1、第1講力學實驗高考命題軌跡年份題號(分值)考點難度2017年卷22題(5分)利用“滴水計時器”研究勻變速直線運動中等卷22題(6分)利用光電門研究斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度、加速度之間關系中等卷22題(6分)驗證力的平行四邊形定則；考查作圖、讀數等中等2016年卷22題(5分)利用落體法驗證機械能守恒定律容易卷22題(6分)探究彈簧的彈性勢能中等卷23題(10分)探究加速度與合外力的關系；作圖及圖象分析中等2015年卷22題(6分)粗測小車通過凹形橋最低點時的速度；由圓周運動最低點的壓力求速度中等卷22題(6分)利用打點計時器測量物塊與斜面間動摩擦因數中等考情分析實驗命題不避熱點、注重

2、陳題翻新；重點實驗頻頻考，其他實驗“輪換”考基于已學過的實驗(包括演示實驗、課外小實驗等)而不局限于考試大綱中要求的實驗變換情景而不偏離主題注重對實驗原理、實驗方法的考查，而非實驗本身新任務、新情景對原理分析、方法選擇、數據處理、誤差分析等能力要求較高平均值法、逐差法、圖象法、列表法、公式法等數據處理方法反復考查，尤其是圖象法、作圖與圖象分析是熱點與亮點知識方法鏈接新課標考試大綱規(guī)定的六個力學實驗中有四個涉及打點計時器：研究勻變速直線運動、探究加速度與力、質量的關系、探究做功和物體速度變化的關系和驗證機械能守恒定律這類實驗的關鍵是要掌握紙帶的分析處理方法，對于紙帶常有以下三大應用：1由紙帶確定

3、時間要區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數點之間的區(qū)別與聯系，便于測量和計算2求解瞬時速度利用做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度如圖1所示，打n點時的瞬時速度vn.圖13用“逐差法”求加速度如圖2所示，a.圖2有些實驗用光電門代替打點計時器來完成瞬時速度和加速度的測量，具體做法如下：(1)求瞬時速度：把遮光條(寬度為d)通過光電門的時間t內的平均速度看做物體經過光電門的瞬時速度，即v.(2)求加速度：若兩個光電門之間的距離為L，則利用速度與位移的關系可求加速度，即a.真題模擬精練1(2017全國卷22)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

4、器”計量時間實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖3(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)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)圖3(1)由圖(b)可知，小車在桌面上是_(填“從右向左”或“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.(結果均保留兩位有效數字)答案(1)從右向左(2)0.19 0.038解析(1)小車在阻力的作用下，做減速運動，由題圖(b)知，從右向左相鄰水滴間的

5、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T s s，所以A點位置的速度為vA m/s0.19 m/s.根據逐差法可求加速度的大小a，解得a0.038 m/s2.2(2017江西鷹潭市一模)某研究學習小組用圖4甲所示的裝置探究加速度與合力的關系裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出現保持鋁箱總質量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量進行多次實驗，得到多組a、F值(F為力傳感器的示數，等于懸掛滑輪繩子的拉力)，不計滑輪的重力圖4(1)某同學根據

6、實驗數據畫出了圖乙所示aF關系圖象，則由該圖象可得鋁箱總質量m_ kg，重力加速度g_ m/s2(結果保留兩位有效數字)(2)當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，圖線_(填選項前的字母)A偏向縱軸B偏向橫軸C斜率逐漸減小 D斜率不變答案(1)0.259.8(2)D解析(1)對鋁箱分析，應有FTmgma，對滑輪應有F2FT，聯立可解得a(mg)Fg，可知圖線的斜率k，解得m0.25 kg，縱軸截距g9.8，解得g9.8 m/s2.(2)對于圖線的斜率k，當砂桶和砂的總質量較大，可知圖線的斜率不變，故選D.3(2017陜西西安市二檢)為了驗證動能定理，某學習小組在實驗室組裝了如圖5甲所示的裝置，現

7、備有下列器材：打點計時器及所需電源、導線、復寫紙、刻度尺、細沙學習小組成員稱量出滑塊的質量為M、細沙和小桶的總質量為m.當滑塊連接上紙帶，讓細線跨過滑輪并懸掛空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài)要完成該實驗，請回答下列問題：圖5(1)要完成本實驗，還缺少的實驗器材是_(2)實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質量應滿足的實驗條件是_實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是_(3)在滿足(1)(2)的條件下，讓小桶帶動滑塊加速運動如圖乙所示為打點計時器所打的紙帶的一部分，圖中A、B、C、D、E是按時間先后順序確定的計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T，相

8、鄰計數點間的距離標注在圖上，當地重力加速度為g，則在B、D兩點間對滑塊用實驗驗證動能定理表達式為_(用題中所給的表示數據的字母表示)答案(1)天平(2)沙和小桶的總質量遠小于滑塊的質量平衡摩擦力(3)mg(x2x3)(x3x4)2(x1x2)2解析(1)根據題意本實驗需要測量滑塊與沙桶質量，所以還缺少的器材是天平(2)根據牛頓第二定律可知當沙和小桶的總質量遠小于滑塊的質量時，細線拉力才近似等于沙和小桶的重力，所以沙和小桶應滿足的實驗條件是沙和小桶的總質量遠小于滑塊的質量，由受力分析可知，為保證細線拉力為滑塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力(3)在B、D兩點間，根據動能定理實驗要驗證的表達式為：

9、mg(x2x3)MvMv而根據勻變速直線運動的推論得知，vB，vD聯立解得：mg(x2x3)(x3x4)2(x1x2)24(2017贛中南五校聯考)圖6甲是“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置圖，下面一些實驗步驟：圖6A用天平測出重物和夾子的質量B把打點計時器用鐵夾固定在放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內C把打點計時器接在交流電源上，電源開關處于斷開狀態(tài)D將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，讓重物靠近打點計時器，處于靜止狀態(tài)E接通電源，待計時器打點穩(wěn)定后釋放紙帶，再斷開電源F用秒表測出重物下落的時間G更換紙帶，重新進行實驗(1)對于本實驗，以上不必要的兩

10、個步驟是_(2)圖乙為實驗中打出的一條紙帶，O為打出的第一個點，A、B、C為從適當位置開始選取的三個連續(xù)點(其它點未畫出)，打點計時器每隔0.02 s打一個點，若重物的質量為0.5 kg，當地重力加速度取g9.8 m/s2，由圖乙所給的數據算出(結果保留兩位有效數字)從O點下落到B點的過程中，重力勢能的減少量為_ J；打B點時重物的動能為_ J.答案(1)AF(2)0.860.81知識方法鏈接1注意橡皮條、彈簧本身的特點，力的特點是不能突變，能的特點是彈簧拉伸和壓縮相同的量勢能相等，在實驗中也會用到2彈簧彈性勢能表達式不需推導和應用，但還是要知道，在驗證性實驗中常用到其結論真題模擬精練5(20

11、17全國卷22) 某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗，將畫有坐標軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上，如圖7(a)所示將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點時，橡皮筋處于原長(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標原點O，此時拉力F的大小可由測力計讀出測力計的示數如圖(b)所示，F的大小為_N. (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點；現使用兩個測力計同時拉橡皮筋，再次將P端拉至O點此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測力計的示數讀出兩個拉力的大小分別為F14.2 N和F25

12、.6 N.()用5 mm長度的線段表示1 N的力，以O為作用點，在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合；圖7()F合的大小為_N，F合與拉力F的夾角的正切值為_若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則答案(1)4.0(2)()見解析圖 ()4.00.05解析(1)由圖(b)可知，F的大小為4.0 N(2)()畫出力F1、F2的圖示，如圖所示()用刻度尺量出F合的線段長約為20 mm，所以F合大小為4.0 N，F合與拉力F的夾角的正切值為tan 0.05.6(2017山東煙臺市模擬)某同學利用圖8所示方法測

13、量一根硬彈簧的勁度系數圖中金屬槽的質量為M，槽中裝有n個質量為m的鐵塊，此時彈簧上端連接的指針指在刻度尺的d0刻度，彈簧下端與刻度尺的零刻度對齊實驗時從槽中每拿出一個鐵塊，指針就沿刻度尺上升d，由此可求出彈簧的勁度系數為_；當把金屬槽和鐵塊全部拿走后彈簧的長度為_(重力加速度為g)圖8答案dd07(2017山西太原市模擬一)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，實驗小組找到一根橡皮筋和一個彈簧測力計，他們進行了如下操作，請將實驗操作和處理補充完整(1)用刻度尺測量橡皮筋的自然長度L20 cm；(2)將橡皮筋一端固定在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉橡皮筋的另一端，測量橡皮筋的長度，記錄測力計

14、的示數，分析數據，得出結論：橡皮筋的彈力與其伸長量成正比，且比例系數為k0.10 N/cm；(3)將橡皮筋的兩端固定在水平面上的A、B兩點，A、B兩點間距為20 cm；(4)將彈簧測力計掛在橡皮筋的中點，用手在水平面內沿垂直方向拉測力計，穩(wěn)定后如圖9甲所示，測得橡皮筋的總長度為40 cm，彈簧測力計的示數如圖乙所示，則讀數為F_ N；圖9(5)根據上述數據可求得橡皮筋此時的彈力FT_ N；(6)在圖甲中根據給出的標度，作出橡皮筋對掛鉤拉力的合力F的圖示；(7)比較F與_(填物理量的符號)的大小是否相等、方向是否相同，即可得出實驗結論答案(4)3.46(3.453.47)(5)2.00(6)如圖

15、所示(7)F8(2017黑龍江哈爾濱市模擬)如圖10所示為彈簧彈射裝置，在內壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個金屬小球1和2(兩球直徑略小于管徑且與彈簧不固連)，壓縮彈簧并鎖定現解除鎖定，則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射按下述步驟進行實驗：圖10用天平測出兩球質量分別為m1、m2；用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點P、Q.回答下列問題：(1)要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有_(已知重力加速度g)A彈簧的壓縮量x；B兩球落點P、Q到對應管口M、N的水平距離x1、x2；C小球直徑；D兩球從管口

16、彈出到落地的時間t1、t2(2)根據測量結果，可得彈性勢能的表達式為Ep_.(3)由上述測得的物理量來表示，如果滿足關系式_，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒答案(1)B(2)(3)m1x1m2x2解析(1)彈簧的彈性勢能等于兩球得到的動能之和，而要求解動能必須還要知道兩球彈射的初速度v0，由平拋運動可知v0，故還需要測出兩球落點P、Q到對應管口M、N的水平距離x1、x2.(2)小球的動能Ekmvm(x)2；故彈性勢能的表達式為Epm1vm2v.(3)由上述測得的物理量來表示，如果滿足關系式m1v1m2v2，即m1x1m2x2，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒知識方法鏈接探

17、究型實驗通?？煞譃閮深悾旱谝活悶橥ㄟ^實驗和實驗數據的分析得出物理規(guī)律；第二類為給出實驗規(guī)律，讓你選擇實驗儀器，設計實驗步驟，并進行數據處理第一類必須在實驗數據上下工夫，根據數據特點，掌握物理量間的關系，得出實驗規(guī)律；第二類必須從已知規(guī)律入手，正確選擇測量的物理量，根據問題聯想相關的實驗模型，確定實驗原理，選擇儀器設計實驗步驟，記錄實驗數據并進行數據處理真題模擬精練9(2017全國卷22)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、光電計時器圖11實驗步驟如下：如圖11(a)，將光電門固定在斜面下端附近：將一擋光片安裝在滑塊

18、上，記下擋光片前端相對于斜面的位置，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

19、3位有效數字)答案(1)vAat(2)52.116.6解析(1)設擋光片末端到達光電門的速度為v，則由速度時間關系可知：vvAat，且聯立解得：vAat；(2)由圖(c)可讀出vA52.1 cm/s，圖線的斜率ka cm/s28.28 cm/s2，即a16.6 cm/s2.10(2017山東日照市一模)裝有拉力傳感器的輕繩，一端固定在光滑水平轉軸O，另一端系一小球，空氣阻力可以忽略設法使小球在豎直平面內做圓周運動(如圖12甲)，通過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小是F1，在最低點時繩上的拉力大小是F2.某興趣小組的同學用該裝置測量當地的重力加速度圖12(1)小明同學認為，實驗中必須測

20、出小球的直徑，于是他用螺旋測微器測出了小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d_ mm.(2)小軍同學認為不需要測小球的直徑他借助最高點和最低點的拉力F1、F2，再結合機械能守恒定律即可求得小軍同學還需要測量的物理量有_(填字母代號)A小球的質量mB輕繩的長度lC小球運動一周所需要的時間T(3)根據小軍同學的思路，請你寫出重力加速度g的表達式_答案(1)5.695(2)A(3)g解答(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為5.5 mm，可動刻度讀數為0.0119.5 mm0.195 mm所以最終讀數為：固定刻度讀數可動刻度讀數5.5 mm0.195 mm5.695 mm.(2)、(3)由牛頓第二定律，在

21、最高點，則有：F1mgm而在最低點，則有：F2mgm再依據機械能守恒定律，則有：mvmv2mgr聯立上式，解得：g因此已知最高點和最低點的拉力F1、F2，小軍同學還需要測量的物理量有小球的質量m，故A正確，B、C錯誤；根據小軍同學的思路，重力加速度g的表達式為g.11(2017山東棗莊市一模)某興趣小組測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數和彈簧壓縮后彈性勢能大小的裝置如圖13所示彈簧左端固定在擋板上，右端被帶有擋光條的小物塊壓至C處現由靜止釋放小物塊，小物塊與彈簧分離后通過P處光電計時器的光電門，最終停在水平面上某點B.已知擋光條的寬度為d，當地重力加速度為g.圖13(1)現測得擋光條通過光電門

22、的時間為t，小物塊停止處到光電門的距離為x，則小物塊通過光電門處的速度v_，小物塊與水平面間的動摩擦因數_(用g、d、t、x表示)(2)若小物塊質量為m，釋放處C到光電門P的距離為x0，則小物塊釋放瞬間彈簧的彈性勢能Ep_(用m、d、t、x、x0表示)答案(1)(2)解析(1)利用平均速度可知通過光電門的速度為：v根據動能定理可知：mgx0mv2解得(2)小物塊從C到靜止利用動能定理可知：Epmg(x0x)00解得Ep12(2017山東淄博市一模)某研究小組設計了一種“用一把尺子測定動摩擦因數”的實驗方案如圖14所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切)，B是質量為m的滑

23、塊(可視為質點)圖14第一次實驗，如圖甲所示，將滑槽末端與桌面右端M對齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點，測出滑槽最高點距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1；第二次實驗，如圖乙所示，將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點，測出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P間的水平距離x2.(1)在第二次實驗中，滑塊在滑槽末端時的速度大小為_(用實驗中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g)(2)(多選)通過上述測量和進一步的計算，可求出滑塊與桌面間的動摩擦因數，下列能引起實驗誤差的是()Ah

24、的測量BH的測量CL的測量Dx2的測量(3)若實驗中測得h15.00 cm、H25.00 cm、x130.00 cm、L10.00 cm、x220.00 cm，則滑塊與桌面間的動摩擦因數為_答案(1)x1(2)BCD(3)0.5解析(1)滑塊在滑槽末端時的速度大小為：v1豎直方向有：Hgt2解得v1x1(2)第一次測的速度為：v1x1，滑塊在水平桌面上運動，由動能定理：mgLmvmv聯立解得：由表達式可知會引起誤差的是B、C、D.(3)根據(2)可知動摩擦因數為代入數據解得：0.5專題規(guī)范練題組1高考真題體驗1(2016全國卷22)某同學用圖1(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計

25、時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz，打出紙帶的一部分如圖(b)所示圖1該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實驗數據和其他題給條件進行推算(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_，打出C點時重物下落的速度大小為_，重物下落的加速度大小為_(2)已測得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；當地重力加速度大小為9.80 m/s2，實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%.由此推算出f為_Hz. 答案(1)(s1s2)(s2s3)(s3s1)

26、(2)40解析(1)由于重物勻加速下落，B點的速度vB等于AC段的平均速度，即vB由于T，故vB(s1s2)同理可得vC(s2s3)勻加速直線運動的加速度a故a (s3s1)(2)重物下落的過程中，由牛頓第二定律可得mgF阻ma由已知條件F阻0.01mg由得a0.99g由得f ，代入數據得f40 Hz2(2016全國卷22)某物理小組對輕彈簧的彈性勢能進行探究，實驗裝置如圖2(a)所示：輕彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一物塊接觸而不連接，紙帶穿過打點計時器并與物塊連接向左推物塊使彈簧壓縮一段距離，由靜止釋放物塊，通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能圖2(1)實驗中涉及到

27、下列操作步驟：把紙帶向左拉直松手釋放物塊接通打點計時器電源向左推物塊使彈簧壓縮，并測量彈簧壓縮量上述步驟正確的操作順序是_(填入代表步驟的序號)(2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結果打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz.由M紙帶所給的數據，可求出在該紙帶對應的實驗中物塊脫離彈簧時的速度為_m/s.比較兩紙帶可知，_(填“M”或“L”)紙帶對應的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大答案(1)(2)1.29M解析(1)根據該實驗操作過程，正確步驟應為.(2)物塊脫離彈簧時速度最大，v m/s1.29 m/s；由動能定理Ekmv2，據紙帶中打點的疏密知M紙帶獲得的最大

28、速度較大，對應的實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能較大3(2016全國卷23)某物理課外小組利用圖3中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關系圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼本實驗中可用的鉤碼共有N5個，每個質量均為0.010 kg.實驗步驟如下：圖3(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑(2)將n(依次取n1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余Nn個鉤碼仍留在小車內；用手按住小車并使輕繩與木板平行釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于

29、其起始位置的位移s，繪制s-t圖象，經數據處理后可得到相應的加速度a.(3)對應于不同的n的a值見下表n2時的s-t圖象如圖4所示；由圖4求出此時小車的加速度(保留2位有效數字)，將結果填入下表.n12345a/(ms2)0.200.580.781.00圖4(4)利用表中的數據在圖5中補齊數據點，并作出a-n圖象從圖象可以看出：當物體質量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比圖5(5)利用a-n圖象求得小車(空載)的質量為_kg(保留2位有效數字，重力加速度取g9.8 ms2)(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是_(填入正確選項前的標號)Aa-n圖線不再是直線Ba-

30、n圖線仍是直線，但該直線不過原點Ca-n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大答案(3)0.39(4)見解析圖(5)0.44(6)B解析(3)因為小車做初速度為零的勻加速直線運動，將圖4中點(2,0.78)代入sat2可得，a0.39 m/s2.(4)根據描點法可得如圖所示圖線(5)根據牛頓第二定律可得nmg(M5m)a，則an，圖線斜率k，可得M0.44 kg(6)若保持木板水平，則小車運動中受到摩擦力的作用，n的數值相同的情況下，加速度a變小，直線的斜率變小繩的拉力等于摩擦力時，小車才開始運動，圖象不過原點，選項B正確4(2015全國卷22)某物理小組的同學設計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點

31、時的速度的實驗所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R0.20 m)圖6完成下列填空：(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖6(a)所示，托盤秤的示數為1.00 kg；(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數如圖(b)所示，該示數為_ kg；(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根據以上數據，可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為_ N；小車通過最低點時的速度大小為_

32、m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2，計算結果保留2位有效數字)答案(2)1.40(4)7.91.4解析(2)由題圖(b)可知托盤秤量程為10 kg，指針所指的示數為1.40 kg.(4)由多次測出的m值，利用求平均值可得m1.81 kg.而模擬器的重力為Gm0g9.8 N，所以小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為FNmgm0g7.9 N；根據徑向合力提供向心力，即7.9 N(1.401.00)9.8 N，解得v1.4 m/s.5(2015全國卷22)某同學用圖7(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分

33、如圖(b)所示，圖中標出了五個連續(xù)點之間的距離 圖7(1)物塊下滑時的加速度a_ m/s2，打C點時物塊的速度v_ m/s；(2)已知重力加速度大小為g，為求出動摩擦因數，還必須測量的物理量是_(填正確答案標號)A物塊的質量 B斜面的高度 C斜面的傾角答案(1)3.251.79(2)C解析根據紙帶數據可知，加速度a3.25 m/s2；打C點時物塊的速度vC1.79 m/s.(2)由牛頓第二定律得加速度agsin gcos ，所以要求出動摩擦因數，還必須測量的物理量是斜面的傾角6(2014新課標卷22)某同學利用圖8(a)所示實驗裝置及數字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質量m的對應關系圖，

34、如圖(b)所示實驗中小車(含發(fā)射器)的質量為200 g，實驗時選擇了不可伸長的輕質細繩和輕質定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到回答下列問題：圖8(1)根據該同學的結果，小車的加速度與鉤碼的質量成_(填“線性”或“非線性”)關系(2)由圖(b)可知，am圖線不經過原點，可能的原因是_(3)若利用本實驗裝置來驗證“在小車質量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應采取的改進措施是_，鉤碼的質量應滿足的條件是_答案(1)非線性(2)存在摩擦力(3)調節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力遠小于小車的質量解析(1)由圖象可知小車

35、的加速度與鉤碼的質量成非線性關系(2)am圖線不經過原點，在m軸上有截距，即掛上小鉤碼后小車加速度仍為零，可能的原因是存在摩擦力(3)本實驗直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則應采取的措施是調節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，鉤碼的質量應滿足的條件是遠小于小車的質量題組2各省市模擬精選7(2017安徽合肥市第一次檢測)利用圖9所示裝置可以做多個力學實驗圖9(1)用此裝置“研究勻變速直線運動”時，_(填“需要”或“不需要”)平衡小車和木板間的摩擦阻力；(2)用此裝置探究“加速度與質量的關系”時，改變小車質量后，_(填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦阻力；(3)用此裝置探究“功與速度變化的關

36、系”，為了盡可能準確，請完成下列填空：不掛鉤碼平衡摩擦力時，小車后面_(填“需要”或“不需要”)固定紙帶；調節(jié)滑輪高度，讓細線與長木板平行；小車質量M_鉤碼質量m(填“遠大于”或“遠小于”)答案(1)不需要(2)不需要(3)需要遠大于8(2017福建廈門市3月質檢)探究“做功和物體速度變化的關系”實驗裝置如圖10甲所示，圖中是小車在1條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形小車實驗中獲得的速度v，由打點計時器所打點的紙帶測出，橡皮筋對小車做的功記為W；實驗時，將木板左端調整到適當高度，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放請回答下列問題：當我們把2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次多次實驗

37、請回答下列問題：圖10(1)除了圖甲中已給出器材外，需要的器材還有：交流電源、_；(2)如圖乙，是小車在某次運動過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列的點，打點的時間間隔為0.02 s，則小車離開橡皮筋后的速度為_ m/s(保留兩位有效數字)(3) 將幾次實驗中橡皮筋對小車所做的功W和小車離開橡皮筋后的速度v進行數據處理，以W為縱坐標，v或v2為橫坐標作圖，其中可能符合實際情況的是_答案(1)毫米刻度尺(2)0.36(3)AD9(2017江西省重點中學盟校第一次聯考)如圖11所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間，與跨過定滑

38、輪的輕質細繩相連的輕質力傳感器能顯示掛鉤處所受的拉力圖11(1)在探究“質量一定，加速度與合外力的關系”時，要使力的傳感器的示數等于小車所受合外力，必須進行的操作是 _.然后保證小車的質量不變，多次向砂桶里加砂，測得多組a和F的值，畫出的aF圖象是_(2)在探究“合外力一定時，加速度與質量的關系”時，先測出小車質量m，再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動，讀出小車在兩光電門之間的運動時間t.改變小車質量m，測得多組m、t的值，建立坐標系描點作出圖線下列能直觀得出“合外力一定時，加速度與質量成反比”的圖線是_(3)如果用精度為0.02 mm的游標卡尺測量遮光片寬度，看到部分刻度如圖12所示，則

39、正確的讀數結果應該是_ cm.圖12答案(1)平衡摩擦力C(2)C(3)1.010解析(1)小車與木板之間存在摩擦力，這樣就不能用繩子的拉力代替合力，所以做實驗首先必須要平衡摩擦力，小車質量m一定時，加速度與合外力F成正比，故C正確；(2)小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運動，位移xat2改變小車質量m，測得多組m、t的值，所以加速度a，位移不變，所以a與t2成反比，“合外力一定時，加速度與質量成反比例”的圖線是C.(3)10 mm0.025 mm10.10 mm1.010 cm10(2017廣東佛山市高三教學質檢一)我們知道滑動摩擦力的大小所遵循的規(guī)律，那么，滾動摩擦力的大小與哪些因素

40、有關呢？對自行車而言，滾動摩擦必定與車輪的輪軸摩擦及路面摩擦都有關，那么，在輪軸摩擦非常小的情況下，對一輛確定的自行車，它與路面間，是否也有一確定的滾動摩擦因數呢？小江同學與他的伙伴們準備用自己的自行車親自測一測為此，小江在自行車上安裝了騎行里程表(如圖13所示，可以在即時顯示瞬時速度的同時，通過啟動按鈕，準確測定運動中任意一段的路程與時間)，小江還準備了一臺體重計(量程足夠大)，并選取了一段平直，很少有機動車行駛的路段，開始了以下的實驗和測量圖13(1)用體重計測量_的質量M；(2)小江先猛踩自行車使其加速，觀察里程表，當車達到某一速度值時，停止踩動踏板，同時啟動里程表測量按鈕，讓自行車自由

41、 “滑行”，直到不能再向前“滑行”時，按停按鈕，記錄自行車在這一過程中的初速度v0和前進的_(填要記錄的物理量及其字母代號)；(3)由此可求得在不計輪軸摩擦及空氣阻力的情況下，自行車在“滑行”過程中所受的滾動摩擦阻力Ff_；(4)小江參照動摩擦因數的計算方法，測得“滾動摩擦因數”k_；(5)由求得的k值是否可判斷k與質量M無關？_(填“是”“否”)，理由是_答案(1)自行車及小江(或自行車和人)(2)路程(位移)x、時間t(3)或(4)或(5)否在相同初速度v0的情況下，小江“滑行”了時間(或位移)t(或x)，換不同質量的同學騎行，“滑行”時間(或位移)可能會不同或答：k(k)式中的x(或t)

42、可能與質量M有關11(2017山東泰安市一模)如圖14所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系圖14(1)實驗必須要求滿足的條件是_A斜槽軌道必須是光滑的B斜槽軌道末端的切線是水平的C入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下D若入射小球質量為m1，被碰小球質量為m2，則m1m2(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程，然后，把被碰小球m1靜置于軌道的末端，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復接下來要完成的必要步驟是_(填選項的符號)A

43、用天平測量兩個小球的質量m1、m2B測量小球m1開始釋放高度hC測量拋出點距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE測量平拋射程、(3)若兩球相碰前后的動量守恒，則其表達式可表示為_(用(2)中測量的量表示)；(4)若m145.0 g、m29.0 g，46.20 cm.則可能的最大值為_ cm.答案(1)BCD(2)ADE (3)m1m2m1(4)77.00解析(1)只要小球每次從同一點由靜止?jié)L下即可，不需要保證斜面光滑，故A錯誤，C正確；小球離開軌道后要做平拋運動，必須保證斜槽末端的切線要水平，故B正確；為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射小球m1的質量需要大于被碰小球m2

44、的質量，故D正確(2)要驗證動量守恒定律，即驗證：m1v1m1v2m2v3，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：m1v1tm1v2tm2v3t，得：m1m1m2，因此實驗中需要測量兩小球的質量、先確定落點的位置再測量出平拋的水平距離，故應進行的步驟為：ADE.(3)根據(2)的分析可知，要驗證動量守恒應驗證的表達式為：m1m1m2；(4)發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球獲得速度最大，根據動量守恒的表達式是：m1v1m1v2m2v3由m1vm1vm2v得機械能守恒的表達式是：m12m22m12聯立解得：v3v1因此最大射程為：sm cm77.00

45、 cm12(2017山東臨沂市一模)如圖15甲所示，為驗證動能定理，某同學設計了如下實驗將一長直木板一端墊起，另一端側面裝一速度傳感器，斜面的傾角為，一滑塊與木板之間的動摩擦因數為，讓該滑塊由靜止從木板上h高處(從傳感器所在平面算起)自由滑下，測出滑塊通過傳感器時的速度v.(重力加速度為g)圖15(1)為驗證動能定理成立，只需驗證h和v滿足函數關系式_即可(用g、表示)(2)該實驗中，用游標卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度為d_ mm，遮光條通過光電門時，顯示時間為t0.002 s，則滑塊通過光電門時的瞬時速度v_ m/s.(3) 讓滑塊分別從不同高度無初速釋放，測出滑塊釋放的初

46、位置到光電門所在平面的的高度h1、h2、h3，讀出滑塊上遮光條每次通過光電門的時間，計算出遮光條每次通過光電門的速度v1、v2、v3.某同學利用測量的數據繪制出了如圖16所示的hv2圖象，并測出該圖線的斜率為k，若該實驗中滑塊和木板之間的摩擦因數未知，則可求出_.(僅用g、k表示)圖16答案(1)h或(gsin gcos )或h(2)5.20或5.252.6或2.625(3)第2講電學實驗高考命題軌跡年份題號(分值)考點難度2017年卷23題(10分)小燈泡伏安特性曲線與電源UI圖象及其交點意義較難卷23題(9分)串并聯電路、電勢分析，測量微安表內阻中等卷23題(9分)歐姆表原理及讀數中等20

47、16年卷23題(10分)組裝由熱敏電阻控制的報警電路，閉合電路歐姆定律中等卷23題(9分)半偏法測電壓表內阻，實物圖連接，電表改裝中等卷22題(5分)研究安培力，實物圖連接中等2015年卷23題(9分)改裝和校準毫安表，器材選擇較難卷23題(9分)半偏法測電壓表內阻，畫電路圖，寫操作步驟較難考情分析基本規(guī)律同“力學實驗”電學實驗在實驗中占有比重相對較大，難度也較力學實驗高，也是大多數同學失分較多的地方無論是源于教材的實驗還是創(chuàng)新的實驗，其實驗原理都基于閉合電路歐姆定律，串并聯電路(部分電路歐姆定律)等基本規(guī)律，所以電路分析才是實驗基礎電表讀數實物圖連接作圖、儀器選擇、誤差分析等基本功要熟練知識

48、方法鏈接1游標卡尺、螺旋測微器的讀數技巧記住兩點：一是所有讀數一定以毫米為單位并注意主尺刻度對應的毫米數，根據結果再變換單位；二是以毫米為單位，小數點后數字分別是，螺旋測微器是3位、20分度和50分度游標卡尺是2位、10分度游標卡尺和毫米刻度尺是1位2電壓表、電流表、多用電表的讀數技巧(1)對電表讀數問題，要先弄清楚電表的精確度，即每小格的數值，再確定估讀的方法，是、還是估讀，明確讀數的小數位數(2)多用電表的使用問題，在弄清其基本原理的基礎上，會選擇測量項目及量程、擋位，能區(qū)分機械調零和歐姆調零的區(qū)別，掌握測量電阻的步驟，此外，會看多用電表表盤，最上排不均勻刻度為測電阻時讀數刻度，讀出表盤刻

49、度后應乘以擋位倍率；中間刻度是均勻的，為測量電壓和電流的讀數刻度，下面三排數字為方便讀數所標注；最下排刻度專為測量2.5 V以下交流電壓所用，一般較少使用3歐姆表的原理(1)歐姆表內有電源，紅表筆與內部電源負極相連，黑表筆與內部電源的正極相連，故其電流方向為“紅表筆流進，黑表筆流出”(2)測電阻的原理是閉合電路歐姆定律當紅、黑表筆短接時，調節(jié)滑動變阻器R0(即歐姆調零)，使靈敏電流計滿偏，Ig，此時中值電阻R中RgR0r，當兩表筆接入電阻Rx時I，電阻Rx與電路中的電流相對應，但不是線性關系，故歐姆表刻度不均勻4歐姆表使用六注意(1)選擋接著調零；(2)換擋重新調零；(3)待測電阻與電路、電源

50、要斷開；(4)盡量使指針指在表盤中間位置附近；(5)讀數之后要乘以倍率得阻值；(6)用完后，選擇開關要置于“OFF”擋或交流電壓最高擋真題模擬精練1(2017全國卷23)圖1(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿偏電流為250 A，內阻為480 .虛線方框內為換擋開關，A端和B端分別與兩表筆相連該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA 擋，歐姆100 擋圖1(1)圖(a)中的A端與_(填“紅”或“黑”)色表筆相連接(2)關于R6的使用，下列說法正確的是_(填

51、正確答案標號)A在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據題給條件可得R1R2_，R4_.(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數為_；若此時B端是與“3”相連的，則讀數為_；若此時B端是與“5”相連的，則讀數為_(結果均保留3位有效數字)答案(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA 1.10 k2.94 V解析(1)當B端與“3”連接時，內部電源與外部電路形成閉合回路，電流從A端流出，故A端與黑色表筆相連接(2)在使用多用電表之前，調整表頭螺絲使電表指針指在表盤左端電流“0”位置，選項A錯誤；使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項B正確；使用電流擋時，電阻R6不在閉合電路中，調節(jié)無效，選項C錯誤(3)根據題給條件可知，當B端與“2”連接時，表頭與R1、R2組