高考物理 考前三個(gè)月 第1部分 專題11 力學(xué)實(shí)驗(yàn)課件.ppt

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專題11力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1 2015 新課標(biāo)全國 22 某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn) 所用器材有 玩具小車 壓力式托盤秤 凹形橋模擬器 圓弧部分的半徑為R 0 20m 真題示例 圖1 完成下列填空 1 將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上 如圖1 a 所示 托盤秤的示數(shù)為1 00kg 2 將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí) 托盤秤的示數(shù)如圖 b 所示 該示數(shù)為 kg 解析由題圖 b 可知托盤稱量程為10kg 指針?biāo)傅氖緮?shù)為1 40kg 1 40 3 將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放 小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè) 此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m 多次從同一位置釋放小車 記錄各次的m值如下表所示 4 根據(jù)以上數(shù)據(jù) 可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對橋的壓力為 N 小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為 m s 重力加速度大小取9 80m s2 計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字 7 9 1 4 2 2015 江蘇單科 11 某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動規(guī)律 實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電 圖2 1 下列實(shí)驗(yàn)操作中 不正確的有 A 將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B 紙帶穿過限位孔 壓在復(fù)寫紙下面C 用手捏緊磁鐵保持靜止 然后輕輕地松開讓磁鐵下落D 在磁鐵下落的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 解析在實(shí)驗(yàn)時(shí) 應(yīng)用手捏住紙帶上端 保持靜止 再接通電源 讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作 然后迅速釋放紙帶 故做法不對的是C D CD 2 該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 記為 實(shí)驗(yàn) 將磁鐵從管口處釋放 打出一條紙帶 取開始下落的一段 確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn) 每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 標(biāo)為1 2 8 用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離 記錄在紙帶上 如圖3所示 圖3 計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度v 粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度 抄入下表 請將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整 答案39 0 3 分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知 在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi) 磁鐵運(yùn)動速度的變化情況是 磁鐵受到阻尼作用的變化情況是 解析由紙帶上的測量數(shù)據(jù)可知 磁鐵下落的速度逐漸增大 最后勻速下落 所受阻力逐漸增大到大小等于重力 逐漸增大到39 8cm s且增加 的越來越慢 逐漸增大到 等于重力 4 該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作 記為 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動規(guī)律與自由落體運(yùn)動規(guī)律幾乎相同 請問實(shí)驗(yàn) 是為了說明什么 對比實(shí)驗(yàn) 和 的結(jié)果可得到什么結(jié)論 解析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用 而磁鐵在銅管中下落時(shí)受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用 答案為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用 磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用 3 2015 山東理綜 21 某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)步驟 將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上 使其軸線沿豎直方向 如圖4所示 將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上 另一端用圓珠筆尖豎直向下拉 直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí) 將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1 O2 記錄彈簧秤的示數(shù)F 測量并記錄O1 O2間的距離 即橡皮筋的長度l 每次將彈簧秤示數(shù)改變0 50N 測出所對應(yīng)的l 部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示 圖4 找出 中F 2 50N時(shí)橡皮筋兩端的位置 重新標(biāo)記為O O 橡皮筋的拉力記為FOO 在秤鉤上涂抹少許潤滑油 將橡皮筋搭在秤鉤上 如圖5所示 用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端 使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn) 將兩筆尖的位置標(biāo)記為A B 橡皮筋OA段的拉力記為FOA OB段的拉力記為FOB 圖5 完成下列作圖和填空 1 利用表中數(shù)據(jù)在如圖6坐標(biāo)紙上畫出F l圖線 根據(jù)圖線求得l0 cm 圖6 解析做出F l圖象 如圖甲所示 求得直線的截距即為l0 可得l0 10 0cm 答案見解析圖甲10 0 9 8 9 9 10 1均正確 2 測得OA 6 00cm OB 7 60cm 則FOA的大小為 N 解析可計(jì)算橡皮筋的勁度系數(shù) 若OA 6 00cm OB 7 60cm 則橡皮筋的彈力為F k x 50 6 00 7 60 10 00 10 2N 1 80N則此時(shí)FOA F 1 80N 1 80 1 70 1 90均正確 3 根據(jù)給出的標(biāo)度 在圖7中作出FOA和FOB的合力F 的圖示 圖7 解析FOB FOA 1 80N 兩力的合力F 如圖乙所示 4 通過比較F 與 的大小和方向 即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 解析FOO 的作用效果和FOA FOB兩個(gè)力的作用效果相同 F 是FOA FOB兩個(gè)力的合力 所以通過比較F 和FOO 的大小和方向 可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 FOO 1 題型特點(diǎn)高考中常涉及的力學(xué)實(shí)驗(yàn)有 探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律 探究力的平行四邊形定則 探究加速度與物體質(zhì)量 物體受力的關(guān)系和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 考綱解讀 2 命題趨勢近幾年力學(xué)實(shí)驗(yàn)中與紙帶處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn) 力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容 以分組或演示實(shí)驗(yàn)為背景 考查對實(shí)驗(yàn)方法的領(lǐng)悟情況 靈活運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)是高考實(shí)驗(yàn)題的新趨勢 要求考生掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法 能將課本中分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)方法遷移到新的背景中 深刻理解物理概念和規(guī)律 并能靈活運(yùn)用 要求考生有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力 內(nèi)容索引 考題一 紙帶類 實(shí)驗(yàn) 考題二 橡皮條 彈簧 類實(shí)驗(yàn) 考題三力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn) 專題綜合練 考題一 紙帶類 實(shí)驗(yàn) 1 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)裝置如圖8甲所示 某小組完成了一系列實(shí)驗(yàn)操作后 得到了一條紙帶如圖乙所示 選取紙帶上某個(gè)清晰的點(diǎn)標(biāo)為O 然后每兩個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 分別標(biāo)為1 2 3 4 5 6 用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)1 2 3 4 5 6與O點(diǎn)的距離分別為h1 h2 h3 h4 h5 h6 圖8 1 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T 可求出打各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)對應(yīng)的速度分別為v1 v2 v3 v4 v5 其中v5的計(jì)算式為v5 2 若重錘的質(zhì)量為m 取打點(diǎn)O時(shí)重錘所在水平面為參考平面 分別算出打各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)對應(yīng)重錘的勢能Epi和動能Eki 則打計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)對應(yīng)重錘的勢能Ep3 接著在E h坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出如圖丙所示的Ek h和Ep h圖線 求得Ep h圖線斜率的絕對值為k1 Ek h圖線斜率為k2 則k1與k2滿足 關(guān)系時(shí)重錘機(jī)械能守恒 解析取打點(diǎn)O時(shí)重錘所在水平面為參考平面 那么3點(diǎn)處 對應(yīng)重錘的勢能Ep3 mgh3 根據(jù)圖象可知 每一段對應(yīng)的重力勢能減小量和動能增加量相等 那么機(jī)械能守恒 即圖線的斜率相同 因此k1 k2 答案 mgh3k1 k2 3 關(guān)于上述實(shí)驗(yàn) 下列說法中正確的是 A 實(shí)驗(yàn)中可用干電池作為電源B 為了減少阻力的影響 重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些C 若紙帶上打出的點(diǎn)被拉長為短線 應(yīng)適當(dāng)調(diào)高電源電壓D 圖丙Ek h圖線縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時(shí)的初動能 解析實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不可用干電池作為電源 故A錯(cuò)誤 為了減小阻力的影響 重錘的密度和質(zhì)量應(yīng)該適當(dāng)大些 故B正確 若紙帶上打出的點(diǎn)被拉長為短線 說明打點(diǎn)時(shí)間過長 頻率太高 因此應(yīng)適當(dāng)調(diào)低電源電壓 故C錯(cuò)誤 圖丙Ek h圖線縱軸上的截距表示重錘經(jīng)過參考平面時(shí)的初動能 故D正確 答案BD 4 關(guān)于該實(shí)驗(yàn)操作 你還能提出哪些注意事項(xiàng) 寫出1條 解析關(guān)于該實(shí)驗(yàn)操作 仍要注意的事項(xiàng)有 重錘從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放 或調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔在同一豎直線上 重錘從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放 或調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔在同一豎直線上 2 在 探究加速度與物體質(zhì)量 物體受力的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)釋放小車的瞬間裝置狀態(tài)如圖9甲 圖9 1 則操作中有待改進(jìn)的是 解析操作中有待改進(jìn)的是 小車離計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) 需平衡摩擦力 小車離計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) 需平衡摩擦力 2 如圖乙為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作后某次實(shí)驗(yàn)打下的紙帶數(shù)據(jù) 相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間距如圖所示 則該次實(shí)驗(yàn)測得小車加速度為 m s2 保留3位有效數(shù)字 解析根據(jù) x aT2 運(yùn)用逐差法得 2 76m s2 2 76 3 若均使用同一規(guī)格鉤碼以改變小車總質(zhì)量和懸掛重物的總重力 某同學(xué)得到多次運(yùn)動中對應(yīng)加速度 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示 請選擇一組數(shù)據(jù)用來研究加速度與力關(guān)系 并在圖10坐標(biāo)紙上作出相應(yīng)圖線 圖10 作圖要求 完善坐標(biāo)物理量及合理的物理量標(biāo)度 在坐標(biāo)紙上標(biāo)出所選數(shù)據(jù) 完成圖線并標(biāo)出數(shù)據(jù)坐標(biāo)值 解析 橫坐標(biāo)物理量 用N 個(gè) 或F 個(gè) 均可 縱坐標(biāo)用a表示 答案橫坐標(biāo)物理量 用N 個(gè) 或F 個(gè) 均可 圖線如下甲 乙兩種均對 就你所選實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的結(jié)論做出評價(jià) 解析甲圖 平衡摩擦力可能不到位 懸掛鉤碼質(zhì)量數(shù)較多時(shí)圖線非線性 誤差較大 加速度與合外力不成正比 乙圖 誤差允許范圍內(nèi)加速度與合外力成正比 未完全平衡摩擦力 答案甲圖 平衡摩擦力可能不到位 懸掛鉤碼質(zhì)量數(shù)較多時(shí)圖線非線性 誤差較大 加速度與合外力不成正比 乙圖 誤差允許范圍內(nèi)加速度與合外力成正比 未完全平衡摩擦力 1 由紙帶確定時(shí)間要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系 為便于測量和計(jì)算 一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 這樣時(shí)間間隔為 t 0 02 5s 0 1s 方法小結(jié) 圖11 圖12 3 一同學(xué)用電子秤 水壺 細(xì)線 墻釘和貼在墻上的白紙等物品 在家中探究力的平行四邊形定則 考題二 橡皮條 彈簧 類實(shí)驗(yàn) 圖13 1 如圖13 a 在電子秤的下端懸掛一裝滿水的水壺 記下水壺 時(shí)電子秤的示數(shù)F 解析要測量裝滿水的水壺的重力 則記下水壺靜止時(shí)電子秤的示數(shù)F 靜止 2 如圖 b 將三細(xì)線L1 L2 L3的一端打結(jié) 另一端分別拴在電子秤的掛鉤 墻釘A和水壺杯帶上 水平拉開細(xì)線L1 在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置 和電子秤的示數(shù)F1 解析要畫出平行四邊形 則需要記錄分力的大小和方向 所以在白紙上記下結(jié)點(diǎn)O的位置的同時(shí)也要記錄三細(xì)線的方向以及電子秤的示數(shù)F1 三細(xì)線的方向 3 如圖 c 將另一顆墻釘B釘在與O同一水平位置上 并將L1拴在其上 手握電子秤沿著 2 中L2的方向拉開細(xì)線L2 使 和三根細(xì)線的方向與 2 中重合 記錄電子秤的示數(shù)F2 解析已經(jīng)記錄了一個(gè)分力的大小 還要記錄另一個(gè)分力的大小 則結(jié)點(diǎn)O點(diǎn)位置不能變化 力的方向也都不能變化 所以應(yīng)使結(jié)點(diǎn)O的位置和三根細(xì)線的方向與 2 中重合 記錄電子秤的示數(shù)F2 結(jié)點(diǎn)O的位置 4 在白紙上按一定標(biāo)度作出電子秤拉力F F1 F2的圖示 根據(jù)平行四邊形定則作出F1 F2的合力F 的圖示 若 則平行四邊形定則得到探究 解析根據(jù)平行四邊形定則作出F1 F2的合力F 的圖示 若F和F 在誤差允許范圍內(nèi)重合 則平行四邊形定則得到探究 F和F 在誤差允許范圍內(nèi)重合 1 誤差與有效數(shù)字 1 誤差 知識小結(jié) 2 有效數(shù)字 定義 帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)據(jù) 有效數(shù)字的最后一位是測量者估讀出來的 是誤差的來源 有效數(shù)字的位數(shù) 從數(shù)字左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字算起 如0 0125為三位有效數(shù)字 2 用圖象法處理數(shù)據(jù)的五個(gè)要求 1 作圖一定要作坐標(biāo)紙 坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)和結(jié)果的需要來定 2 要標(biāo)明軸名 單位 在軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字的位數(shù)標(biāo)明數(shù)值 3 圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn) 應(yīng)盡量使數(shù)據(jù)點(diǎn)合理地分布在線的兩側(cè) 4 作圖時(shí)常通過選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸使圖線線性化 即 變曲為直 5 有些時(shí)候 為了使坐標(biāo)有效使用范圍增大 坐標(biāo)原點(diǎn)可以不從 0 開始 4 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14所示的實(shí)驗(yàn)裝置 其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量 m為砂和砂桶的質(zhì)量 滑輪質(zhì)量不計(jì) 考題三力學(xué)創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn) 圖14 1 實(shí)驗(yàn)時(shí) 一定要進(jìn)行的操作是 A 用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B 將帶滑輪的長木板右端墊高 以平衡摩擦力C 小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 先接通電源 再釋放小車 打出一條紙帶 同時(shí)記錄彈簧測力計(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)小于小車的質(zhì)量M 解析本題拉力可以由彈簧測力計(jì)測出 不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量 也就不需要使砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量 故A E錯(cuò)誤 該題是用彈簧測力計(jì)測出拉力 從而表示小車受到的合外力 故需要將帶滑輪的長木板右端墊高 以平衡摩擦力 故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)定后再釋放小車 該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系 要記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù) 故C正確 D 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變化關(guān)系 故D正確 故選 B C D 答案BCD 2 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖15所示的一條紙帶 兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電 根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為 m s2 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 圖15 解析由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出 故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的周期為0 06s 由 x aT2可得 答案1 3 3 以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo) 加速度a為縱坐標(biāo) 畫出的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 則小車的質(zhì)量為 答案D 5 一塊質(zhì)量分布均勻的長方形木板 以中線為界 對比觀察左右兩部分 發(fā)現(xiàn)粗糙程度可能不一樣 為此 物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)分別采用了以下幾種方法進(jìn)行研究 方法一 左右手分別戴上相同質(zhì)地的手套 木板水平對稱地放在左右手上 現(xiàn)左手向左 右手向右 使兩手距離快速增大 發(fā)現(xiàn)木板向右移動 則可判斷手套與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 右側(cè) 或 左側(cè) 解析對木板進(jìn)行受力分析可知 木板在水平方向受到兩個(gè)摩擦力的作用 由于木板向右運(yùn)動 說明木板受到的向右的摩擦力大于向左的摩擦力 所以手套與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是右側(cè) 答案右側(cè) 方法二 把木板傾斜一定角度形成斜面 讓一小木塊從頂端由靜止開始下滑到中線 用秒表測出時(shí)間為t1 再將小木塊從中線由靜止開始下滑到底端 測出時(shí)間為t2 發(fā)現(xiàn)t1 t2 則可判斷小木塊與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 上側(cè) 或 下側(cè) 下側(cè) 方法三 把木板傾斜一定角度形成斜面 讓一小木塊從頂端由靜止下滑到底端 用秒表測出時(shí)間為t1 把木板上 下兩端顛倒放置 形成相同角度的斜面 再將小木塊從頂端由靜止下滑到底端 測出時(shí)間為t2 發(fā)現(xiàn)t1 t2 則可判斷顛倒放置后小木塊與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 上側(cè) 或 下側(cè) 比較方法二和方法三的時(shí)間測量 你認(rèn)為比較精確的是 選填 方法二 或 方法三 解析同 2 分析下側(cè)動摩擦因數(shù)較大 方法二的時(shí)間差比較大 應(yīng)該是方法二比較精確 答案下側(cè)方法二 方法四 如圖16 把木板傾斜成一定角度形成斜面 拍攝小木塊從上往下運(yùn)動的頻閃照片 各段數(shù)據(jù)如下 x1 10 76cm x2 15 05cm x3 25 96cm x4 29 27cm 則可判斷小木塊與木板間動摩擦因數(shù)較大的一側(cè)是 選填 上側(cè) 或 下側(cè) 圖16 解析根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)可知 連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差是常數(shù) 即 x at2 由于頻閃照片的時(shí)間間隔是相等的 所以加速度的大小與相鄰時(shí)間內(nèi)的位移差成正比 可知加速度比較小的下側(cè)的動摩擦因數(shù)比較大 答案下側(cè) 1 力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) 1 以基本的力學(xué)模型為載體 依托運(yùn)動學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 2 將實(shí)驗(yàn)的基本方法 控制變量法 處理數(shù)據(jù)的基本方法 圖象法 逐差法 融入到實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中 方法小結(jié) 2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題的解法 1 根據(jù)題目情境 提取相應(yīng)的力學(xué)模型 明確實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 2 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 記錄數(shù)據(jù) 應(yīng)用原理公式或圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 結(jié)合物體實(shí)際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進(jìn)行誤差分析 1 在 探究力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn)中 現(xiàn)有木板 白紙 圖釘 橡皮筋 細(xì)繩套和一個(gè)彈簧秤 1 為完成實(shí)驗(yàn) 某同學(xué)另找來一根彈簧 先測量其勁度系數(shù) 得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 專題綜合練 1 2 3 4 用作圖法在圖17中作出圖線 并求得該彈簧的勁度系數(shù)k N m 圖17 1 2 3 4 答案見解析圖53 2 1 2 3 4 2 某次實(shí)驗(yàn)中 彈簧秤的指針位置如圖18甲所示 其讀數(shù)為 N 同時(shí)利用 1 中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2 50N 請?jiān)趫D乙中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合 圖18 1 2 3 4 解析彈簧秤的讀數(shù)為2 10N 選標(biāo)度合力的圖示如圖所示 答案2 10 0 02 見解析圖 1 2 3 4 3 由圖得到F合 N 解析經(jīng)測量 合力F合 3 3N 3 3 0 02 1 2 3 4 2 在 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 實(shí)驗(yàn)中 某研究小組采用了如圖19甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)的主要步驟是 在一根不可伸長的細(xì)線一端系一金屬小球 另一端固定于O點(diǎn) 記下小球靜止時(shí)球心的位置A 在A處放置一個(gè)光電門 現(xiàn)將小球拉至球心距A高度為h處由靜止釋放 記下小球通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間 t 1 2 3 4 圖19 1 2 3 4 1 如圖乙 用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d cm 解析游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為10mm 0 1 4mm 10 4mm 1 04cm 1 04 1 2 3 4 2 該同學(xué)測出一組數(shù)據(jù)如下 高度h 0 21m 擋光時(shí)間 t 0 0052s 設(shè)小球質(zhì)量為m 100g g 9 8m s2 計(jì)算小球重力勢能的減小量 Ep J 動能的增加量 Ek J 得出的結(jié)論 分析誤差產(chǎn)生的原因是 結(jié)果均保留三位有效數(shù)字 1 2 3 4 解析小球重力勢能的減小量 Ep mgh 0 1 9 8 0 21J 0 206J 1 2 3 4 可以看出 在誤差允許的范圍內(nèi) 小球機(jī)械能守恒 產(chǎn)生誤差的原因是克服空氣阻力做功 答案0 2060 200在誤差允許的范圍內(nèi) 小球機(jī)械能守恒克服空氣阻力做功 1 2 3 4 3 用如圖20所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1 2 在滑塊上固定一豎直遮光條 滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連 圖20 1 2 3 4 1 在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí) 滑塊不掛鉤碼和細(xì)線 接通氣源后 給滑塊一個(gè)初速度 使它從軌道右端向左運(yùn)動 發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間 下列能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整導(dǎo)軌水平的措施是 A 調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些B 調(diào)節(jié)P使軌道左端降低一些C 遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些D 滑塊的質(zhì)量增大一些 1 2 3 4 解析不掛鉤碼和細(xì)線 接通氣源 滑塊從軌道右端向左運(yùn)動的過程中 發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間 說明滑塊做加速運(yùn)動 也就是左端低 右端高 所以實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些 調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些 故選A 答案A 1 2 3 4 2 實(shí)驗(yàn)時(shí) 測量光電門1 2間的距離L 遮光條的寬度d 滑塊和遮光條的總質(zhì)量M 鉤碼質(zhì)量m 由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1 2的時(shí)間t1 t2 則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 4 甲 乙兩同學(xué)均設(shè)計(jì)了測動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn) 已知重力加速度為g 圖21 1 2 3 4 1 甲同學(xué)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖21甲所示 其中A為一質(zhì)量為M的長直木板 B為木板上放置的質(zhì)量為m的物塊 C為物塊右端連接的一輕質(zhì)彈簧測力計(jì) 實(shí)驗(yàn)時(shí)用力將A從B的下方抽出 通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù) 則該設(shè)計(jì)能測出 填 A與B 或 A與地面 之間的動摩擦因數(shù) 其表達(dá)式為 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 線如圖丙所示 圖線的斜率為k 與縱軸的截距為b 與橫軸的截距為c 因乙同學(xué)不能測出小車質(zhì)量 故該同學(xué)還應(yīng)該測出的物理量為 根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為 1 2 3 4 根據(jù)牛頓第二定律得對于砂和砂桶 F合 F mg ma 1 2 3 4