1专题十八力学实验

模块七

实验技能及创新专题十八

力学实验［考情分析］高考命题点高考江苏卷其他高考卷（供参考）1.力测量类实验2.纸带类实验3.平抛运动高考命题点高考江苏卷其他高考卷（供参考）4.验证动量守恒定律5.力学其他实验续表PART01第一部分命题点1力测量类实验考向1

探究弹簧弹力与形变量的关系

0.50

（3）图线上端呈曲线，其原因是________________________________________________。

弹簧的弹力超出了弹簧的弹性限度（或“拉力过大”）解析：图线上端呈曲线，其原因是弹簧的弹力超出了弹簧的弹性限度（或“拉力过大”），使得弹簧弹力不再遵循胡克定律的线性变化规律。考向2

探究两个互成角度的力的合成规律

2.6

（2）下列做法正确的是_____。AB

B

PART02第二部分命题点2纸带类实验考向1

研究物体的匀变速直线运动

（1）现有以下材质的小球，实验中应当选用___。AA.钢球

B.乒乓球

C.橡胶球解析：为了减小空气阻力等影响，应该选用材质密度较大的小钢球，故选A。

61.20

9.48

不正确，理由见解析

真题解读命题视角：题目以“利用手机测量当地的重力加速度”为命题情境，主要考查了刻度尺的读数、自由落体运动、匀变速直线运动的规律以及实验误差等知识。方法技巧：要注意应用解计算题的思维分析实验题。考向2

探究加速度与物体受力、物体质量的关系例4

（2024·徐州市三模）实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验，实验中，用槽码所受的重力代替细线中的拉力。

5.25

（2）下列说法正确的是___。AA.槽码的质量应远小于滑块的质量B.气垫导轨右端应比左端高C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源解析：实验中，用槽码所受的重力代替细线中的拉力，所以槽码的质量应远小于滑块的质量，故A正确；由于滑块在气垫导轨上不受摩擦力作用，细线的拉力即为滑块所受的合力，所以气垫导轨应保持水平，故B错误；实验中先打开气垫导轨的气源再释放滑块，故C错误。

2

【变式训练1】

（2024·江西卷，T11）某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图（a）所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。（1）实验前调节轨道右端滑轮高度，使细线与轨道平行，再适当垫高轨道左端以平衡小车所受摩擦力。

序号123450.0200.0400.0600.0800.1000.260.550.821.081.36序号678150.1200.1400.160……0.3001.671.952.20……3.92较大较小解析：由题图（b）分析可知，与图线甲相比，图线乙的线性区间较大，非线性区间较小。（5）请在图（b）中补充描出第6至8三个数据点，并补充完成图线丙。[答案]

图像见解析解析：在坐标系中进行描点，结合其他点用平滑的曲线拟合，使尽可能多的点在线上，不在线上的点均匀分布在线的两侧，如图所示。

远大于钩码质量见解析

考向3

测定动摩擦因数

2.625

0.601.301.962.623.306789100.35[答案]

图见解析

见解析

考向4

验证机械能守恒定律例6

（2024·南通市开学考）

3.50计数点1230.1240.1940.2791.942.333.765.43计数点45670.3800.4970.6300.7772.733.137.459.80

[答案]

图像见解析

速度

PART03第三部分命题点3力学其他实验实验装置图实验操作数据处理验证动量守恒定律___________________________________________________________________________方案1（1）开始前调节导轨水平（2）用天平测出两滑块的质量（3）用光电门测量碰前和碰后的速度实验装置图实验操作数据处理验证动量守恒定律_________________________________________________方案2（1）测质量（2）安装实验装置，调整固定斜槽，使斜槽底端水平续表实验装置图实验操作数据处理验证动量守恒定律_________________________________________________方案2续表实验装置图实验操作数据处理探究平抛运动的特点_______________________________________________________________________（1）安装：斜槽末端伸出桌面外并调整至切线水平，定原点（1）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线续表实验装置图实验操作数据处理探究平抛运动的特点_______________________________________________________________________（2）描点：确定轨迹上多个点的位置（3）计算：计算初速度续表实验装置图实验操作数据处理探究向心力大小的表达式________________________________________________________________________________（1）方法：控制变量法（2）操作：小球放对位置，皮带绕对塔轮，匀速转动手柄（3）观察：标尺刻度续表考向1

验证动量守恒定律例7

（2024·

苏锡常镇四市二模）如图1所示，某实验小组用轨道和两辆相同规格的小车验证动量守恒定律。

该小组首先通过实验验证了小车在水平轨道上运动所受阻力正比于小车所受重力，然后验证动量守恒定律实验步骤如下：

④改变小车上砝码个数，重复①、②、③步骤。

（2）实验中，在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是____________________________________________。确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等解析：在倾斜轨道上设置挡板以保证甲车每次从同一位置静止释放，其原因是确保每次甲车尾部到达水平轨道左端时速度相等。（3）若本实验所测的物理量符合关系式__________________________________________（用所测物理量的字母表示），则验证了小车碰撞前后动量守恒。

3解析：两辆相同规格的小车，即质量相同，而甲车上装上砝码后与乙车碰撞，为了防止反弹，需要甲的总质量大于等于乙的质量，则最多能够转移2个砝码两车的质量就相等了，算上最开始4个砝码在甲车上的一组数据，共可以获得3组碰撞数据。（5）实验小组通过分析实验数据发现，碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，原因是___。CA.碰撞过程中弹簧上有机械能损失B.两车间相互作用力冲量大小不等C.碰撞过程中阻力对两小车有冲量解析：碰撞前瞬间甲车的动量总是比碰撞后瞬间两车的总动量略大，则碰撞过程有外力作用，即碰撞过程中阻力对两小车有冲量，故选C。

回答以下问题：

1.0

0.20

考向2

探究平抛运动的特点

（1）每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度______（选填“相同”或“不同”）。相同解析：为保证钢球每次做平抛运动的初速度相同，必须让钢球在斜槽上同一位置由静止释放，故高度相同。（2）在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。[答案]

图像见解析解析：描点连线用平滑曲线连接，钢球做平抛运动的轨迹如