1、2018屆高考實驗專題復習力學實驗實驗一研究勻變速直線運動本實驗是力學實驗的重點實驗，是力學實驗的基礎，通過熟練掌握打點計時器的使用，為驗證牛頓運動定律、探究動能定理、驗證機械能守恒定律做好必要的知識和方法上的準備。一、考查重點：（一）打點計時器的使用（二）毫米刻度尺的使用（三）速度和加速度的求解方法二、注意事項1交流電源的電壓及頻率要符合要求2實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要調節(jié)振針的高度和更換復寫紙3開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器4先接通電源，打點計時器工作后，再放開小車，當小車停止運動時及時斷開電源5要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數點，一般在紙帶上每隔四個點取

2、一個計數點，即時間間隔為T0.02×5 s0.1 s6小車另一端掛的鉤碼個數要適當，避免速度過大而使紙帶上打的點太少，或者速度太小，使紙帶上的點過于密集7選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰適當舍棄開頭密集部分，適當選取計數點，弄清楚所選的時間間隔T 8測x時不要分段測量，讀數時要注意有效數字的要求，計算a時要注意用逐差法，以減小誤差實驗二探究彈力和彈簧伸長的關系一、考查重點（一）毫米刻度尺的使用（見實驗一）（二）掌握利用圖象法處理實驗數據，研究兩個物理量之間關系的方法。在物理學中經常用圖象處理物理問題，要特別注意：圖線斜率的意義(或曲線切線斜率的意義)；圖線與縱軸、橫軸交點的物

3、理意義。二、注意事項：1每次增減砝碼測有關長度時，均需保證彈簧及砝碼不上下振動而處于靜止狀態(tài)，否則，彈簧彈力將可能與砝碼重力不相等。2測量有關長度時，應區(qū)別彈簧原長l0，實際總長l及伸長量x三者之間的不同，明確三者之間的關系。3建立平面直角坐標系時，兩軸上單位長度所代表的量值要適當，不可過大，也不可過小。4描線的原則是，盡量使各點落在描畫出的線上，少數點分布于線兩側，描出的線不應是折線，而應是平滑的曲線。5記錄數據時要注意彈力及彈簧伸長量的對應關系及單位盡可能使伸長量在彈性范圍內，同時有足夠大的伸長量，以減小長度測量誤差。實驗三驗證力的平行四邊形定則一、考查重點1彈簧秤的使用 使用彈簧秤應注意

4、：使用前要先調到零點，再用標準砝碼檢查示值是否準確，如不準，可以旋轉卡在彈簧圈的三角形鋼片來改變彈簧的工作圈數，對于示值偏大的，應把三角片向上擰幾圈，減少彈簧的工作圈數，增大勁度系數；對于示值偏小的則采取相反措施。使用時彈簧的伸長方向和所測拉力方向要一致。彈簧、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位卡發(fā)生磨擦。2測量數據的有效數字。J2104型測力計，其刻度是“05?！?，分度值0.1牛，在任意點的示值誤差都不大于0.05牛，因此測量數據的有效數字末位就在精度的同一位，只準確到0.1牛即可，若無估讀，則在百分位上補“0”表示測量的準確度。在實際應用中，還存在分度值為0.2牛的測力計，使用估讀

5、時可以將每1分度分為2等分，若指針超過1等分即超過半格就算1個分度值0.2牛，小于1等分即未超過半格就舍去，這樣的示值誤差也不大于0.05牛，測量數據的有效數字末位就在精度的同一位，若無估讀不需在百分位補“0”。量角器的測量角度值準確到1°即可，由實驗經驗得知：在兩個分力都不小于2牛、分力夾角不大于90°的條件下，用作圖得到的合力F跟實測結果F比較，在方向上相差一般不超過5°，無估讀時在有效數字末位補“0”。3實驗中的物理思想等效替代4.力的圖示彈簧秤測兩個分力的大小和等效合力的大小量角器測量由平行四邊形定則作圖得到的合力F與用一個彈簧秤直接拉出的合力F的夾角刻度

6、尺（或者繪圖三角板）則是作力的方向時畫線和用一定比例長度表示力的大小。作圖要用尖鉛筆，圖的比例要盡量大些，要用嚴格的幾何方法作出平行四邊形，圖旁要畫出表示力的比例線段，且注明每個力的大小和方向。二、注意事項1. 測力計可以/只用一個，分別測出兩個分力，雖然操作較麻煩，但可避免兩個測力計的不一致性帶來的誤差。2. 經驗得知兩個分力F1、F2間夾角越大，用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大，所以實驗中不要把角取得太大，一般不大于90°為最佳。3.橡皮條、細繩、測力計應在同一平面內，測力計的掛鉤應避免與紙面摩擦。4.實驗誤差：用兩個測力計拉橡皮條時，橡皮條、細繩和測力計不在同一個平面內

7、，這樣兩個測力計的水平分力的實際合力比由作圖法得到的合力小。結點O的位置和兩個測力計的方向畫得不準，造成作圖的誤差。兩個分力的起始夾角太大，如大于120°，再重做兩次實驗，為保證結點O位置不變（即保證合力不變），則變化范圍不大，因而測力計示數變化不顯著，讀數誤差大。作圖比例不恰當造成作圖誤差。5. 實驗中易混淆的是：量角器測量的F與F的偏角與不需測量的F1與F2的夾角。易錯的是：由作圖法得到的合力F和單個測力計測量的實際合力F錯亂。易忘的是：忘記檢查測力計的零點，忘了記下用一個彈簧秤測量的實際合力F的大小和方向。實驗四驗證牛頓運動定律一、考查重點1學會用控制變量法研究物理規(guī)律；2掌握

8、利用圖象處理數據的方法二、注意事項1.應用圖像法分析處理數據。2. 為了消除摩擦力對小車運動的影響，必須將木板無滑輪的一端稍微墊高一些，用重力的分力來抵消摩擦力，直到小車不不掛重物時能勻速運動為止。當掛上重物時，只要重物的質量遠小于小車的質量，那么可近似的認為重物所受的重力大小等于小車所受的合外力的大小。實驗五探究動能定理一、考查重點1.了解探究功和速度變化的思路2.學習利用圖像處理數據，并會巧妙轉化坐標二、注意事項(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何驗證？（讓木板有一個微小的傾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；輕推小車使之勻速運動。）(2)如何做到每根橡皮條的功都相等？（使橡皮條完全

9、相同，且伸長量也一樣。）(3)思考紙帶上打點的分布情況，如何計算末速度？（打點之間的距離先增大后不變，通過不變的點間距求末速度。）(4)如何通過圖像處理數據？（將圖像做成直線，有利于判斷物理量間的關系）實驗六驗證機械能守恒定律一、考查重點（1）基本測量工具：米尺；打點計時器（2）實驗原理二、注意事項打點計時器安裝時，必須使紙帶兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。實驗時，需保持提紙帶的手不動，待接通電源，讓打點計時器工作正常后才松開紙帶讓重錘下落，以保證第一個點是一個清晰的點。選用紙帶時應盡量挑選第一、二點間接近2mm的紙帶。(分情況適用)測量下落高度時，者必須從起始點算起，不能搞錯，為了減

10、小測量h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起臺點遠一些，紙帶也不易過長，有效長度可在60cm-800cm之內。因不需要知道動能和勢能的具體數值，所以不需要測量重物的質量。 物理實驗題匯編（力學） 1、 【2017·新課標卷】（5分）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每30 s內共滴下46個小水滴）（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是_（填“從右向左”或

11、“從左向右”）運動的。（2）該小組同學根據圖（b）的數據判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中A點位置時的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2。（結果均保留2位有效數字）【答案】（1）從右向左 （2）0.19 0.037【解析】（1）小車在阻力的作用下，做減速運動，由圖（b）知，從右向左相鄰水滴間的距離逐漸減小，所以小車在桌面上是從右向左運動；（2）已知滴水計時器每30 s內共滴下46個小水滴，所以相鄰兩水滴間的時間間隔為：，所以A點位置的速度為：，根據逐差法可求加速度：，解得a=0.037 m/s2?！究键c定位】勻變速直線運動的研究【名師點睛】注意相鄰水滴間的時間間隔的計算，46

12、滴水有45個間隔；速度加速度的計算，注意單位、有效數字的要求。 2【2017·新課標卷】（6分）某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。實驗步驟如下：如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；當滑塊上的擋光片經過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間t；用s表示擋光片沿運動方向的長度，如圖（b）所示，表示滑塊在擋光片遮住光線的t時間內的平均速度大小，求出；將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與

13、中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復步驟、；多次重復步驟；利用實驗中得到的數據作出t圖，如圖（c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則與vA、a和t的關系式為= 。（2）由圖（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。（結果保留3位有效數字）【答案】（1） （2）52.1 16.3（15.816.8）【考點定位】勻變速直線運動的規(guī)律【名師點睛】此題主要考查學生對勻變速直線運動的基本規(guī)律的運用能力；解題時要搞清實驗的原理，能通過運動公式找到圖象的函數關系，結合圖象的截距和斜率求解未知量。3、物理小組在一次探究活動

14、中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數實驗裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實驗時，在托盤中放入適當的砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點(1)下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點(圖中未標出)，計數點間的距離如圖所示根據圖中數據計算的加速度a_(保留三位有效數字)(2)回答下列兩個問題：為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有_(填入所選物理量前

15、的字母)A木板的長度LB木板的質量m1C滑塊的質量m2D托盤和砝碼的總質量m3E滑塊運動的時間t測量中所選定的物理量時需要的實驗器材是_(3)滑塊與木板間的動摩擦因數_(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)與真實值相比，測量的動摩擦因數_(填“偏大”或“偏小”)解析：(1)“逐差法”求解：s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2 (3)對整體列牛頓第二定律，m3g-m2g=(m2+m3)a答案(1)0495 m/s20497 m/s2(2)CD天平 (3)偏大4、【2017·天津卷】如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒

16、定律。對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_。A重物選用質量和密度較大的金屬錘B兩限位孔在同一豎直面內上下對正C精確測量出重物的質量D用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_。AOA、AD和EG的長度 BOC、BC和CD的長度CBD、CF和EG的長度 DAC、BD和EG的長度【答案】AB BC【

17、考點定位】實驗驗證機械能守恒定律【名師點睛】本題的難點是對實驗原理的理解。5【2017·北京卷】如圖1所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。（1）打點計時器使用的電源是_（選填選項前的字母）。A直流電源 B交流電源（2）實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正確操作方法是_（選填選項前的字母）。A把長木板右端墊高 B改變小車的質量在不掛重物且_（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響。A計時器不打點 B計時器打點（3）接通

18、電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O。在紙帶上依次取A、B、C若干個計數點，已知相鄰計數點間的時間間隔為T。測得A、B、C各點到O點的距離為x1、x2、x3，如圖2所示。實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_，打B點時小車的速度v=_。（4）以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數據作出如圖3所示的v2W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_。根據功與能的關系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是_。（5）假設已經完全消除了摩擦力和其他

19、阻力的影響，若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2W關系的是_。6、 在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出（1）當M與m的大小關系滿足_時， 才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該作a與_的圖象（3）如圖所示（a）為甲同學根據測量數據作出的a-F圖線

20、，說明實驗存在的問題是_（4）乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖線如圖3-4-3（b）所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？解析：從實驗原理入手，對照本實驗的操作要求，弄清各圖象的物理意義，討論實驗中處理數據的方法（1）當M>>m時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤中砝碼的重力（2）因由實驗畫的a-M圖象是一條曲線，難以判定它所對應的函數式，從而難以確定a與M的定量關系所以在實驗中應作圖象而不是a-M圖象來分析實驗結果（3）圖（a）甲同學根據測量數據作出的a-F圖線沒有過原點，圖象交于F軸上一點，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（4）乙、丙同學用同一裝

21、置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖線，兩圖象的斜率不同，說明兩個同學做實驗時的小車及車上砝碼的總質量不同答案：（1）M>>m （2）（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（4）兩小車及車上的砝碼的總質量不同7、如圖甲是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數的實驗裝置，曲面AB與水平面相切于B點且固定帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點，P為光電計時器的光電門，已知當地重力加速度為g（1）利用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d= cm；（2）實驗中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有 ；A小物塊質量m B遮光條通過光電門的時間tC光

22、電門到C點的距離s D小物塊釋放點的高度h（3）為了減小實驗誤差，同學們采用圖象法來處理實驗數據，他們根據（2）測量的物理量，建立圖丙所示的坐標系來尋找關系，其中合理的是 【考點】探究影響摩擦力的大小的因素【分析】（1）游標卡尺的讀數時先讀出主尺的刻度，然后看游標尺上的哪一個刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數；（2）根據題目的敘述，確定實驗的原理，然后確定待測量與摩擦力的公式；（3）根據實驗的原理確定處理實驗數據的方法【解答】解：（1）主尺的刻度：1cm，游標尺上的第12個刻度與主尺的刻度對齊，讀數是：0.05×12=0.60mm，總讀數：10mm+0.60mm=10.60mm=1

23、.060cm；（2）實驗的原理：根據遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時間即可求得滑塊的速度：v=；B到C的過程中，摩擦力做功，根據動能定理得：mgs=0mv2；聯(lián)立以上兩個公式得動摩擦因數的表達式：=；還需要測量的物理量是：光電門P與C之間的距離s，與遮光條通過光電門的時間t，故BC正確，AD錯誤（3）由動摩擦因數的表達式可知，與t2和s的乘積成反比，所以s與的圖線是過原點的直線，應該建立的坐標系為：縱坐標用物理量，橫坐標用物理量s，即B正確，ACD錯誤故答案為：（1）1.060；（2）BC；（3）B8、物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數實驗裝置如圖1所示，打點計時器固定在斜

24、面上滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上加速滑下，如圖1所示圖2是打出紙帶的一段先利用紙帶測出滑塊的加速度a，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，選A、B、C等7個點為計數點，各計數點間均有一個點沒有畫出，各計數點間距離如圖2所示，滑塊下滑的加速度a= m/s2（保留三位有效數字）除了加速度a，為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有 （填入所選物理量前的字母）A木板的長度L B木板的末端被墊起的高度hC木板的質量m1D滑塊的質量m2E滑塊運動的時間t滑塊與木板間的動摩擦因數= （用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）【考點】探究影響摩擦力的大小的因素【分析】（1）由s=aT2可求加

25、速度，對物體受力分析，求合力由牛頓第二定律得摩擦力，由f=N得，夾角由斜面的高、長求出；（2）該實驗采用了“等效替代”的原理，即合力與分力的關系是等效的，要求兩次拉橡皮筋時的形變量和方向是等效的（3）由牛頓第二定律可得摩擦因數【解答】解：x1=5.29cm=0.0529m，x2=5.76cm=0.0576m，x3=6.25cm=0.0625m，x4=6.71cm=0.0671m，x5=7.21cm=0.0721m，x6=7.70cm=0.0770m由x=aT2得：a=3.00m/s2對物體受力分析求合力時，用到斜面的傾角，可由斜面的高、長表示斜面傾角正弦，故還應測量的有木板的長度L和木板的末端

26、被墊起的高度h；故選：AB由牛頓第二定律：mgsinmgcos=ma，解得：，故答案為：3.00；AB；=；9、某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數”的實驗方案如圖示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端開始時小球和滑塊均靜止，剪短細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調整擋板位置，重復以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移x（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為滑塊與斜面間的動摩擦因

27、數為以下能引起實驗誤差的是a滑塊的質量 b當地重力加速度的大小c長度測量時的讀數誤差 d小球落地和滑塊撞擊擋板不同時答案及解析：16.c d【考點】探究影響摩擦力的大小的因素【分析】由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊的運動時間相同，由勻加速運動的位移時間公式和自由落體的位移時間公式即可求得加速度的比值；由牛頓第二定律及幾何關系即可求得滑塊與斜面間的動摩擦因數；由的數學表達式就可以知道能引起實驗誤差的因數，還要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時也會造成誤差；【解答】解：由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊的運動時間相同， 由x=at2和H=gt2得：所以=

28、根據幾何關系可知：sin=，cos= 對滑塊由牛頓第二定律得：mgsinmgcos=ma，且a=，聯(lián)立方程解得=由得表達式可知，能引起實驗誤差的是長度x、h、H測量時的讀數誤差，同時要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時也會造成誤差，故選cd故答案為：c d10、如圖為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持 不變，用鉤碼所受的重力作為 ，用DIS測小車的加速度（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出aF關系圖線（如圖所示）分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是 （單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 （A）小車與軌道之間存在摩擦（B）導軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質量太大（D）所用小車的質量太大答案及解析：（1）因為要探索“加速度和力的關系”所以應保持小車的總質量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受外力；（2）由于OA段aF關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mg=Ma得