新高考物理二轮复习课件：第1部分 专题6 第1讲 力学实验
第一部分 专题整合突破 专题六 物理实验
第1讲 力学实验
[高考统计·定方向] (教师授课资源)
考点
考向
1.“纸带”类实验
2019·全国卷Ⅰ T22 2019·全国卷Ⅱ T22 2017·全国卷Ⅰ T22 2017·全国卷Ⅱ T22 2015·全国卷Ⅱ T22
五年考情汇总 从近五年的高考命题 可以看出： 1．全国卷的 2 个实验 题中，大多数情况下第 1 个为力学实验，且难 度较低。
质量 M 远大于钩码质量 m 时，绳子的拉力 F＝mg；根据 Fx＝12Mv2 知，小车的速度 v 是通过纸带数据算出来的，所以还需要直接测量 的物理量是实验过程中小车发生的位移。选用题图乙中方案实验时， 弹簧测力计的读数大小等于小车所受合外力的大小，所以小车质量 M 不需要远大于钩码的质量 m。(3)题图甲方案中，随着钩码质量的 增加，不能一直保证小车的质量 M 远大于钩码质量 m 这一条件，所 以对比题图甲、乙中的两套方案，题图乙中方案比较好。
(3)对比图甲、图乙中的两套方案，你认为比较好的是图________ 中方案(选填“甲”或“乙”)。
[解析] (1)由于两方案都是探究小车所受合外力与动能变化的 关系，题图甲中方案要使钩码的重力可被视为小车所受的合外力， 题图乙方案中弹簧测力计读数大小可作为小车所受的合外力，所以 在实验操作前都要进行平衡摩擦力这一重要步骤。(2)选用题图甲中 方案实验时，由牛顿第二定律知 F＝Ma＝MMm＋gm＝1＋mgMm，在小车
创 新 实 2016·全国卷Ⅱ T22
验
2016·全国卷Ⅰ T22Biblioteka 2016·全国卷Ⅲ T23
2015·全国卷Ⅰ T22
3．复习力学实验时，应重视对实 验原理的理解及常规的数据处理 方法，如图象法、图表法的应用。 4．对于“弹簧、碰撞类”实验， 近几年考查的虽然不多，但仍应引 起足够重视。
考点一
“纸带”类实验(5年5考)
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使 θ＝30°。接通电源， 开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重 复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示。图中的点为计数点(每 两个相邻的计数点间还有 4 个点未画出)。重力加速度为 9.80 m/s2。 可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留 2 位小 数)。
乙
丙
(3)平衡摩擦力后，以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a
为纵坐标，画出的 a-F 图象是一条过原点的直线，如图丙所示，若
直线的斜率为 k，则小车的质量为________。(用 k 表示)
[解析] (1)在平衡摩擦力后，根据优化后的实验装置，小车所受 的合外力即为绳中拉力的 2 倍，而绳中拉力通过弹簧测力计得出， 因此，不需要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M。(2)两计 数点间还有四个计时点没有画出，说明相邻两计数点间的时间间隔 为 t＝0.1 s，根据逐差法 Δx＝xm－xn＝(m－n)at2，可得 a＝
2.“橡皮条、弹簧、碰 2018·全国卷Ⅰ T22
撞”类实验
2017·全国卷Ⅲ T22
2．考查的热点包括 “纸带类”实验和 “力学创新实验”。 “纸带类实验”中多 为利用纸带求加速度， “创新实验中”多为 实验目的创新。
2019·全国卷Ⅲ T22
2018·全国卷Ⅰ T23
3. 力 学 2018·全国卷Ⅲ T22
考向 1 用“逐差法”求加速度
1．(易错题)某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度大小， 某次实验得到的一段纸带如图乙所示，O、A、B、C、D 为相邻的五 个点，测得 OA＝5.5 mm、OB＝14.9 mm、OC＝28.3 mm、OD＝45.3 mm，打下相邻两个点的时间间隔为 0.02 s。
(a) (b)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(选填“从右向左”或 “从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车 运动到图(b)中 A 点位置时的速度大小为____________m/s，加速度大 小为________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
甲
(1) 在 平 衡 摩 擦 力 后 ， 根 据 优 化 后 的 实 验 装 置 ， 实 验 中 ________(选填“一定要”或“不需要”)保证砂和砂桶的质量 m 远 小于小车的质量 M。
(2)某同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还 有四个计时点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为 50 Hz 的 交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留三 位有效数字)。
x6＋x5＋x4－9t2x3＋x2＋x1，代人数据得 a＝2.00 m/s2。(3)平衡摩擦力 后，小车所受的合外力为 2F，根据牛顿第二定律有 2F＝Ma，所以 小车的质量为 M＝2aF＝2k。
[答案]
(1)不需要
(2)2.00
2 (3)k
考向 2 测定瞬时速度
3．(2019·山东泰安二模)某物理兴趣小组要做“探究动能定理” 的实验，他们在实验室设计了如图甲、乙所示的两套实验方案来探 究小车所受合外力与小车动能变化的关系。A 为打点计时器，B 为弹 簧测力计，小车的质量和钩码(或小桶)的质量分别用 M、m 表示。
(b)
[解析] (1)对铁块受力分析，由牛顿第二定律有 mgsin θ－ μmgcos θ＝ma，解得 μ＝gsgincoθs－θ a。(2)两个相邻计数点之间的时间 间隔 T＝5×510 s＝0.10 s，由逐差法和 Δx＝aT2，可得 a＝1.97 m/s2， 代入 μ＝gsgincoθs－θ a，解得 μ＝0.35。
到题图(b)中 A 点位置时的速度大小为 vA＝0.121×7＋0.06.7133 m/s≈0.19
m/s。根据逐差法，共有 5 组数据，舍去中间的一组数据，则加速度
a
＝
x4＋x5－x1－x2 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。
[解析] 根据题述，物块加速下滑，在 A、B、C、D、E 五个点 中，打点计时器最先打出的是 A 点。根据刻度尺读数规则可读出，B 点对应的刻度为 1.20 cm，C 点对应的刻度为 3.15 cm，D 点对应的刻 度为 5.85 cm，E 点对应的刻度为 9.30 cm，AB＝1.20 cm，BC＝1.95
[解析] (1)和重物相连接的一端为打点的起点，点比较密集。(2) 由逐差法可得 g＝BC2－T2OA＋2 CD2－T2AB＝OD－4T22OB≈9.69 m/s2。(3)产 生误差的其他原因有：纸带与限位孔之间有阻力或受空气阻力的影 响。
[答案] (1)O (2)9.69 (3)纸带与限位孔之间存在较大阻力(合 理即可)
1．(2019·全国卷Ⅰ·T22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的 长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸 带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸 带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出。在 A、B、 C、D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是________点。在打出 C 点时物块的速度大小为________m/s(保留 3 位有效数字)；物块下 滑的加速度大小为________m/s2(保留 2 位有效数字)。
[答案] (1)平衡摩擦力 (2)远大于 小车在两个速度间发生的 位移(其他合理表述也正确) 不需要 (3)乙
4．(2019·安徽皖南八校联考)利用图甲实验装置验证机械能守恒 定律。实验操作步骤如下，请将步骤 B 补充完整：
A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着先________，打点计时器在纸 带上打下一系列的点；
(1)为了使图甲中钩码的重力可被视为小车所受的合外力，图乙 中弹簧测力计读数大小可被视为小车所受合外力的大小，在实验操 作前都要进行________这一重要步骤。
(2)若选用图甲中方案实验，小车的质量 M 与钩码质量 m 间的关 系应满足 M________m(选填“远大于”、“远小于”或“相等”)， 实验中除了纸带上的数据，还需要直接测量的物理量是__________。 若选用图乙中方案进行实验，则小车质量 M 与小桶质量 m 间的关系 ________(选填“需要”、“不需要”)与图甲中方案条件相同。
cm，CD＝2.70 cm，DE＝3.45 cm。两个相邻计数点之间的时间 T＝ 5×510 s＝0.10 s，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均 速度等于中间时刻的瞬时速度可得，打出 C 点时物块的速度大小为 vC＝BC2＋TCD≈0.233 m/s。由逐差法可得 a＝CD＋DE－4T2AB＋BC， 解得 a＝0.75 m/s2。
[答案]
gsin θ－a (1) gcos θ
(2)0.35
1．由纸带确定时间 要区别打点计时器(打点周期为 0.02 s)打出的点与人为选取的计 数点之间的区别与联系，若每五个点取一个计数点，则计数点间的 时间间隔 Δt＝0.02×5 s＝0.10 s。
2．求解瞬时速度 利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中 间时刻的瞬时速度求打某一点的瞬时速度。如图甲所示，第 n 点的 瞬时速度 vn＝xn＋2Txn＋1。 3．用“逐差法”求加速度 如图乙所示，因为 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，所以 a ＝a1＋a32＋a3＝x4＋x5＋x69－T2x1－x2－x3。
(1) 实 验 时 纸 带 的 ________( 选 填 “O” 或 “D”) 端 和 重 物 相 连 接。
(2)用逐差法算出当地的重力加速度 g＝________m/s2。(结果保 留三位有效数字)
(3)通过查阅资料发现当地的重力加速度标准值为 9.78 m/s2，比 较(2)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差 的其他主要原因可能是_____________________________。(只要求写 出一种原因)
第1讲 力学实验
[高考统计·定方向] (教师授课资源)
考点
考向
1.“纸带”类实验
2019·全国卷Ⅰ T22 2019·全国卷Ⅱ T22 2017·全国卷Ⅰ T22 2017·全国卷Ⅱ T22 2015·全国卷Ⅱ T22
五年考情汇总 从近五年的高考命题 可以看出： 1．全国卷的 2 个实验 题中，大多数情况下第 1 个为力学实验，且难 度较低。
质量 M 远大于钩码质量 m 时，绳子的拉力 F＝mg；根据 Fx＝12Mv2 知，小车的速度 v 是通过纸带数据算出来的，所以还需要直接测量 的物理量是实验过程中小车发生的位移。选用题图乙中方案实验时， 弹簧测力计的读数大小等于小车所受合外力的大小，所以小车质量 M 不需要远大于钩码的质量 m。(3)题图甲方案中，随着钩码质量的 增加，不能一直保证小车的质量 M 远大于钩码质量 m 这一条件，所 以对比题图甲、乙中的两套方案，题图乙中方案比较好。
(3)对比图甲、图乙中的两套方案，你认为比较好的是图________ 中方案(选填“甲”或“乙”)。
[解析] (1)由于两方案都是探究小车所受合外力与动能变化的 关系，题图甲中方案要使钩码的重力可被视为小车所受的合外力， 题图乙方案中弹簧测力计读数大小可作为小车所受的合外力，所以 在实验操作前都要进行平衡摩擦力这一重要步骤。(2)选用题图甲中 方案实验时，由牛顿第二定律知 F＝Ma＝MMm＋gm＝1＋mgMm，在小车
创 新 实 2016·全国卷Ⅱ T22
验
2016·全国卷Ⅰ T22Biblioteka 2016·全国卷Ⅲ T23
2015·全国卷Ⅰ T22
3．复习力学实验时，应重视对实 验原理的理解及常规的数据处理 方法，如图象法、图表法的应用。 4．对于“弹簧、碰撞类”实验， 近几年考查的虽然不多，但仍应引 起足够重视。
考点一
“纸带”类实验(5年5考)
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使 θ＝30°。接通电源， 开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重 复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示。图中的点为计数点(每 两个相邻的计数点间还有 4 个点未画出)。重力加速度为 9.80 m/s2。 可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留 2 位小 数)。
乙
丙
(3)平衡摩擦力后，以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a
为纵坐标，画出的 a-F 图象是一条过原点的直线，如图丙所示，若
直线的斜率为 k，则小车的质量为________。(用 k 表示)
[解析] (1)在平衡摩擦力后，根据优化后的实验装置，小车所受 的合外力即为绳中拉力的 2 倍，而绳中拉力通过弹簧测力计得出， 因此，不需要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M。(2)两计 数点间还有四个计时点没有画出，说明相邻两计数点间的时间间隔 为 t＝0.1 s，根据逐差法 Δx＝xm－xn＝(m－n)at2，可得 a＝
2.“橡皮条、弹簧、碰 2018·全国卷Ⅰ T22
撞”类实验
2017·全国卷Ⅲ T22
2．考查的热点包括 “纸带类”实验和 “力学创新实验”。 “纸带类实验”中多 为利用纸带求加速度， “创新实验中”多为 实验目的创新。
2019·全国卷Ⅲ T22
2018·全国卷Ⅰ T23
3. 力 学 2018·全国卷Ⅲ T22
考向 1 用“逐差法”求加速度
1．(易错题)某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度大小， 某次实验得到的一段纸带如图乙所示，O、A、B、C、D 为相邻的五 个点，测得 OA＝5.5 mm、OB＝14.9 mm、OC＝28.3 mm、OD＝45.3 mm，打下相邻两个点的时间间隔为 0.02 s。
(a) (b)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(选填“从右向左”或 “从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车 运动到图(b)中 A 点位置时的速度大小为____________m/s，加速度大 小为________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
甲
(1) 在 平 衡 摩 擦 力 后 ， 根 据 优 化 后 的 实 验 装 置 ， 实 验 中 ________(选填“一定要”或“不需要”)保证砂和砂桶的质量 m 远 小于小车的质量 M。
(2)某同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还 有四个计时点没有画出)，已知打点计时器使用的是频率为 50 Hz 的 交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留三 位有效数字)。
x6＋x5＋x4－9t2x3＋x2＋x1，代人数据得 a＝2.00 m/s2。(3)平衡摩擦力 后，小车所受的合外力为 2F，根据牛顿第二定律有 2F＝Ma，所以 小车的质量为 M＝2aF＝2k。
[答案]
(1)不需要
(2)2.00
2 (3)k
考向 2 测定瞬时速度
3．(2019·山东泰安二模)某物理兴趣小组要做“探究动能定理” 的实验，他们在实验室设计了如图甲、乙所示的两套实验方案来探 究小车所受合外力与小车动能变化的关系。A 为打点计时器，B 为弹 簧测力计，小车的质量和钩码(或小桶)的质量分别用 M、m 表示。
(b)
[解析] (1)对铁块受力分析，由牛顿第二定律有 mgsin θ－ μmgcos θ＝ma，解得 μ＝gsgincoθs－θ a。(2)两个相邻计数点之间的时间 间隔 T＝5×510 s＝0.10 s，由逐差法和 Δx＝aT2，可得 a＝1.97 m/s2， 代入 μ＝gsgincoθs－θ a，解得 μ＝0.35。
到题图(b)中 A 点位置时的速度大小为 vA＝0.121×7＋0.06.7133 m/s≈0.19
m/s。根据逐差法，共有 5 组数据，舍去中间的一组数据，则加速度
a
＝
x4＋x5－x1－x2 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。
[解析] 根据题述，物块加速下滑，在 A、B、C、D、E 五个点 中，打点计时器最先打出的是 A 点。根据刻度尺读数规则可读出，B 点对应的刻度为 1.20 cm，C 点对应的刻度为 3.15 cm，D 点对应的刻 度为 5.85 cm，E 点对应的刻度为 9.30 cm，AB＝1.20 cm，BC＝1.95
[解析] (1)和重物相连接的一端为打点的起点，点比较密集。(2) 由逐差法可得 g＝BC2－T2OA＋2 CD2－T2AB＝OD－4T22OB≈9.69 m/s2。(3)产 生误差的其他原因有：纸带与限位孔之间有阻力或受空气阻力的影 响。
[答案] (1)O (2)9.69 (3)纸带与限位孔之间存在较大阻力(合 理即可)
1．(2019·全国卷Ⅰ·T22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的 长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑，打出的纸 带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，纸 带上标出的每两个相邻点之间还有 4 个打出的点未画出。在 A、B、 C、D、E 五个点中，打点计时器最先打出的是________点。在打出 C 点时物块的速度大小为________m/s(保留 3 位有效数字)；物块下 滑的加速度大小为________m/s2(保留 2 位有效数字)。
[答案] (1)平衡摩擦力 (2)远大于 小车在两个速度间发生的 位移(其他合理表述也正确) 不需要 (3)乙
4．(2019·安徽皖南八校联考)利用图甲实验装置验证机械能守恒 定律。实验操作步骤如下，请将步骤 B 补充完整：
A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着先________，打点计时器在纸 带上打下一系列的点；
(1)为了使图甲中钩码的重力可被视为小车所受的合外力，图乙 中弹簧测力计读数大小可被视为小车所受合外力的大小，在实验操 作前都要进行________这一重要步骤。
(2)若选用图甲中方案实验，小车的质量 M 与钩码质量 m 间的关 系应满足 M________m(选填“远大于”、“远小于”或“相等”)， 实验中除了纸带上的数据，还需要直接测量的物理量是__________。 若选用图乙中方案进行实验，则小车质量 M 与小桶质量 m 间的关系 ________(选填“需要”、“不需要”)与图甲中方案条件相同。
cm，CD＝2.70 cm，DE＝3.45 cm。两个相邻计数点之间的时间 T＝ 5×510 s＝0.10 s，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均 速度等于中间时刻的瞬时速度可得，打出 C 点时物块的速度大小为 vC＝BC2＋TCD≈0.233 m/s。由逐差法可得 a＝CD＋DE－4T2AB＋BC， 解得 a＝0.75 m/s2。
[答案]
gsin θ－a (1) gcos θ
(2)0.35
1．由纸带确定时间 要区别打点计时器(打点周期为 0.02 s)打出的点与人为选取的计 数点之间的区别与联系，若每五个点取一个计数点，则计数点间的 时间间隔 Δt＝0.02×5 s＝0.10 s。
2．求解瞬时速度 利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中 间时刻的瞬时速度求打某一点的瞬时速度。如图甲所示，第 n 点的 瞬时速度 vn＝xn＋2Txn＋1。 3．用“逐差法”求加速度 如图乙所示，因为 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，所以 a ＝a1＋a32＋a3＝x4＋x5＋x69－T2x1－x2－x3。
(1) 实 验 时 纸 带 的 ________( 选 填 “O” 或 “D”) 端 和 重 物 相 连 接。
(2)用逐差法算出当地的重力加速度 g＝________m/s2。(结果保 留三位有效数字)
(3)通过查阅资料发现当地的重力加速度标准值为 9.78 m/s2，比 较(2)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差 的其他主要原因可能是_____________________________。(只要求写 出一种原因)
合集下载
高考物理二轮复习专题六物理实验1力学实验ppt课件
2.纸带的处理方法 (1)由纸带确定时间 要区别打点计时器(打点周期为 0.02 s)打出的点与人为选取的计 数点之间的区别与联系，若每五个点取一个计数点，则计数点间的 时间间隔 Δt＝0.02×5 s＝0.10 s.
(2)求解瞬时速度 利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时 刻的瞬时速度求打某一点的瞬时速度．如图甲所示，第 n 点的瞬时 速度 vn＝xn＋2Txn＋1.
[规律方法]——知规律 握方法 利用光电门求瞬时速度和加速度的方法 有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的 测量，具体做法如下： (1)求瞬时速度：把遮光条(宽度为 d)通过光电门的时间 Δt 内的 平均速度看作物体经过光电门的瞬时速度，即 v＝Δdt. (2)求加速度：若两个光电门之间的距离为 L，则利用速度与位 移的关系可求加速度，即 a＝v222－Lv21.
平行四边形定则；等.
考向一 以游标卡尺或螺旋测微器为测量工具的力学实验
[知识必备]——提核心 通技法
1．游标卡尺的读数
刻度 格数
游标尺 刻度总长 每小格与 1 度(mm) 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
主尺上读的毫米数＋
专题六 物理实验 物理
三年考情分析
三年考题
考查内容
Ⅰ卷22T 测加速度
201 9
Ⅱ卷22T
测动摩擦因数
Ⅲ卷22T 测加速度
Ⅰ卷22T
测弹簧的劲度 系数
201 Ⅱ卷23T 测动摩擦因数
8
Ⅲ卷22T
测人的反应时 间
核心素养 科学态度 科学态度
证据
高考物理二轮突破课件1-6-1力学实验
规 范
记 忆
大段，则由
x2－x1＝aT2 得(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，
解 题
解出的 a 与上面逐差法结果相等，但却要简单的多． (4)图
象法
提
热 点 盘 点
①由 vn＝xn＋2Txn＋1，求出相应点的速度．
能 专 训
②画出 v-t 图象，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
基
规
础
范
记
解
忆
题
[二轮备考讲义]
提
热
能
点
专
盘
训
点
[二轮备考讲义] 第一部分 专题六 第1讲 第1页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
基
规
础
范
记
解
忆
题
第一部分 二轮知识专题大突破
提
热
能
点
专
盘
训
点
[二轮备考讲义] 第一部分 专题六 第1讲 第2页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
热 点 盘
可得 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，
提 能 专 训
点
所以 a＝a1＋a32＋a3＝x4＋x5＋x69－T2x1－x2－x3
[二轮备考讲义] 第一部分 专题六 第1讲 第25页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
(3)两段法
ห้องสมุดไป่ตู้基 础
把上面 x1、x2、x3、x4、x5、x6 分成时间相等(均为 3T)的两
记 忆
距计算小车加速度的表达式为____________．
解 题
高考物理二轮复习 第1讲 力学实验课件
尝试解答： 解析：(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的 合外力，需要平衡摩擦力，
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．
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．
高考物理二轮复习第一部分专题整合专题六物理实验第讲力学实验课件.ppt
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
2019-9-11
谢谢关注
2
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)×0.01 mm。
二、时间测量类仪器
1．打点计时器
计时器种类 工作电源电压 打点间隔
电磁打点计时 交流 50 Hz,4 V～
答案 1.055 20 25
2019-9-11
谢谢关注
13
[规律总结]
游标卡尺、螺旋测微器的读数方法
1．游标卡尺的读数方法：由主尺读出整毫米数 l0， 从游标卡尺上读出与主尺上某一刻度对齐的格数 n，则
测量值(mm)＝(l0＋n×精确度)mm。注意：①游标卡尺 的精确度一般为游标卡尺上总刻数的倒数。②游标卡尺
2019-9-11
谢谢关注
18
图 6－1－5
(1)为了探究匀变速直线运动的规律，该同学所取的
计时点个数________(填字母序号)。
A．偏少
B．偏多
C．合适
2019-9-11
谢谢关注
19
(2)若小车是做匀变速直线运动，由该同学所测的实 验数据，请你帮他求出：打 C 点时小车的瞬时速度 vC ＝______m/s，小车的加速度 a＝________m/s2，AB 的距离 应为________cm，打 A 点时小车的瞬时速度 vA＝ ________m/s。(计算结果保留三位有效数字)
2019-9-11
图 6－1－6
谢谢关注
23
(2)乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获 得如图 6－1－7 所示的两条纸带①和②。纸带________ 的 加 速 度 大 ( 填 “①” 或 “②”) ， 其 加 速 度 大 小 为 ________。
届高考物理二轮复习第一部分专题6第一讲力学实验精品PPT课件
【答案】 (1)竖直 (2)静止 L3 1 mm (3)Lx (4)4.9 10
1.实验原理
(1)如图6－1－5所示，结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F1 与F2的合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F′使结点仍到O点， 则F′必与F1和F2的合力等效．
(2)以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F，比较F′与F的大小和 方向，以验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．
(2)由纸带求运动物体加速度的方法 ①用“逐差法”求加速度 根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2，(T为相邻两计数点间的时间间 隔)求得a1＝x43－T2x1、a2＝x53－T2x2、a3＝x63－T2x3，再算出a1、a2、a3的平均 值即可得到物体运动的加速度． ②用v－t图象法求加速度 先根据vn＝xn＋2Txn＋1求出打第n点时纸带的即时速度，然后作出v－t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度．
表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用 刻度尺的最分度为________．
(3)图6－1－4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“L0”或“Lx”)．
(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9.8 m/s2)
(2012·广东高考)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L0；弹簧下端挂 上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度 依次记为L1至L6.数据如下表.
1.实验原理
(1)如图6－1－5所示，结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F1 与F2的合力必与橡皮条拉力平衡，改用一个拉力F′使结点仍到O点， 则F′必与F1和F2的合力等效．
(2)以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F，比较F′与F的大小和 方向，以验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则．
(2)由纸带求运动物体加速度的方法 ①用“逐差法”求加速度 根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2，(T为相邻两计数点间的时间间 隔)求得a1＝x43－T2x1、a2＝x53－T2x2、a3＝x63－T2x3，再算出a1、a2、a3的平均 值即可得到物体运动的加速度． ②用v－t图象法求加速度 先根据vn＝xn＋2Txn＋1求出打第n点时纸带的即时速度，然后作出v－t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度．
表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用 刻度尺的最分度为________．
(3)图6－1－4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“L0”或“Lx”)．
(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9.8 m/s2)
(2012·广东高考)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L0；弹簧下端挂 上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度 依次记为L1至L6.数据如下表.
高考物理二轮专题复习篇课件：专题6第1讲力学实验及创新
可得
a
＝
Δx T2
＝
9.60－4.050－.124.05－1.00×10－2 m/s2＝2.50 m/s2。
[答案] (1)1.065 6.862(6.861～6.864) (2)2.50
易错提醒：(1)区别“计时点和计数点” ①计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，打点计时器所用 电源的频率为 50 Hz 时，打下两相邻点间的时间间隔为 0.02 s； ②计数点是人们根据需要选择的一定数目的点，两个相邻计数 点间代表的时间间隔由选择点的个数而定。
[典例 1] (1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一工件的直 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。
甲
乙
(2) 图 丙 为 “ 研 究 匀 变 速 直 线 运 动 规 律 ” 实 验 中 获 得 的 一 条 纸 带，已知打点计时器的打点频率为 50 Hz，采用逐差法求得加速度的 大小 a＝________ m/s2。(结果保留 2 位小数)
(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使 θ＝30°。接通电源， 开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重 复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示。图中的点为计数点(每 两个相邻的计数点间还有 4 个点未画出)。重力加速度为 9.80 m/s2。 可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留 2 位小 数)。
x1 x2 x3 x4 10.76 15.05 19.34 23.65
(1)根据所给数据，可知物块下滑时的加速度大小 a＝________ m/s2，物块通过 D 点时的速度大小 v＝______ m/s。(结果均保留 3 位有效数字)
高考物理二轮复习专题六第一讲力学实验与创课件
12/8/2021
(2)橡皮筋总长 l＝OA＋OB＝13.60 cm，根据 F－l 图线，可读出橡皮筋长 度 l＝13.60 cm 时的拉力为 1.80 N. (3)利用给出的标度作出 FOA 和 FOB 的图示，然后以 FOA 和 FOB 为邻边作 平行四边形，对角线即为合力 F′，如图所示． (4)若 F′与 FOO′在误差范围内大小相等、方向相同，就表明力的平行四边形定则是正确 的． [答案] (1)见解析图 10.0(9.8、9.9、10.1 均正确) (2)1.80(1.70～1.90 均正确) (3)见解析图 (4)FOO′
乙
12/8/2021
完成下列作图和填空： (1)利用表中数据在坐标纸上画出 F－l 图线，根据图线求得 l0＝________cm.
(2)测得 OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则 FOA 的大小为________N.
12/8/2021
(3)根据给出的标度，在图中作出 FOA 和 FOB 的合力 F′的图示．
12/8/2021
(3)改变钩码质量，读出对应的力传感器的示数 F 和遮光条通过光电门的时间 t，该同学 已经将实验中的数据描入了图丙所示 F－t12坐标系中，请用平滑的曲线将各点连接起来． (4)若图丙中所作的 F－t12图象的斜率为 k，设 AB 间的距离为 s，当遮光条的宽度为 d 时， 则滑块和遮光条的总质量为 M＝________． 解析：(1)由图知第 6 条刻度线与主尺对齐，d＝2 mm＋6×0.05 mm＝2.30 mm. (2)实验时，将滑块从 A 位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间 t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．根据运动学 公式得：若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是位置 A 到光电门的距离 L.
(2)橡皮筋总长 l＝OA＋OB＝13.60 cm，根据 F－l 图线，可读出橡皮筋长 度 l＝13.60 cm 时的拉力为 1.80 N. (3)利用给出的标度作出 FOA 和 FOB 的图示，然后以 FOA 和 FOB 为邻边作 平行四边形，对角线即为合力 F′，如图所示． (4)若 F′与 FOO′在误差范围内大小相等、方向相同，就表明力的平行四边形定则是正确 的． [答案] (1)见解析图 10.0(9.8、9.9、10.1 均正确) (2)1.80(1.70～1.90 均正确) (3)见解析图 (4)FOO′
乙
12/8/2021
完成下列作图和填空： (1)利用表中数据在坐标纸上画出 F－l 图线，根据图线求得 l0＝________cm.
(2)测得 OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，则 FOA 的大小为________N.
12/8/2021
(3)根据给出的标度，在图中作出 FOA 和 FOB 的合力 F′的图示．
12/8/2021
(3)改变钩码质量，读出对应的力传感器的示数 F 和遮光条通过光电门的时间 t，该同学 已经将实验中的数据描入了图丙所示 F－t12坐标系中，请用平滑的曲线将各点连接起来． (4)若图丙中所作的 F－t12图象的斜率为 k，设 AB 间的距离为 s，当遮光条的宽度为 d 时， 则滑块和遮光条的总质量为 M＝________． 解析：(1)由图知第 6 条刻度线与主尺对齐，d＝2 mm＋6×0.05 mm＝2.30 mm. (2)实验时，将滑块从 A 位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间 t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．根据运动学 公式得：若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是位置 A 到光电门的距离 L.
高三物理二轮复习课件 专题6 第1讲 力学实验
专
考
究小车所受合外力与小车动能变化的关系。A 为打点计时器，B 为弹
题 限
时
点 簧测力计，小车的质量和钩码(或小桶)的质量分别用 M、m 表示。
集 训
二
返 首 页
34
考
考
点
点
一
三
专
考
题
限
时
点
集
训
二
返 首 页
35
(1)为了使图甲中钩码的重力可被视为小车所受的合外力，图乙
考 中弹簧测力计读数大小可被视为小车所受合外力的大小，在实验操 考
点
个点，测得 OA＝5.5 mm、OB＝14.9 mm、OC＝28.3 mm、OD＝45.3
时 集
训
二 mm，打下相邻两个点的时间间隔为 0.02 s。
返 首 页
24
考
考
点
点
一
三
专
考
题
限
时
点
集
训
二
返 首 页
25
(1) 实 验 时 纸 带 的 ________( 选 填 “O” 或 “D”) 端 和 重 物 相 连
一 在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小 三
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) 专
考
题
记录了桌面上连续的 6 个水滴的位置。(已知滴水计时器每 30 s 内共
限 时
点
集
滴下 46 个小水滴)
训
二
返 首 页
13
考
考
点
点
一
三
(a)
专
考
题
限
高三物理二轮复习 专题6 第1讲力学实验课件
2．设物体做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律 有：一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速 度，即用 vn＝sn＋2Tsn＋1，可求出各点(或计数点)的瞬时速度，把 得到的瞬时速度值连同对应的时刻标在 v－t 图象上，图象是一 条倾斜的直线，直线的斜率等于加速度的大小。
3．判断物体做匀变速直线运动的方法是：若相邻两计数 点之间的距离满足 Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝恒量 (aT2)，说明物体做匀变速直线运动。
[答案]
0.86
s4＋s5＋s6－s1－s速度为 vA＝0.86m/s，加速度的表 达式为 a＝s4＋s5＋s69－T2s1－s2－s3，代入数据可得加速度。
探究弹力和弹簧伸长量的关系
实验原理 利用弹簧悬挂重物静止时，弹簧的弹力跟重物所受的重力 大小相等，只要测出每次悬挂重物的重力大小F和弹簧伸长的 长度x，建立F－x坐标，描点作图，即可探究。 主干整合 1．实验中一定要在弹性限度内，不能挂过 多的钩码，使弹簧超过弹性限度，损坏弹簧。
若无法再做实验，可由以上信息推知： ①相邻两计数点的时间间隔为________s； ② 打 C 点 时 物 体 的 速 度 大 小 为 ________m/s( 取 2 位 有 效 数 字)； ③物体的加速度大小为______(用sA、sB、sD和f表示)
[解析] 相邻两个计数点之间有 5 个时间间隔，故时间为 0.1s，C 点的速度 vc＝sD－2t sB，t＝5T＝0.1s 得 vC＝2.5m/s
主干整合 1．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的 区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点， 这样时间间隔 Δt＝0.02×5 秒＝0.1 秒。 2．求瞬时速度方法：利用物体做匀变速运动在一段时间内 的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。如图所示，求打某一点 的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔 T 的两段 位移 sn 和 sn＋1，则打 n 点时的速度 vn＝sn＋2Tsn＋1。
高考物理二轮复习第一部分专题六实验第讲力学实验PPT课件
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材 是________。(填正确答案标号)
A．米尺 B．秒表 C．光电门 D．天平 (2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答：________________ __________________________________________________________________ ________________________________________________________。
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
3．(2019·全国卷Ⅲ)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力 加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由 下落的时候拍照。已知相机每间隔 0.1 s 拍 1 幅照片。
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
4．(2018·全国卷Ⅰ)如图 a，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托 盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有 一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
答案 A 0.233 0.75
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
解析 物块加速下滑，因此打点间距逐渐增大，故先打出 A 点。 打 C 点时物块的速度大小 vC＝x2BTD＝5.85－21×.200.1×10－2 m/s≈0.233 m/s。 物块下滑的加速度大小 a＝xCE2－Tx2AC＝9.30－3.150－.223.15×10－2 m/s2＝0.75 m/s2。
A．米尺 B．秒表 C．光电门 D．天平 (2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答：________________ __________________________________________________________________ ________________________________________________________。
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
3．(2019·全国卷Ⅲ)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力 加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由 下落的时候拍照。已知相机每间隔 0.1 s 拍 1 幅照片。
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
4．(2018·全国卷Ⅰ)如图 a，一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托 盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有 一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
答案 A 0.233 0.75
高考物理二轮复习第一部分专题六实 验第讲 力学实 验PPT课 件
解析 物块加速下滑，因此打点间距逐渐增大，故先打出 A 点。 打 C 点时物块的速度大小 vC＝x2BTD＝5.85－21×.200.1×10－2 m/s≈0.233 m/s。 物块下滑的加速度大小 a＝xCE2－Tx2AC＝9.30－3.150－.223.15×10－2 m/s2＝0.75 m/s2。