力学实验专题复习解析

学实验专题复习一、考纲及近三年广东高考力学实验分值和分布情况考点实验一、研究匀变速直线运动实验二、探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系实验三、验证力的平行四边形定则实验四、验证牛顿第二定律实验五、探究动能定理实验六、验证机械能守恒定律实验七、验证动量守恒定律考点解读及应考策略命题重点：基本仪器的使用、基本物理量的测定，物理规律的验证，实验操作能力和物理现象的研究、实验数据的处理，实验结论的总结及误差分析，实验方案的改进创新等。应考策略：(1)强调基本技能，熟知各种器材度尺、弹簧秤、游标卡尺、螺旋测微器等；选材类：例如选择纸带(2)重视实验原理，巧妙变换拓展。例如探究匀变速直线运动的变形。源于课本不拘泥于课本一直(3)提倡分析讨论，讲究实验的品质，像近年高考中的数据处理，误差分析、改良方案，甚至开放性实验等于课标的一标多本思路是交汇年份高考内容分值2010研究匀变速直线运动62011研究匀变速直线运动62012探究弹力与弹簧伸长量的关系102013研究匀变速直线运动6(1)图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。1(1)图是“研究匀变数直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上1②图15是根据实验数据绘出的s—t2图线(s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)。 (填“水平”或“竖直”)②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L；在0x砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L至L，数据如下表表：16表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______。由表可知所用刻度尺的最小长度为______29.3531.3033.435.3537.4039.30号数值(cm)Lx.35L0.35LLLL4251的差值(填“L或L”)。0x④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2)。(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a)所示，其中斜面倾角可调。打点计2打点计的器.........9S9325643256A.测量完毕，关闭电源，取出纸带。B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连。D.把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。_____________(用字母填写)。②图16(b)中标出的相信两计数点的时间间隔T=_________s。④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=_________.真题答案1：(1)①0.02s②0.68~0.72cm0.100m/s3：①竖直②静止；L；1mm；③L；④4.9N/m；10g30s+s(s+s+s)(s+s+s)4、①CDBA②0.1s③45④4561232T9T2三、力学实验基本知识及高考题型分析和考向预测变速直线运动(1)某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。。通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点和之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为m/s，计数点6对应的速度大小为m/s。(保留三位有效数字)。3③物块减速运动过程中加速度的大小为a=g③物块减速运动过程中加速度的大小为a=g来计算物块与桌面间的动摩果要求保留三位有效数字)OABD__(填“偏大”或“偏小”)。2、(1)在用“图象法”处理实验数据时，为了减少误差()A．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些B．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些C．为使图线通过每个实验数据点，应使图线画成折线D．应使图线画成直线或光滑曲线，让实验数据点大致均匀分布在图线附近，对于个别离线较远的点可以舍去需要的器材填在横线上(填编号)：①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺(3)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中50HZ，则打A点时小车运动的速度v=_______m/s，小车运动的加速度a=_______m/s2。(结A(1)计算v的公式为v=；FF(2)根据(1)中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，作出v－t图象，并求物体的加速度电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比(选填：偏大、偏小或不变)．4正确的是()A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(S一S)等于(S一S)的6倍6121一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=(保留三位有效数字)。①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有。(填所选物理量前的字母)A.木板的长度lB.木板的质量mC.滑块的质量mD.托盘和砝码的总质量mED.托盘和砝码的总质量mE.滑块运动的时间t3②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是。(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝(用被测物理量的字母表示，重力加的一个论据：(一)研究匀变速直线运动vddams，图略(3)偏小F10TC1)①CD②天平mg(m+mg) (3)=323偏大纸带与打点计时器之间存在摩擦力mg2(二)弹簧的弹力与伸长量的关系(1)作出m-l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为N/m.52、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图1所示的实验装置．所用的簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在了下面的表中．(弹力始终未超过弹砝码质量(g)0306090120150弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)⑴试根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长X之间FF/Ncm3：为了探索弹力和弹簧伸长的关系，李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如下所示图象．从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，6A64B4甲乙22468拉力/N数4：在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行xFx数为．图线不过原点的原因是由于。65.某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测0端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针1指示的刻度数值记作L;……;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L。27和．和代表符号刻度数值L0L1L2L3L460L5L6L771402513624L，代入数据解得L＝cm。(二)弹簧的弹力与伸长量的关系答案线跟横轴交点的横坐标表示弹簧的原长，弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，25.95、①L、L；②6.84~6.8614.04~14.06③L一L7.2056737d+d+d+d④L=12341.75⑤28N/m(三)、验证力的平行四边形定则1、(2010天津卷)：在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。确的(填字母代号)A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是(填字母代号)()A.两细绳必须等长ABB.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大OD.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些___________________________________________________3：关于验证力的平行四边形定则的实验，下列说法中正确的是A．两次拉橡皮条伸长的长度相等就能实现“等效” (2)如图所示，是A、B、C、D四位同学在实验中作出的图示，其中F表示两个分力F和1．．F的理论合力，．．实8保持F方向不变，若保持O点位置不变，则F的大小变化情况是______________12(4)本实验采用的科学方法是A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。的A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是A、两细绳必须等长B、弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C、用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D点要远些5．在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C(用来连接弹簧测力计)。其中(1)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果是否会发生(2)图乙中的F与F/两力中，方向一定沿AO方向的是______________。(3)本实验采用的科学方法是A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法96．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某—点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F和F，图中小正方形的边长表示12121221112(三)、验证力的平行四边形定则答案3：(1)BC(2)A(3)增大(4)BBDBD(2)F/(3)B(2分)1、1(2012全国理综)：图1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Hzt设(1)完成下列实验步骤中的填空：点计时器打出一系列________的点。②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。③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m④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。12aaaa1和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。(2)完成下列填空：(ⅰ)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_______________________。123131313(ⅲ)图3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___________。探究加速度a与物体质量m、物体受力F的关系小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是()，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。□□●桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。否做匀速运动。(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是()相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为s=4.22ABBCCDDEEFFG点计时器的工作效率为50Hz,则小车的加速度a=___________m/s2(结果AA●●B●D●●E●F●3：为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车▲(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：请根据实验数据作出小车的v-t图像。(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将4、在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打示的a-F图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是()A．没有平衡摩擦力，且小车质量较大B．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大C．平衡摩擦力时，所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大D．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大5.“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。OA__。A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大6．图(a)是《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置。(1)对于本实验，以下说法中正确的是AVVB质量后，需要重新平衡摩擦力mgC．小车的加速度可用a=求解M1D．为了形象直观探究小车加速度a与小车总质量M的关系，应做出a图象M7．某同学在探究加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示FF/N0.200.300.400.500.60ams190.290.400.51三．探究加速度与力、质量的关系答案三．探究加速度与力、质量的关系答案aaF(1)根据表中的数据在坐标图上作出a—F图象(2)小车和砝码的总质量为__________kg． (3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该．1、(2012全国理综)：(1)①间距相等的点。⑥线性ssss2(5t)250(t)21 (2)(i)远小于m(ii)a=31=31s=2(5t)250(t)21s=12.007.28=6.72cma=s3s1=(6.722.43)102=2.15m