2014高考物理二轮复习：知识必备专题十二力学实验

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【优化方案】2014高考物理二轮课件(基础重温+热点例析+创新实验)：力学实验(32张PPT)

专题五物理实验
(2012· 高考浙江卷)在“验证力的平行四边形定则” 实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤． (1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F/N 0.50 伸长量 0.74 x/(10－2 m) 1.00 1.80 1.50 2.80 2.00 3.72 2.50 4.60 3.00 5.58 3.50 6.42
备考对策 1.重点关注游标卡尺、螺旋测微器、多用电表、电阻箱等的读数，电表量程、滑动变阻器及实验电路的选取等. 2.“源于课本，不拘泥于课本”一直是高考实验题命题的理念，所以熟悉课本实验、抓住实验的灵魂——原理，是我们复习的重中之重. 3.知识创新型实验．例如设计型、开放型、探讨型实验等都有不同程度的创新，比如利用所学知识设计出很多测量重力加速度的实验方案．其中，力学设计性实验在近年高考中有加强的趋势，应引起高度重视.
(3)写出动摩擦因数的表达式，分析误差产生的原因．
专题五物理实验
【解析】
(1)由逐差法公式得
s6＋ s5＋ s4－ s3－ s2－ s1 2 a＝＝ 0.496 m/s . 9 T2 (2)由牛顿第二定律得 m3g－ μm2g＝(m2＋ m3)a，则需要测定滑块的质量 m2 和托盘和砝码的总质量 m3，则选 C、 D. m3g－（m2＋ m3）a (3)由 (2)中等式可得 μ＝，因存在纸带与限 m2g 位孔之间的阻力等，测量的动摩擦因数偏大．
用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图 2 所示，读数为 18.6 ________mm.
专题五物理实验
(2)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微 0.007 器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为______

高三物理二轮专题复习第12讲力学实验

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解析答案
4.(2017·全国卷Ⅰ·22)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
3(a)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(b)记录了桌面上连续6
个水滴的位置.(已知滴水计时器
解析由于两计数点间还有两个点
没有画出，故两计数点之间的时间
间隔为T＝3×0.02 s＝0.06 s，
图9
根据逐差法 a＝x6＋x5＋x49－T2x3＋x2＋x1
＝3.8＋3.3＋29.8×－0.026.23＋1.9＋1.4×10－2 m/s2≈1.3 m/s2
解析答案
(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标(纵、横坐标轴单位长度相等，且都为国际单位)，画出的a－F图象是一条直线，图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为 D .
砝码的质量m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f/N 2.15 2.36 2.55 f4 2.93 解析由题图(b)可读出弹簧秤的示数f4＝2.75 N.
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解析答案
(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；答案见解析图解析 f－m图线如图所示.
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解析答案
(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小 g之间的关系式为f＝ μ(M＋m)g，f－m图线(直线)的斜率的表达式为k＝ μg ；
解析摩擦力表达式f＝μ(M＋m)g，其斜率k＝μg.
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解析答案

高考物理二轮复习专题力学实验

mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm。
【参考答案】1.220ꢀ6.860
【知识建构】1．长度类测量仪器的读数
(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：
游标尺/mm
精测量结果(游
刻刻每小格度标尺上第 n 个
4
度度与 1 毫 / 刻线与主尺上
格总米差 m 的某刻度线正
(3)1.731 mm＝1.5 mm＋0.01 mm×23.1，由螺旋测微器读数
9
规则知 a 应为 20，b 应为 0。 (4)金属杆长度由刻度尺示数可得，由题图丁得 L＝60.10
cm。由题图戊知，此游标尺为 50分度，游标尺上第 10刻线与主尺上一刻线对齐，则金属杆直径为 d＝4 mm＋ 1 ×10 mm＝
数长
m 对时)/mm
度
10 9
0.1
0 . 1
主尺上读的毫米数＋0.1n
0
20 19
0.05
. 主尺上读的毫 0 米数＋0.05n
5
50 49
0.02
0 . 0
主尺上读的毫米数＋0.02n
5
2 (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．时间类测量仪器的读数 (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，时间间隔 Δt＝1 (f为频闪照相
高频考点：螺旋测微器和游标卡尺的读数；力学基本实验；力学创新实验。
考点一、基本仪器的读数

高考物理二轮复习专题整合突破五物理实验第12讲力学实验课件

二、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
类型
探究性实验
验证性实验
①提出问题
①实验目的
②猜想与假设实
③制定计划与设计实验方案验
④进行实验与收集数据过
⑤分析与论证程
⑥评估
怎么办
1．强化基本仪器使用、读数方面的训练； 2．熟练掌握教材实验的原理、步骤； 3．领会控制变量法、逐差法等在实验操作和数据处理中的作用； 4．加强实验选取、实验情景与实验原理之间的因果逻辑推理； 5．领会怎样减小实验误差的方法。
基础细说·规律小结
一、误差和有效数字
1．误差
误差
产生原因
大小特点
解析螺旋测微器固定刻度部分读数为 1.5 mm，可动刻度部分最小分度值为 0.01 mm，可动刻度部分读数为 1.700 mm。若用某种仪器测出的工件的宽度为 1.275 cm＝12.75 mm，由于以毫米为单位，小数点后有两位有效数字，测量仪器不可能是①螺旋测微器和②10 分度的游标卡尺，又由于最后一位是 5，只有 20 分度的游标卡尺最后一位才是 0 或 5，所以应是③。
(1)10 分度的游标卡尺，以 mm 为单位，小数点后只有 1 位。20 分度和 50 分度的游标卡尺以 mm 为单位，小数点后有 2 位。
(2)游标卡尺在读数时先确定主尺的分度(一般是 1 cm，即 10 mm)，把数据读成以毫米为单位的。先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。游标卡尺读数不估读。
第12讲力学实验
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2014高考物理复习(模拟题汇编)：专题十二《力学实验》(1).pdf

1．右图是“探究小车速度随时间变化规律”的实验中打出的一条纸带，已知交流电源的频率是50Hz。

纸带上每两个计数点间还有四个计时点未画出。

（1）打D点时，小车的速度大小是 m/s；（2）如果小系在纸带的F端，那么小车是做直线运动（选填“匀加速”或“匀减速”）。

（1）（）打D点时小车的速度大小是m/s；如果小系在纸带的F端，小车是做直线运动2．（1）某实验中需要测量一根钢丝的直径（约0.5mm），为了得到尽可能精确的测量数据，应从实验室提供的米尺、螺旋测微器和游标卡尺（游标尺有10个等分刻度）中，选择进行测量；（2）用螺旋测微器测量某工件的厚度，示数如图所示，则工件的厚度为 mm。

（2）（2）测量一根钢丝的直径工件的厚度为. （6分）某同学在实验室分别用精度是.l mm、0.05 mm和0.02 mm三种卡尺测同一物件的长度，测量情况如下图中甲、乙和丙所示。

由图中读出的该物件的长度分别为 cm、cm和 cm。

4. （2013衡水中学调研）如图所示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50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________． (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是________m/s(计算结果保留三位有效数字)． . 答案： (1)0.02 s　(2)0.66～0.70 cm　0.100 m/s 解析：纸带上打相邻两点的时间间隔为A、B两点间距x＝cm； C点对应的速度是×10-2m/s=0.100m/s。

5、有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC，回答下列问题： (1)改变钩码个数，实验能完成的是 . A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4 B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4 C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4 D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5 (2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是 . A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C．用量角器量出三段绳子之间的夹角 D．用天平测出钩码的质量 (3)在作图时，你认为图示中________是正确的．(填“甲”或“乙”). 答案：(1)BCD　(2)A　(3)甲解析：(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|＜F3＜F1＋F2，因此B、C、D选项是可以的． (2) 在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向　(3)F3的方向一定竖直向下，而F1和F2合力方向由于测量误差可能偏离竖直向上方向，所以甲（11分）某同学利用图甲所示的实验装置做了这样的实验。

力学实验(解析版)高考物理二轮复习

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。

三、实验器材电火花计时器（或电磁打点计时器）一端固定有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。

高考物理复习练习：热点12 力学创新实验

热点12 力学创新实验(建议用时:20分钟)1.某同学用如图甲所示装置测小滑块与桌面间的动摩擦因数．实验过程如下:一轻质弹簧放置在粗糙水平固定桌面MN 上,弹簧左端固定,弹簧处于原长时,弹簧右端恰好在桌面边缘处,现用一个小滑块压缩弹簧并用锁扣锁住．已知当地的重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k.(1)实验中涉及下列操作步骤:①用天平测量出小滑块的质量m,查出劲度系数为k 的弹簧的形变量为x 时的弹性势能的大小为E p ＝12kx 2.②测量桌面到地面的高度h 和小滑块抛出点到落地点的水平距离s. ③测量弹簧压缩量x 后解开锁扣． ④计算小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．Ⅰ.上述步骤正确的操作顺序是____________(填入代表步骤的序号)． Ⅱ.上述实验测得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数的大小为____________．(2)再通过更换材料完全相同、但大小和质量不同的滑块重复操作,得出一系列滑块质量m 与它抛出点到落地点的水平距离s.根据这些数值,作出s 2－1m 图象,如图乙所示．由图象可知,滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ＝__________；每次弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是____________．(用b,a,x,h,g 表示)2．图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置,曲面AB 与水平面相切于B 点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上某一点释放后沿水平面滑行最终停在C 点,P 为光电计时器的光电门,已知当地重力加速度为g.(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度d ＝________cm ；(2)实验中除了测定遮光条的宽度外,还需要测量的物理量有________； A ．小物块质量mB ．遮光条通过光电门的时间tC ．光电门到C 点的距离xD ．小物块释放点的高度h(3)为了减小实验误差,同学们采用图象法来处理实验数据,他们根据(2)测量的物理量,建立如图所示的坐标系来寻找关系,其中合理的是________．3．(2019·如皋市模拟)某小组测量木块与木板间动摩擦因数,实验装置如图甲所示．(1)测量木块在水平木板上运动的加速度a.实验中打出的一条纸带如图乙所示．从某个清晰的点O 开始,每5个打点取一个计数点,依次标出1、2、3…,量出1、2、3…点到O 点的距离分别为s 1、s 2、s 3…,从O 点开始计时,1、2、3…点对应时刻分别为t 1、t 2、t 3…,求得v 1＝s 1t 1,v 2＝s 2t 2,v 3＝s 3t 3…,作出v －t 图象如图丙所示,图线的斜率为k,截距为b.则木块的加速度a ＝________；b 的物理意义是________．(2)实验测得木块的加速度为a,还测得钩码和木块的质量分别为m 和M,已知当地重力加速度为g,则动摩擦因数μ＝____________．(3)关于上述实验,下列说法中错误的是____________． A ．木板必须保持水平B ．调整滑轮高度,使细线与木板平行C ．钩码的质量应远小于木块的质量D ．纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素 4.某兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,轻绳一端固定在光滑固定转轴O 处,另一端系一小球．(1)小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门,用螺旋测微器测出了小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d ＝________ mm.使小球在竖直面内做圆周运动,测出小球经过最高点的挡光时间为Δt 1,经过最低点的挡光时间为Δt 2.(2)小军同学在光滑水平转轴O 处安装了一个拉力传感器,已知当地重力加速度为g.现使小球在竖直平面内做圆周运动,通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F 1,在最低点时绳上的拉力大小是F 2.(3)如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒,小明同学还需要测量的物理量有________(填字母代号)．小军同学还需要测量的物理量有________(填字母代号)．A ．小球的质量mB ．轻绳的长度lC ．小球运行一周所需要的时间T(4)根据小明同学的思路,请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式:__________________________________________________________.(5)根据小军同学的思路,请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式:________________________________________________________.热点12 力学创新实验1．解析:(1)Ⅱ.由平抛运动规律,s ＝vt,h ＝12gt 2,解得v ＝sg2h.设弹簧被压缩时的弹性势能为E p ,由功能关系可知E p －μmgx＝12mv 2,而E p ＝12kx 2,解得μ＝kx 2mg －s24hx.(2)E p －μmgx＝12mv 2,而v ＝sg 2h ,有E p ＝μmgx＋mgs 24h ,对照题给s 2－1m 图象,变形得s 2＝4hE p g ·1m－4μhx.由s 2－1m 图象可知,图线斜率b a ＝4hE p g ,图线在纵轴上的截距b ＝4μhx ,解得滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ＝b 4hx ；弹性势能大小为E p ＝bg4ha.答案:(1)Ⅰ.①③②④ Ⅱ.kx 2mg －s24hx(2)b 4hx bg 4ha2．解析:(1)主尺的读数是1.0 cm,游标尺上的第12条刻度线与主尺的刻度线对齐,读数是0.05×12 mm ＝0.60 mm,则游标卡尺的读数是10 mm ＋0.60 mm ＝10.60 mm ＝1.060 cm.(2)实验的原理:根据遮光条的宽度与遮光条通过光电门的时间可求得滑块通过光电门时的速度v ＝d t ；滑块从B 到C 的过程中,摩擦力做功,根据动能定理得－μmgx＝0－12mv 2,联立以上两式得动摩擦因数μ＝d22gxt 2.则还需要测量的物理量是光电门P 到C 点的距离x 与遮光条通过光电门的时间t,故B 、C 正确,A 、D 错误．(3)由动摩擦因数的表达式可知,μ与t 2和x 的乘积成反比,所以x －1t 2图线是过原点的直线,应该建立1t 2－x 坐标系,故B 项正确,A 、C 、D 项错误．答案:(1)1.060 (2)BC (3)B3．解析:(1)图线纵轴截距是0时刻对应的速度,即表示O 点的瞬时速度．各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度,以平均速度 v 为纵坐标,相应的运动时间t 的一半为横坐标,即 v －t2的图象的斜率表示加速度a,则 v －t 图象的斜率的2倍表示加速度,即a ＝2k.(2)对木块、钩码组成的系统,由牛顿第二定律得: mg －μMg＝(M ＋m)a 解得:μ＝mg －（m ＋M ）aMg.(3)木板必须保持水平,使压力大小等于重力大小,故A 正确；调整滑轮高度,使细线与木板平行,拉力与滑动摩擦力共线,故B 正确；因选取整体作为研究对象,钩码的质量不需要远小于木块的质量,故C 错误；纸带与打点计时器间的阻力是产生误差的一个因素,故D 正确；本题选错误的,故选C.答案:(1)2k O 点的瞬时速度 (2)mg －（m ＋M ）a Mg(3)C4．解析:(1)螺旋测微器固定刻度读数为5.5 mm,可动刻度读数为20.0×0.01 mm,故最终读数为两者相加,即5.700 mm.(3)根据小明同学的实验方案,小球在最高点的速度大小为v 1＝dΔt 1,小球在最低点的速度大小为v 2＝d Δt 2,设轻绳长度为l,则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 12＋mg·2l＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 22,化简得⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 22－⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 12＝4gl,所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度l ；根据小军同学的实验方案,设小球做圆周运动的半径为r,则小球在最低点有F 2－mg ＝m v 22r ,在最高点有F 1＋mg ＝m v 21r ,从最低点到最高点依据机械能守恒定律有12mv 22＝12mv 21＋2mgr,联立方程化简得F 2－F 1＝6mg,所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m.(4)由(3)可知,根据小明同学的思路,验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 22－⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 12＝4gl.(5)由(3)可知,根据小军同学的思路,验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为F 2－F 1＝6mg.答案:(1)5.700 (3)B A(4)⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 22－⎝ ⎛⎭⎪⎫d Δt 12＝4gl (5)F 2－F 1＝6mg。

2014届高考物理二轮复习检测与评估：专题十二力学实验(含13年模拟)

专题十二力学实验1. (2013·海南)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地重力加速度为g=9.80 m/s2.实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示.纸带上的第一个点记为O,另选连续的三个点A、B、C进行测量,图中给出了这三个点到O点的距离hA 、hB和hC的值.回答下列问题(计算结果保留三位有效数字).(1) 打点计时器打B点时,重物速度的大小vB= m/s.(2) 通过分析该同学测量的实验数据,他的实验结果是否验证了机械能守恒定律?简要说明分析的依据.2. 如图甲所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的托盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50 Hz交流电源.小车的质量为m1,托盘(及砝码)的质量为m2.甲(1) 下列说法中正确的是.A. 每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力B. 实验时应先释放小车后接通电源C. 本实验m 2应远大于m 1D. 在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-11m 图象(2) 实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F 图象.可能是图中的图线 .(填“①”、“②”或“③”)?乙(3) 如图丙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小为m/s 2.(结果保留两位有效数字)?丙3. 利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上安装有两个光电门,其中光电门2固定在斜面上靠近底端处,光电门1的位置可移动.当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门1至2所用的时间t;改变光电门1的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量1、2之间的距离s,记下相应的t 值;所得数据如下表所示.甲完成下列填空和作图:(1) 若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门2时的瞬时速度v 、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是 .(2) 根据表中给出的数据,在图乙给出的坐标纸上画出st -t 图线.乙(3) 由所画出的st -t 图线,得出滑块加速度的大小为a= m/s 2(保留两位有效数字).?4. (1) 如图甲所示,螺旋测微器读数是mm.如图乙所示,游标卡尺读数是cm.?甲乙丙(2) 为验证小球在自由下落过程中机械能守恒,某实验小组进行了如下操作:如图丙所示,竖直固定一刻度尺,小球最初停在O点,球底端和刻度尺“0”刻度线在同一水平线上.小球由静止开始下落,用频闪相机使底片每三十分之一秒曝光一次,得到小球运动的照片.选取OA过程验证小球机械能守恒.= m/s (结果保留两位有效数字).?①小球运动经过A点时速度大小vA②下列实验操作中合理的是.A. 相同大小的橡胶球和铁球中,应选用铁球B. A点的位置应离O点距离适当大些C. 小球的位置和下落的高度都必须以小球球心位置确定D. 验证机械能守恒就是比较小球O到A过程重力势能的减小和在A点动能是否相等,因此一定要测量小球的质量5. 用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.(1) 未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡? .(2) 撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据.利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用(填“t”、“t-1”、“t2”或“t-2”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论 .(3) 在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第(2)问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于下图中的图(填“甲”或“乙”).?专题十二力学实验1. (1) 3.90 (2) 设重物质量为mkg,OB对应的下落过程中,重力势能减少量为mghB =7.70m J,动能增加量为12m2B v=7.61m J,在误差允许范围内,可以认为相等,因此验证了机械能守恒定律.2. (1) D (2) ③(3) 0.50或0.493. (1) st=-12at+v或s=-12at2+vt(2) st-t图线如图所示(3) 2.04. (1) 2.7012.704 0.23 (2) ① 3.7或3.8 ② AB5. (1) 将木板倾斜,轻轻推动小车,若两个光电门记录时间相同,就平衡了摩擦力(2) t-2在质量一定时,加速度与力成正比(3) 甲。

2014高考物理大二轮专题复习课件：力学实验

图4
专题九学案15
解析
(1)由表中给出的数据，在图象中进行描点，然后连线，
得到弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系如图．
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3.2 图象的斜率为弹簧的劲度系数 k＝ N/m≈53 N/m 6×10－2
专题九学案15
(2)弹簧秤的读数为 2.10 N，选标度合力的图示如图所示．
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探究动能定理和验证机械能守恒定律，主要考查实验器材的使用、实验原理的理解和实验方法的迁移运用，多以探究和设计实验的形式出现．预计 2014 年高考中，将在考查常规实验的实验原理、数据处理的基础上，进一步考查实验方法的迁移运用和创新实验设计．
专题九学案15
考题 1 对基本仪器的使用的考查基本仪器主要是测量性仪器，高考中要求理解仪器的结构原理、规格、参数，灵活地使用仪器，进行正确的读数．力学中基本仪器的原理和使用方法：
－2
m)
0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42
专题九学案15
在图 3 中作图并求得该弹簧的劲度系数 k＝________N/m；
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图3 (2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图 4 所示，其读数为 ________N ；同时利用 (1) 中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N，请在图中画出这两个共点力的合力 F 合； (3)由图得到 F 合＝________N.
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上相邻的点．他们测出了各点与 O 点的距离 h 后做出了必要的计算，测量和计算的记录见下表学案15
计数点 h(cm) v(m/s)
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高考二轮复习力学实验

（3）61.0cm 4.20mm 例 2（1）非线性（2）存在摩擦（3）调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力例 3
图2
远小于小车质量
BD
例 4 （ 1 ）匀速直线（ 2 ） 0.1115 0.59 m/s 0.17 J 0.17 J 在误差
0.1105（3）0.015 例 5 (1)初速度等于零 2 mm
例 1（1）B 0.410mm （2）1.845mm 4.240cm
例题 5、 (2014· 广州高州期末)验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法 (g＝9.8 m/s2)： 1 (1)通过验证 mv2＝mgh 来验证机械能守恒 2 定律时，对纸带上起点的要求是________；为此，所选择纸带的第一、二两点间距应接近________． (2)若实验中所用重物质量 m＝1 kg，打点纸带如图所示，所用电压频率为 50 Hz，则打点时间间隔为________，则记录 B 点时，重物的速度 vB ＝ ________ ，重物动能 EkB ＝ ________.从开始下落起至 B 点，重物的重力势能减少量是________，因此可得出的结论是 _________________.( 结果保留两位有效数字)
(2)步骤 B 中未调整斜槽轨道使其末端切线水平；步骤 C 中应调节木板，使木板面与小球轨道平面靠近且平行，且以球在槽口时球心在坐标纸上的投影点作为坐标原点；步骤 D 中应用平滑的曲线将坐标原点 O 及记录的各点连接起来；步骤 E 中应在轨迹上取多个位置(5－6 个)，分别量出其坐标(x，y)，分别计算出初速度，然后取平均值，作为测量结果． 2、(1)DCBA 3、(1)0.1 4、(1)AD 5、BD 7、(1)d/t (4) 1 0.1s （2）(S4+S5)/2T

2014高考物理二轮复习-力学综合实验(含解析)(精)

2014年高考二轮复习力学综合实验1、在“验证机械能守恒定律”实验中，有三个同学做了如下的实验：⑴张三同学安装的实验装置如图a 所示，实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图b 所示,这样的操作可能会导致实验误差较大，从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题是。

（2）李四同学用正确安装的装置进行实验，获取一张纸带如图c 所示，但起始点模糊不清。

取后面连续打出的清晰点来研究，测出B 、C 、D 、E 、F 到A 点的距离为h B 、h C 、h D 、h E 、h F ，然后分别计算出B 、C 、D 、E 点的速度v B 、v c 、v D 、v E ，最后在v 2-h 坐标系中，描出B 、C 、D 、E 点对应的坐标，如图d 所示。

如果这些点可连成一条直线，要判断重物下落过程中机械能是否守恒，还需要_ 。

（3）王五同学也用正确安装的装置进行实验，来探究重物下落过程中动能与势能的转化问图b题。

图e为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。

取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能E k和重力势能E P。

建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示E k和E p，根据数据在图f中绘出图线I和图线II。

已求得图线I斜率的绝对值k1=2.94J/m，请计算图线II的斜率k2= J/m（保留3位有效数字）。

重物和纸带在下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为（用k1和k2表示）。

答案：（10分）（1）重物会落到桌面上，重物下落距离太短(2)判断直线的斜率是否接近当地重力加速度的两倍2.“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。

（1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。

其中，细绳CO对O点的拉力大小为 N；（2）请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。

由图求出合力的大小F合= N（保留两位有效数字）；（3）某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。

高考物理第二轮复习方案力学实验2

2014届高考物理第二轮复习方案新题之力学实验21．用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等做“验证力的平行四边形定则”的实验，为了使实验能够顺利进行，且尽量减小误差，你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是： A ．使用弹簧测力计前应将测力计水平放置，然后检查并矫正零点B ．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应沿弹簧的轴线，且与水平木板平行C ．两细绳套必须等长D ．用弹簧测力计拉细绳套时，拉力应适当大些，但不能超过量程E ．同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置1答案：．(全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分) ABDE解析：两细绳套不必须等长，选项C 错误。

2．某实验小组在验证平行四边形定则时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。

实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列说法正确的是________A ．将橡皮条拉伸相同长度即可B ．将橡皮条沿相同方向拉即可C ．将弹簧秤都拉到相同刻度D ．将橡皮条和细绳的结点拉到相同位置2.答案：D解析：验证平行四边形定则是采用等效法，对两次拉伸橡皮条的要求是：将橡皮条和细绳的结点拉到相同位置，选项D 正确。

3.如图所示，在研究平抛运动时，小球A 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S ，被电磁铁吸住的与轨道末端等高的小球B 同时自由下落．改变整个装置的高度H和改变A 球释放时的初位置做同样的实验，发现A 、B 两球总是同时落地．（1）该实验现象揭示了A 球在离开轨道后在__________方向上分运动的规律； A B S H打点计时器纸带夹子重物（2）该实验装置的设计思想所体现的物理思维方法和实验方法是：__________________和__________________．答案：竖直；等效思维法控制变量法或实验比较法（每空格2分）解析：根据实验得到的A 、B 两球总是同时落地．该实验现象揭示了A 球在离开轨道后在竖直方向上分运动的规律；该实验装置的设计思想所体现的物理思维方法是：等效思维法；实验方法是：控制变量法或实验比较法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的．用记录的外力F 与弹簧的形变量x 作出的F－x 图线如图9所示，由图可知弹簧的劲度系数为 N/m ．图线不过原点的原因是由于。

【南方凤凰台】2014高考物理二轮复习知识必备专题十二力学实验

【南方凤凰台】2014高考物理二轮复习知识必备专题十二力学实验一、速度随时间的变化规律(实验、探究)1. 通常每5个时间间隔取一个计数点,Δt= s,是为了计算简便.考试题上是几个间隔,要看清.2. 一般需用长刻度尺读出各计数点的刻度数,求出各计数点之间的间隔.3. 用逐差法求加速度,如果只有4个间隔,公式是a=122a a+=34122()-()4s s s sT++.4. 用图象法求加速度,需用直线拟合各点,图线与v轴交点应为第一个计数点的速度,且为正值.应选相距较远的两点求斜率而得a.5. 关于操作:开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器;要先接通电源,再放开小车;小车停止运动时及时断开电源;防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,要及时用手按住它.二、力的平行四边形定则(实验、探究)1. 本实验关键点是:结点拉到同一位置O,这样才能体现“等效性”.2. 要注意:橡皮筋在弹性限度内,不超弹簧测力计量程,夹角不要太大或太小,用同一标度作图,作图尽可能大些.3. 要能认准哪个是合力,哪个是一个弹簧测力计的拉力(必与橡皮筋共线).三、加速度与物体质量、物体受力的关系(实验、探究)1. 本实验:需用垫高的方法平衡摩擦力,但不需要重复平衡摩擦力;需用控制变量法分别研究a-F、a-m关系,再得出综合的结论;一般需作a-F、a-1m图象;作图时需用直线拟合.2. 实验中F应是研究对象所受合外力,用沙袋重力作为研究对象小车的合外力会产生系统误差,如果研究对象选沙袋和小车,则消除了由此带来的系统误差.3. 作出的a-F、a-1m图象如果不过原点,说明实验有误差,如果图线是直线,仍可得出实验结论;作出的a-F、a-1m图线有弯曲时,一般原因是不满足M≫m的要求.四、验证机械能守恒定律(实验、探究)1. 本实验:不需要测重物质量,但应选用重且小的重物做实验,以减小误差;应用v n=12n ns sT++而不是用公式v n=gt计算速度;应取当地的重力加速度计算重力势能的变化,不可以用同一根纸带求a作为g,又以此计算重力势能的变化,这样会犯循环论证的错误.2. 如果用12mv2=mgh验证,应选取点迹清晰且第1、2两点间的距离接近2 mm的纸带.3. 实验中因有阻力,重物动能的增加量稍小于势能的减少量,即ΔE k<ΔE p,这是系统误差.五、关于误差和有效数字1. 误差是测量值与真实值(或多次测量平均值)的差异.不是错误,不可避免.2. 由于仪器不精确、方法粗略、原理不完善等产生的误差是系统误差,特点是测量值总偏大或偏小.3. 由于各偶然因素对实验者、测量仪器、被测量的影响而产生的误差是偶然误差,特点是有时偏大有时偏小,可用多次测量求平均值来减小.4. 小数点前的“0”不计入有效数字,小数点后的“0”是有效数字.。