高考物理5年高考3年模拟精品课件全国卷3地区通用专题十四实验与探究.pptx

专题14的实验和探索，大学入学考试物理(课标iii专用)，考点二力学实验1.(2018课标iii，22，6分)甲、乙两学生通过以下实验测定人的反应时间。 实验顺序为：(1)甲方用两根手指轻轻捏住微波炉l的木尺上端，使木尺自然下垂。 乙方把手放在尺子的下端(位置正好在l刻度，但是没有接触尺子)，准备用手指夹住落下的尺子。 (2)甲方除非通知乙方，否则突然放松手，在尺子掉落的罗盘下落后立刻用手指夹住尺子。 设夹着尺子的位置刻度为l-1，重力加速度的大小为g，则b的反应时间为(用l、l-1和g表示)。 (3)可知当地的重力加速度的大小为g=9.80m/s2、L=30.0cm、L1=10.4cm。 乙的反应时间为s。 (4)写提高测定结果准确度的建议： 5年高考，a组统一命题题目组，答案(2)(3)0.20(4)多次测定取平均值，当初b的手指尽量接近尺子，分析了该问题，考察了自由落体运动的应用。 (2)(3)木尺做自由落下运动，从位移式得到L-L1=gt2，t=s=0.20s， 2.(2018课标I，22，5分钟)如图(a )所示，弹簧的上端固定在支架的上端，下端悬挂托盘的尺寸由光标和主尺寸构成，主尺寸垂直固定在弹簧的左侧。托盘上可以正确地对准光标的刻度测量图(a )的弹簧功率因数。 在托盘内没有加重的情况下，移动光标，将零刻度线对准指针，刻度的读取值为1.950cm，托盘中有质量为0.100kg的加重的情况下，移动光标，再次将零刻度线对准指针，刻度显示数如图(b )所示为cm 当地重力加速度的大小为9.80m/s2，该弹簧的功率因数为N/m (有效数字留下3位)。 答案3.77553.7，分析本问题研究游标卡尺的读取方法和钩子规律。 该比例为二十比例的比例，精度为0.05mm，读取值=整数毫米数(主比例) n精度，因此读取值为37mm 150.05mm=37.75mm=3.775cm。 将重物放入托盘稳定时，弹簧的伸长量x=3.775cm-1.950cm=1.825cm。 根据平衡条件F=mg，根据钩子定律F=kx，根据联立k=53.7N/m。 3.(2018课标、23、9分钟)某同学用图(a )所示的装置测量了木板与板之间的动摩擦系数。 跨过光滑固定绳轮的细线的两端分别与木块和弹簧秤相连，绳轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置重物。 把水平放置的板慢慢向左拉，木块和配重相对于桌子静止，板持续滑动时，弹簧秤的数量是木块受到的滑动摩擦力的大小。 某实验得到的数据如下表所示。 在此，f4的值可从图(b )的弹簧秤的指示数读出。 图(a )、图(b )、图(c )回答了以下问题： (1)F4=n:(2)补充图(c )的坐标纸上未图示的数据点而描绘f-m线的(3)f与m、树的质量m、板与树之间的动摩擦系数与重力加速度的大小g的关系式为f=、f-m线图(直线)的斜率的式为k=； (g=9.80m/s2，从描绘的f-m绘图中选择=。 (保留2位有效数字)，回答(1)在1)2.75(2)图所示的(3)(M m)gg(4)0.40下，分析该问题的对象物的平衡、滑动摩擦力的计算和图像分析的能力。 (1)弹簧秤的读数由图可知为2.75N。 (2)尽可能多的点掉在线上，不在线上的点均等分布在线的两侧画线。 (3)以木块和平衡块为研究对象，整体在水平方向受到板的滑动摩擦力和细线的拉力，整理成f=(M m)g、f=gg，因此f-m线的斜率k=g。 (4)由图可知k=3.9N/kg，因此=0.40。 4.(2017课、22、6分钟)某研究小组进行了“验证力的平行四边形法则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度为1mm )的纸张贴在水平台上。 将橡胶的一端q固定在y轴上的b点(图示部分以外)，另一端p在y轴上的a点时，橡胶成为原来的长度。 (1)用测力传感器将橡胶的p端沿着y轴从a点引到坐标原点o时，张力f的大小可以用测力传感器读取。 测压元件的显示数据如图(b )所示，f的大小为n。(2)恢复(1)的拉力，使橡胶p端回到a点现在，使用2个测力传感器同时拉动橡胶，再次将p端拉到o点。 此时，在图(a )中虚线所示的方向上分别观察到两个拉伸力，从测力传感器的数值分别读出两个拉伸力的大小为F1=4.2N、F2=5.6N。 (I )以I)5mm长的线段表示1N的力，以o为作用点，在图(a )中描绘输出F1、F2的图，以平行四边形的法则描绘它们的合力f，将图(a )、图(b)(ii )的f合的大小设为n、f合与拉伸力f的角度的正切值。 如果f键和拉力f的大小和方向偏差在实验允许的误差范围内，该实验验证了力的平行四边形规律。 回答(1)4.0(2)()F1、F2和f是图像()4.00.05，(1)分析测力传感器的读数时需要进行设定，该测力传感器的测量值为0.2N，f的大小为4.0N。 (2)( )作成力的图时，选择尺度，根据F1、F2的方向和大小作成双力的图，回答如图所示。 分别以F1、F2为邻接边制作平行四边形，制作对角线时，f合适。 (ii )表示f合成的线段的长度为20.0mm，根据标度计算出f合成的大小为4.0N。 如果实际的合力f的方向沿着AO方向，对角线是f合方向，则两者所成的角度的正切值tan=0.05。 命题意图正题考察验证力的平行四边形规律实验。 在错误分析测力传感器的读数时，必须注意鉴定。 5.(2017课标ii，22，6分)某同学研究了固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度与加速度的关系。 所用器材为：斜面、滑块、长度不同的矩形遮光板、光电计时器。 实验步骤如图：图(a )所示，在将光电门固定在斜面下端附近的滑块上安装遮光板，记录遮光板前端相对于斜面的位置，使滑块从斜面的上方从静止面下降滑块上的遮光板通过光电门时， 用光电计时器测定光被遮光板遮挡时间t用s表示遮光板沿运动方向的长度(如图(b )所示)，表示遮光板遮挡光线的t时间内的滑块的平均速度的大小将求出的其他遮光板更换为滑块，使滑块上的遮光板的前端与的中央位置相同， 使滑块从静止状态下降，反复进行、的步骤，使用通过实验得到的数据，制作-t图，如图(c )所示。 在图6 c中，假设已经完成以下填充孔：(1)并且滑动装置的滑动加速度的大小为a，遮光板前端到达光电门时滑动装置的瞬时速度的大小为vA，则vA、a与t之间的关系式为=。 (2)可以由图(c )求出，vA=cm/s、a=cm/s2 . (结果保留3位有效数字)，回答(1)vA t(2)52.116.3，分析该问题考察均匀变速直线运动的基本规律，考察利用光电门测量平均速度的实验方法、学生的实验能力和数据处理能力。 由于可知遮光片通过光栅平均速度为t时间段的中间时刻的速度是从v=v0 at到=va=vat、从图像的切片到vA=52.12cm/s52.1cm/s的斜率k=a，因此审查员指导滑块的加速度a=2k=16.3cm/s2 每次更换不同的遮光板时，问题降低前遮光板前端相对于斜面的位置相同，滑块从静止开始下降，因此在下降实验中，每次遮光板开始遮光时滑块的瞬时速度相同，表示为vA。 因此，根据均匀的变速直线运动规律，可以容易地写成=vA a。6.(2017课标I，22，5分钟)某研究小组为了研究汽车桌上的直线运动，用自制的“水滴计时器”测量时间。 实验前，如图(a )所示，将该计时器固定在推车的旁边。 实验时，保持桌面水平，用手轻轻按推车。 推车运动期间，水滴计时器等时间间隔滴下小水滴，图(b )记录了桌子上连续的6个水滴的位置。 (已知水滴定时器每30s滴下46个小水滴)从图(a )、(b )、(1)图(b )可知，车在桌子上(从右向左或从左向右)移动。 (2)该组的同学根据图(b )的数据判断推车正在进行均匀的变速运动。 滑车移动到图(b )的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)，回答(1)从右向左(2)0.190.037，分析本问题探讨均匀变速直线运动。 (1)推车得到速度，通过摩擦力进行减速运动，因此相邻水滴间的距离逐渐变小，结合图(b )可知推车向左移动。 (2)从题意开始，在30s以内滴下46滴，因为合计45小时间隔，所以相邻的2滴的时间间隔T=s=s。 由于均匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，因此可以得到vA=mm/s=0.19m/s。 依次法运动的加速度是a=mm/s2=0.037m/s2。 在方法技术“纸带”的处理“纸带”的情况下，对于均匀的变速直线运动，利用=求出某点的瞬时速度，利用x=aT2求出加速度。 如果有必要考虑减少偶然误差时，采用逐次法求出加速度。7.(2016课标iii，23，10分钟)某物理课外组利用图(a )的装置探讨物体加速度与其受到的外力的关系。 图中，放在实验台上的长板水平放置，其右端固定有轻滑轮的绳索横穿滑轮，一端与放在板上的小滑轮相连，另一端可挂钩。 本实验中可利用的钩线合计N=5个，各自的质量为0.010kg。 实验顺序如图3360 (a ) (1)所示，将5条钩线全部放入小车中，在长板的左下方铺上适当厚度的小块，使小车(和钩线)在板上均匀下降。 (2)将n (n=1，2，3，4，5 )个钩形码挂在右端，剩下的N-n个钩形码用手按住推车上还有的手推车，轻的绳子与板平行。 在释放购物车的同时，用传感器记录购物车在时刻t时从其开始位置起的位移量s，描绘s-t图像，经过数据处理能够获得对应的加速度a。 (3)对应于不同n的a的值如下表所示。 将n=2时的s-t图像如图(b )所示，从图(b )求出此时的推车的加速度(保留有效数字2位)，并将结果记入下表。 (4)利用表中的数据在图(c )中补充数据点，制作a-n图像。 从图像可以看出，如果：个物体的质量恒定，则物体的加速度与其所受的外力成比例。 从图(b )、图(c )、(5)a-n图像求出的推车(无负荷)的质量为kg (残留有效数字2位，重力加速度为g=9.8ms-2 )。 (6)如果取代步骤(1)“保持板的水平”的话，下面的说法是正确的(填写正确选项前的标签)。 A.a-n图不是直线，B.a-n图是直线，但其直线只是原点，C.a-n图是直线，但其直线的倾斜度变大，回答为(3)0.39(2点)。 在0.370.49的范围内全部得分) (4)如图所示(3分钟) (5)0.45(3分钟)。 在0.430.47的范围内全部得分) (6)BC(2分。 一个给予1点，选择不给出错误的2点，分析(3)从s=at2到：a=，在s-t图像中查找坐标，代入式子后求出a。 (5)将牛顿第二定律：nmg=(M Nm)a应用于由购物车和钩形码构成的系统，可以求解a=、a-n图像的斜率k=、m。 (6)在平衡摩擦力的情况下，如果将牛顿的第二定律：nmg=(M Nm)a应用于整体，则在a=n的板级的情况下，将牛顿的第二定律：nmg-M (N-n)mg=(M Nm)a应用于整体，整理为：a=n-g，比较中b、c都正确解题指导是利用图像处理的实验数据是实验中最常用的方法，解决该问题的基本对策是通过写图像对应函数，解决了困难。 容易出错的刻度盘(3)(5)的计算结果必须用有效数字的位数填写。 绘制a-n图像时，绘制的直线必须以直线两侧必须均匀分布的点为直线，直线必须符合：的要求，以便尽可能多的点落在直线上。 8.(2016课标ii，22，6分)某物理组探讨轻弹簧的弹性势，实验装置如图(a )所示，将：轻弹簧放置在光滑的水平台上，弹簧的左端固定，右端不与一个块接触连接，带通过打点计时器块将块向左按压，将弹簧压缩一定距离，从静止状态释放块，通过测量和计算求出弹簧压缩后的弹性电势。 在图(a)(1)的实验中，下一个操作步骤：使胶带向左笔直放开物体块打点定时器电源向左按压物体块使弹簧压缩，测量弹簧压缩量的步骤是正确的(填写代表步骤的编号)。(2)图(b )中的m和l的带分别是将弹簧压缩到不同位置得到的实际打点结果。 打点计时器使用的交流电流的频率为50Hz。 从m带给的数据，在与该带对应的实验中，单块脱离弹簧时的速度可以求出为m/s。 比较这两种胶带，对应于(填“m”或“l”)胶带的实验表明，弹簧压缩后的弹性势较大。 在图(b )、回答(1)(2)1.29M、解析(1)的实验步骤中，请打开打点计时器的电源后再松开手。 顺序颠倒的话，物块可能会离开桌子，但打点计时器还没有启动。 (2)从磁带来看，最后的两个数据2.58cm、2.57cm的差不大，表示物体脱离弹簧，因此速度v=10-2m/s1.29m/s，同样可以计算出l磁带掉落时物体从弹簧的脱离速度变小。 调查点利用纸带寻求速度、设计实验，构想分析显示纸带上点之间的距离大不相同时，物体远离弹簧。 打开容易发生错误的警告打点计时器，然后释放模块。9.(2015课、22、6点、0.395 )某同学使用图(a )所示的实验装置，测定物体与斜面之间的动摩擦系数。 已知用于打点计时器的电源的频率是50Hz，并且在块的下降中获得的带的一部分绘制了五个连续点之间的距离，如图5 b所示。 (1)块下降时的加速度a=m/s2，击中c点时的块的速度v=m/s (2)重力加速度的大小为g，可知为了算出摩擦系数而必须测定的物理量为(填写正解符号)。 a块的质量b .斜面的高度c .斜面的倾斜度，回答(1)3.25(2分钟)1.79(2分钟) (2)C(2分钟)，分析(1) a=3. 25 m/s2VC=1. 79 m/s (2) a=(MGS in-GCOS)/m=gsin-GCOS因此求出斜面的倾斜度= 在解题点x=aT2处求出加速度。 =，求出某位置的速度。10.(2015课标I、22、6点、0.369 )某物理组同学设计了粗玩具推车通过凹形桥最