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力学实验专题复习解析

高考物理力学实验专题复习一、考纲及近三年广东高考力学实验分值和分布情况 考纲要求: 考点考点解读及应考策略 实验一、研究匀变速直线运动命题重点:基本仪器的使用、基本物理量的测定,物理规律的验证,实验操作能力和物理现象的研究、实验数据的处理,实验结论的总结及误差分析,实验方案的改进创新等。

应考策略:(1)强调基本技能,熟知各种器材的特性。

读数类:刻度尺、弹簧秤、游标卡尺、螺旋测微器等;选材类:例如选择纸带(2)重视实验原理,巧妙变换拓展。

例如探究匀变速直线运动的变形。

源于课本不拘泥于课本一直是高考命题理念所倡导的,所以熟悉课本实验、抓实验的灵魂-原理,是我们复习中的重中之重(3)提倡分析讨论,讲究实验的品质,像近年高考中的数据处理,误差分析、改良方案,甚至开放性实验等于课标的一标多本思路是交汇的。

实验二、探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系实验三、验证力的平行四边形定则实验四、验证牛顿第二定律实验五、探究动能定理实验六、验证机械能守恒定律实验七、验证动量守恒定律 力学实验是广东高考必考内容,为第34题,约占6-10分。

广东三年高考分布情况为: 年份 高考内容 分值2010 研究匀变速直线运动 62011 研究匀变速直线运动 62012 探究弹力与弹簧伸长量的关系 102013 研究匀变速直线运动6二、2010-2013年广东高考真题再现:1、(2010广东理综34题)(1)图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50Hz ,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。

②ABCD 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13中读出A 、B两点间距s=__________;C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。

12、(2011广东理综34题)(1)图是“研究匀变数直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点。

加速度大小用a 表示①OD 间的距离为 cm②图15是根据实验数据绘出的s —t 2图线(s 为各计数点至同一起点的距离),斜率表示 ,其大小为 m/s 2(保留三位有效数字)。

3、(2012广东理综34题)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L 0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x ;在砝码盘中每次增加10g 砝码,弹簧长度依次记为L 1至L 6,数据如下表表:表中有一个数值记录不规范,代表符号为_______。

由表可知所用刻度尺的最小长度为______。

③图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L 0或L x ”)。

④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m ;通过图和表可知砝码盘的质量为_________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s 2)。

4(2013广东理综34题)(1)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a )所示,其中斜面倾角可调。

打点计代表符号L 0 L x L 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6数值(cm )25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30时器的工作频率为50Hz 。

纸带上计数点的间距如图16(b )所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

①部分实验步骤如下:A. 测量完毕,关闭电源,取出纸带。

B. 接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。

C. 将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。

D. 把打点计时器固定在夹板上,让纸带穿过限位孔。

上述实验步骤的正确顺序是:_________________________(用字母填写)。

②图16(b )中标出的相信两计数点的时间间隔T =_________s 。

③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v 5=_________。

④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a =_________.真题答案1:(1)① 0.02s ② 0.68~0.72cm 0.100m/s2:3:① 竖直 ② 静止;3L ;1mm ;③L 0;④4.9N/m ;10g 4、①CDBA ②0.1s ③T s s 254+④23216549)()(T s s s s s s ++-++ 三、力学实验基本知识及高考题型分析和考向预测(一)研究匀变速直线运动1、(2012山东卷理综卷):(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。

物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。

从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。

打点计时器电源的频率为50Hz 。

①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。

②计数点5对应的速度大小为 m/s ,计数点6对应的速度大小 为 m/s 。

(保留三位有效数字)。

卓越教育李咏华作图小车打点计的器纸带θ图16(a ) 图16(b )•••••••12345671S 2S 3S 4S 5S 6S③物块减速运动过程中加速度的大小为a = m/s 2,若用ga 来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 __ (填“偏大”或“偏小”)。

2、(1) 在用“图象法”处理实验数据时,为了减少误差( ) A .应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些B .应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些C .为使图线通过每个实验数据点,应使图线画成折线D .应使图线画成直线或光滑曲线,让实验数据点大致均匀分布在图线附近,对于个别离线较远的点可以舍去(2) 某同学要进行探究匀变速直线运动实验,请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上 (填编号):①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺(3)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。

已知所用电源的频率为50HZ ,则打A 点时小车运动的速度v A =_______m/s ,小车运动的加速度a=_______m/s2。

(结果要求保留三位有效数字)3、:在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A 、 B 、 C 、 D 、 E 、F 、G 等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02 s 的交流电源.他经过测量并计算得到打点计时器在打B 、 C 、 D 、 E 、F 各点时物体的瞬时速度如下表:(1)计算F v 的公式为F v = ;(2)根据(1)中得到的数据,以A 点对应的时刻为t=0,作出v -t 图象,并求物体的加速度a= m/s 2 ;(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51 Hz ,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填:偏大、偏小或不变).4、.“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),OA B C D 3.18 6.74 10.6915.05 (单位:cm)得到如图所示的纸带。

图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( )A .实验时应先放开纸带再接通电源B .(S 6一S 1)等于(S 2一S 1)的6倍C .从纸带可求出计数点B 对应的速率D .相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s2.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,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)。

(2)回答下列两个问题:①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。

(填所选物理量前的字母)A.木板的长度lB.木板的质量m 1C.滑块的质量m 2D.托盘和砝码的总质量m 3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 。

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g ).与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小” )。

写出支持你的看法的一个论据:(一)研究匀变速直线运动答案1:答案6;7【或7;6】。

②1.00 m/s 1.20 m/s 。

③“偏大”。

2、 (1) BD (2) ②④⑦ (3) 0.337m/s ,0.393m/s23:(1) Td d v F 1046-= (2) 2/005.0425.0s m a ±=,图略 (3)偏小 4、、C 2.(1)0.495~0.497 (1)①CD ② 天平(3)gm g m m g m 2323)(+-=μ 偏大 纸带与打点计时器之间存在摩擦力 (二)弹簧的弹力与伸长量的关系1、(2011安徽):为了测量某一弹簧的劲度系数,降该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。

实验册除了砝码的质量m 与弹簧长度l 的相应数据,七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、某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,设计了图1所示的实验装置.所用的钩码每只的质量都是30g ,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=9.8m/s 2)砝码质量(g ) 0 30 60 90 120 150弹簧总长(cm ) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79弹力大小(N )⑴试根据这些实验数据在下图给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小F 跟弹簧总长X 之间的函数关系图线.⑵图线跟坐标轴交点的物理意义是:________. ⑶所得图线的物理意义是:________________.⑷该弹簧的劲度k =_________.(保留三位有效数字).3:为了探索弹力和弹簧伸长的关系,李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如下所示图象.从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,而使图象上端成曲线,图象上端成曲线是因为_________________.这两根弹簧的劲度系数分别为_______________和_______________.若要制作一个精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧__________________.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 图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为 .图线不过原点的原因是由于 。

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