2023年高考二轮复习物理学案14力学实验doc高中物理.docx

(最新原创)2023高考二轮复习物理学案（14）力学实验 一． 专题突破 针对典型精析的例题题型，训练以下习题。 1. 小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如以下列图所示。 ks5u 在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。 实验 次数 不同的 挡光片 通过光电门的时间 （s） 速度 （） 第一次 I 0.23044 0.347 第二次 Ⅱ 0.17464 0.344 第三次 Ⅲ 0.11662 0.343 第四次 Ⅳ 0.05850 0.342 ks5u 那么以下表述正确的选项是 ①四个挡光片中，挡光片I的宽度最小 ks5u ②四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小 ③四次实验中， ks5u 第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 ④四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 ks5u A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 点拨：此题考查光电门。答案：D ks5u 2. 在通用技术课上，某小组在组装潜艇模型时，需要一枚截面为外方内圆的小螺母，如下列图。现需要精确测量小螺母的内径，可选用的仪器有： A.50等分的游标卡尺 B. 螺旋测微器 ①在所提供的仪器中应选用 。 ②在测量过程中，某同学在小螺母中空局部360°范围内选取不同的位置进行屡次测量取平均值的目的是 。 点拨：此题考查游标卡尺与螺旋测微器的区别。①游标卡尺方便地测量内径、外径和深度， ks5u 而螺旋测微器只能测外径应选A；②屡次测量取平均值的目的就是减小偶然误差。 3. 在“探究单摆周期与摆长的关系〞实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的选项是__________（选填“甲〞或“乙〞）。 ks5u （2）实验时，假设摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，那么该单摆的振动周期为 。假设保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，那么该单摆的周期将 (填“变大〞、“不变〞或“变小〞)，图乙中的△t将 (填“变大〞、“不变〞或“变小〞)。 点拨：此题考查探究单摆周期与摆长的关系 ks5u （1）应将待测物体正确地放在测脚中如乙图； （2）单摆1个周期遮光两次；单摆周期与小球质量、大小无关，但假设改用直径变为原小球直径的2倍，周期变大，但遮光时间Δt变大。答案：（1）乙（2）2t0，变大，变大 4. （研究匀变速直线运动）“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)，得到如图8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，以下表述正确的选项是高考资源网 ks5u A．实验时应先放开纸带再接通电源高考资源网 B．(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍高考资源网 C．从纸带可求出计数点B对应的速率高考资源网 D．相邻两个计数点间的时间间隔为0．02s高考资源网 点拨：此题考查研究匀变速直线运动。 在“研究匀变速直线运动〞的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A错。根据相等的时间间隔内通过的位移有，可知(S6一S1)等于(S2一S1)的5倍，B错。根据B点为A与C的中间时刻点有，C对；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s，D错。 ks5u 二． 专题综合 1. （游标卡尺+光电计时器+匀变速直线运动）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。 ks5u 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m； ②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2； ③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 ④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值； ks5u ⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值； ⑥屡次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-关系曲线。 ks5u （1）用测量的物理量完成以下各式（重力加速度为g）： ①斜面倾角的余弦= ； ②滑块通过光电门时的速度v= ； ③滑块运动时的加速度a= ； ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f= ； ks5u （2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如下列图，读得d= 。 解析：(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如下列图① ；根据三角形关系可得到,②根据③根据运动学公式,有,即有；④根据牛顿第二定律,那么有；(2) 在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第1条 ks5u 刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对。 2.（平抛运动+验证机械能守恒）某同学利用如下列图的实验装置验证机械能守恒定律．弧形 ks5u 轨道末端水平，离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s． (1)假设轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2＝　　　　　　(用H、h表示)． (2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示： h(10－１m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 ks5u s2 (10－１ｍ２) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 ks5u 01234567 2 4 6 8 10 12 14 h/10-1m S2/10-1m2 理论 请在坐标纸上作出s2--h关系图． (3)比照实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于〞或“大于〞)理论值 (4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 ． 01234567 2 4 6 8 10 12 14 h/10-1m S2/10-1m2 理论 实验 解析：（1）根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为，由平抛运动知识可求得时间为，可得. （2）依次描点，连线，注 ks5u 意不要画成折线。 （3）从图中看，同一h下的s2值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。 （4）由于客观上，轨道与 ks5u 小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一局部，也会导致实际速率明显小于“理论〞速率（这一点，可能不少同学会考虑不到） ks5u ks5u