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2023年高考二轮复习物理学案14力学实验doc高中物理.docx
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2023 年高 二轮 复习 物理学 14 力学 实验 doc 高中物理
(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

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