2016届高三物理二轮复习 第一部分 专题五 物理实验 第二讲 力学创新实验课件

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最新K12 力学实验

1．(2015·四川理综·8)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图，示数l1＝________cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个，5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝________N(当地重力加速度g＝9.8 m/s2)．要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是________，作出F－x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系．

解析： 刻度尺示数为25.85 cm，注意估读．挂2个钩码时，弹簧弹力等于此时钩码的重力，即F＝2mg＝0.98 N．由于伸长量等于弹簧的长度减去原长，因此要得到伸长量，还需要测量弹簧原长．

答案： 25.85 0.98 弹簧原长

2．某实验小组的同学在验证力的平行四边形定则时，操作过程如下：

①将一张白纸固定在水平放置的木板上，橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两个细绳套，用两个弹簧测力计互成角度地拉两个细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点位于图甲中的O点；

②在白纸上记录O点的位置和两细绳套的方向，同时读出两弹簧测力计的读数F1和F2；

③选取合适的标度在白纸上作出F1和F2的图示，由平行四边形定则作出F1和F2的合力F；

④用一个弹簧测力计拉细绳套，使细绳套和橡皮筋的结点仍到达O点； [k12]

最新K12 ⑤在白纸上记录细绳套的方向，同时读出弹簧测力计的读数F′；

⑥按以上选取的标度在白纸上作出F′的图示，比较F和F′的大小和方向；

⑦改变两细绳套的方向和弹簧测力计的拉力的大小，重复以上操作，得出实验结论．

(1)对本实验的下列叙述中正确的是________；

A．两次拉伸橡皮筋应将橡皮筋沿相同方向拉到相同长度

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1 / 9 专题五 物理实验 第1讲 力学实验

1．(2015·东北三校二联)读出如下图中游标卡尺(50分度)与螺旋测微器的示数．

(1)________mm；(2)________mm.

解析：(1)主尺读数为4.2 cm，游标尺读数为10×0.02 mm＝0.20 mm，最终读数为4.2

cm＋0.20 mm＝42 mm＋0.20 mm＝42.20 mm.(2)固定局部读数为2.5 mm，可动局部读数为48.8×0.01 mm＝0.488 mm，最终读数为2.5 mm＋0.488 mm＝2.988 mm.

答案：(1)42.20 (2)2.988(2.987～2.989之间均可)

2.(2015·山东济南一模)由于当年实验条件的限制，伽利略无法直接对落体运动进展实验研究，而今天即使在中学实验室里，我们也可以通过实验来验证落体运动的规律．如图是某次实验中获得的质量为m的小球下落时的频闪照片，频闪间隔是130 s．根据此照片计算(结果保存三位有效数字)

(1)小球在4.90 cm位置处的速度大小为________m/s；

(2)小球下落的加速度大小为________m/s2；

(3)小球在13.60 cm位置处的速度大小为________m/s.

解析：(1)小球在4.90 cm位置处的速度大小为 word

2 / 9 v4.90＝〔8.71－2.15〕×10－2130×2 m/s＝0.984 m/s.

(2)由逐差法求加速度，可得

a＝[〔13.60－4.90〕－〔4.90－0.54〕]×10－24×1302 m/s2＝9.77 m/s2.

(3)据v＝v0＋at得：v13.60＝v4.90＋a·2T＝0.984 m/s＋9.77×230 m/s＝1.64 m/s.

答案：(1)0.984 (2)9.77 (3)1.64

3.(2015·安徽合肥一模)某同学用两个弹簧测力计、细线和橡皮条做共点力合成实验，最后画出了如下列图的图．

第一部分 专题六 第1讲

基础题——知识基础打牢

1．(2021·全国甲卷)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为α的斜面(已知sin α＝0.34，cos α＝0.94)，小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示．该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图象，获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT＝0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i＝1,2,3,4,5)，如下表所示．

s1 s2 s3 s4 s5

5.87 cm 7.58 cm 9.31 cm 11.02 cm 12.74 cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为__0.43__m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为__0.32__．(结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s2) 【解析】

根据逐差法有a＝s5＋s4－s2＋s32ΔT2代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小a≈0.43 m/s2．对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有mgsin α－μmgcos α＝ma代入数据解得μ≈0.32．

2．(2020·全国Ⅲ卷)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理．调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带．某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示．

已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图(b)给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vB＝__0.36__m/s，打出P点时小车的速度大小vP＝__1.80__m/s(结果均保留2位小数)．

若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为__B、P之间的距离__．

【解析】 由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度vB＝4.00－2.56×10－20.04

m/s＝0.36 m/s；vP＝57.86－50.66×10－20.04 m/s＝1.80 m/s，验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功，所以还需要测量对应的B、P之间的距离．

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.专业. 第一讲 力学实验与创新

知识内容 考试要求 备考指津

1.探究小车速度随时间变化的规律

力学实验题以打点计时器为主要实验仪器，涉及位移、速度的测量，或考查螺旋测微器、游标卡尺的读数，分值较少，难度不大，命题形式为填空题. 2.探究求合力的方法

3.探究加速度与力、质量的关系

4.研究平抛运动

5.探究做功与物体速度变化的关系

6.验证机械能守恒定律

游标卡尺和螺旋测微器的读数

【重难提炼】

1．游标卡尺的读数

游标尺

刻度格数 刻度总长

度(mm) 每小格与

1 mm差

(mm) 精确度

(mm) 测量结果(游标尺上第n条刻度线与主尺上的某刻度线对齐时)(mm)

10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1n

20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数＋0.05n

50 49 0.02 0.02 主尺上读的毫米数＋0.02n

2.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(含估读值)×0.01 mm

某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.

[解析] 题图甲为20分度的游标卡尺，其精度为0.05 mm.主尺读数为12 mm，游标尺上第4条刻线与主尺上的一条刻线对齐，故测量结果为12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm.螺旋测微器的精度为0.01 mm，由题图乙知固定刻度读数为6.5 mm，可动刻度读数为“36.0”，故工件的高度为6.5 mm＋36.0 ×0.01 mm＝6.860 mm. .

.专业. [答案] 1.220 6.860

游标卡尺和螺旋测微器读数的“3点注意”

(1)游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据转换成以毫米为单位的数据，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加．

(2)螺旋测微器在读数时，注意区别整刻度线与半毫米刻度线，注意判断半毫米刻度线是否露出．