力学实验综合PPT课件

.,1,查漏补缺专题课堂讲练专题一物理实验,第14讲力学实验,.,2,.,3,.,4,.,5,.,6,.,7,.,8,2017全国卷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)(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。(结果均保留两位有效数字),.,9,2016全国卷某物理课外小组利用图a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N5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：(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n1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余Nn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st图象，经数据处理后可得到相应的加速度a。,.,10,(3)对应于不同的n的a值见下表。n2时的st图象如图b所示；由图b求出此时小车的加速度，将结果填入下表。(保留两位有效数字),.,11,(4)利用表中的数据在图c中补齐数据点，并作出an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。(5)利用an图象求得小车(空载)的质量为_kg。(保留两位有效数字，重力加速度取g9.8ms2),.,12,(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)Aan图线不再是直线Ban图线仍是直线，但该直线不过原点Can图线仍是直线，但该直线的斜率变大,.,13,2017全国卷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；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，v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v；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；,.,14,利用实验中得到的数据作出vt图，如图(c)所示。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v与vA、a和t的关系式为v_。(2)由图(c)可求得，vA_cm/s，a_cm/s2。(结果保留三位有效数字),.,15,2017全国卷某探究小组做“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。(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F14.2N和F25.6N。,.,16,()用5mm长度的线段表示1N的力，以O点为作用点，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；()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。,.,17,2017武昌调研在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图甲中斜槽KQ与水平槽QR平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验。先不放被碰小球，使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘B处(槽口)，再使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，再重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口B的重锤线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N点，测得两小球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，且m12m2。则：,.,18,(1)两小球的直径用螺旋测微器核准相等，测量结果如图乙，则两小球的直径均为_m。(2)入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，其目的是_。A为了使入射小球每次都能水平飞出槽口B为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口C为了使入射小球在空中飞行的时间不变D为了使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞,.,19,(3)下列有关本实验的说法中正确的是_。A未放被碰小球和放了被碰小球时，入射小球的落点分别是M、PB未放被碰小球和放了被碰小球时，入射小球的落点分别是P、MC未放被碰小球和放了被碰小球时，入射小球的落点分别是N、MD在误差允许的范围内若测得|ON|2|MP|，则表明碰撞过程中两小球组成的系统满足动量守恒定律,.,20,命题特点：1.常规实验：立足教材，侧重考查完成实验的能力。主要涉及基本仪器的使用(含读数)、实验原理和测量方法的理解、实验条件的控制、实验步骤的编排，以及实验数据的处理、实验误差的分析。2创新实验：“新”可以更加有效地考查学生分析问题的能力，区分度也加大了。主要表现在：(1)实验器材的等效与替换，如用气垫导轨代替长木板、光电门和闪光照相机代替打点计时器等。(2)实验结论的拓展与延伸，如通过实验装置测出物体的加速度，再利用牛顿第二定律求物体的阻力等。(3)试题情景的设计与创新。思想方法：等效替代、图象法、平均值法、列表法。,.,21,2017湘中名校联考气垫导轨是研究与运动有关的实验装置，也可以用来研究功能关系。如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m。(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d_cm。(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小。某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，则弹簧对滑块所做的功为_。(用题中所给字母表示),.,22,(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数。关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，每次将滑块A由P点释放，测出多组数据(滑块都能通过光电门)，并绘出图象。如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的动摩擦因数为_。(重力加速度用g表示),.,23,高考考向1基本仪器的原理和使用2017济宁调研一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有20个小等分间隔，现用此卡尺来测量某工件的长度，如图甲所示，该工件的长度为_mm。如图乙所示，螺旋测微器的示数为_cm。,.,24,(1)下图中游标卡尺游标尺的每小格比主尺的每小格小_mm；该游标卡尺的读数应为_mm。(2)螺旋测微器的读数应为_mm。,.,25,2.在一次实验中，张华同学用螺旋测微器测量某长方体工件的厚度如图所示，根据图示可判断其厚度为_mm。该学生用下列某种仪器测得该工件的宽度为1.275cm。则该同学所用的仪器可能是_。(将正确答案的序号填在横线上)螺旋测微器10分度游标卡尺20分度游标卡尺50分度游标卡尺,.,26,高考考向2纸带类实验“一套装置五个实验”2017榆林摸底某同学利用图甲所示的实验装置，探究小车在均匀长木板上的运动规律。(1)在小车做匀加速直线运动时打出一条纸带，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，图乙中所示的是每打5个点所取的计数点，x13.62cm，x45.12cm，由图中数据可求得：小车的加速度为_m/s2，第3个计数点与第2个计数点的距离(即x2)约为_cm。,.,27,(2)若用该实验装置“探究a与F、M之间的关系”，要用钩码(质量用m表示)的重力表示小车(质量用M表示)所受的细线拉力，需满足_，满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出aF关系图象，如图丙所示，若不计滑轮摩擦及纸带阻力的影响，由图象可知，实验操作中不当之处为；小车的质量M_kg；如果实验时，在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图丁所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将_(填“变大”“变小”或“不变”)。,.,28,(3)为了验证动能定理，在用钩码的重力表示小车所受合外力的条件下，在图甲中的装置中，用图乙中1、3两点间对小车用实验验证动能定理的表达式为_。(用题中所涉及数据的字母表示，两个计数点间的时间间隔用t表示),.,29,.,30,.,31,.,32,2017江苏六校联考某学习小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，设计了如图甲所示的装置，图甲中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置。,(1)如果忽略滑轮与绳间的摩擦，图中弹簧秤的示数_(填“等于”或“不等于”)小车受到的拉力大小。(2)要顺利完成该实验，除图中所给实验仪器和交流电源外，还必需的两个实验仪器是_和_。(3)该实验中发现小车受到的阻力不能忽略，为顺利完成实验是否必须平衡摩擦力_(填“是”或“不是”)。,.,33,(4)在上述实验操作中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某同学打出的一段纸带如图乙所示，O、A、BF为打点计时器连续打出的计时点，根据图中数据求出小车运动时与纸带上E点相对应的瞬时速度vE_m/s。(结果保留三位有效数字),.,34,高考考向3“橡皮条、弹簧”类实验2017石家庄质检一小明利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹力与形变量的关系。将弹簧竖直悬挂，旁边竖直放置一刻度尺，刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐。弹簧下端悬挂不同数量的钩码，读出弹簧末端指针相应的位置x，所得数据如下表：,.,35,(1)请在图乙中描点作图，画出钩码个数n与弹簧末端指针位置x的关系图线。,.,36,(2)已知每个钩码的质量均为50g，重力加速度g9.8m/s2。根据图线可计算该弹簧的劲度系数k_N/m。(结果保留三位有效数字)(3)由于弹簧自身有重量，小明在测量时没有考虑弹簧自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比_。(填“偏大”“偏小”或“相等”),.,37,.,38,2017聊城模拟某同学利用如图甲所示的装置验证力的平行四边形定则。在竖直放置、贴有白纸的木板上固定有两个轻质小滑轮，细线AB和OC连接于O点，细线AB绕过两滑轮，D、E是细线与光滑滑轮槽的两个切点，在细线末端A、B、C三处分别挂有不同数量的相同钩码。设所挂钩码个数分