2018年高考物理力学实验
2018届高考物理第2轮复习 第六章 力学实验 高考研究(二)测定动摩擦因数的4种方法
方法 2 利用动力学观点测定动摩擦因数 [例 2] (2015·全国卷Ⅱ)某同学用图(a)所示的实验装 置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所 用电源的频率为 50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一 部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离。
方法 1 利用平衡条件测定动摩擦因数 [例 1] 在利用平衡的思想来测定滑块与长木板之间的动摩 擦因数时，甲、乙两同学分别完成了如下的操作： 如图 1，同学甲将长木 板固定在水平地面上，一 带有拉力传感器的滑块放在长木板上，用一水平向右的拉力拉 动滑块使其向右做匀速直线运动，并读出拉力传感器的示数； 如图 2，同学乙将滑块与长木板叠放在一起，将拉力传感器 固定在竖直墙壁上，其另一端拴接在滑块上，现用一水平外力 拉动长木板，稳定时读出拉力传感器的示数。
(1)通过你所学的知识分析两个同学的实验设计，其中合理
的是________，理由是_______________________________。
(2)为了减小实验误差，同学乙进行了多次操作，该同学利
用质量均为 200 g 的钩码来改变滑块与长木板之间的压Байду номын сангаас和摩
擦力，通过多次操作将得到的数据记录如下。已知滑块的重力
[解析] (1)同学甲的方案：只有当滑块 匀速运动时，拉力才与摩擦力大小相等，对 操作要求较高且易造成误差。同学乙的方 案：拉动木板时，滑块受到向右的摩擦力， 由于滑块相对地面静止，因此摩擦力大小与 拉力传感器的示数相等，不受木板如何运动 的限制，且操作方便、读数更准确。
(2)作图时，由于滑块所受摩擦力 Ff 与压力 FN 成正比，所 绘图线应是过原点的直线，见答图，根据图线易知 μ＝0.25。
2018年高考全国二卷理综物理试题及答案(word)
2018年高考全国二卷理综物理试题及答案(word)14.XXX所示，一个同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿着粗糙的水平路面运动，直到达到某一速度。
问木箱获得的动能是否一定小于拉力所做的功、等于拉力所做的功、等于克服摩擦力所做的功还是大于克服摩擦力所做的功。
15.高空坠物很容易对行人造成伤害。
如果一个50g的鸡蛋从25层楼高处坠落，与地面的撞击时间约为2ms，那么鸡蛋对地面产生的冲击力约为多少？16.2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期为5.19ms。
假设这个星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10^-11 N·m^2/kg^2.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为多少？17.用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10^-19 J。
已知真空中的光速为3.00×10^8m/s，能使锌产生光电效应，求普朗克常量的值。
单色光的最低频率约为多少？18.如图所示，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为3l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是什么样子？19.甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t=2s时并排行驶，下列说法正确的是哪一个？20.如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a点，L2的正下方有b点，它们相对于L2对称。
整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。
已知a、b两点的磁感应强度大小分别为11B和32B，方向也垂直于纸面向外。
求流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小。
2018年江苏省高考物理实验题赏析
2018年江苏省高考物理实验题赏析近日，2018年江苏省高考物理试卷公布，其中的物理实验题引起了广大考生的关注。
这道实验题出题新颖独特，内容紧密结合实际生活，难度适中，使考生既能考察基础知识，又能锻炼实践动手能力，被认为是江苏省物理试卷的一大亮点。
下面我们就来具体分析一下这道实验题。
这道实验题的题目是：“根据相同温度下的物体的质量和水分蒸发情况进行实验和研究”。
考生首先需要明确实验目的是为了研究不同材料的蒸发速度是否不同，其次需要了解实验中会使用到的一些基本物理概念和实验器材。
在这道实验题中，考生需要用到的主要实验器材是天平、电热板以及不同材料的空满两个烧杯。
这是一道比较典型的热力学实验，考生需要通过实际操作，测量不同材料烧杯中的水分蒸发情况，进而得出结论。
在进行实验之前，考生首先需要做的是准备实验器材，并且校准天平，确保其准确度。
然后挑选不同材料的烧杯，其中一个烧杯空置作为空白对照组，另一个烧杯中加入适量的水作为实验组。
接下来，将两个烧杯放在相同温度下的电热板上，以确保条件一致。
然后，等待一段时间后，通过天平测量两个烧杯的质量变化，计算出水分蒸发量。
将两者进行对比，就可以得出结论了。
在实验完成后，考生需要根据实验结果进行数据分析和讨论。
可以用相关的物理概念，如温度、表面积、水分蒸发速率等知识解释实验现象。
考生可以通过结合题目中给出的材料特性，比如材料的导热性、吸湿性等因素，来分析不同材料的蒸发速度是否不同。
这样既能考察考生对物理知识的理解和应用，又能锻炼其科学思维和分析能力。
总体来说，，是一道既考察基础知识，又能锻炼实践能力的优秀题目。
通过这道题目，考生能够了解物理知识在日常生活中的应用，培养科学观察和实验操作的能力。
同时，这道实验题也能够培养考生的分析和判断能力，使其能够在复杂情况下运用所学知识解决实际问题。
通过对这道实验题的深入探讨，相信考生们能够更加深入地理解物理知识的应用和实验方法的重要性。
2018年高考真题全国卷II理综物理试题解析(解析版)详细答案
2018年高考真题全国卷II理综物理试题解析(解析版)详细答案本文没有明显的格式错误，但是有一些排版不规范的问题。
在第一题的解析中，CD错误应该换行，单独成为一句话，并且需要加上标点符号。
在第二题的解析中，最后一句话应该换行，单独成为一段。
在第三题的解析中，密度公式后面应该加上标点符号。
同时，每段话的语言表达也可以更加简洁明了。
例如，第一题的解析可以改为：“木箱在运动过程中受到拉力和摩擦力的作用，根据动能定理可知，动能等于力做功的大小。
因此，动能小于拉力所做的功，选项A正确。
”1014Hz和1015Hz是指频率的单位，108m·s-1是指光速的大小。
根据光电效应方程，只有当光的频率大于某个最小值时，才能产生光电效应。
根据公式f=Φ/h，其中Φ为金属的逸出功，h为普朗克常量，可以求出锌产生光电效应的最低频率为1015Hz。
在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是D。
在移动过程中，左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同，因此电流恒定且方向为顺时针。
从第二个矩形区域到第三个矩形区域，左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零。
从第三个矩形区域到第四个矩形区域，左边切割产生的电流方向逆时针，右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针。
当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化，因此D是正确的选项。
甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是BD。
推荐K122018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题13力学实验教案
专题十三力学实验—————————————[核心要点回扣]————————————一、误差与有效数字1．误差(1)有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是偶然误差的来源．(2)从数的左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位有效数字．二、基本仪器的使用1．长度测量类仪器(1)毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读一位．(2)游标卡尺的读数：(3)螺旋测微器的读数：测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm.2．时间测量类仪器(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02 s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为Δt＝0.02×5 s＝0.1 s.(2)频闪照相机：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来．(3)光电计时器：记录遮光时间．三、两类力学实验1．验证性实验：验证力的平行四边形定则，验证牛顿运动定律，验证机械能守恒定律．2．探究性实验：探究弹力与弹簧伸长的关系，探究动能定理． 3．两种实验过程的比较：1．列表法：在记录和处理数据时，为了简单而明显地表示出有关物理量之间的关系，可将数据填写在适当的表格中，即为列表法．2．平均值法：把在同一状态下测定的同一个物理量的若干组数据相加求和，然后除以测量次数．3．作图法：用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果．由图线的斜率、截距、包围的面积等可以研究物理量之间的关系．考点1 螺旋测微器和游标卡尺的读数(对应学生用书第66页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………· [考题统计] 五年1考：2013年Ⅰ卷·T 22(1) [考情分析]1．以实验填空的形式考察测量仪器的使用和读数． 2．考察以基础题为主，考察频次略低．3．易误认为螺旋测微器无须估读，而游标卡尺需要估读而出错． 4．注意区分三类游标卡尺的精度．1．(游标卡尺的读数)(2013·Ⅰ卷T 22(1))测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图131所示，其读数为________cm.图131【解析】 d ＝0.9 cm ＋12×0.05 mm＝0.9 cm ＋0.060 cm ＝0.960 cm. 【答案】 0.960■释疑难·类题通法…………………………………………………………………·1．螺旋测微器读数时要估读，以毫米为单位，小数点后必须为3位，同时注意固定刻度上的半刻度是否露出，如第1题中图丁半刻度线露出，图甲、乙、丙没露出．2．游标卡尺不估读，以毫米为单位，10分度卡尺，小数点后只有1位；20分度和50分度卡尺，小数点后有2位．3．注意题目要求的单位是否为mm，若不是则要先以mm为单位读数，然后再转变为题目要求的单位．第1、2题中毫米和厘米各半．■对考向·高效速练…………………………………………………………………..·专题十三力学实验物理·第一部分专题整合突破考向1 螺旋测微器的读数1．(2016·成都检测)用螺旋测微器测不同规格的金属丝的直径，示数如图132所示．由图可读出金属丝的直径为图甲________mm 图乙________cm图丙________mm 图丁________cm.甲乙丙丁图132【解析】根据螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数值＝固定刻度值＋可动刻度×0.01 mm，读出甲、乙、丙、丁四图的读数值分别是10.002(1～3) mm、0.536 5(4～6) cm、9.205(4～6) mm、0.570 0 cm【答案】10.002 0.536 5 9.205 0.570 0考向2 游标卡尺的读数2．某同学用游标卡尺测定四个不同规格金属杆的直径，示数如图133甲、乙、丙、丁所示，则该金属杆直径分别为甲图：________mm 乙图：________cm丙图：________cm 丁图：________mm.【导学号：19624155】甲乙丙丁图133【解析】根据游标卡尺的读数方法：游标卡尺的读数值＝主尺整毫米数值＋对齐格数×精度(mm)，读出甲、乙、丙、丁四图的读数值分别是甲图：d＝4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm乙图：d＝12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm丙图：d＝11 mm＋5×0.1 mm＝11.5 mm＝1.15 cm丁图：d＝5 mm＋5×0.05 mm＝5.25 mm.【答案】 4.20 1.220 1.15 5.25考点2 力学基本实验(对应学生用书第67页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年3考：2017年Ⅲ卷T222016年Ⅰ卷T22、Ⅱ卷T22[考情分析]1．“源于课本，不拘泥于课本”一直是高考实验命题的理念．2．考查实验的灵魂—原理是重中之重．3．拘泥于教材实验，死记硬背不知变通是常见错误．4．注重物理规律在实验仪器和操作中的实现条件是解题的关键．2．(“弹簧”“橡皮条”类实验)(2017·Ⅲ卷T22)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1 mm)的纸贴在桌面上，如图134(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F1＝4.2 N和F2＝5.6 N.(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N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；图134(ⅱ)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．【解析】(1)由题给测力计示数可知，读数为4.0 N.(2)作图，F2长度为28 mm，F1长度为21 mm，平行四边形如图，量出合力长度约为20mm，大小代表4.0 N，量出合力箭头处到y轴距离和所作合力在y轴上投影长度，其比值就是F合与拉力F的夹角的正切值．【答案】 (1)4.0 (2)(ⅰ)如图所示 (ⅱ)4.0 0.053．(“纸带”类实验)(2016·Ⅰ卷T 22)某同学用图135(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz 、30 Hz 和40 Hz.打出纸带的一部分如图(b)所示．(a) (b)图135该同学在实验中没有记录交流电的频率f ，需要用实验数据和其他题给条件进行推算．(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f 和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B 点时，重物下落的速度大小为________，打出C 点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________．(2)已测得s 1＝8.89 cm ，s 2＝9.50 cm ，s 3＝10.10 cm ；当地重力加速度大小为9.80 m/s 2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f 为________Hz. 【解析】 (1)重物匀加速下落时，根据匀变速直线运动的规律得v B ＝s 1＋s 22T ＝12f (s 1＋s 2)v C ＝s 2＋s 32T ＝12f (s 2＋s 3)由s 3－s 1＝2aT 2得a ＝f 2s 3－s 12.(2)根据牛顿第二定律，有mg －kmg ＝ma根据以上各式，化简得f ＝－k gs 3－s 1代入数据可得f ≈40 Hz.【答案】 (1)12f (s 1＋s 2) 12f (s 2＋s 3) 12f 2(s 3－s 1) (2)40(2016·Ⅱ卷T 22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．(1)实验中涉及下列操作步骤： ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块 ③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是________(填入代表步骤的序号)．(2)图中M 和L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M 纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为________m/s.比较两纸带可知，________(选填“M ”或“L ”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．【解析】 (1)实验时首先向左推物块使弹簧压缩，测量出弹簧压缩量，然后把纸带向左拉直，先接通打点计时器电源，待打点稳定后，再松手释放物块，故正确的操作顺序是④①③②.(2)物块脱离弹簧后将在光滑水平桌面上做匀速直线运动，由M 纸带可知物块脱离弹簧时的速度v ＝xt ＝＋－22×0.02m/s≈1.29 m/s.比较M 、L 两纸带，物块脱离弹簧后在相同时间内的位移M 的比L 的大，则M 纸带对应的那次实验中物块在脱离弹簧后的速度大，即M 纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大． 【答案】 (1)④①③② (2)1.29 M■释疑难·类题通法…………………………………………………………………·纸带的三大应用1．确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点(或每隔四个点)取一个计数点，这样时间间隔为Δt ＝0.02×5 s ＝0.1 s. 2．求瞬时速度做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．如图136所示，求纸带上某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T 的两段位移x n 和x n ＋1，则打n 点时的速度v n ＝x n ＋x n ＋12T.图1363．求加速度(1)利用a ＝ΔxT2求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下，可利用Δx ＝x n ＋1－x n ＝aT 2求加速度a .(2)逐差法：图137a ＝a 1＋a 2＋a 33＝x 4＋x 5＋x 6－x 1－x 2－x 39T2(3)两段法：把图137中x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6分成时间相等(均为3T )的两大段，则由x Ⅱ－x Ⅰ＝aT 2得：(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)＝a (3T )2，解出的a 与上面逐差法结果相等，但要简单得多． (4)图象法： ①由v n ＝x n ＋x n ＋12T，求出相应点的速度． ②确定各计数点的坐标值(v 1，T )、(v 2,2T )、…(v n ，nT )． ③画出v t 图象，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度． ■对考向·高效速练…………………………………………………………………..· 考向1 “纸带”类实验3．(2017·肇庆市二模)小张同学利用打点计时器研究自由落体运动，他设计的实验方案如下：如图138甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，先打开电源后释放重物，重物带动纸带从静止开始下落，打出几条纸带并选出一条比较理想的纸带如图乙所示，在纸带上取出若干计数点，其中每相邻计数点之间有四个点未画出，分别用 s 1、s 2、s 3、s 4、s 5表示各计数点间的距离，已知打点计时器的频率f .图中相邻计数点间的时间间隔T ＝__________(用f 表示)，计算重力加速度的公式是g ＝________(用f 、s 2、s 5表示)，计数点5的速度公式是v 5＝________(用f 、s 4、s 5表示).【导学号：19624156】图138【解析】 由于打点计时器的频率为f ，故打下的两个点间的时间为1f，又因为每相邻计数点之间有四个点未画出，故图中相邻计数点间的时间间隔T ＝5f；如果用f 、s 2、s 5表示加速度，则s 5－s 2＝g ×(5－2)T 2＝3g ×⎝ ⎛⎭⎪⎫5f 2，则计算重力加速度的公式是g ＝s 5－s 275f 2；则点4的瞬时速度为v 4＝s 4＋s 52T，又因为v 5＝v 4＋gT ，故代入解之得v 5＝(3s 5－s 4)f /10.【答案】 5f s 5－s 275f 2 (3s 5－s 4)f /10(2017·绵阳市模拟)一小组的同学用如图甲所示装置做“探究物体质量一定时，加速度与力的关系”实验．(1)下列说法正确的有________．A．平衡摩擦力时，用细线一端挂空砝码盘，另一端与小车相连，将木板适当倾斜，使小车在木板上近似做匀速直线运动B．每次改变砝码及砝码盘总质量之后，应重新平衡摩擦力C．应让砝码及砝码盘总质量远大于小车及里面钩码的总质量D．可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力(2)乙图为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分．从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出，用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E的距离如图乙，已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，则此次实验中小车运动加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)某同学平衡摩擦力后，改变砝码盘中砝码的质量，分别测量出小车的加速度a.以砝码的重力F为横坐标，以小车的加速度a为纵坐标，得如图丙的aF图象，则图线不通过坐标原点的主要原因是________．【解析】(1)平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误．每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B错误．应让砝码及砝码盘总质量远小于小车及里面钩码的总质量，故C错误．砝码及砝码盘总质量远小于小车及里面钩码的总质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力，故D正确．(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1 s，设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，得：x 3－x 1＝2a 1T 2x 4－x 2＝2a 2T 2为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a ＝12(a 1＋a 2)＝x 4＋x 3－x 2－x 14T 2 ＝0.229－0.090 2－0.090 20.04m/s 2＝1.2 m/s 2. (3)当F ＝0时，a ≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，这是平衡摩擦力时木板倾角太大，即平衡摩擦力过度引起的．【答案】 (1)D (2)1.2 (3)平衡摩擦力过度考向2 “弹簧”“橡皮条”类实验4．在“探究弹力和弹簧伸长的关系并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图139甲所示．所悬挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．作出弹簧的长度(x )随钩码个数(n )变化的图象如图乙所示，则：图139(1)图线与x 轴的交点的物理意义是________________；(2)图线BC 段偏离了直线，其原因是________________；(3)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比，优点在于________，缺点在于________．【解析】 (1)图线与x 轴的交点的物理意义表示钩码个数n ＝0时弹簧的长度，即为弹簧的原长．(2)根据胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比，因此随着所挂钩码的改变，图象应为一条倾斜直线，图线BC 段偏离了直线，说明弹簧的弹力与形变量不成正比关系，因此其原因为超出了弹簧的弹性限度．(3)当弹簧竖直放置时，弹簧实际自身有重力，会对弹簧产生拉力，因此改为水平放置时可以避免弹簧自身所受重力对实验的影响，但是此时弹簧与桌面、绳子与滑轮间的摩擦却不可避免，成为它的缺点．【答案】 见解析1.(2017·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅲ))某同学从学校的实验室里借来两个弹簧测力计，在家里做实验验证力的平行四边形定则．按如下步骤进行实验．用完全相同的两个弹簧测力计进行操作，弹簧测力计A挂于固定点C，下端用细线挂一重物G，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉至水平，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．(1)弹簧测力计A的指针如图甲所示，由图可知拉力的大小为________N(本实验用的弹簧测力计示数的单位为N)；由实验作出F A和F B的合力F的图示(如图丙所示)，得到的结果符合事实的是________(填“乙”或“丙”)．(2)本实验采用的科学方法是________(填正确答案标号)．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(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，下列解决办法可行的是________．A．改变弹簧测力计B拉力的大小B．减小重物M的质量C．将A更换成量程较小的弹簧测力计D．改变弹簧测力计B拉力方向【解析】(1)由题图知，弹簧测力计A的最小刻度值为0.2 N，读数为5.8 N．解答用平行四边形定则求出的合力可以与重力的方向有偏差，但悬挂重物的线应该竖直向下，故甲同学实验得到的结果符合实验事实．(2)本实验中，需要保证单个拉力的作用效果与两个拉力的作用效果相同，即采用了等效替代法．(3)当弹簧测力计A超出其量程，则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大．又由于挂重物的细线力的方向己确定，所以要么减小重物的重量，要么改变测力计B拉细线的方向，或改变弹簧测力计B拉力的大小，从而使测力计A不超出量程，故C不可行．【答案】(1)5.8 甲(2)B (3)ABD2.(2016·武汉二模)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧示数改变0.50 N，测出所对应的l，部分数据如下表所示测力计：③找出②中为F O O′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在图中坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则F OA的大小为________N.(3)根据给出的标度，在图中作出F OA和F OB的合力F′的图示．(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．【解析】(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧．如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l0＝10.0 cm.甲乙(2)橡皮筋的长度l＝OA＋OB＝13.60 cm，由图甲可得F＝1.80 N，所以F OA＝F OB＝F＝1.80 N.(3)利用给出的标度作出F OA和F OB的图示，然后做以F OA和F OB为邻边的平行四边形，其对角线即为合力F′，如图乙．(4)F O O′的作用效果和F OA、F OB两个力的作用效果相同，F′是F OA、F OB两个力的合力，所以只要比较F′和F OO′的大小和方向，即可得出实验结论．【答案】(1)如图甲所示10.0(9.8、9.9、10.1均正确)(2)1.80(1.70～1.90均正确)(3)如图乙所示(4)F O O′考点3 力学创新实验(对应学生用书第69页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年9考：2017年Ⅰ卷T22、Ⅱ卷T222016年Ⅲ卷T232015年Ⅰ卷T22、Ⅱ卷T222014年Ⅰ卷T22、Ⅱ卷T232013年Ⅰ卷T22、Ⅱ卷T22[考情分析]1．以基本的力学模型为载体，依托运动学规律和力学定律设计实验．2．将实验的基本方法——控制变量法，处理数据的基本方法——图象法、逐差法，融入实验的综合分析之中．3．(1)不分析试题的情景，生搬硬套教材实验和应用实验结论是常见错误．(2)进行实验时要注重实验的细节，结合实验的器材和数据以及物体的受力情况进行分析．4．(实验原理的设计与创新)(2017·Ⅰ卷T22)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1310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1311记录了桌面上连续的6个水滴的位置．(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)图1310图1311(1)由图1311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1311的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图1311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)[题眼点拨] ①“保持桌面水平用手轻推一下小车”说明小车在桌面上做减速直线运动；②“每30 s内共滴下46个水滴”说明30 s内共有46－1＝45个滴水时间间隔．【解析】(1)小车运动时由于摩擦力的作用，速度逐渐减小，滴水计时器滴下水滴的间距逐渐变小，因此小车从右向左运动．(2)滴水的时间间隔T ＝3045s≈0.67 s 小车运动到A 点位置时的瞬时速度v A ＝x n ＋x n ＋12T ＝＋2×0.67 m/s≈0.19 m/s根据逐差法，共有5组数据，舍去中间的一组数据，则加速度a ＝x 4＋x 5－x 1－x 26T 2＝＋83－150－6×0.672 m/s 2≈－0.037 m/s 2因此加速度的大小为0.037 m/s 2.【答案】 (1)从右向左 (2)0.19 0.0375．(数据处理方法的创新与拓展)(2015·Ⅰ卷T 22)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R ＝0.20 m)．(a) (b)图1312完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图1312(a)所示，托盘秤的示数为1.00 kg ；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为________kg ；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧．此过程中托盘秤的最大示数为m ；多次从同一位置释放小车，记录各次的m 值如下表所示(4)__________N ；小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s 2，计算结果保留两位有效数字)【导学号：19624157】【解析】 (2)题图(b)中托盘秤的示数为1.40 kg.(4)小车经过最低点时托盘秤的示数为m ＝1.80＋1.75＋1.85＋1.75＋1.905kg ＝1.81 kg小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 F ＝(m －1.00)g ＝(1.81－1.00)×9.80 N≈7.9 N由题意可知小车的质量为m ′＝(1.40－1.00) kg ＝0.40 kg对小车，在最低点时由牛顿第二定律得F － m ′g ＝m ′v 2R解得v ≈1.4 m/s.【答案】 (2) 1.40 (4) 7.9 1.41.(2013·Ⅱ卷T 22)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E p 与小球抛出时的动能E k 相等．已知重力加速度大小为g .为求得E k ，至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)．A ．小球的质量mB ．小球抛出点到落地点的水平距离sC ．桌面到地面的高度hD ．弹簧的压缩量ΔxE ．弹簧原长l 0(2)用所选取的测量量和已知量表示E k ，得E k ＝________.(3)图中的直线是实验测量得到的s Δx 图线．从理论上可推出，如果h 不变，m 增加，s Δx 图线的斜率会________(选填“增大”“减小”或“不变”)；如果m 不变，h 增加，s Δx 图线的斜率会________(填“增大”、“减小”或“不变”)．由图中给出的直线关系和E k 的表达式可知，E p 与Δx 的______次方成正比．【解析】 (1)小球抛出时的动能E k ＝12mv 20，要求得v 0需利用平抛知识，s ＝v 0t ，h ＝12gt 2.根据s 、h 、g ，求得v 0＝s g 2h ，因此，需测量小球质量m 、桌面高度h 及落地水平距离s .(2)小球抛出时的动能E k ＝12mv 20＝mgs 24h. (3)弹簧的弹性势能E p ＝E k ＝12mv 20＝mgs 24h. 即s ＝2hE p mg，根据题给的直线关系可知，s 与Δx 成正比，而E p 与s 2成正比，故E p 应为Δx 的2次方成正比，则s ∝2h mg Δx ，s Δx 图线的斜率正比于h mg ，如果h 不变，m 增加，s Δx 图线的斜率将会减小；如果m 不变，h 增加，则s Δx 图线的斜率会增大．【答案】 (1)ABC (2)mgs 24h(3)减小 增大 22.(2015·Ⅱ卷T 22)某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了五个连续点之间的距离．(a)(b)(1)物块下滑时的加速度a ＝________m/s 2，打C 点时物块的速度v ＝________m/s ；(2)已知重力加速度大小为g ，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是________(填正确答案标号)．A ．物块的质量B ．斜面的高度C ．斜面的倾角【解析】 (1)物块沿斜面下滑做匀加速运动，根据纸带可得连续两段距离之差为0.13 cm ，由a ＝Δx T 2得a ＝0.13×10－22m/s 2＝3.25 m/s 2，其中C 点速度v ＝x BD t BD ＝＋－22×0.02 m/s≈1.79 m/s.(2)对物块进行受力分析如图，则物块所受合外力为F 合＝mg sin θ－μmg cos θ，即a ＝g sin θ－μg cos θ得μ＝g sin θ－a g cos θ，所以还需测量的物理量是斜面的倾角θ.【答案】 (1)3.25 1.79 (2)C■熟技巧·类题通法…………………………………………………………………·力学实验的三个常见创新思路1．实验器材的等效替换是高考创新实验设计的主要思路之一，从近几年的高考命题来看，在测量物体的速度时常涉及实验器材的等效替换，如利用光电门替代纸带来测量物体的加速度、速度，还有利用闪光照相机等替代打点计时器．2．通过纸带求出小车的加速度，然后再利用牛顿第二定律求出小车与木板间的动摩擦因数，这是一种实验结论的外延，从近几年的力学实验来看，通过实验结论求动摩擦因数是实验设置的一个热点，且主要出现在两个地方，一是伴随着研究匀变速直线运动的实验出现，二是伴随着验证牛顿运动定律的实验出现．3．有一些实验题虽然在试题的情境上进行了创新，但其使用的实验原理和实验处理方法仍然不变，因此，对于创新型实验的处理，最根本的还是要把其从新情境中抽取出来，发现与常规实验的相同之处，然后运用熟悉的实验原理和实验数据处理方法进行处理． ■对考向·高效速练…………………………………………………………………..· 考向1 实验原理的设计与创新5．[2017·高三第二次全国大联考(新课标卷Ⅰ)]实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”的实验．量角器中心O 点和细线的一个端点重合，并且固定好；细线另一端系一个小球，当小球静止不动时，量角器的零刻度线与细线重合，在小球所在位置安装一个光电门．实验装置如图1313所示．本实验需要测的物理量有：小球的直径d ，细线长度。
2018年高考物理+答案详解
由F
= kx
可得： k= F = x
mg x2 − x1
0.100 9.8 =（3.775 −1.950）10−2
N / m 53.7N / m
。
考点：形变、弹性、胡克定律 弹力和弹簧伸长的关系实验
7
启达教育
10.（10 分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在 25℃~80℃范围内某热敏电阻的温 度特性。所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻 RT，其标称值（ 25℃时的 阻值）为 900.0Ω；电源 E（6V，内阻可忽略）；电压表 V（量程 150mV）；定值电阻 R0（阻 值 20.0Ω），滑动变阻器 R1（最大阻值为 1000 ）；电阻箱 R2（阻值范围 0~999.9 ）；单刀 开关 S1，单刀双掷开关 S2。
E0=0，由动能定理可知 Ek-E0=Fs，即 Ek=Fs，所以 Ek 与 s 成正比。
另外 Ek = 1 mv2 = 1 ma2t2 = p2 ，ACD 错误。
2
2
2m
考点：匀速直线运动
2. 如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止状态。现用一竖 直向上的力 F 作用 在 P 上，使其向上做匀加速直线运动。以 x 表示 P 离开静止位置的位移， 在弹簧恢复原长前，下列表示 F 和 x 之间关系的图像可能正确的是（ ）。
6
启达教育
9.（5 分）如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构
成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为
图中的指针。
现要测量图（a）中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指
2018-2019高考物理力学实验全解析
各计数点的瞬时速度单位(m/s)
v1
v2
v3
v4
v5
v6
0.412 0.364 0.314 0.264 0.215 0.165
解析：(1)所作的图象如图所示． (2)所作的v－t图象为一条倾斜的直线，所 以小车做匀变速直线运动． (3)v－t图象的斜率表示小车的加速度．为 求直线的斜率可在直线上取两个距离较远 的点，如(0.2,0.364)、(0.6,0.165)，根据图 象斜率的物理意义有：a＝k＝ 0.165－0.364 m/s2＝－0.50 m/s2，负号表示小车做匀减速直线运动． 0.6－0.2
(1)他们已计算出小车在通过计数点1、2、3、4、5、6的瞬时速度，并填 入了下表，以0点为计时起点，根据表中的数据请你在图丙中作出小车 的v－t图象．
各计数点的瞬时速度单位(m/s)
v1
v2
v3
v4
v5
v6
0.412 0.364 0.314 0.264 0.215 0.165
(2)由所作的v－t图象可判断出小车做 ________(选填“匀速直线运动”或 “匀变速直线运动”或“不能判断”) (3)根据图象可求得钩码落地后小车的 加速度a＝________m/s2； (4)若小车的质量m＝1kg，则小车与木 板之间的动摩擦因数μ＝________ (g＝ 10 m/s2)．
(3)图线纵截距为0.15 m/s，此截距的物理意义为0时刻打点计时器打A点 时滑块的速度为0.15 m/s； (4)该图线的斜率即滑块运行的加速度，a＝ m/s2.
答案 (1)1.38 (3)0.15 2.64 3.90 (2)如解析图所示
4.5－2.0 Δv ＝ m/s2＝12.5 Δt 0.35－0.15
浙江省2018届高考考前复习：实验汇总一 力学实验
力学实验1.用打点计时器测速度(必修1·P19~22)【注意事项】○1两种打点计时器区别联系；○2不需要平衡摩擦力；○3先打开打点计时器，再释放纸带；○4用平均速度代替瞬时速度；○5v-t图像不一定是直线；○6刻度尺读数2.探究小车速度随时间变化的规律(必修1·P31~33)【注意事项】○1不需要平衡摩擦力，不需要重物质量远远小于小车质量；○2v-t图像是直线（匀变速直线运动）；○3小车靠近打点计时器释放；○4根据纸带求加速度题2-1、某同学用如图甲所示的实验装置“探究小车速度随时间变化的规律”：(1)电磁打点计时器接________电源(填“低压直流”“低压交流”或“220 V交流”)．(2)实验时，使小车靠近打点计时器，先________再________．(填“接通电源”或“放开小车”)(3)若所接电源的频率是50 Hz，则每隔________秒打一个点．(4)图乙是绘出的小车速度—时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为a＝________ m/s2.(保留三位有效数字)题2-2、(2017·嘉兴市高二上期末)图甲所示是“探究小车速度随时间变化的规律”的实验原理图．(1)图乙是某同学安装的实验器材，请指出其中错误或不当之处(至少指出两条)________________________________________；.(2)有关本实验的安装要求及操作细节，正确的是()A．此实验必须把没有滑轮的一端垫高以平衡摩擦力B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器位置处C．实验时应先释放小车，再接通打点计时器的电源D．实验中必须悬挂钩码的质量远小于小车的质量3.探究求合力的方法(必修1·P62)【注意事项】○1等效替代法；○2两次O点位置保持不变；○3细绳之间夹角任意、长度任意但要适当长一点；○4力的图示法作图；○5细线与木板平行，弹簧测力计与细线共线；○6弹簧测力计使用之前调零，不能超过弹簧测力计量程（如果两根弹簧测力计拉时，其中一根弹簧测力计超过量程，应减小其夹角），读数注意估读；○7“探究实验”和“验证实验”的区别。
2018年高考全国卷II理综物理试题解析解析版)
A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功 【答案】 A 【解析】试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即 可。
木箱受力如图所示： 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功， 根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故 A 正确；无法比较动能与摩擦 力做功的大小， CD 错误。
故选 A点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末 动能的大小。
1.如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能)2. 高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个 50g 的鸡蛋从一居民楼的 25 层坠下， 与地面的撞击时间约为2 ms ，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）A. 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。
学 #科网设鸡蛋落地瞬间的速度为 v ，每层楼的高度大约是3m ，由动能定理可知： ，解得：落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知： ，解得： ，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为 103 N ，故 C 正确故选 C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力3. 2018 年 2 月， 我国 500 m 口径射电望远镜 （天眼）发现毫秒脉冲星 “ J0318+0253， ”其自转周期T=5.19 ms ，。
以周期 T 稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）A. B.C. D.【答案】 C3m ，可以利用动能定理或者机 假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为; 在天体中万有引力提供向心力，即合这两个公式求解。
备战2018年高考物理之高频考点解密-解密14 力学实验 含解析
备战2018年高考物理之高频考点解密解密14 力学实验⎧⎫⎧⎪⎪⎧⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎩⎩⎭研究匀变速直线运动实验原理探究性实验探究弹力和弹簧伸长的关系实验器材探究动能定理实验步骤力学实验步骤验证力的平行四边行定则数据处理验证牛顿运动定律误差分析验证性实验验证机械能守恒注意事项验证动量守恒定律考点1 研究匀变速直线运动一、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法（2x aT ∆=）。
3．测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理 1．打点计时器（1）作用。
计时仪器，每隔0.02 s 打一次点。
（2）两种打点计时器的比较（3）纸带上点的意义表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况；可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
2．匀变速直线运动的判断连续相等时间内的位移之差是恒量，即213243x x x x x x x ∆=-=-=-==恒量（不为零），则物体做匀变速直线运动，且2x aT ∆=。
3．由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即12n n n x x v T++=。
4．由纸带求加速度 （1）用“逐差法”求加速度根据24152633x x x x x x aT -=-=-=，求出加速度41123x x a T -=、52223x x a T -=、63323x x a T -=，再计算出a 1、a 2、a 3的平均值，即为物体运动的加速度，即45612329x x x x x x a T++---=。
（2）利用v –t 图象的斜率求加速度 先根据12n n n x x v T++=求出多个时刻随对应点的瞬时速度，然后画出v –t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度。
(完整版)2018最新版本高考物理实验复习力学实验(含三年真题及部分答案)-Word版
高考实验专题复习—力学实验(附参照答案 ) 一、考纲剖析考点考点解读实验一：研究匀变速直线运动实验二：研究弹簧弹力和弹簧伸长的关系实验三：考证力的平行四边形定章实验四：考证牛顿运动定律实验五：研究动能定理实验六：考证机械能守恒定律（选）实验七：研究单摆运动、用单摆测定重力加快度（选）实验八：考证动量守恒定律考纲领求：旨在考察学生实验与研究能力。
能独立达成实验，能明的确验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会察看、剖析实验现象，会记录、办理实验数据，并得出结论，对结论进行剖析和评论；能发现问题、提出问题、并拟订解决方案；能运用已学过的物理知识、实验方法和实验仪器去办理问题，包含简单的设计性实验。
考纲说明： 1.要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等2.要求认识偏差问题在实验中的重要性，认识偏差的概念，知道系统偏差和有时偏差；知道用多次丈量取均匀值的方法减少有时偏差；能在某些实验中剖析偏差的主要根源；不要求计算偏差3．要求知道有效数字的看法，会用有效数字表达直接丈量的结果。
间接丈量的有效数字运算不作要求二、实验分类8 个力学实验实验内容丈量性实验研究匀变速直线运动研究弹簧弹力和弹簧伸长的关系研究性实验研究动能定理研究单摆运动、用单摆测定重力加快度考证力的平行四边形定章考证牛顿运动定律考证性实验考证机械能守恒定律考证动量守恒定律实验要求刻度尺的使用丈量原理、实验方法纸带办理数据的方法：表格、图象理解实验原理（是选择实验仪器、安排实验步骤、控制实验条件、数据办理，偏差剖析等的依照）实验方法：装换，考证和等效思想；偏差剖析（产生原由及减小举措）实验一《研究匀变速直线运动》本实验是力学实验的要点实验，是力学实验的基础，经过娴熟掌握打点计时器的使用，为考证牛顿运动定律、研究动能定理、考证机械能守恒定律做好必需的知识和方法上的准备。
2018高考物理复习训练：1-5-12 力学实验a含解析
1.[2015·抚顺期中]某同学验证动能定理的实验装置如图1所示。
水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑片，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉罐和里面的细沙总质量为m ；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t ，L 表示A 、B 两点间的距离。
滑块与气垫导轨间没有摩擦，用g 表示重力加速度。
(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度。
将游标卡尺的测量爪合在一起，发现游标尺的零刻度线与主尺的零刻度线不重合，如图2甲所示。
用此游标卡尺测遮光片的宽度时示数如图2乙所示读数值d 测＝________mm ，遮光片宽度的实际值d 真＝________mm 。
(2)该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上。
让滑块恰好在A 点静止，此时易拉罐和里面的细沙总质量为m 。
剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为________。
(3)为验证从A →B 过程中小车合外力做功与滑块动能变化的关系，需要验证的关系式为________(用题目中所给的物理量符号表示)。
答案 (1)1.4 2.0 (2)mg (3)mgL ＝12M(d t)2 解析 (1)乙图游标卡尺的主尺读数为：0.1 cm ＝1 mm ，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1 mm ＝0.4 mm ＝0.04 cm ，所以最终读数为：1 mm＋0.4 mm＝1.4 mm，甲图游标尺上第6个刻度和主尺某刻度对齐，遮光片的实际宽度为：1.4 mm＋0.6 mm＝2.0 mm。
(2)小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力，故其合力大小为mg。
(3)小车获得的速度为：v＝dt，合外力做功为：W＝mgL，根据功能关系可知需要验证的表达式为：mgL＝12Mv2，即：mgL＝12M(dt)2。
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（2018·全国卷I）22. 如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。
现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为_______cm。
当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m（保留3位有效数字）。
【答案】(1). 3.775 (2). 53.7【解析】本题主要考查游标卡尺的读数，弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材上游标卡尺的使用和探究弹簧的伸长与形变量的关系实验知识的能力。
学科@网实验所用的游标卡尺精度为0.05mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，图（b）所示的游标卡尺读数为3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。
托盘中放有质量为m=0.100kg的砝码时，弹簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=0.980N，弹簧伸长x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m，根据胡克定律，F=kx，解得此弹簧的劲度系数k=F/x=53.7N/m。
【点睛】解答此题常见错误主要有：一是游标卡尺读数误差，或单位搞错导致错写成37.70；二是把重力加速度按照习惯用g=10m/s2代入计算导致错误；三是考虑采用图象法处理实验数据计算劲度系数耽误时间。
（2018·全国卷II）23.某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。
跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置砝码。
缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。
某次实验所得数据在下表中给出，其中的值从图（b）中弹簧秤的示数读出。
回答下列问题（1）=__________N（2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点_______并绘出f-m图线_________；（3）f与m、木块质量M、木板和木块之间的滑动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式f=__________，f-m图线（直线）的斜率的表达式k=____________;（4）取g=9.80 m/，由绘出的f-m图线求得（保留2位有效数字）【答案】(1). （1）2.75 (2). （2）如图所示(3). （3）μ（M+m）g (4). μg(5). （4）0.40 【解析】试题分析：①描点连线时要注意让所有点均匀分布在线上或线的两边②要结合图像坐标整理出相应的数学函数，然后观测斜率和截距分别代表什么。
（1）指针在2.7与2.8之间，估读为（2）描点画线注意让所有点均匀分布在线上或线的两边，作图如下：（3）木块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的定义知把公式化简可得：所以图像的斜率（4）取g=9.80 m/，取图像上相距较远的两点求斜率则故本题答案是：（1）2.75 （2）如图所示（3）μ（M+m）g μg（4）0.40点睛：在描点连线时要注意尽可能让点在直线上，如果没法在直线上也要均匀分布在直线的两侧，来减小误差。
（2018·全国卷III）22. 甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。
实验步骤如下：（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。
乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。
学科@网（2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。
若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为________（用L、L1和g表示）。
（3）已知当地的重力加速度大小为g=9.80 m/s2，L=30.0 cm，L1=10.4 cm，乙的反应时间为__________s。
（结果保留2位有效数字）（4）写出一条提高测量结果准确程度的建议：___________。
【答案】(1). (2). 0.20 (3). 多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子【解析】试题分析本题主要考查自由落体运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材知识解决实际问题的能力。
解析根据题述，在乙的反应时间t内，尺子下落高度h=L-L1，由自由落体运动规律，h=gt2，解得t=。
代入数据得：t=0.20s。
点睛测量反应时间是教材上的小实验，此题以教材小实验切入，难度不大。
（2018·北京卷）21.用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：a．安装好实验器材。
接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有____________和___________(填选项前的字母)。
A．电压合适的50 Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平(含砝码)（2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图像_____________。
（3）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是___________。
v-t图像斜率的物理意义是______________________。
（4）描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。
用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对△t的要求是______（选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的△x大小与速度测量的误差______(选填“有关”或“无关”)。
（5）早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。
当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。
请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的_____________________。
【答案】(1). A(2). C(3). 如图所示：(4). 小车的速度随时间均匀变化(5). 加速度(6). 越小越好(7). 有关(8). 如果小球的初速度为0，其速度，那么它通过的位移x∝t2。
因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。
【解析】（1）打点计时器需用交流电源；为了计算速度需要利用刻度尺测量长度。
故需要的仪器选AC（2）利用所给点迹描点连线，得图像其中C点的横坐标为3T，纵坐标为（3）结合图像可以看出小球速度随时间均匀变化，所以小球做匀加速运动，图像的斜率代表了运动时的加速度.学科.网（4）越小，则越接近计数点的瞬时速度，所以越小越好，计算速度需要用到的测量值，所以大小与速度测量的误差有关。
点睛：本题考查了速度与与时间得关系，速度没有办法直接测量，所以要利用物理关系转化，转换成我们能够测量的量，然后在来验证速度与时间得关系。
（2018·江苏卷）11. 某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g．细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤．实验操作如下：①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；②在重锤1上加上质量为m的小钩码；③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t．请回答下列问题（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的______（选填“偶然”或“系统”）误差．（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了______．A、使H测得更准确B、使重锤1下落的时间长一些C、使系统的总质量近似等于2MD、使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差．现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做_________________?（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0．用实验中的测量量和已知量表示g，得g=______．【答案】(1). （1）偶然(2). （2）B(3). （3）在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落(4). （4）【解析】本题考查重力加速度的测量，意在考查考生的实验探究能力。
（1）时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差，所以属于偶然误差。
（2）由于自由落体的加速度较大，下落H高度的时间较短，为了减小测量时间的实验误差，就要使重锤下落的时间长一些，因此系统下降的加速度要小，所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。
（3）为了消除滑轮的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重锤1上，轻拉重锤放手后若系统做匀速运动，则表示平衡了阻力。
（3）根据牛顿第二定律有，又，解得。
点睛：本题以连接体运动为背景考查重力加速度的测量，解题的关键是要弄清该实验的原理，再运用所学的知识分析得出减小误差的方法。
（2018·天津卷）10. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5 N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。
①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有______。
A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O，力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。
其中对于提高实验精度最有利的是_____。
【答案】(1). BC (2). B【解析】①为了使实验结果更具有普遍性，在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位置，A错误；只有每一次实验时用一个力和用两个力拉的效果相同即可，即O 点位置相同，不需要每次实验的O点位置都相同，B正确；使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，C正确；合力可以大于任一个分力，也可以等于分力，还可以小于任一分力，D错误；②AD实验中选取的力的标度过大，导致画力时，线段太短，不利于实验精确度；B图和C 图选用的标度相同，但C中力太小，不利于作平行四边形，故B符合题意；【点睛】“验证力的平行四边形定则”的实验中需要注意：1．同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是：将两只弹簧测力计调零后互钩对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．2．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同．3．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．4．实验时弹簧测力计应与木板平行，读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．5．细绳套应适当长一些，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，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．6．在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．。