止蹬蹬车车后后，由由于于受受到到阻阻力力作作用用，自自行行车车的的速速度度会会逐逐渐渐减减小小至至零零，如如图图51017所所示示在在此此过过程程中中，阻阻力力做做功功使使自自行行车车的的速速度度发发生生变化设自行车无动力后受到的阻力恒定变化设自行车无动力后受到的阻力恒定(1)在在实实验验中中使使自自行行车车在在平平直直的的公公路路上上获获得得某某一一速速度度后后停停止止蹬蹬车车，需需要要测测出出人人停停止止蹬蹬车车后后自自行行车车向向前前滑滑行行的的距距离离s，为
43、为了了计计算算自自行行车车的的初初速速度度v，还还需需要要测测量量_(填填写写物物理理量量的的名称及符号名称及符号)高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)设设自自行行车车受受到到的的阻阻力力恒恒为为f，计计算算出出阻阻力力做做的的功功W及及自自行行车车的的初初速速度度v.改改变变人人停停止止蹬蹬车车时时自自行行车车的的速速度度，重重复复实实验验，可可以以得得到到多多组组测测量量值值以以阻阻力力对对自自行行车车做做功功的的大大小小为为纵纵坐坐标标，自自行行车车初初速速度度为为横横坐坐标标，作作出出Wv曲曲线线分分析析这这条条曲曲线线，就就可可以以得得到到阻阻力力做做的的功功与与自自行
44、行车车速速度度变变化化的的定定性性关关系系在在实实验验中中作作出出Wv图象如图所示，其中符合实际情况的是图象如图所示，其中符合实际情况的是_图图51017高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题【预测预测8】 如如图图51018所所示示，利利用用打打点点计计时时器器测测量量小小车车沿沿斜斜面面下下滑滑时时所所受受阻阻力力，小小车车在在斜斜面面上上下下滑滑时时打打出出的的一一段段纸纸带带如如图图51019所所示示，其其中中O为为小小车车开开始始运运动动时时打打出出的的点点设设在在斜斜面面上运动时所受阻力恒
45、定上运动时所受阻力恒定图图51018高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题图图51019(1)已已知知打打点点计计时时器器使使用用的的交交流流电电频频率率为为50 Hz，由由纸纸带带数数据据分分析析可可知知小小车车下下滑滑的的加加速速度度a_ m/s2，打打E点点时时小小车车速速度度vE_ m/s(均取均取2位有效数字位有效数字)高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题(2)为为了了求求出出小小车车在在下下滑滑过过程程中中所所受受的的阻阻力力，可可运运用用牛牛顿顿运运动动定定律律或或动动能能定定理理求求解解，在在这这两两种种方方案案中中除除知知道道小小车车下下滑滑的的加加速速度度a、打打E点点时时速速度度vE、小小车车质质量量m、重重力力加加速速度度g外外，利利用用米米尺尺、三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式三角板还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式方案一：需要测量的物理量方案一：需要测量的物理量_，阻力的表达式阻力的表达式(用字母表示用字母表示)_；方案二：需要测量的物理量方案二：需要测量的物理量_，阻力的表达式阻力的表达式(用字母表示用字母表示)_高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题高高 考考 必必 备备常常 考考 问问 题题
