2016年高三物理二轮 精彩回扣15天 第13天力学实验课件
高考物理二轮复习 第1讲 力学实验课件
其方法是：将长木板的一端垫起适当的高度，让小车 连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去沙和沙桶，给打点 计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀 速运动，故 B 正确．
(2)为了使沙和沙桶的重力等于小车所受的拉力，应 满足 m≪M，故选 C.
(3)实验数据处理可借助图象，充分利用图象斜率、 截距等的物理意义．
题型(一) 基础型实验
【典例 1】 (2017·泰安二模)在“验证牛顿第二定 律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中 砝码的质量用 M 表示，沙和沙桶的质量用 m 表示，小车 的加速度可由小车后拖动的纸带计算出．
(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受 的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长 木板平行．接下来还需要进行的一项操作是________．
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及 沙和沙桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
(2)实验中要进行质量 m 和 M 的选取，以下最合理的 一组是________．
A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、 35 g、40 g
B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、 120 g
则加速度
x4＋x5－x1－x2 a＝ 6T2 ＝
（100＋83－150－133）×0.001
6×0.672
m/s2≈－0.037 m/s2
因此加速度的大小为 0.037 m/s2.
答案：(1)从右向左 (2)0.19 0.037
热点考向 “弹簧、橡皮条”类实验
1．探究弹力和弹簧伸长的关系的操作关键 (1)实验中不能挂过多的钩码，防止弹簧超过弹性限 度． (2)画图象时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标 点落在直线上或均匀分布在直线两侧．
2013年高三物理二轮精彩回扣15天课件：第13天力学实验
•
根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T 为相邻两计数点间的 2．“研究匀变速直线运动”的实验中如何
求加速度？ 时间间隔)求得
x4－x1 x5－x2 x6－x3 a1＝ 、a2＝ 、a3＝ ，再算出 a1、a2、a3 的 32)用 v－t 图象法求加速度 xn＋xn＋1 先根据 vn＝ 求出打第 n 点时纸带的即时速度， 然后 2T 作出 v－t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度．
•(2)注意事项 •①悬吊弹簧时让它自然下垂，另外要记住测 量弹簧的原长L0； •②每改变一次拉力的大小就需要做一次测量 记录．为了探究弹力和弹簧伸长的关系，要 尽可能多测几组数据，以便在坐标纸上能描 出更多的点； •③实验时拉力不要太大，以免弹簧被过分拉 伸，超出它的弹性限度； •④在坐标纸上尝试描画一条平滑曲线时，要 顺着各点的走向来描，描出的点不一定正好 在曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致
• 6．“探究加速度与力、质量的关系”实验 中如果力F是变化的可以吗？实验中是如何 做到使F为合外力的？ • 答案 (1)理论上可以，但具体实验中无 法操作；若F变化，其产生的a也是变化的， 我们就无法用纸带测出． • (2)实验中首先平衡摩擦力，后取小车质 量M远远大于砂桶质量m；在具备以上两条 件的前提下，才使得砂桶所受重力等于小车 受到的拉力(即合外力)．
• 8．“验证机械能守恒定律”实验中纸带上 的第1个点的速度不为零或纸带上只有中间 部分点迹清晰，这种情况下如何由纸带来验 证机械能守恒定律？
答案 (1)方法一 任取两点计算 ①任取两点 A、B 测出 hAB，算出 ghAB. 1 2 1 2 ②算出 vB－ vA的值． 2 2 1 2 1 2 ③在实验误差允许的条件下，若 ghAB＝ vB－ vA，则验证 2 2 了机械能守恒定律．
高考物理三轮测试：13 力学实验含解析
训练13 力学实验1．(12分)(2016·天津卷)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．(1)实验中，必要的措施是________．A ．细线必须与长木板平行B ．先接通电源再释放小车C ．小车的质量远大于钩码的质量D ．平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出)．s 1＝3.59 cm ，s 2＝4.41 cm ，s 3＝5.19 cm ，s 4＝5.97 cm ，s 5＝6.78 cm ，s 6＝7.64 cm.则小车的加速度a ＝________m/s 2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝________m/s.(结果均保留两位有效数字)解析：本题主要考查研究匀变速直线运动规律实验、纸带数据处理及其相关知识点，意在考查学生对研究匀变速直线运动规律实验操作的掌握情况和数据处理能力．(1)利用长木板、小车、打点计时器等研究匀变速直线运动规律，在实验中，必要的措施是：细线必须与长木板平行；先接通电源，再释放小车；不需要平衡摩擦力，不需要满足小车的质量远大于钩码的质量．因此正确选项是AB.(2)由Δx ＝aT 2，T ＝0.10 s 和逐差法可得小车的加速度a ＝(s 4－s 1)＋(s 5－s 2)＋(s 6－s 3)9T 2＝0.80 m/s 2.利用匀变速直线运动在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打点计时器打出B 点时小车的速度v B ＝s 1＋s 22T＝0.40 m/s. 答案：(1)AB (2)0.80 0.402．(12分)(1)用游标为20分度的卡尺测量某物体的长度如图甲所示，由图可知其长度为________mm.(2)用螺旋测微器测量某物体的直径如图乙所示，由图可知其直径为________mm.解析：(1)根据游标卡尺的读数方法，读数为50 mm ＋3×0.05 mm ＝50.15 mm(2)根据螺旋测微器的读数规则，读数为4.5 mm ＋20.0×0.01 mm ＝4.700 mm答案：(1)50.15 (2)4.7003．(14分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，实验装置如图所示．所用每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度L 0，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L .(实验时弹簧没有超出弹性限度)(1)某同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中，请作出F—L图线．(2)由图线可得该弹簧的劲度系数k＝________N/m.解析：(1)做一条直线，使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在两侧．如图所示．(2)弹簧的劲度系数等于图象的斜率，k＝40 N/m.答案：(1)见解析图(2)40(±2)4．(14分)图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置．实验操作如下：(1)弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，测量________并记录为F.(2)弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置(如图甲)，此时需记下结点O的位置和两测力计的示数F1、F2以及________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)某同学已在图乙纸上作出F1、F2的图示，请根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F′.(4)改变两细线的夹角，重复做几次实验．若F的方向近似在________方向上，且大小近似等于F，则平行四边形定则得以验证．解析：(1)只挂重物M于测力计A上，测量重物M的重力．(2)用测力计B拉结点O，平衡后应记录O点的位置、两测力计的示数F1、F2以及Oa、Ob、Oc三段细线的方向．(3)用作图法求出F1、F2的合力如图所示．(4)通过多次重复实验，只要F ′的方向近似在Oc 方向上，且大小近似等于F ，则力的平行四边形定则得以验证．答案：(1)M 的重力 (2)细线Oa 、Ob 、Oc 的方向 (3)见解析图 (4)细线Oc5．(16分)某同学用图示装置来验证机械能守恒定律．质量均为M 的物体A 、B 通过细绳连在一起，物体B 上放置质量为m 的金属片C ，在其正下方h 处固定一个圆环，P 1、P 2是相距为d 的两个光电门．释放后，系统由静止开始运动，当物体B 穿过圆环时，金属片C 被搁置在圆环上，数字计时器测出物体B 通过P 1、P 2的时间为t .(1)物体B 刚穿过圆环后的速度v ＝________.(2)实验中验证下面________(填正确选项的序号)等式成立，即可验证机械能守恒定律；A ．mgh ＝12M v 2 B ．mgh ＝M v 2C ．mgh ＝12(2M ＋m )v 2 D ．mgh ＝12(M ＋m )v 2 (3)本实验中的测量仪器除了图中器材和刻度尺、电源外，还需要________．解析：(1)根据平均速度等于瞬时速率，则有：物体B 刚穿过圆环后的速度v ＝d t. (2)由题意可知，系统A 、B 、C 减小的重力势能转化为系统增加的动能，得：mgh ＋Mgh－Mgh ＝12(2M ＋m )v 2，得：mgh ＝12(2M ＋m )v 2，故选C. (3)由mgh ＝12(2M ＋m )v 2知除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要天平测出金属片的质量．答案：(1)d t(2)C (3)天平 6．(16分)用如图所示实验装置测量滑块A 与木板间的动摩擦因数．长木板水平固定，细线跨过定滑轮与滑块A 、重锤B 相连．将细线拉直，测出B 离地面的高度h ，将重锤从h 高处静止释放，B 落地后，测出A 在木板上滑动的距离x ；改变B 释放高度重复实验，实验数据如下表所示．实验次数 1 2 3 4 5 6h /cm 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0x /cm 14.7 22.4 30.3 37.6 44.9 52.4(1)A B ＝112.0 cm ，木板的长度l ＝98.0 cm ，要达到实验目的，以上四个量中没有必要测量的是________(用物理量的符号表示)．(2)作出x 随h 变化的图象．(3)由图象并结合(1)中所测数值求得滑块与木板间的动摩擦因数为________．解析：(1)由题意可知，B 距地面的高度h ，A 在木板上滑行的距离x ，A 、B 的质量m A 、m B .从静止释放让它们运动到B 着地，根据动能定理得m B gh －μm A gh ＝12(m A ＋m B )v 2① 从B 着地到A 停在木板上，根据动能定理得12m Av 2＝μm A g (x －h )② 由①②解得μ＝m B h (m A ＋m B )x －m B h③ 可知没有必要测量L 和l .(2)作出x 随h 变化的图象如图所示．(3)由③得x ＝(1＋μ)m B μ(m A ＋m B )h 根据数学知识得到图象中直线的斜率k ＝(1＋μ)m B μ(m A ＋m B )由图得k ≈1.5代入数据得(1＋μ)×1μ(3＋1)＝1.5 解得μ＝0.2答案：(1)L 、l (2)见解析图 (3)0.27．(16分)探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒定律， 实验装置如图1所示．在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值．小球半径、摆线的质量和摆动过程中摆线长度的变化可忽略不计．实验过程如下：(1)测量小球质量m ，摆线长L .(2)将小球拉离平衡位置某一高度h 处无初速度释放，在传感器采集的数据中提取最大值为F ，小球摆到最低点时的动能表达式为________(用上面给定物理量的符号表示)．(3)改变高度h ，重复上述过程，获取多组摆动高度h 与对应过程的拉力最大值F 的数据，在F —h 坐标系中描点连线如图2所示．(4)通过描点连线，发现h 与F 成线性关系，可证明小球摆动过程中机械能守恒．(5)根据F —h 图线中数据，可知小球质量m ＝________kg ，摆线长L ＝________m(计算结果保留两位有效数字，重力加速度g ＝10 m/s 2)．答案：(2)12(F －mg )L (5)0.10 0.80。
高考物理二轮复习专题三功和能第13课时力学实验(二)
第13课时力学实验(二)1．在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：图1A．让小球多次从__________释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图1中a、b、c、d所示。
B．按实验原理图安装好器材，注意__________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的运动轨迹。
(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
(2)上述实验步骤的合理顺序是__________。
(3)已知图中小方格的边长L＝1.25 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________(用L、g表示)，其值是________。
(取g＝9.8 m/s2)解析(1)这种方法，需让小球重复同一个平抛运动多次，才能记录出小球的一系列位置，故必须让小球每次由同一位置静止释放。
斜槽末端切线水平，小球才会做平抛运动。
(3)由Δx＝aT2得两点之间的时间间隔T＝Lg，所以小球的初速度v0＝2LT＝2Lg代入数据得v0＝0.70 m/s。
答案(1)同一位置静止斜槽末端切线水平 (2)BAC(3)2Lg0.70 m/s2．(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动。
如图2所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一个小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。
这个实验( )图2A ．只能说明上述规律中的第①条B ．只能说明上述规律中的第②条C ．不能说明上述规律中的任何一条D ．能同时说明上述两条规律(2)做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动一段时间后着地。
一架相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片，如图3所示。
已知汽车长度为3.6 m ，相邻两次曝光的时间间隔相等，第三个像是刚好着地的时刻，由照片可以推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为______m/s ，高台离地面的高度为______m 。
高三物理二轮 精彩回扣15天 第15天力与运动课件
②万有引力等于重力GRM2m＝mg 或（RG＋Mhm）2＝mgh 又叫黄
金代换．
• 5．宇宙速度
• (1)第一宇宙速度(环绕速度)：卫星环绕地 球表面运行的速度，也是绕地球做匀速圆周 运动的最大速度，又是卫星的最小发射速度 v1＝7.9 km/s.
• (2)第二宇宙速度(脱离速度)：使卫星挣脱 地球引力束缚的最小发射速度，v2＝11.2 km/s.
• 图2
• (1)证明：若滑块最终停在小车上，滑块 和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关， 是一个定值．
• (2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ＝0.2， 滑块质量m＝1 kg，车长L＝2 m，车速v0＝4 m/s，取g＝10 m/s2，当滑块放到车面中点的 同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的 恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下， 恒力F大小应该满足什么条件？
• 三、力与物体的曲线运动
• 1．曲线运动的条件和研究方法
• (1)物体做曲线运动的条件：F合(或a)与v 不共线．
• (2)曲线运动的研究方法：运动的合成与 分解，已知分运动的位移、速度和加速度求 合运动的位移、速度和加速度，用平行四边 形定则．
2．平抛(类平抛)运动 (1)速度规律：vyv＝x＝gtv0 x＝v0t (2)位移规律： y＝12gt2
•(3)注意要点
•①研究对象的受力图，通常只画出根据性质命名的力，不 要把按效果分解的分力或合力分析进去，受力图完成后再 进行力的合成或分解．
•②区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时， 这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当 把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要 画在受力图上．
(考前倒计时) 第15天(5月23日) 力与运动
高考物理二轮复习 专题五第13课时 力学实验复习课件
a
＝
Sn＋1＋Sn＋2＋…＋S2n－（S1＋S2＋…＋Sn） （nT）2
求
解．
3．验证力的平行四边形定则
例3在“探究共点力合成规律”的实验中，某同学经
历了以下实验步骤： A．在白纸上按比例作出两个力 F1 和 F2 的图示，根
据平行四边形定则作图求出合力 F； B．只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋拉同样长度； C．记下两个测力计 F1 和 F2 的读数，并且记录它们
【考查目标】知道两种打点计时器都是计时仪器， 它们的工作电压不同，留下点迹的机理不同．
【分析与解答】电磁打点计时器使用交流电源， 4～6 V，记录时间，当电源频率为 50 Hz 时，打点周 期为 0.02 s．电火花计时器也使用交流电源，但工作 电压是 220 V．当电源频率为 50 Hz 时，打点周期为 0.02 s.
A．实验时应先接通电源再放开纸带 对应的速率 D．纸带运动的加速度 a＝s20－.12s1
【分析与解答】应先接通电源再放开纸带，A 对； s6－s1＝5aT2，s2－s1＝aT2，所以 s6－s1＝5(s2－s1)，B 错；D 点的对应速率：vD＝s42＋Ts5，C 对；只有在 s2 －s1＝s3－s2＝s4－s3＝s5－s4＝s6－s5 的情况下，a＝ s2－T2s1才是对的，在各个Δs 近似相等的条件下，只能 用逐差法求加速度，a＝
第 13 课时 力学实验
实验基本原理和实验思想方法是实验考查的核 心，实验数据的处理影响实验结论．因此，理解实验 基本原理，掌握实验思想方法，恰当处理实验数据， 是新课标实验考查的要点．
力学实验中，研究匀变速直线运动，探究弹力与 弹簧伸长的关系，验证力的平行四边形定则，验证牛 顿运动定律，探究动能定理，验证机械能守恒定律属 于必考范围，用单摆测重力加速度，验证动量守恒定 律属于选考范围．这些实验中，研究匀变速直线运动， 验证牛顿运动定律，探究动能定理，验证机械能守恒 定律考查几率较高．