2019高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題六 物理實(shí)驗(yàn) 14 力學(xué)實(shí)驗(yàn)課件.ppt

專(zhuān)題六物理實(shí)驗(yàn) 考情分析 備考定向 第14講力學(xué)實(shí)驗(yàn) 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 1 知識(shí)規(guī)律 1 誤差和有效數(shù)字 系統(tǒng)誤差 由于儀器本身不精密 實(shí)驗(yàn)方法粗略或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的誤差 其特點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果較真實(shí)值總是偏大或偏小 系統(tǒng)誤差不能用多次測(cè)量求平均值的方法消除或減小 偶然誤差 由各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者 測(cè)量?jī)x器 被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的誤差 其特點(diǎn)是多次重復(fù)做同一實(shí)驗(yàn)時(shí)誤差總是時(shí)大時(shí)小 減小這種誤差的方法是多次測(cè)量取其平均值 有效數(shù)字 帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫有效數(shù)字 有效數(shù)字從左邊第一位不為零的數(shù)字算起 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 2 長(zhǎng)度的測(cè)量 毫米刻度尺的讀數(shù) 精確到毫米 估讀一位 游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 測(cè)量值 主尺上的讀數(shù) m n 其中m為游標(biāo)卡尺的精確度 n為游標(biāo)尺上與主尺上某刻度線對(duì)齊的格數(shù) 螺旋測(cè)微器的讀數(shù) 測(cè)量值 固定刻度 可動(dòng)刻度 估讀一位 0 01mm 3 光電門(mén)的使用 如果擋光片的寬度為d 擋光時(shí)間為 t 則物體經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 4 紙帶類(lèi)實(shí)驗(yàn) 能夠利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的力學(xué)實(shí)驗(yàn) 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 利用紙帶求瞬時(shí)速度的方法在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中 利用物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求解 測(cè)出與第n點(diǎn)相鄰的前 后兩段相等時(shí)間T內(nèi)的距離xn和xn 1 由公式算出 在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中 就是根據(jù)此法求得物體瞬時(shí)速度的 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 知識(shí)脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 圖象法 a 由 求出各相應(yīng)時(shí)刻的速度 b 確定各計(jì)數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)值 T v1 2T v2 nT vn c 畫(huà)出v t圖象 圖線的斜率為物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 利用紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法若相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離滿足 x x2 x1 x3 x2 xn xn 1 aT2 恒量 說(shuō)明物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 2 思想方法 1 物理思想 等效替代思想 控制變量思想 2 物理方法 等效替代法 控制變量法 逐差法 平均值法 圖象法 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器讀數(shù)主要以填空題的形式考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù) 例1 1 某同學(xué)用自己發(fā)明的新式游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑 新式卡尺將主尺上39mm在游標(biāo)尺上均分成20等份 如圖甲所示 則小鋼球的直徑為d cm 2 該同學(xué)又用螺旋測(cè)微器測(cè)量某電阻絲的直徑 示數(shù)如圖乙所示 則該金屬絲的直徑為mm 答案 1 1 035 2 1 195 0 002 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 游標(biāo)卡尺上精確度為mm 0 05mm 所以d 10mm 0 05mm 7 10 35mm 1 035cm 2 金屬絲的直徑d 1mm 0 01mm 19 5 1 195mm 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 規(guī)律方法1 游標(biāo)卡尺的原理游標(biāo)卡尺主要分為10 20 50分度三種 其原理和讀數(shù)方法基本相同 對(duì)于n分度的游標(biāo)卡尺 如果游標(biāo)尺的分度值為x 主尺上的分度值為y 則nx n 1 y 故游標(biāo)尺與主尺兩者分度值之差為k y x 其中叫游標(biāo)卡尺的精度 2 螺旋測(cè)微器的基本原理螺旋測(cè)微器螺紋螺距為0 5mm 即可動(dòng)轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一圈 螺桿前進(jìn)或后退0 5mm 可動(dòng)轉(zhuǎn)筒上可動(dòng)刻度分成50等份 每一等份表示0 01mm 即可動(dòng)刻度每轉(zhuǎn)過(guò)一等份 測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0 01mm 這樣就能把沿軸線方向不便于測(cè)量的微小距離用圓周上的點(diǎn)移動(dòng)較大的距離表示出來(lái) 機(jī)械放大原理 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 1 10分度的游標(biāo)卡尺 以mm為單位 小數(shù)點(diǎn)后只有1位 20分度和50分度的游標(biāo)卡尺以mm為單位 小數(shù)點(diǎn)后有2位 且對(duì)齊格數(shù)不估讀 2 螺旋測(cè)微器以mm為單位 小數(shù)點(diǎn)后必須有3位 對(duì)齊格數(shù)要估讀 同時(shí)還要注意半毫米刻度線是否露出 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 拓展訓(xùn)練1某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑 示數(shù)如圖甲 乙所示 則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為cm和mm 答案60 104 20解析刻度尺的最小刻度為0 1cm 因此讀數(shù)應(yīng)為60 10cm 游標(biāo)卡尺是50分度 精確到0 02mm 因此讀數(shù)為4 20mm 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 紙帶類(lèi)實(shí)驗(yàn)的處理方法主要考查利用處理紙帶的思想來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題 例2研究小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示 其中斜面傾角 可調(diào) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz 紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示 其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫(huà)出 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 1 部分實(shí)驗(yàn)步驟如下 A 測(cè)量完畢 關(guān)閉電源 取出紙帶 B 接通電源 待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開(kāi)小車(chē) C 將小車(chē)?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近 小車(chē)尾部與紙帶相連 D 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上 讓紙帶穿過(guò)限位孔 上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是 用字母填寫(xiě) 2 圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T s 3 計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5 4 為了充分利用記錄數(shù)據(jù) 減小誤差 小車(chē)加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 例3甲 乙兩位同學(xué)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中 使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 1 實(shí)驗(yàn)時(shí)他們先調(diào)整墊木的位置 使小車(chē)不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 這樣做的目的是 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 2 此后 甲同學(xué)把細(xì)線系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛若干配重片 在小車(chē)質(zhì)量一定的情況下 多次改變配重片數(shù)量 每改變一次就釋放一次小車(chē) 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的多條紙帶 右圖是其中一條紙帶的一部分 O A B C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn) 相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上 通過(guò)對(duì)紙帶的測(cè)量 可知小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為m s2 保留兩位有效數(shù)字 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 根據(jù)多條紙帶的數(shù)據(jù) 甲同學(xué)繪制了小車(chē)加速度與小車(chē)所受拉力 測(cè)量出配重的重力作為小車(chē)所受拉力大小 的a F圖象 如圖所示 由圖象可知 選填選項(xiàng)前的字母 A 當(dāng)小車(chē)質(zhì)量一定時(shí) 其加速度與所受合外力成正比B 當(dāng)小車(chē)所受合外力一定時(shí) 其加速度與質(zhì)量成反比C 小車(chē)的質(zhì)量約等于0 3kgD 小車(chē)的質(zhì)量約等于3 3kg 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 4 乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí) 因配重片數(shù)量不足改用5個(gè)質(zhì)量為20g的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 他首先將鉤碼全部掛上 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶 并計(jì)算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度 之后每次將懸掛的鉤碼取下一個(gè)并固定在小車(chē)上 重復(fù)多次實(shí)驗(yàn) 且每次實(shí)驗(yàn)前均調(diào)整墊木的位置 使小車(chē)不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 若根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù) 繪制出小車(chē)加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線 則關(guān)于這一圖線下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 選填選項(xiàng)前的字母 A 可由該圖線計(jì)算出小車(chē)和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和B 只有當(dāng)小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時(shí) 該圖線才是一條直線C 無(wú)論小車(chē)質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量 該圖線都是一條直線 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 為了平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力 2 0 50 或0 49 3 AC 4 B 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 這樣做的目的是平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力 2 因?yàn)镺A 2 86cm AB 3 35cm BC 3 85cm T 0 1s 4 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō) 系統(tǒng)的總質(zhì)量保持不變 總等于5個(gè)砝碼的質(zhì)量與小車(chē)質(zhì)量的和 故根據(jù)小車(chē)加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線 也就是a F圖線斜率的倒數(shù)可求得小車(chē)和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和 選項(xiàng)A正確 因?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行研究且保持系統(tǒng)的總質(zhì)量不變 故砝碼的重力總等于系統(tǒng)的牽引力 故無(wú)論小車(chē)質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量 該圖線都是一條直線 選項(xiàng)C正確 B錯(cuò)誤 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 例4如圖甲所示的裝置可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系 水平軌道上安裝兩個(gè)光電門(mén) 小車(chē)上固定有力傳感器和擋光板 細(xì)線一端與力傳感器連接 另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤(pán) 實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平 通過(guò)調(diào)整砝碼盤(pán)里砝碼的質(zhì)量讓小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力 再進(jìn)行后面的操作 并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù) 小車(chē) 力傳感器和擋光板的總質(zhì)量m 平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量m0 擋光板的寬度d 光電門(mén)1和2的中心距離s 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 1 該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)的質(zhì)量 選填 需要 或 不需要 2 實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d 如圖乙所示 d mm 3 某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程 力傳感器的讀數(shù)為F 小車(chē)通過(guò)光電門(mén)1和2的擋光時(shí)間分別為t1 t2 小車(chē)通過(guò)光電門(mén)2后 砝碼盤(pán)才落地 已知重力加速度為g 則對(duì)該小車(chē)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 不需要 因?yàn)橛辛Φ膫鞲衅?可直接測(cè)出拉力的大小 而不必根據(jù)砝碼和砝碼盤(pán)的總重力約等于拉力來(lái)計(jì)算 2 擋光板的寬度d 5mm 0 05mm 10 5 50mm 3 以小車(chē)作為研究對(duì)象 小車(chē)所受的合力為F m0g 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 例5某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 鉤碼A和B分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端 鉤碼質(zhì)量均為m0 在A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C 在距地面h1處有一寬度略比A大一點(diǎn)的狹縫 鉤碼A能通過(guò)狹縫 環(huán)形金屬塊C不能通過(guò) 開(kāi)始時(shí)A距離狹縫的高度為h2 放手后 A B C從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 1 利用計(jì)時(shí)儀器測(cè)得鉤碼A通過(guò)狹縫后到落地用時(shí)t1 則鉤碼A通過(guò)狹縫的速度為 用題中字母表示 2 若通過(guò)此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 還需測(cè)出環(huán)形金屬塊C的質(zhì)量m 當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間 若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 則需滿足的等式為 用題中字母表示 3 為減小測(cè)量時(shí)間的誤差 有同學(xué)提出如下方案 實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)h1 h2 h 測(cè)出鉤碼A從釋放到落地的總時(shí)間t 來(lái)計(jì)算鉤碼A通過(guò)狹縫的速度 你認(rèn)為可行嗎 若可行 寫(xiě)出鉤碼A通過(guò)狹縫時(shí)的速度表達(dá)式 若不可行 請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 規(guī)律方法紙帶類(lèi)問(wèn)題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)率最高的內(nèi)容 多以教材實(shí)驗(yàn)為藍(lán)本進(jìn)行升級(jí)變形 從整體角度看 力學(xué)中的四個(gè)打點(diǎn)描跡類(lèi)實(shí)驗(yàn)都存在共性 因此在某種程度上可以實(shí)現(xiàn) 一個(gè)裝置多種用途 的效果 從測(cè)定物理量角度看 可以以最基本的實(shí)驗(yàn)逐漸升華到探究測(cè)量多個(gè)物理量的效果 創(chuàng)新的流程主要如下 在計(jì)算中還涉及有效數(shù)字 所以審題要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 拓展訓(xùn)練2 2017 全國(guó) 卷 某探究小組為了研究小車(chē)在桌面上的直線運(yùn)動(dòng) 用自制 滴水計(jì)時(shí)器 計(jì)量時(shí)間 實(shí)驗(yàn)前 將該計(jì)時(shí)器固定在小車(chē)旁 如圖甲所示 實(shí)驗(yàn)時(shí) 保持桌面水平 用手輕推一下小車(chē) 在小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴 圖乙記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置 已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 1 由圖乙可知 小車(chē)在桌面上是 填 從右向左 或 從左向右 運(yùn)動(dòng)的 2 該小組同學(xué)根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)判斷出小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng) 小車(chē)運(yùn)動(dòng)到圖乙中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為m s 加速度大小為m s2 結(jié)果均保留2位有效數(shù)字 答案 1 從右向左 2 0 190 037 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 輕推小車(chē) 由于阻力小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng) 相同時(shí)間內(nèi)位移逐漸減小 故小車(chē)由右向左運(yùn)動(dòng) 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 橡皮條 彈簧類(lèi)實(shí)驗(yàn)的處理方法主要考查胡克定律以及力的平行四邊形定則 例6某同學(xué)做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn) 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 1 圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 其示數(shù)為7 73cm 圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量 l為cm 2 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力 關(guān)于此操作 下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是 填選項(xiàng)前的字母 A 逐一增掛鉤碼 記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重B 隨意增減鉤碼 記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 3 圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量 l與彈力F的關(guān)系圖線 圖線的AB段明顯偏離直線OA 造成這種現(xiàn)象的主要原因是 答案 1 6 93 6 92 6 94 2 A 3 超過(guò)彈簧的彈性限度 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 題圖甲示數(shù)為7 73cm 題圖乙示數(shù)為14 66cm 彈簧的伸長(zhǎng)量 l 14 66 7 73 cm 6 93cm 2 逐一增掛鉤碼 彈簧的伸長(zhǎng)量逐漸地增大 不會(huì)出現(xiàn)超過(guò)彈性限度的情況 選項(xiàng)A正確 3 當(dāng)超過(guò)彈簧的彈性限度時(shí) 彈力與彈簧伸長(zhǎng)量不再成正比 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 例7小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1 實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖甲所示 O點(diǎn)為橡皮條被拉伸后伸長(zhǎng)到的位置 兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí) 拉力F1和F2的方向分別過(guò)P1和P2點(diǎn) 一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí) 拉力F3的方向過(guò)P3點(diǎn) 三個(gè)力的大小分別為F1 3 30N F2 3 85N和F3 4 25N 請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力 2 仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn) 小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮條被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化 影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮條拉伸到相同長(zhǎng)度 發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同 于是進(jìn)一步探究了拉伸過(guò)程對(duì)橡皮條彈性的影響 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示 將一張白紙固定在豎直放置的木板上 橡皮條的上端固定于O點(diǎn) 下端N掛一重物 用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng)N 在白紙上記錄下N的軌跡 重復(fù)上述過(guò)程 再次記錄下N的軌跡 兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖丙所示 過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a b兩點(diǎn) 則實(shí)驗(yàn)中橡皮條分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa Fb的大小關(guān)系為 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 根據(jù) 2 中的實(shí)驗(yàn) 可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些 填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母 A 橡皮條的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比B 兩次受到的拉力相同時(shí) 橡皮條第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)C 兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí) 橡皮條第2次受到的拉力較大D 兩次受到的拉力相同時(shí) 拉力越大 橡皮條兩次的長(zhǎng)度之差越大 4 根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究 請(qǐng)對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng) 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 答案 1 見(jiàn)下圖 F合 4 60 4 90N都算對(duì) 2 Fa Fb 3 BD 4 橡皮條拉伸不宜過(guò)長(zhǎng) 選用新橡皮條 或 拉力不宜過(guò)大 選用彈性好的橡皮條 換用彈性好的彈簧 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 解析 1 作出力F1 F2和合力的圖示如答案圖所示 經(jīng)測(cè)量可得合力大小為4 70N 2 橡皮條被拉伸到a 或b 時(shí) 根據(jù)平衡條件 因重物的重力一定 橡皮條與豎直方向的夾角一定 如圖所示 則橡皮條受的拉力FT 大小一定 故Fa Fb 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 由 2 可知橡皮條的長(zhǎng)度與受的拉力不是正比關(guān)系 橡皮條第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng) 但受到的拉力與第1次相同 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 B正確 若兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度 第2次橡皮條與豎直方向的夾角小 由FT 可知 第2次受的拉力較小 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 拉力越大時(shí) 橡皮條與豎直方向的夾角越大 由題圖可知 橡皮條兩次的長(zhǎng)度之差越大 選項(xiàng)D正確 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 思維導(dǎo)引 規(guī)律方法驗(yàn)證力的平行四邊形定則操作注意事項(xiàng)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的 三記錄 記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) 兩細(xì)繩方向和結(jié)點(diǎn)O的位置 用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的 二記錄 記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和細(xì)繩方向 及 一注意 結(jié)點(diǎn)O必須在同一位置 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 拓展訓(xùn)練3小莉和她的同學(xué)利用簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)器材 一把刻度尺 一質(zhì)量為m 300g的重物 測(cè)量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力 并與網(wǎng)上獲取的正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比 頭發(fā)能承受的拉力隨年齡變化 20歲組 頭發(fā)能承受的拉力最大 平均約1 72N 30歲組 平均約1 50N 實(shí)驗(yàn)步驟如下 1 水平固定刻度尺 2 用手指尖緊握頭發(fā)絲兩端 用刻度尺測(cè)量出兩手指尖之間的頭發(fā)絲長(zhǎng)度l 50 00cm 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 3 將重物通過(guò)細(xì)繩掛在頭發(fā)絲上 兩手緩慢沿刻度尺水平移動(dòng) 直至頭發(fā)絲恰好被拉斷 從刻度尺上讀出兩手指尖之間的距離d 30 00cm 重力加速度g取10m s2 掛鉤光滑且質(zhì)量不計(jì) 由以上數(shù)據(jù)可知所用刻度尺最小刻度為 頭發(fā)絲的拉力表達(dá)式F 用以上物理量符號(hào)表示 利用所測(cè)數(shù)據(jù)可獲得最大拉力為N 保留三位有效數(shù)字 在正常范圍 命題熱點(diǎn)一 命題熱點(diǎn)二 命題熱點(diǎn)三 1 2 3 4 5 1 在測(cè)金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中 分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)出用金屬材料制成的一段圓柱體的長(zhǎng)度和橫截面的直徑如圖所示 則該圓柱體的長(zhǎng)度為mm 橫截面的直徑為mm 答案49 154 699解析根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則 該圓柱體的長(zhǎng)度為49mm 3 0 05mm 49 15mm 根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則 圓柱體橫截面的直徑為4 5mm 0 199mm 4 699mm 1 2 3 4 5 2 圖甲為驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置 鉤碼的質(zhì)量為m 小車(chē)的質(zhì)量m車(chē) 300g 實(shí)驗(yàn)中用鉤碼重力的大小作為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)Φ拇笮?實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下 甲 安裝實(shí)驗(yàn)裝置 分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶 求出小車(chē)的速度 計(jì)算小車(chē)的動(dòng)能增量和對(duì)應(yīng)細(xì)繩拉力做的功 判斷兩者是否相等 1 2 3 4 5 1 下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是 A 調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行B 為消除阻力的影響 應(yīng)使木板右端適當(dāng)傾斜C 在質(zhì)量為10g 50g 80g的三種鉤碼中 挑選質(zhì)量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理D 先釋放小車(chē) 然后接通電源 打出一條紙帶 2 在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選擇點(diǎn)跡清晰的一條 測(cè)量如圖乙所示 打點(diǎn)周期為T(mén) 當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間 用題中的有關(guān)字母寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為 3 寫(xiě)出兩條引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 3 2018 全國(guó)卷 某同學(xué)用圖甲所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧測(cè)力計(jì)相連 滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平 在木塊上方放置砝碼 緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板 當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí) 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小 某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出 其中Ff4的值可從圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 回答下列問(wèn)題 1 Ff4 N 2 在圖丙的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出Ff m圖線 3 Ff與m 木塊質(zhì)量m0 木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為Ff Ff m圖線 直線 的斜率的表達(dá)式為k 4 取g 9 80m s2 由繪出的Ff m圖線求得 保留2位有效數(shù)字 答案 1 2 75 2 見(jiàn)解析圖 3 m0 m g g 4 0 40 1 2 3 4 5 解析 1 彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0 1N 讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到0 01N 題中示數(shù)為2 75N 2 3 實(shí)驗(yàn)中木塊處于平衡狀態(tài) 有Ff m0 m g m0g mg 即Ff m圖象的斜率k g 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 4 2016 全國(guó)卷 某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究 實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示 輕彈簧放置在光滑水平桌面上 彈簧左端固定 右端與一物塊接觸而不連接 紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接 向左推物塊使彈簧壓縮一段距離 由靜止釋放物塊 通過(guò)測(cè)量和計(jì)算 可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能 1 2 3 4 5 1 實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟 把紙帶向左拉直 松手釋放物塊 接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 向左推物塊使彈簧壓縮 并測(cè)量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是 填入代表步驟的序號(hào) 2 圖乙中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz 由M紙帶所給的數(shù)據(jù) 可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為m s 比較兩紙帶可知 選填 M 或 L 紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大 1 2 3 4 5 答案 1 2 1 29M解析 1 實(shí)驗(yàn)原理為把壓縮彈簧所具有的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能 當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí) 彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 此時(shí)速度最大 2 當(dāng)物塊速度最大時(shí) 由于兩相鄰點(diǎn)時(shí)間間隔相等 所以時(shí)間一定時(shí) 距離越大 速度越大 動(dòng)能越大 初位置彈性勢(shì)能越大 所以M紙帶對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大 1 2 3 4 5 5 為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為完全彈性碰撞 碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失 某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同 質(zhì)量不等的小球 按下述步驟做如下實(shí)驗(yàn) 用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2 m1 m2 按照如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置 將斜槽AB固定在桌邊 使槽的末端點(diǎn)的切線水平 將一斜面BC連接在斜槽末端 先不放小球m2 讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下 記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置 1 2 3 4 5 將小球m2放在斜槽前端邊緣處 讓小球m1仍從斜槽頂端A處?kù)o止開(kāi)始滾下 使它們發(fā)生碰撞 記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置 用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離 圖中D E F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置 它們到B點(diǎn)的距離分別為lD lE lF 根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn) 回答下列問(wèn)題 1 在沒(méi)有放m2時(shí) 讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下 m1的落點(diǎn)是圖中的點(diǎn) 2 用測(cè)得的物理量來(lái)表示 只要滿足關(guān)系式 則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的 3 用測(cè)得的物理量來(lái)表示 只要再滿足關(guān)系式 則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞 1 2 3 4 5 解析 1 由于發(fā)生彈性正碰 且m1 m2 則碰后小球m1的速度比未碰撞時(shí)的速度小 小球m2的速度比未碰撞時(shí)小球m1的速度大 因此可判定小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下 未碰時(shí)的落點(diǎn)在圖中的E點(diǎn) 1 2 3 4 5 力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分析技巧 典例示范 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 長(zhǎng)木板水平固定 細(xì)線跨過(guò)定滑輪與滑塊A 重錘B相連 將細(xì)線拉直 測(cè)出B離地面的高度h 將重錘從h高處?kù)o止釋放 B落地后 測(cè)出A在木板上滑動(dòng)的距離x 改變B釋放高度重復(fù)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示 1 若測(cè)得A的質(zhì)量mA 3kg B的質(zhì)量mB 1kg A和B間細(xì)線的長(zhǎng)度l0 112 0cm 木板的長(zhǎng)度l 98 0cm 要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?以上四個(gè)量中沒(méi)有必要測(cè)量的是 用物理量的符號(hào)表示 2 作出x隨h變化的圖象 3 由 2 中作出的圖象并結(jié)合 1 中所測(cè)數(shù)值求得滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 答案 1 l0 l 2 見(jiàn)解析中圖 3 0 2 解析 1 由題意可知 B距地面的高度h A在木板上滑行的距離x A B的質(zhì)量mA mB 從靜止釋放讓它們運(yùn)動(dòng)到B著地 根據(jù)動(dòng)能定理得 2 作出x隨h變化的圖象如圖所示 思維導(dǎo)引 以題說(shuō)法力學(xué)創(chuàng)新類(lèi)實(shí)驗(yàn)主要有以下幾個(gè)考向1 實(shí)驗(yàn)器材的等效替換也是高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要思路之一 從近幾年的高考命題來(lái)看 在測(cè)量物體的速度時(shí)常涉及實(shí)驗(yàn)器材的等效替換 如利用光電門(mén)替代紙帶來(lái)測(cè)量物體的加速度 速度 還有利用閃光照相機(jī)等替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 2 通過(guò)紙帶求出小車(chē)的加速度 然后再利用牛頓第二定律求出小車(chē)與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 這是一種實(shí)驗(yàn)結(jié)論的外延 從近幾年的力學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)看 通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)論求動(dòng)摩擦因數(shù)是實(shí)驗(yàn)設(shè)置的一個(gè)熱點(diǎn) 且主要出現(xiàn)在兩個(gè)地方 一是伴隨著研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn) 二是伴隨著驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)出現(xiàn) 3 有一些實(shí)驗(yàn)題雖然在試題的情境上進(jìn)行了創(chuàng)新 但其使用的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)處理方法仍然不變 因此 對(duì)于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的處理 最根本的還是要把其從新情境中抽出來(lái) 找出與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的相同之處 然后運(yùn)用熟悉的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行處理 針對(duì)訓(xùn)練為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系 一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 其中m0為帶滑輪的小車(chē)的質(zhì)量 m為砂和砂桶的質(zhì)量 滑輪質(zhì)量不計(jì) 1 實(shí)驗(yàn)時(shí) 一定要進(jìn)行的操作是 A 用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量B 將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高 以平衡摩擦力C 小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 先接通電源 再釋放小車(chē) 打出一條紙帶 同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)D 改變砂和砂桶的質(zhì)量 打出幾條紙帶E 為減小誤差 實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量m0 2 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶 兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交變電流 根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度為m s2 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 3 以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo) 加速度為縱坐標(biāo) 畫(huà)出的a F圖象是一條直線 圖線與橫坐標(biāo)的夾角為 求得圖線的斜率為k 則小車(chē)的質(zhì)量為 答案 1 BCD 2 1 3 3 D 解析 1 本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出 不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量 也就不需要使小桶 包括砂 的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)的總質(zhì)量 故選項(xiàng)A E錯(cuò)誤 實(shí)驗(yàn)時(shí) 要平衡小車(chē)與木板間的摩擦力 故選項(xiàng)B正確 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí) 都是先接通電源 待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶 該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系 要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 故選項(xiàng)C正確 改變砂和砂桶質(zhì)量 即改變拉力的大小 打出幾條紙帶 研究加速度隨F的變化關(guān)系 故選項(xiàng)D正確