【二轮三轮复习必备】《名师一号》2011届高三物理二轮三轮总复习重点突破第23讲图象法、逆向法、临界法、

①为完成该实验,下述操作中必需的是__b_c_d__. a.测量细绳的长度 b.测量橡皮筋的原长 c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用 的方法更是换__不__同__的__小__重__物____.
[解析] 验证平行四边形定则实验的实质就是通过实验测量 AO､BO两条橡皮筋中的弹力的矢量和是否等于第三条橡皮 筋中的弹力,因此需要测量橡皮筋的原长,测量悬挂重物后 三根橡皮筋的长度,记录悬挂重物后结点O的位置,计算出三 条橡皮筋的伸长量.钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条 件再次验证,可采用的方法是更换不同的小重物.
探究点二:牛顿第二定律的实验探究
[复习指导] 在利用Δs=aT2进行相关计算时,若Δs是相邻差,则 Δs=aT2;若Δs是相隔差,即Δs=sm-sn,则Δs=sm-sn=(m-n)aT2.
【高考真题】 (2009·江苏·11)“探究加速度与物体质量､ 物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带 如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的 点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该 小车的加速度a=_0_._1_6____ m/s2.(结果保留两位有效数字)
探究点四:验证动量守恒定律 [复习指导] 1.实验注意事项 (1)斜槽末端切线必须水平.(检验方法:小球放在斜槽末端任意
位置不滚动) (2)入射球的质量m1要大于被碰球的质量m2. (3)要让两球发生正碰,碰后均做平抛运动,这要求通过调整支
架使两球等高,调节小支柱与槽口间的距离使其等于小球直 径.
【高考真题】 (2009·全国Ⅱ·23)某同学利用图1所示装置 做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出 了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐 标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示.图2中水平方向与 竖直方向每小格的长度均代表0.10 m,P1､P2和P3是轨迹图线 上的3个点,P1和P2､P2和P3之间的水平距离相等.
的瞬时速度等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平
均速度,即xnvn=xn1 hn意事项 ①安装打点计时器时,必须使两个限位孔在同一竖直线上,以
减小摩擦阻力; ②实验时必须保持提起的纸带竖直,且手不动.待接通电源,让
打点计时器工作稳定后再松开纸带,以保证第一个点是一个 清晰的点; ③测量高度h时,应从起始点算起,为减小h的相对误差,选取的 计数点要离起始点远些,纸带也不宜过长,有效长度可在 60~80 cm;
第20讲 力学实验
热点探究 探究点一:验证力的平行四边形定则 [复习指导] 实验注意事项 (1)不要直接以橡皮条端点为结点,可用一短细绳连接两细绳套,
以三绳的交点为结点,且使结点小些,以便准确地记录结点O 的位置; (2)在同一次实验中,橡皮条伸长时结合O的位置一定要相同;
(3)不要用老化的橡皮条,检查橡皮条是否老化的方法是用同 一个弹簧测力计反复拉橡皮条,将橡皮条拉到相同的长度看 弹簧测力计读数有无变化;

m2v2，而v1

OP t
，v1

OM t
，
v2

ON t
，则有 : m1OP

m1 OM

m2 ON，
移项得到 : m1(OP OM) m2 ON.
探究点五:验证机械能守恒定律
[复习指导] 实验原理及注意事项
(1)实验原理
①机械能守恒定律的判断:物体在自由下落时,如果重力势能
抛下落, 故下落时间都一样，设为t，A单独抛出的动量m A
OQ t
,
A碰B后,
A､B分别抛出时的动量为m
A
OP t
､m
B
OR ; t
验证动量守恒只要验证mA
OQ t
mA
OP t mB
OR ， t
即mA OQ mA OP mB OR就行.
4 B若碰撞中动量守恒应有 :
m1v1

m1v1
④因为是通过比较mv2和mgh是
否相等来验v证 2机gh 械能是否守恒,故
不需测量物体的质量;
⑤速度不能用v=gt或
计算,
因为只要认为加速度为g,则机械
能守恒,即相当于用机械能守恒定
【高考真题】 做“验证机械能守恒定律”实验,完成下列问 题:
(1)从下列器材中选出实验时所必须的器材编号________. A.打点计时器(包括纸带) B.重锤 C.天平 D.毫米刻度尺 E.秒表 F.运动小车
置一样,图(2)不一样.
【高考真题】 某同学用如图所示装置通过半径相同的A､B两 球的碰撞来验证动量守恒定律.实验时先使A球从斜槽上某 一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸 上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静 止开始滚下,和B球碰撞后,A､B球分别在记录 纸上留下各自 的落点痕迹.重复这种操作10次,得到了如图所示的三个落 地点.
探究点三:探究平抛运动 [复习指导] 有关平抛运动的实验要掌握以下几点: 1.实验装置要求:斜轨末端水平,是为了使小球水平抛出. 2.操作要求:每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保持小
球水平抛出的初速度相同.
3.数据处理:平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖 直方向的自由落体运动.可根据水平方向和竖直方向分别列 方程联立解之.若已知抛出点,可利用x=vt,y=gt2/2联立解之; 若抛出点未知,则利用x=vT,Δy=gT2联立解之.
(2)打点计时器的安装要求 ________;开始打点计时的时候,
应先________,然后________. (3)计算时对所选用的纸带要求是
________. (4)实验中产生系统误差的主要原
(5)如果以v2/2为纵轴,以h为横轴, 根据实验数据绘出的v2/2-h图线 是一条通过坐标原点的倾斜直线,
(4)细绳应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套 的方向画直线;应在细绳套末端用铅笔画一个点,取掉细绳 套后,再将所标点与O点连接以确定力的方向;
(5)在同一次实验中,画力的图示时所选定的标度要相同,并且 要恰当地选取标度,使所作力的图示稍大一些.
【高考真题】 (2009·山东·23(1))某同学在家中尝试验证平行 四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若 干小重物,以及刻度尺､三角板､铅笔､细绳､白纸､钉子,设计 了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子 A､B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮 筋的另一端通过细绳挂一重物.
[解题启示] 教材上采用一条橡皮筋和两个弹簧秤验证平行四 边形定则,需要记录结点O的位置､记录两个弹簧秤的读数 和弹簧秤所拉细绳套的方向,而此题采用三条橡皮筋和一个 小重物验证平行四边形定则,需要测量橡皮筋的原长,测量 悬挂重物后三条橡皮筋的长度,记录悬挂重物后结点O的位 置,属于教材实验的创新拓展.
(4)另一位同学采用实验室里的另一装置,在他的实验图纸上 作出了如图所示的形状,设入射球质量为m1,被碰球质量为 m2,如果碰撞中动量守恒,则有( )
A.m1(OP OM) m2 ON B.m1(OP OM) m2 ON C.m1(OP OM) m2 ON D.m1OP m2 (ON OM)
x1-x2=vT,|y2-y3|-|y1-y2|=gT2 联立解得T=0.20 s,v=3.0 m/s
取小球抛出时的重力势能为零,则小球抛出时的机械能 E2=mv2/2=4.5m,开始下滑时的机械能E1=mgh=4.9m,则小球 从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失 E1 E×2 100%=8.2%. E1
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
[答案] 如下图所示
(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主 要原因.
[答案]未计入砝码盘的重力 [解析] 由Δs=aT2可得(3.83-3.52)×10-2=2aT2,T=0.10 s,解得
a=0.16 m/s2.由实验数据作出的a-F图线可看出,当砝码盘中 砝码总重力F=0时,小车就具有加速度0.2 m/s2,其主要原因 是当砝码盘中没有放入砝码时,在砝码盘的重力作用下拉着 小车做加速运动.
[解析] (1)用尽可能小的圆把所有的小球落点都圈在里面,其
圆心就是小球落点的平均位置,故 OP=17.5 cm.
(2)B A 被碰小球碰撞后的速度较大,而入射球的速度会变小, 所以R点是球B的位置,P点是球A的位置.
3 mA OQ mA OP mB OR因A、B小球都是从同一槽口平
其斜率等于________.
[解析] (1)选出的器材有:打点计 时器(包括纸带)､重锤､毫米刻度
尺,编号分别为:ABD.注意因 mgh=mv2,m可约去,故不需要用
的减少量等于动能的增加量,也就是从下落起点开始计算有
m1 v2=mgh,即验证了机械能守恒定律.由于是同一物体,只需
2
验证
v12=gh,其中物体下落的瞬时速度v和下落的高度h可
根据打点2 计时器纸带上的记录来确定.
②速度的测量:如图所示,借助电火花计时器打出的纸带,测出
物体自由下落的高度h和该时刻的速度v,打第n个计数点时
(2)).
设质量分别为m1和m2的小球发生正碰,若碰前质量为m2的小 球静止.根据动量守恒定律应有:m1v1+0=m1v′1+m2v′2,由于高 度相同,所以各小球的运动时间相同,设为t,
则:m1v1t+0=m1v′1t+m2v′2t,对于图(1)来 说,v1tO= P ,v′1t= OM,v′2t= ,于ON是有:m1 =mO1 P +m2 . 对于ON图(2)来说,v1t= ,v′1t=OP ,v′2t=O′NO,于M是有:m1 =m1 +mO2PO′N .其O不M同点在于碰O撞N后两球做平抛运动的 起始位置不同.从两图中可以看出图(1)碰撞后两球起始位
(4)白纸铺好后绝对不能移动. (5)入射球每次都从同一高度无初速释放,且高度不能过低. (6)为了减小偶然误差,每一碰撞实验至少重复10次,用尽可能
小的圆把各小球的落点分别圈在里面,以确定小球落点的平 均位置. (7)计算时,式中各相同的量取相同的单位即可,没有必要一定 统一单位.
2.装置不同导致等式的差别 验证动量守恒定律在实验室的装置通常有两种(如图(1)和图
(3)已测得小球抛出前下滑的高度 为0.50 m,设E1E和1E1EE2 2分别为8.开2 始下 滑时和抛出时的机械能,则小球从 开始下滑到抛出的过程中机械能
的相对损失
×100%=________%(保留两位有
[解析] 由抛出后小球在水平方向做匀速运动,P1和P2､P2和P3 之间的水平距离相等可知,小球从P1运动到P2所用的时间和 从P2运动到P3所用的时间相等,设小球从P1运动到P2所用的 时间为T,由平抛运动规律可得
(1)请你叙述用什么方法找出落地 OP
点的平均位置:________.并在图
中读出 =________.
(2)已知mA:mB=2:1,碰撞过程中动 量守恒,则由图可以判断出R点是
________球的落地点,P点是 ________球的落地点.
(3)用题中的字母写出动量守恒定 律的表达式________.
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘, 然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的 加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据 如下表:
砝码盘中砝码总重力 0.19 0.39 0.58 0.78 0.98
F(N)
6
2
8
4
0
加速度a(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
完成下列填空:(重力加速度取9.8 m/s2)
(1)设P1､P2和P3的横0.61坐标分别为x1 ､x21和.61x3,纵坐标0分.60别为y1､y2和y3. 从图2中可读出3.|0 y1-y2|=_____0_.2_0 _
m,|y1-y3|=________ m,|x1x2|=________m(保留两位小数). (2)若已测知抛出后小球在水平方