高考物理一轮复习 专题7 力学实验课件.ppt

专题七力学实验 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 实验1研究匀变速直线运动1 2017 课标全国 22 5分 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动 用自制 滴水计时器 计量时间 实验前 将该计时器固定在小车旁 如图 a 所示 实验时 保持桌面水平 用手轻推一下小车 在小车运动过程中 滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴 图 b 记录了桌面上连续的6个水滴的位置 已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 由图 b 可知 小车在桌面上是 填 从右向左 或 从左向右 运动的 2 该小组同学根据图 b 的数据判断出小车做匀变速运动 小车运动到图 b 中a点位置时的速度大小为m s 加速度大小为m s2 结果均保留2位有效数字 答案 1 从右向左 2 0 190 037 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 2017 课标全国 22 6分 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度 瞬时速度和加速度之间的关系 使用的器材有 斜面 滑块 长度不同的矩形挡光片 光电计时器 实验步骤如下 如图 a 将光电门固定在斜面下端附近 将一挡光片安装在滑块上 记下挡光片前端相对于斜面的位置 令滑块从斜面上方由静止开始下滑 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 当滑块上的挡光片经过光电门时 用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间 t 用 s表示挡光片沿运动方向的长度 如图 b 所示 表示滑块在挡光片遮住光线的 t时间内的平均速度大小 求出 将另一挡光片换到滑块上 使滑块上的挡光片前端与 中位置相同 令滑块由静止开始下滑 重复步骤 多次重复步骤 利用实验中得到的数据作出 t图 如图 c 所示 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 完成下列填空 1 用a表示滑块下滑的加速度大小 用va表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小 则与va a和 t的关系式为 2 由图 c 可求得 va cm s a cm s2 结果保留3位有效数字 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 3 2016 海南单科 11 6分 某同学利用图甲所示的实验装置探究物块速度随时间的变化 物块放在桌面上 细绳的一端与物块相连 另一端跨过滑轮挂上钩码 打点计时器固定在桌面左端 所用交流电源频率为50hz 纸带穿过打点计时器连接在物块上 启动打点计时器 释放物块 物块在钩码的作用下拖着纸带运动 打点计时器打出的纸带如图乙所示 图中相邻两点间有4个点未画出 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 根据实验数据分析 该同学认为物块的运动为匀加速运动 回答下列问题 1 在打点计时器打出b点时 物块的速度大小为m s 在打出d点时 物块的速度大小为m s 保留两位有效数字 2 物块的加速度大小为m s2 保留两位有效数字 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 答案 1 0 560 96 2 2 0 解析 1 根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于该过程的平均速度 所以有 2 根据题意 由于物块的运动为匀加速运动 则根据速度公式vd vb a 2t 代入数据整理可以得到a 2 0m s2 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 4 2015 课标全国 22 6分 某同学用图甲所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数 已知打点计时器所用电源的频率为50hz 物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示 图中标出了五个连续点之间的距离 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 物块下滑时的加速度a m s2 打c点时物块的速度v m s 2 已知重力加速度大小为g 为求出动摩擦因数 还必须测量的物理量是 填正确答案标号 a 物块的质量b 斜面的高度c 斜面的倾角 答案 1 3 251 79 2 c 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 5 2014 大纲全国 22 6分 现用频闪照相方法来研究物块的变速运动 在一小物块沿斜面向下运动的过程中 用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示 拍摄时频闪频率是10hz 通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1 x2 x3 x4 已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s 数据如下表所示 重力加速度大小g取9 80m s2 单位 cm 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 根据表中数据 完成下列填空 1 物块的加速度a m s2 保留3位有效数字 2 因为 可知斜面是粗糙的 答案 1 4 30 4 29 4 31 或物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 典例导引1 2017 山西模拟 某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动 他将打点计时器接到频率为50hz的交流电源上 实验时得到一条纸带如图所示 他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点 在这点下标明a 第六个点下标明b 第十一个点下标明c 第十六个点下标明d 第二十一个点下标明e 测量时发现b点已模糊不清 他只测得ac长为14 56cm cd长为11 15cm de长为13 73cm 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 为了探究匀变速直线运动的规律 该同学所取的计时点个数 填字母序号 a 偏少b 偏多c 合适 2 若小车是做匀变速直线运动 由该同学所测的实验数据 请你帮他求出 打c点时小车的瞬时速度vc m s 小车的加速度a m s2 ab的距离应为cm 3 打a点时小车的瞬时速度va m s 计算结果保留三位有效数字 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 解析 1 本实验根据匀变速直线运动的推论公式 x at2可以求出加速度的大小 应多取一些数据 根据逐差法求出加速度 再求平均值 而该同学只取两组数据 计数点偏少 故a正确 2 根据题给条件可知 相邻的计数点间的时间间隔2t 0 1s 再根据匀变速直线运动的时间中点的速度等于该过程的平均速度 得由于ac间的时间间隔2t 0 2s ce间的时间间隔也为2t 0 2s 根据xde xcd x at2可以求出加速度的大小 a 2 58m s2 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 3 根据匀变速直线运动的推论公式xm xn m n at2 xde xcd x 2 58cmxcd xab 2 x所以xab xcd 2 x 5 99cm根据匀变速直线运动速度时间公式有vc va 2at代入数值解得va 0 470m s 答案 1 a 2 0 9862 585 99 3 0 470 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 高招1利用纸带数据求解物体的速度 加速度的方法 1 瞬时速度的求法 中间点 的瞬时速度 所谓中间点 是指该点两侧的数据是有效的 可以用来计算这一段的平均速度 如图甲中的第n点 根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段位移上的平均速度求物体在某点的瞬时速度 即 甲 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 边缘点 的瞬时速度 所谓 边缘点 是指该点的一侧没有可用的数据 或虽有数据 但是数据无效 如图乙中的a f两点 边缘点 的瞬时速度有以下几种求法 a 先求出加速度 然后根据vb va at求出a点瞬时速度 根据vf ve at求出f点瞬时速度 b 根据匀变速直线运动在相等的时间内速度的变化量相等的特点 利用vb va vc vb求出a点瞬时速度 同样 利用vf ve ve vd求出f点的瞬时速度 c 根据 其中后一种方法最为简单 乙 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 加速度的求法 若题目给的是奇数段数据 一般是5段或7段 一般舍去第一段 方法同上 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 2017 福建宁德一模 在研究匀变速直线运动中 某同学用一端装有定滑轮的长木板 小车 打点计时器 电源频率为50hz 钩码 纸带 细线组成如图甲所示的装置 用钩码拉动小车 使其做匀变速直线运动 得到如图乙所示的一条纸带 纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 某同学操作实验步骤如下 有错误或不需要的步骤是 填写字母 a 将打点计时器固定在平板上 并接好电路b 将纸带固定在小车尾部 并穿过打点计时器的限位孔c 适当抬高长木板的右端 使不挂钩码的情况下 轻推小车 小车能匀速运动d 把一条细绳拴在小车上 细绳跨过定滑轮 下面吊着适当重的钩码e 将小车移至靠近打点计时器处f 放开纸带 再接通电源 2 用毫米刻度尺测量得图乙中各计数点的距离为ab 3 00cm ac 10 16cm ad 21 48cm ae 36 95cm 则打d点时小车的速度大小为m s 小车的加速度为m s2 结果保留三位有效数字 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 答案 1 cf 2 1 344 16 解析 1 其中不需要的步骤是c 本实验是研究匀变速直线运动 是否存在摩擦阻力对实验没有影响 只要加速度恒定即可 错误的是f 实验时 不能先放开小车 再接通打点计时器电源 由于小车运动较快 可能会使打出来的点很少 不利于数据的采集和处理 所以应该先接通电源 再释放纸带 2 打点计时器打点的时间间隔为0 02s 由于相邻两个计数点之间还有四个点未画出 所以相邻两个计数点之间的时间间隔为0 1s 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度 可以求出打纸带上d点时小车的 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 2017 广东肇庆二模 小张同学利用打点计时器研究自由落体运动 他设计的实验方案如下 如图甲所示 将打点计时器固定在铁架台上 先打开电源后释放重物 重物带动纸带从静止开始下落 打出几条纸带并选出一条比较理想的纸带如 图乙所示 在纸带上取出若干计数点 其中相邻计数点之间有四个点未画出 分别用s1 s2 s3 s4 s5表示各计数点间的距离 已知打点计时器的电源频率为f 则图乙中相邻计数点间的时间间隔t 用f表示 计算重力加速度的公式是g 用f s2 s5表示 计数点5的速度是v5 用f s4 s5表示 甲 乙 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验2探究弹力和弹簧伸长的关系1 2015 福建理综 19 1 6分 某同学做探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 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 73cm 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 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 答案 1 6 93 6 92 6 94 2 a 3 超过弹簧的弹性限度 解析 1 题图甲示数为7 73cm 题图乙示数为14 66cm 弹簧的伸长量 l 14 66 7 73 cm 6 93cm 2 逐一增挂钩码 弹簧的伸长量逐渐地增大 不会出现超过弹性限度的情况 选项a正确 3 当超过弹簧的弹性限度时 弹力与弹簧伸长量不再成正比 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 2 2014 课标全国 23 9分 某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度 圈数 的关系 实验装置如图甲所示 一均匀长弹簧竖直悬挂 7个指针p0 p1 p2 p3 p4 p5 p6分别固定在弹簧上距悬点0 10 20 30 40 50 60圈处 通过旁边竖直放置的刻度尺 可以读出指针的位置 p0指向0刻度 设弹簧下端未挂重物时 各指针的位置记为x0 挂有质量为0 100kg的砝码时 各指针的位置记为x 测量结果及部分计算结果如下表所示 n为弹簧的圈数 取重力加速度为9 80m s2 已知实验所用弹簧总圈数为60 整个弹簧的自由长度为11 88cm 甲 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 1 将表中数据补充完整 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 乙 3 图乙中画出的直线可近似认为通过原点 若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧 该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k n m 该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0 单位为m 的关系的表达式为k n m 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 典例导引2 2017 四川成都一诊 将两根自然长度相同 劲度系数不同 粗细也不同的弹簧套在一起 看作一根新弹簧 设原粗弹簧 记为a 劲度系数为k1 原细弹簧 记为b 劲度系数为k2 套成的新弹簧 记为c 劲度系数为k3 关于k1 k2 k3的大小关系 同学们做出了如下猜想 1 为了验证猜想 同学们设计了相应的实验 装置见图甲 2 简要实验步骤如下 请完成相应填空 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 甲a 将弹簧a悬挂在铁架台上 用刻度尺测量弹簧a的自然长度l0 b 在弹簧a的下端挂上钩码 记下钩码的个数 每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g 并用刻度尺测量弹簧的长度l1 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 c 由f 计算弹簧的弹力 由x l1 l0计算弹簧的伸长量 由计算弹簧的劲度系数 乙d 改变 重复实验步骤b c 并求出弹簧a的劲度系数的平均值k1 e 仅将弹簧分别换为b c 重复上述操作步骤 求出弹簧b c的劲度系数的平均值k2 k3 比较k1 k2 k3并得出结论 3 图乙是实验得到的图线 由此可以判断同学的猜想正确 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 解析 2 弹簧的弹力等于n个钩码的重力nmg 多次测量求平均值 可以减小误差 所以实验中需要改变钩码的个数以改变弹簧弹力 3 由题图乙可知 相同伸长量时 fc fa fb 由胡克定律可得k3 x k1 x k2 x所以k3 k1 k2 乙同学的猜想是正确的 答案 2 nmg钩码的个数 3 乙 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 高招2图象的描绘与分析的方法 1 以力为纵坐标 以弹簧的伸长量为横坐标 根据所测数据在坐标纸上描点 2 按照图中各点的分布与走向 作出一条平滑的图线 使更多的点在图线上 不在图线上的点尽可能均匀分布在图线两侧 如图所示 3 纵坐标为弹力 横坐标无论是弹簧的形变量还是弹簧的实际长度 图线的斜率均为劲度系数 4 计算斜率的技巧 计算斜率时一般从图线上选取两个点 这两个点间隔要适当远一些 二是这两个点的坐标要清晰 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 2017 河南安阳一模 某学校老师在研究性学习课上给同学们讲了两弹簧串联后的等效劲度系数k与两原弹簧劲度系数k1 k2的关系式为 该研究性学习小组为了证明这个结论的正确性 设计了如图甲所示的实验 即把两根劲度系数分别为k1 k2的弹簧连接起来探究 已知重力加速度为g 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 某次测量指针b如图乙所示 指针示数为cm 2 设每个钩码的质量为m 若测量多次并计算得出每增加一个钩码指针a示数的平均伸长量为 xa 指针b示数的平均伸长量为 xb 则可求得k k1 k2 从而验证的正确性 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 在探究弹簧弹力与伸长量的关系 并测定弹簧的劲度系数的实验中 实验装置如图所示 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 实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度 再将5个钩码逐个挂在绳子的下端 每次测出相应的弹簧总长度 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中 请作出f l图线 2 由此图线可得出的结论是 3 根据图象中的数据可知 该弹簧的原长为l0 cm 劲度系数k n m 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 答案 1 如图所示 2 在弹性限度内 弹力和弹簧的伸长量成正比 3 1025 24 8 25 2均算对 解析 1 用平滑的曲线将各点连接起来 如答案图所示 3 弹簧处于原长时 弹力为零 故弹簧的原长l0 10cm 图象的函数表达式为f k l l0 故斜率表示劲度系数 则劲度系数 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验3验证力的平行四边形定则1 2017 课标全国 22 6分 某探究小组做 验证力的平行四边形定则 实验 将画有坐标轴 横轴为x轴 纵轴为y轴 最小刻度表示1mm 的纸贴在水平桌面上 如图 a 所示 将橡皮筋的一端q固定在y轴上的b点 位于图示部分之外 另一端p位于y轴上的a点时 橡皮筋处于原长 1 用一只测力计将橡皮筋的p端沿y轴从a点拉至坐标原点o 此时拉力f的大小可由测力计读出 测力计的示数如图 b 所示 f的大小为n 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 2 撤去 1 中的拉力 橡皮筋p端回到a点 现使用两个测力计同时拉橡皮筋 再次将p端拉至o点 此时观察到两个拉力分别沿图 a 中两条虚线所示的方向 由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为f1 4 2n和f2 5 6n 用5mm长度的线段表示1n的力 以o为作用点 在图 a 中画出力f1 f2的图示 然后按平行四边形定则画出它们的合力f合 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 图 a 图 b f合的大小为n f合与拉力f的夹角的正切值为 若f合与拉力f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边形定则 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 答案 1 4 0 2 f1 f2和f合如图所示 3 80 05 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 解析 1 题图 b 中弹簧测力计的精度为0 2n 则示数为4 0n 2 用5mm长的线段表示1n的力 f2对应的长度为2 8cm f1对应的长度为2 1cm 根据平行四边形定则作出的图形如答案图所示 测出f合的长度为1 9cm 则f合的大小为3 8n 如图f合 f及 f构成的三角形 f的长度约0 1cm 此三角形可近似看作直角三角形 则f合与拉力f的夹角的正切值 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 2 2015 山东理综 21 10分 某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则 实验步骤 将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上 使其轴线沿竖直方向 如图甲所示 将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上 另一端用圆珠笔尖竖直向下拉 直到弹簧测力计示数为某一设定值时 将橡皮筋两端的位置标记为o1 o2 记录弹簧测力计的示数f 测量并记录o1 o2间的距离 即橡皮筋的长度l 每次将弹簧测力计示数改变0 50n 测出所对应的l 部分数据如下表所示 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 找出 中f 2 50n时橡皮筋两端的位置 重新标记为o o 橡皮筋的拉力记为foo 在挂钩上涂抹少许润滑油 将橡皮筋搭在挂钩上 如图乙所示 用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端 使挂钩的下端达到o点 将两笔尖的位置标记为a b 橡皮筋oa段的拉力记为foa ob段的拉力记为fob 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 完成下列作图和填空 1 利用表中数据在图丙的坐标纸上画出f l图线 根据图线求得l0 cm 丙 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 2 测得oa 6 00cm ob 7 60cm 则foa的大小为n 3 根据如图丁所示给出的标度 作出foa和fob的合力f 的图示 丁 4 通过比较f 与的大小和方向 即可得出实验结论 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 答案 1 如图甲所示10 0 9 8 9 9 10 1均正确 2 1 80 1 70 1 90均正确 3 如图乙所示 4 foo 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 解析 1 作出f l图线 由f k l l0 可得 直线与横轴的截距即为l0 由图可知 l0 10 0cm 2 由题干表格可知 f 1 50n时 l 13 00cm 则弹簧的劲度系数 50n m 若oa 6 00cm ob 7 60cm 则橡皮筋拉力foa k l 50 6 00 7 60 10 00 10 2n 1 80n 3 见答案图 4 由图可知f 为作图法所得到的合力 foo 为真实合力 f 与foo 不完全重合 存在一定误差 但在误差允许范围内 可得出实验结论 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 3 2015 安徽理综 21 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 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 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 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 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和f3 解析 确定力的方向时 不要用铅笔沿细绳方向画线 而应沿细绳 套 的方向描出几个点 再用刻度尺把这些点连成直线 即可确定力的方向 根据题意 f3为合力的实际值 f为合力的理论值 比较f和f3 若误差较小 即可验证力的平行四边形定则 若有较大差异 应分析原因 再次进行实验 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 典例导引3 2017 河南洛阳统考 某物理兴趣小组在验证平行四边形定则的实验中 找到两条劲度系数相同的橡皮筋 遵循胡可定律 和若干小重物 以及刻度尺 三角板 铅笔 白纸 钉子 设计了如图所示实验 将两条橡皮筋的一端用细绳连接成结点o 两条橡皮筋的另一端分别挂在墙上的钉子a及重物c上 同时用一条细绳一端与结点o相连 另一端用钉子b固定在墙上 1 为完成该实验 下述操作中不必要的是 a 记录细绳ob的位置b 测量每条橡皮筋的伸长量c 记录悬线重物后结点o的位置d 测量细绳ob的长度 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 为了减小实验误差 以下采取的措施必要的是 a 两橡皮筋必须等长 粗细相同b 每条橡皮筋的伸长量应尽可能大c 细绳 橡皮筋都应与竖直墙面平行d 拉橡皮筋的细绳要长些 标记同一细绳方向的两点要适当远些 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 解析 1 实验时要记录细绳ob的位置 从而记录力的方向 选项a有必要 测量每条橡皮筋的伸长量 从而计算力的大小 选项b有必要 记录悬线重物后结点o的位置 选项c有必要 没必要测量细绳ob的长度 选项d没必要 故选d 2 因为两橡皮筋的劲度系数相同 只要分别测出各自的伸长量及夹角即可 并非要求两橡皮筋等长 故a错误 每条橡皮筋的伸长量不能太大 也不能太小 故b错误 实验要求尽量准确 为了减小实验中因摩擦造成的误差 操作中要求细绳 橡皮筋都应与墙面平行 故c正确 为了更加准确地记录力的方向 拉橡皮筋的细绳要长些 标记同一细绳方向的两点要远些 故d正确 故选c d 答案 1 d 2 cd 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 高招3实验中减小误差的方法1 实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度 要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录 2 作图时用刻度尺和三角板 一定要使力的对边平行 3 操作过程中的几个合适 1 角度合适 用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮筋时 其夹角不宜太小 也不宜太大 以60 100 之间为宜 2 在合力不超出量程及在橡皮筋弹性限度内 形变应尽量大一些 细绳套应适当长一些 便于确定力的方向 3 在同一次实验中 画力的图示选定的标度要相同 并且要恰当选定标度 使力的图示稍大一些 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 典例导引4 2017 安徽合肥模拟 在验证力的平行四边形定则实验中 情况如图甲所示 其中a为固定橡皮筋的图钉 o为橡皮筋与细绳的结点 ob和oc为细绳 图乙是在白纸上根据实验结果画出的图 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 图乙中的f与f 中 选填 f 或 f 一定与ao共线 2 为了便于操作并能提高测量的精度 我们应注意的是 a 固定橡皮筋时 应用图钉尖把橡皮筋钉在木板上b 用两个弹簧测力计拉橡皮筋时 要尽量将两个弹簧测力计拉伸到相同刻度c 标记同一细绳方向时 要用笔顺着细绳仔细地画出直线d 两次拉橡皮筋 要将橡皮筋和细绳的结点拉到相同位置 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 解析 1 因为橡皮筋有弹性 不能使用图钉直接固定 需要用一段细绳 用图钉将细绳固定 a错误 f是通过作图的方法得到合力的理论值 而f 是通过一个弹簧测力计沿ao方向拉橡皮筋 使橡皮筋伸长到o点 该弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果相同 一定沿ao方向的是f 2 标记方向时应在细绳的方向上标两个点 由两点确定一条直线 不能直接沿绳子画出方向 故c错误 该实验使用的是等效替代法 所以两次情况下作用效果相同 即两次拉橡皮筋 要将橡皮筋和细绳的结点拉到相同位置 而弹簧测力计不必拉到相同刻度 b错误 d正确 答案 1 f 2 d 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 高招4等效法和作图法在验证平行四边形定则中的应用1 等效法是指两个弹簧测力计同时拉橡皮筋使橡皮筋产生的形变与一个弹簧测力计单独拉橡皮筋时产生的形变相同 也就是两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置是同一个位置 2 作图法是用来验证两个弹簧测力计拉力的合力与单个弹簧测力计拉力的大小 方向是否相同的 反映在图上就是两力是否重合 在实验中的体现是先选定标度作出两个力的图示 依据平行四边形定则作出对角线 然后再根据同样标度作出用一个弹簧测力计时力的图示 两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置相同 看两个力的图示是否重合 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 2017 宁夏石嘴山一模 某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则 设计了如图所示的实验装置 固定在竖直木板上的量角器的直边水平 橡皮筋的一端固定于量角器的圆心o的正上方a处 另一端系绳套1和绳套2 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 主要实验步骤如下 弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋 使橡皮筋的结点到达o处 记下弹簧测力计的示数f 弹簧测力计挂在绳套1上 手拉着绳套2 缓慢拉橡皮筋 使橡皮筋的结点到达o点 此时绳套1沿0 方向 绳套2沿120 方向 记下弹簧测力计的示数f1 根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力f1 比较 即可初步验证 只改变绳套2的方向 重复上述实验步骤 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 保持绳套2方向不变 绳套1从图示位置向下缓慢转动90 此过程中保持橡皮筋的结点在o处不动 关于绳套1的拉力大小的变化 下列结论正确的是 a 逐渐增大b 先增大后减小c 逐渐减小d 先减小后增大 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 解析 1 根据平行四边形定则计算绳套1的拉力f1 ftan30 通过比较f1和f1 在误差范围内相同 则可初步验证 2 绳套1在转动过程中 合力保持不变 根据平行四边形定则画出图象 如图所示 根据图象可知 绳套1的拉力大小先减小后增大 故d正确 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 2017 河北正定模拟 某研究小组在水平放置的方木板上做探究共点力的合成规律实验时 图 a 图 b 1 利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置o以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向 如图 a 所示 图中每一小格长度均代表0 5n 则f1与f2的合力大小为n 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 关于此实验 下列叙述中正确的是 a 弹簧测力计应先在竖直方向进行调零b 橡皮筋对结点o的拉力就是两弹簧测力计对结点o的拉力f1与f2的合力c 两次拉橡皮筋时 需将橡皮筋结点拉到同一位置o 这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同d 若要改变弹簧测力计的拉力大小又要保证橡皮筋结点位置不变 只需调整两只弹簧测力计的拉力大小使其中一只增大另一只减小即可 3 图 b 是甲 乙两位同学在做以上实验时得到的结果 其中力f 是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的图示 则哪一位同学的实验结果一定存在问题 请简单说明理由 答 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 答案 1 3 0 2 c 3 乙同学 乙同学实验的结果f 的方向不与橡皮筋的伸长方向在同一直线上 因为只用一个弹簧测力计拉橡皮筋 拉力方向应和橡皮筋在一条直线上 解析 1 以f1和f2为邻边作平行四边形 与f1和f2共点的对角线表示合力f 标上箭头 如图所示 则f1与f2的合力大小为3 0n 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 弹簧测力计应先在水平方向进行调零 故a错误 橡皮筋对结点o拉力与两弹簧测力计对结点o的拉力f1和f2的合力是一对平衡力 故b错误 两次拉橡皮筋时 需将橡皮筋结点拉到同一位置o 这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 故c正确 根据平行四边形定则可知 合力不变 只增大一个分力的大小时 另一个分力的大小和方向都变化 故d错误 3 用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差 但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上 所以乙同学的实验结果存在问题 因为乙同学实验的结果f 的方向不与橡皮筋的伸长方向在同一直线上 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验4验证牛顿第二定律1 甲 2016 课标全国 23 10分 某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系 图中 置于实验台上的长木板水平放置 其右端固定一轻滑轮 轻绳跨过滑轮 一端与放在木板上的小滑车相连 另一端可悬挂钩码 本实验中可用的钩码共有n 5个 每个质量均为0 010kg 实验步骤如下 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 1 将5个钩码全部放入小车中 在长木板左下方垫上适当厚度的小物块 使小车 和钩码 可以在木板上匀速下滑 2 将n 依次取n 1 2 3 4 5 个钩码挂在轻绳右端 其余n n个钩码仍留在小车内 用手按住小车并使轻绳与木板平行 释放小车 同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s 绘制s t图象 经数据处理后可得到相应的加速度a 3 对应于不同的n的a值见下表 n 2时的s t图象如图乙所示 由图乙求出此时小车的加速度 保留2位有效数字 将结果填入下表 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 4 利用表中的数据在图丙中补齐数据点 并作出a n图象 从图象可以看出 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 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 5 利用a n图象求得小车 空载 的质量为kg 保留2位有效数字 重力加速度g取9 8m s 2 6 若以 保持木板水平 来代替步骤 1 下列说法正确的是 填入正确选项前的标号 a a n图线不再是直线b a n图线仍是直线 但该直线不过原点c a n图线仍是直线 但该直线的斜率变大 答案 3 0 40 0 37 0 49均对 4 a n图线见解析 5 0 45 0 43 0 47均对 6 bc 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 解析 3 小滑车释放后做初速度为零的匀加速直线运动满足x at2 由题图乙知 当x 0 8m时 t 2 00s 代入 式解得a 0 40m s2 4 描点作图a n图线如图 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 2 2014 课标全国 22 6分 某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图 如图乙所示 实验中小车 含发射器 的质量为200g 实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮 小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到 回答下列问题 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 1 根据该同学的结果 小车的加速度与钩码的质量成 选填 线性 或 非线性 关系 2 由图乙可知 a m图线不经过原点 可能的原因是 3 若利用本实验装置来验证 在小车质量不变的情况下 小车的加速度与作用力成正比 的结论 并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力 则实验中应采取的改进措施是 钩码的质量应满足的条件是 答案 1 非线性 2 存在摩擦力 3 调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 解析 1 由小车的加速度与钩码质量的关系图可知 描的点不在一条直线上 两者为非线性关系 2 由关系图可知 当钩码质量不为零 即小车受到一定的拉力时 其加速度为零 原因可能是小车受到摩擦力的作用 3 调节轨道的倾斜度 平衡摩擦力 使得小车受的合力等于绳对小车的拉力 分别对小车和钩码受力分析 由牛顿第二定律得 f m0a和mg f ma 解得 可知当m0 m时 f mg 因此 平衡摩擦力后 再使钩码的质量远小于小车的质量 就可以直接以钩码的重力作为小车受到的合外力 萃取高招 试做真题 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 3 2012 大纲全国 23 11分 图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图 图中打点计时器的电源为50hz的交流电源 打点的时间间隔用 t表示 在小车质量未知的情况下 某同学设计了一种方法用来探究 在外力一定的条件下 物体的加速度与其质量间的关系 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 对点精练 实验5 实验6 实验7 1 完成下列实验步骤中的填空 平衡小车所受的阻力 小吊盘中不放物块 调整木板右端的高度 用手轻拨小车 直到打点计时器打出一系列的点 按住小车 在小吊盘中放入适当质量的物块 在小车中放入砝码 打开打点计时器电源 释放小车 获得带有点列的纸带 在纸带上标出小车中砝码的质量m 按住小车 改变小车中砝码的质量 重复步骤 在每条纸带上清晰的部分 每5个间隔标注一个计数点 测量相邻计数点的间距s1 s2 求出与不同m相对应的加速度a 填 线性 或 非线性 关系 萃取高招 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 2 完成下列填空 本实验中 为了保证在改变小车中砝码的质量时 小车所受的拉力近似不变 小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是 设纸带上三个相邻计数点的间距为s1 s2和s3 a可用s1 s3和 t表示为a 图乙为用米尺测量某一纸带上的s1 s3的情况 由图可读出s1 mm s3 mm 由此求得加速度的大小a m s2 乙 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 图丙为所得实验图线的示意图 设图中直线的斜率为k 在纵轴上的截距为b 若牛顿定律成立 则小车受到的拉力为 小车的质量为 丙 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验1 实验2 实验3 实验4 试做真题 萃取高招 对点精练 实验5 实验6 实验7 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 典例导引5 2017 山东青岛模拟 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力f及小车质量m的关系实验 图甲为实验装置简图 a为小车 b为电火花计时器 其接50hz的交流电源 c为装有砝码的小盘 d为一端带有定滑轮的长方形木板 实验中认为细绳对小车的拉力f等于砝码和小盘的总重力 小车运动的加速度a可用纸带上打的点求得 1 图乙为某次实验得到的纸带 根据纸带可求出小车的加速度大小为m s2 结果保留两位有效数字 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 2 在探究加速度与质量的关系时 保持砝码和小盘质量不变 改变小车质量m 分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表 根据表中数据 为直观反映f不变时a与m的关系 请在图丙的方格坐标纸上选择恰当物理量建立坐标系 并作出图象 如有需要 可利用表中的空格数据 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 答案 1 3 2 2 见解析图 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 试做真题 萃取高招 对点精练 高招5数据处理中坐标系建立的技巧1 在探究加速度与力的关系的实验中 以加速度a为纵坐标 力f为横坐标建立坐标系 根据各组数据在坐标系中的描点 如果这些点在一条过原点的直线上 说明a与f成正比 2 在探究加速度与质量的关系的实验中 加速度a与质量m成反比 实际上就是 加速度a与质量的倒数图线是一条过原点的直线 就能判断a与m成反比 化曲为直法 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 1 2017 湖南邵阳二模 某物理兴趣小组利用图示实验装置做验证牛顿运动定律的实验 1 在平衡摩擦力后 要使细线的拉力可近似认为等于砝码盘及盘中砝码受到的总重力 小车的质量m0和砝码盘及盘中砝码的总质量m应满足的条件是 试做真题 萃取高招 对点精练 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 实验7 2 下列实验操作中 正确的是 填正确选项前的字母 a 调节定滑轮的高度 使牵引小车的细绳与长木板保持平行b 每次小车都要从同一位置开始运动c 实验中应先放小车 然后再接通打点计时器的电源d 平衡摩擦力后