安徽省宿州市教研室2020届高考物理二轮三轮总复习 特色专题 实验复习

安徽省宿州市教研室2014届高考物理二轮三轮总复习 特色专题 实验复习1.请将下列各种测量仪器的读数填在题中的横线上．实验复习2. 一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计器的纸带从斜面上滑下，示数___________cm 示数__________cm 示数___________s 示数__________s 此时待测电阻为___________Ω 电阻箱连入电路中的电阻为___________Ω 用0～0.6A 档，此电流表示数为___________A 用0～15V 档，此电压 表示数为___________V如图5-1甲所示，图5—1乙是打出的纸带的一段．图5—1（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz ，利用图乙给出的数据可求出小车下滑的加速度a =____________．（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有___________，用测得的量及加速度a 表示阻力的计算式为f =_________________．解析： （1）利用逐差法求小车的加速度．由纸带可知，任意两相邻记数点间的时间间隔T =0.04s ， 由逐差法可得6172839412342222,,,5555S S S S S S S S a a a a T T T T ----==== 则12346172839422241()445555a a a a S S S S S S S S a T T T T +++----==+++ =4.00m/s2 （2）为了求出小车下滑过程中所受到的阻力，还需要测量小车的质量m ，斜面上任意两点间距离l 和这两点间的高度差h ．小车的受力情况如图5—2所示．根据牛顿第二定律，sin ,mg f ma θ-=而sin h lθ= 所以，h f mg ma l=-． 【点评】 （1）逐差法充分利用了纸带的实验数据，从而减小了数据测量引起的偶然误差．本题中所给出的实验数据个数为奇数（9个），处理时常舍掉正中间的一个数据．（2）小车下滑过程中所受到的阻力无法直接测量，但根据牛顿第二定律可转化为测量m ，a ，h 和l ．与此相类似，你能求出打点计时器打纸带上的两记数点的过程中小车克服阻力所做的功吗？3. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸．实验步骤：（1）如图5—3所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．①由已知量和测得量表示角速度的表达式为ω=________________，式中各量的意义是___________．②某次实验测得圆盘半径r =5.50×10－2m ，得到的纸带的一段如图5—4所示，求得角速度为________．图5—3 单位：cm 图5—2图5—4解析： ①本实验测量角速度的原理是：圆盘匀速转动时，其线速度s v t =，又角速度v r ω=，所以，其原理式为s rt ω=．在纸带上选定两点，设它们在米尺上对应的刻度值分别为x 1、x 2，数出这两点间（含这两点）的打点数n ，打点计时器打点的周期为T ，则打这两点的时间间隔t =(n －1)T ，这段时间内圆盘转过的弧长S =x 2－x 1，若测得圆盘的半径为r ，由已知量和测得量表示的角速度的表达式为21(1)x x T n rω-=-． ②若取120,6x x ==cm ，则n =9，又21s, 5.501050T r -==⨯cm ． 代入可得226.010rad/s 6.8rad/s 18 5.01050ω--⨯==⨯⨯⨯4.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）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A 、B 上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O ，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。

①为完成实验，下述操作中必需的是 。

a ．测量细绳的长度b ．测量橡皮筋的原长c ．测量悬挂重物后像皮筋的长度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，改变条件再次实验证，可采用的方法是答案：（1）①bcd ②更换不同的小重物5．为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。

实验测出了砝码质量m 与弹簧长度l 的相应数据，其对应点已在图上标出。

（g=9.8m/s 2）（1）作出m —l 的关系图线；（2）弹簧的劲度系数为________N/m 2）0.248~0.2626.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下：（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 、2W 、3W 、……；（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度1v 、2v 、3v 、……；（3）作出W v -草图；（4）分析W v -图像。

如果W v -图像是一条直线，表明∝v ；如果不是直线，可考虑是否存在W ∝2v 、W ∝3v 、W ∝v 等关系。

以下关于该试验的说法中有一项不正确．．．，它是___________。

A ．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 、2W 、3W 、……。

所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。

当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W ，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W 、3W 、……。

B ．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。

C ．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。

纸带上打出的点，两端密、中间疏。

出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。

D ．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。

7.如图5—8所示，水平桌面上固定着斜面体A ，有小铁块B ．斜面体的斜面是曲面，由其截面图可以看出曲线下端的切线是水平的．现提供的实验测量工具有：天平、直尺． 其它的实验器材可根据实验需要自选．现要设计一个实验，测出小铁块B 自斜面顶端由静止下滑到底端的过程中，小铁块B 克服摩擦力做的功．请回答下列问题：（1）除题中供给的器材处，还需要选用的器材是：____________________________________________________________．（2）简要说明实验中需要测量的物理量(要求在图上标明)：_____________________________________________________________．（3）写出实验结果的表达式（重力加速度g 已知）：____________________________________________________________．【答案】 （1）重锤线、铺在地面上的白纸和复写纸 （2）斜面高度H 、桌面高度h ，小铁块平抛的水平距离S ，小铁块质量m （3）24f mgS W mgH h=- 8．在验证机械能守恒定律的实验中，质量m =1kg 的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图5—24所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s ，长度单位是cm ，g 取9.8m/s 2．求：图5—24（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B=________________(保留两位有效数字)．（2）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量ΔE P=___________，动能的增加量ΔE k=_________________（保留两个有效数字）．（3）即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔE p 也一定略大一ΔE k，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因．．（1）0.97m/s （2）0．48J （3）0．47J（3）重锤下落过程中受到阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤的机械能减小．9.在“验证机械能守恒定律”的实验中：①某同学用图5—34所示装置进行实验，得到如图5—35所示的纸带．测出点A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则垂锤在下落过程中受到的平均阻力大小F f =_____________图5—35②某同学上交的实验报告显示重锤的动能略大于重锤的势能，则出现这一问题的原因可能是_______（填序号）．A．重锤的质量测量错误B．该同学自编了实验数据C．交流电源的频率不等于50Hz D．重锤下落时受到的阻力过大①0.05N ②BC10.如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有。

（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；④绳子的长度.（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻：②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；④两个物块的质量之差要尽可能小.以上建议中确实对提高准确程度有作用的是。

（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）（3）写出一条．．上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议：。

（1）①②或①③（2）①③（3）例如：“对同一高度进行多次测量取平均值”；“选取受力后相对伸长尽量小的绳”；等等11.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。

实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz 。

开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

根据图中数据计算的加速度a = (保留三位有效数字)。