2012高考物理二轮复习精品资料Ⅱ 专题04高考物理实验解题方法名师预测1（学生版）

用心 爱心 专心 名师预测名师预测 1 在 探究加速度与力 质量的关系 实验时 已提供了小车 一端附有定滑轮的长木 板 纸带 带小盘的细线 刻度尺 天平 导线 为了完成实验 还需从图 13 1 中选取 实验器材 其名称是 并分别写出所选器材的作用 2 小球做直线运动时的频闪照片如图 13 2 所示 已知频闪周期 T 0 1 s 小球相邻 位置的间距分别为 OA 6 51 cm AB 5 59 cm BC 4 70 cm CD 3 80 cm DE 2 89 cm EF 2 00 cm 小球在位置 A 时的速度大小 vA m s 小球运动的加速度大小 a m s2 保留两位有效数字 3 请将下列实验步骤或结果补充完整 在 研究弹簧形变与外力关系的实验中 取一 待测弹簧 将弹簧 测出其长度 在其下端竖直悬挂钩码 稳定后测出弹簧的长度 并记录 改变钩码个数 重复上述步骤 某同学在图 13 3 坐标中根据外力 F 与弹簧形变 x 的数据标出了五个点 请你在图中 描绘出相应的 F x 图象 根据图象求出弹簧的劲度系数为 N m 保留两位有效数 字 4 17 世纪英国物理学家胡克发现 在弹性限度内 弹簧的形变量与弹力成正比 这 用心 爱心 专心 就是著名的胡克定律 受此启发 一学习小组的同学研究 金属线材伸长量与拉力的关系 的探究过程如下 A 有的同学认为 横截面为圆形的金属丝或金属杆在弹性限度内 其伸长量与拉力 成正比 与截面半径成反比 B 他们准备选用一些 由同种材料制成的不同长度 不同半径的线材 作为研究对象 用测距仪 传感器等仪器测量线材的伸长量随拉力变化的规律 以验证假设 C 通过实验取得如下数据 长度拉力伸长直径250 N500 N750 N1000 N 1 m2 52 mm0 4 mm0 8 mm1 2 mm1 6 mm 2 m2 52 mm0 8 mm1 6 mm2 4 mm3 2 mm 1 m3 57 mm0 2 mm0 4 mm0 6 mm0 8 mm D 同学们对实验数据进行分析 归纳后 对他们的假设进行了补充完善 1 上述科学探究活动中 属于 制定计划 和 搜集证据 的环节分别是 2 请根据上述过程分析他们的假设是否全部正确 若有错误或不足 请给予修正 5 图 13 4 是 研究匀变速直线运动 实验中获得的一条纸带 O A B C D 和 E 为纸带上六个计数点 加速度大小用 a 表示 1 OD间的距离为 cm 2 图 13 5 是根据实验数据绘出的 x t2图线 x 为各计数点至同一起点的距离 斜率 表示 其大小为 m s2 保留三位有效数字 6 某同学用如图 13 6 所示的实 验装置验证 力的平行四边形定则 弹簧测力计 A 挂于固定点 P 下端用细线挂一重物 M 弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点 手持另一端 向左拉 使结点 O 静止在某位置 分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数 并在贴于竖直木板 用心 爱心 专心 的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向 1 本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N 图中 A 的示数为 N 2 下列不必要的实验要求是 请填写选项前对应的字母 A 应测量重物 M 所受的重力 B 弹簧测力计应在使用前校零 C 拉线方向应与木板平面平行 D 改变拉力 进行多次实验 每次都要使 O 点静止在同一位置 3 某次实验中 该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程 请您提出两个解决办 法 7 1 物体的加速度 a 同时跟合外力 F 和质量 m 两个因素有关 研究这三个物理量之 间的定量关系的思想方法是 2 某同学的实验方案如图 13 7 所示 她想用沙桶的重力表示小车受到的合外力 F 为了减小这种做法而带来的实验误差 她先做了两方面的调整措施 用小木块将长木板无滑轮的一端垫高 目的是 使沙桶的质量远小于小车的质量 目的是使拉小车的力近似等于 3 该同学利用实验中打出的纸带求加速度时 处理方案有两种 A 利用公式 a 计算 2x t2 B 根据 a 利用逐差法计算 x T2 用心 爱心 专心 两种方案中 你认为选择方案 比较合理 4 该同学在 保持小车质量 M 不变 探究 a 与 F 的关系 时记录了实验数据 并将数 据在坐标系中描点 作出 a F 图象 如图 13 8 所示 由图线求出小车的质量等于 kg 保留两位有效数字 8 用拉力传感器和速度传感器 探究加速度 a 与物体合外力 F 的关系 的实验装置示意 图如图 13 9 甲所示 实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力 F 的大小 在长木板 上相距为 L 的 A B 两个位置分别安装速度传感器 1 和 2 记录小车到达 A B 两位置时的 速率为 vA vB 1 调整长木板的倾斜角度 以平衡小车受到的摩擦力 在不挂钩码的情况下 轻推小车 看小车是否做 运动 2 用本题中设定的物理量写出加速度的表达式 a 3 从理论上来看 a F 图象是过原点的一条直线 本次实验得到的图线却如图乙所示 其中的原因是 用心 爱心 专心 9 某同学设计了一个测定滑块与木板间动摩擦因数的实验 装置如图 13 10 所示 其中 M 为滑块 m 和 m 是质量可调的片码 细绳和滑轮的质量都可以忽略不计 实验过程 中 该同学在片码总质量 m m m0保持不变的条件下 改变 m 和 m 的大小 测出不同 m 下系及滑块 木板 滑轮各一个 细线若干 除此以外 根据本实验所要测量的物理量 你认为在下列备选仪器中还需要 填写字母代号即可 A 秒表 B 毫米刻度尺 C 学生用直流电源 D 学生用交流电源 2 图 13 11 是为了测量滑块的加速度而实验得来的一条纸带 从比较清晰的 O 点开 始 该同学每数 5 个点取一个计数点 它们分别为 A B C D E F 等 测量出各相邻 计数点之间的距离如图所示 根据这条纸带 求出这次实验时滑块的加速度为 轴 绘制了如图 13 12 所示的实验图线 理论和实验均已证明 在滑动的条件下 a 和 m 是一次函数关系 即可以写成 a km c 式中的 k 和 c 为常数 的形式 其中 k c 结合本实验图线得出的滑块与木板 间的动摩擦因数 用心 爱心 专心 10 验证机械能守恒定律 的实验可以采用如图 13 13 甲或乙所示的方案来进行 甲 方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律 乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定 2 图 13 14 是该实验中得到的一条纸带 测得每两个计数点间的距离如图所示 已知每 两个计数点之间的时间间隔 T 0 1 s 物体运动的加速度 a 该纸带是采用 选填 甲 或 乙 实验方案得到的 简要写出判断依据 图 13 14 11 某实验小组设计了如图 13 15 甲所示的实验装置 通过改变重物的质量 利用计 算机可得滑块运动的加速度 a 和所受拉力 F 的关系图象 他们在轨道水平和倾斜的两种情 用心 爱心 专心 况下分别做了实验 得到了两条 a F 图线 如图乙所示 滑块和位移传感器发射部分的 总质 发出一束很细的红外线到接收端 当固定在运动物体上的一个已知宽度为 d 的挡光板通过 光电门挡住红外线时 和它连接的数字计时器可记下挡光的时间 t 则可以求出运动物体 通过光电门时的瞬时速度大小 1 为了减小测量瞬时速度的误差 应该选择宽度比较 选填 宽 或 窄 的挡 光板 2 如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置 他将该光电门固定在水平轨道上的 B 点 用不同重物通过细线拉同一小车 小车每次都从 图乙 A 点静止释放 由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔 t 0 02 s 则 小车通过光电门时的瞬时速度大小为 m s 图 13 17 用心 爱心 专心 实验中设小车的质量为 m1 重物的质量为 m2 则在 m1与 m2满足关系 时 可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等 测出多组重物的质量 m2和对应挡光板通过光电门的时间 t 并算出小车经过光电 门时的速度 v 通过描点作出线性图象 研究小车的加速度与力之间的关系 处理数据时 应作出 选填 v m2 或 v2 m2 图象 某同学在 中作出的线性图象不过坐标原点 其可能的原因是 13 科技馆中有一个展品 展品周围环境较暗 该展品有一个不断均匀滴水的龙头 刚 滴出的水滴速度为零 在平行频闪光源的照射下 可以观察到一种奇特的现象 只要耐心 地缓慢调节水滴下落的时间间隔 在适当的情况下 看到水滴好像静止在各自固定的位置 不动 如图 13 18 中A B C D