1、專題十三力學(xué)實(shí)驗(yàn)核心要點(diǎn)回扣一、誤差與有效數(shù)字1誤差誤差產(chǎn)生原因大小特點(diǎn)減小方法系統(tǒng)誤差實(shí)驗(yàn)儀器不精確實(shí)驗(yàn)原理不完善實(shí)驗(yàn)方法粗略總是偏大或偏小更新儀器，完善原理，改進(jìn)方法偶然誤差測(cè)量、讀數(shù)不準(zhǔn)確可大可小畫圖象或取平均值2.有效數(shù)字(1)有效數(shù)字的最后一位是測(cè)量者估讀出來的，是偶然誤差的來源(2)從數(shù)的左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字算起，如0.012 5為三位有效數(shù)字二、基本儀器的使用1長度測(cè)量類儀器(1)毫米刻度尺的讀數(shù)：精確到毫米，估讀一位(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：游標(biāo)尺/mm精度/mm測(cè)量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n個(gè)刻線與主尺上的某刻度線正對(duì)時(shí))/mm刻度格數(shù)刻度總長度每小格與1毫米差1090.10.1主尺上

2、讀的毫米數(shù)0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)0.02n (3)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)：測(cè)量值固定刻度整毫米數(shù)半毫米數(shù)可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀)0.01 mm.2時(shí)間測(cè)量類儀器(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則時(shí)間間隔為t0.025 s0.1 s.(2)頻閃照相機(jī)：用等時(shí)間間隔獲取圖象信息的方法將物體在不同時(shí)刻的位置記錄下來(3)光電計(jì)時(shí)器：記錄遮光時(shí)間三、兩類力學(xué)實(shí)驗(yàn) 1驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證力的平行四邊形定則，驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2探究性實(shí)驗(yàn)：探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系，探究動(dòng)能定理

3、3兩種實(shí)驗(yàn)過程的比較：類型探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程提出問題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)分析與論證評(píng)估交流與合作實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法1列表法：在記錄和處理數(shù)據(jù)時(shí)，為了簡單而明顯地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系，可將數(shù)據(jù)填寫在適當(dāng)?shù)谋砀裰?，即為列表?平均值法：把在同一狀態(tài)下測(cè)定的同一個(gè)物理量的若干組數(shù)據(jù)相加求和，然后除以測(cè)量次數(shù)3作圖法：用作圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡便，有取平均值的效果由圖線的斜率、截距、包圍的面積等可以研究物理量之間的關(guān)系考點(diǎn)1螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第66頁)品真題感悟高考考題統(tǒng)計(jì)五年

4、1考：2013年卷T22(1)考情分析1以實(shí)驗(yàn)填空的形式考察測(cè)量儀器的使用和讀數(shù)2考察以基礎(chǔ)題為主，考察頻次略低3易誤認(rèn)為螺旋測(cè)微器無須估讀，而游標(biāo)卡尺需要估讀而出錯(cuò)4注意區(qū)分三類游標(biāo)卡尺的精度1(游標(biāo)卡尺的讀數(shù))(2013卷T22(1)測(cè)量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖131所示，其讀數(shù)為_cm.圖131【解析】d0.9 cm120.05 mm0.9 cm0.060 cm0.960 cm.【答案】0.960釋疑難類題通法1螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要估讀，以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后必須為3位，同時(shí)注意固定刻度上的半刻度是否露出，如第1題中圖丁半刻度線露出，圖甲、乙、丙沒露出2游標(biāo)

5、卡尺不估讀，以毫米為單位，10分度卡尺，小數(shù)點(diǎn)后只有1位；20分度和50分度卡尺，小數(shù)點(diǎn)后有2位3注意題目要求的單位是否為mm，若不是則要先以mm為單位讀數(shù)，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)轭}目要求的單位第1、2題中毫米和厘米各半對(duì)考向高效速練.專題十三力學(xué)實(shí)驗(yàn)物理第一部分專題整合突破考向1螺旋測(cè)微器的讀數(shù)1(2016成都檢測(cè))用螺旋測(cè)微器測(cè)不同規(guī)格的金屬絲的直徑，示數(shù)如圖132所示由圖可讀出金屬絲的直徑為圖甲_mm圖乙_cm圖丙_mm圖丁_cm.甲乙丙丁圖132【解析】根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)值固定刻度值可動(dòng)刻度0.01 mm，讀出甲、乙、丙、丁四圖的讀數(shù)值分別是10.002(13) mm、0

6、.536 5(46) cm、9.205(46) mm、0.570 0 cm【答案】10.002 0.536 59.2050.570 0考向2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)2某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)定四個(gè)不同規(guī)格金屬桿的直徑，示數(shù)如圖133甲、乙、丙、丁所示，則該金屬桿直徑分別為甲圖：_mm乙圖：_cm丙圖：_cm丁圖：_mm. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】甲乙丙丁圖133【解析】根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)值主尺整毫米數(shù)值對(duì)齊格數(shù)精度(mm)，讀出甲、乙、丙、丁四圖的讀數(shù)值分別是甲圖：d4 mm100.02 mm4.20 mm乙圖：d12 mm40.05 mm12.20 mm1.220 cm丙圖：d11 mm50.1 m

7、m11.5 mm1.15 cm丁圖：d5 mm50.05 mm5.25 mm.【答案】4.201.2201.155.25考點(diǎn)2力學(xué)基本實(shí)驗(yàn)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第67頁)品真題感悟高考考題統(tǒng)計(jì)五年3考：2017年卷T222016年卷T22、卷T22考情分析1“源于課本，不拘泥于課本”一直是高考實(shí)驗(yàn)命題的理念2考查實(shí)驗(yàn)的靈魂原理是重中之重3拘泥于教材實(shí)驗(yàn)，死記硬背不知變通是常見錯(cuò)誤4注重物理規(guī)律在實(shí)驗(yàn)儀器和操作中的實(shí)現(xiàn)條件是解題的關(guān)鍵2(“彈簧”“橡皮條”類實(shí)驗(yàn))(2017卷T22)某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm)的紙貼在桌面上，如

8、圖134(a)所示將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O.此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為_N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)，現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F14.2 N和F25.6 N.()用5 mm長度的線段表示1 N的力，以O(shè)點(diǎn)為作用點(diǎn)，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；

9、圖134()F合的大小為_N，F(xiàn)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(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則【解析】(1)由題給測(cè)力計(jì)示數(shù)可知，讀數(shù)為4.0 N.(2)作圖，F(xiàn)2長度為28 mm，F(xiàn)1長度為21 mm，平行四邊形如圖，量出合力長度約為20 mm，大小代表4.0 N，量出合力箭頭處到y(tǒng)軸距離和所作合力在y軸上投影長度，其比值就是F合與拉力F的夾角的正切值【答案】(1)4.0(2)()如圖所示()4.00.053(“紙帶”類實(shí)驗(yàn))(2016卷T22)某同學(xué)用圖135(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，

10、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(a)(b)圖135該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為_，重物下落的加速度大小為_(2)已測(cè)得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2，實(shí)驗(yàn)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.【解析】(1)重物勻加速下落時(shí)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)

11、律得vBf(s1s2)vCf(s2s3)由s3s12aT2得a.(2)根據(jù)牛頓第二定律，有mgkmgma根據(jù)以上各式，化簡得f代入數(shù)據(jù)可得f40 Hz.【答案】(1)f(s1s2)f(s2s3)f2(s3s1) (2)40(2016卷T22)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：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(diǎn)計(jì)時(shí)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(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能(1)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟：把紙帶向左拉直松手釋放物塊接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源向左推物塊使彈簧壓縮，并測(cè)量彈簧壓縮量上

12、述步驟正確的操作順序是_(填入代表步驟的序號(hào))(2)圖中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz.由M紙帶所給的數(shù)據(jù)，可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為_m/s.比較兩紙帶可知，_(選填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)首先向左推物塊使彈簧壓縮，測(cè)量出彈簧壓縮量，然后把紙帶向左拉直，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再松手釋放物塊，故正確的操作順序是.(2)物塊脫離彈簧后將在光滑水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由M紙帶可知物塊脫離彈簧時(shí)的速度vm/s1.29 m/s.比較M、L兩紙帶，物

13、塊脫離彈簧后在相同時(shí)間內(nèi)的位移M的比L的大，則M紙帶對(duì)應(yīng)的那次實(shí)驗(yàn)中物塊在脫離彈簧后的速度大，即M紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大【答案】(1)(2)1.29M釋疑難類題通法紙帶的三大應(yīng)用1確定時(shí)間要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，為便于測(cè)量和計(jì)算，一般每五個(gè)點(diǎn)(或每隔四個(gè)點(diǎn))取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，這樣時(shí)間間隔為t0.025 s0.1 s.2求瞬時(shí)速度做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度如圖136所示，求紙帶上某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度，只需在這一點(diǎn)的前后各取相同時(shí)間間隔T的兩段位移xn和xn1，則打n點(diǎn)時(shí)的速度vn.圖1363求加速度(1)利用a求解

14、：在已經(jīng)判斷出物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況下，可利用xxn1xnaT2求加速度a.(2)逐差法：圖137a(3)兩段法：把圖137中x1、x2、x3、x4、x5、x6分成時(shí)間相等(均為3T)的兩大段，則由xxaT2得：(x4x5x6)(x1x2x3)a(3T)2，解出的a與上面逐差法結(jié)果相等，但要簡單得多(4)圖象法：由vn，求出相應(yīng)點(diǎn)的速度確定各計(jì)數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)值(v1，T)、(v2,2T)、(vn，nT)畫出vt圖象，圖線的斜率為物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度對(duì)考向高效速練.考向1“紙帶”類實(shí)驗(yàn)3(2017肇慶市二模)小張同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下：如圖138甲所示，

15、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，先打開電源后釋放重物，重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始下落，打出幾條紙帶并選出一條比較理想的紙帶如圖乙所示，在紙帶上取出若干計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，分別用 s1、s2、s3、s4、s5表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率f.圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T_(用f表示)，計(jì)算重力加速度的公式是g_(用f、s2、s5表示)，計(jì)數(shù)點(diǎn)5的速度公式是v5_(用f、s4、s5表示). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】圖138【解析】由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為f，故打下的兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間為，又因?yàn)槊肯噜徲?jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，故圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T；如果用f、s2、s5表示加速度，

16、則s5s2g(52)T23g2，則計(jì)算重力加速度的公式是gf2；則點(diǎn)4的瞬時(shí)速度為v4，又因?yàn)関5v4gT，故代入解之得v5(3s5s4)f/10.【答案】f2(3s5s4)f/10(2017綿陽市模擬)一小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)(1)下列說法正確的有_A平衡摩擦力時(shí)，用細(xì)線一端掛空砝碼盤，另一端與小車相連，將木板適當(dāng)傾斜，使小車在木板上近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)B每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，應(yīng)重新平衡摩擦力C應(yīng)讓砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量D可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力(2)乙圖為實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶

17、的一部分從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出， 用刻度尺分別測(cè)量出A點(diǎn)到B、C、D、E的距離如圖乙，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源上，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)加速度的測(cè)量值a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)某同學(xué)平衡摩擦力后，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，分別測(cè)量出小車的加速度a.以砝碼的重力F為橫坐標(biāo)，以小車的加速度a為縱坐標(biāo)，得如圖丙的aF圖象，則圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是_【解析】(1)平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，使小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，故

18、A錯(cuò)誤每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤應(yīng)讓砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量，故C錯(cuò)誤砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力，故D正確(2)由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T0.1 s，設(shè)A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式xaT2可以求出加速度的大小，得：x3x12a1T 2x4x22a2T 2為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值得：a(a1a2) m/s21.2 m

19、/s2.(3)當(dāng)F0時(shí)，a0.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，這是平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大，即平衡摩擦力過度引起的【答案】(1)D(2)1.2(3)平衡摩擦力過度考向2“彈簧”“橡皮條”類實(shí)驗(yàn)4在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖139甲所示所懸掛鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右的恒定拉力實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長度作出彈簧的長度(x)隨鉤碼個(gè)數(shù)(n)變化的圖象如圖乙所示，則：圖139(1)圖線與x軸的交點(diǎn)的物理意義是_；(2)圖線BC段偏離了直線，其原因是_；(3)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把彈

20、簧水平放置與彈簧豎直懸掛放置相比，優(yōu)點(diǎn)在于_，缺點(diǎn)在于_【解析】(1)圖線與x軸的交點(diǎn)的物理意義表示鉤碼個(gè)數(shù)n0時(shí)彈簧的長度，即為彈簧的原長(2)根據(jù)胡克定律可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與形變量成正比，因此隨著所掛鉤碼的改變，圖象應(yīng)為一條傾斜直線，圖線BC段偏離了直線，說明彈簧的彈力與形變量不成正比關(guān)系，因此其原因?yàn)槌隽藦椈傻膹椥韵薅?3)當(dāng)彈簧豎直放置時(shí)，彈簧實(shí)際自身有重力，會(huì)對(duì)彈簧產(chǎn)生拉力，因此改為水平放置時(shí)可以避免彈簧自身所受重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，但是此時(shí)彈簧與桌面、繩子與滑輪間的摩擦卻不可避免，成為它的缺點(diǎn)【答案】見解析1.(2017高三第二次全國大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)某同學(xué)從學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室

21、里借來兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，在家里做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用完全相同的兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行操作，彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)C，下端用細(xì)線掛一重物G，彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉至水平，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向(1)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針如圖甲所示，由圖可知拉力的大小為_N(本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N)；由實(shí)驗(yàn)作出FA和FB的合力F的圖示(如圖丙所示)，得到的結(jié)果符合事實(shí)的是_(填“乙”或“丙”)(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A理想實(shí)驗(yàn)法B等效替代法C控制變量法 D

22、建立物理模型法(3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，下列解決辦法可行的是_A改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的大小B減小重物M的質(zhì)量C將A更換成量程較小的彈簧測(cè)力計(jì)D改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力方向【解析】(1)由題圖知，彈簧測(cè)力計(jì)A的最小刻度值為0.2 N，讀數(shù)為5.8 N解答用平行四邊形定則求出的合力可以與重力的方向有偏差，但懸掛重物的線應(yīng)該豎直向下，故甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)(2)本實(shí)驗(yàn)中，需要保證單個(gè)拉力的作用效果與兩個(gè)拉力的作用效果相同，即采用了等效替代法(3)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)A超出其量程，則說明彈簧測(cè)力計(jì)B與重物這兩根細(xì)線的力的合力已偏大又由于掛重物的細(xì)線力的方向己確定，所以

23、要么減小重物的重量，要么改變測(cè)力計(jì)B拉細(xì)線的方向，或改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的大小，從而使測(cè)力計(jì)A不超出量程，故C不可行【答案】(1)5.8甲(2)B(3)ABD2.(2016武漢二模)某同學(xué)通過下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)步驟：將彈簧測(cè)力計(jì)固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向如圖所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧測(cè)力計(jì)的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)每次將彈簧示數(shù)改變0.50 N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示測(cè)力計(jì)：F/N00.50

24、1.001.502.002.50l/cml010.9712.0213.0013.9815.05找出中F2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O，橡皮筋的拉力記為FO O.在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖所示用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB.完成下列作圖和填空：(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖中坐標(biāo)紙上畫出Fl圖線，根據(jù)圖線求得l0_cm.(2)測(cè)得OA6.00 cm，OB7.60 cm，則FOA的大小為_N.(3)根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖中作出FOA和FOB的合力F的圖示(

25、4)通過比較F與_的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論【解析】(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線(直線)將各點(diǎn)連接起來，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)如圖甲所示，由圖線可知與橫軸的交點(diǎn)l010.0 cm.甲乙(2)橡皮筋的長度lOAOB13.60 cm，由圖甲可得F1.80 N，所以FOAFOBF1.80 N.(3)利用給出的標(biāo)度作出FOA和FOB的圖示，然后做以FOA和FOB為鄰邊的平行四邊形，其對(duì)角線即為合力F，如圖乙(4)FO O的作用效果和FOA、FOB兩個(gè)力的作用效果相同，F(xiàn)是FOA、FOB兩個(gè)力的合力，所以只要比較F和FOO的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論【答案】(1)如圖甲所示10.

26、0(9.8、9.9、10.1均正確)(2)1.80(1.701.90均正確)(3)如圖乙所示(4)FO O考點(diǎn)3力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第69頁)品真題感悟高考考題統(tǒng)計(jì)五年9考：2017年卷T22、卷T222016年卷T232015年卷T22、卷T222014年卷T22、卷T232013年卷T22、卷T22考情分析1以基本的力學(xué)模型為載體，依托運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2將實(shí)驗(yàn)的基本方法控制變量法，處理數(shù)據(jù)的基本方法圖象法、逐差法，融入實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中3(1)不分析試題的情景，生搬硬套教材實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論是常見錯(cuò)誤(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)要注重實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的器材和數(shù)據(jù)以及物體的受力情況

27、進(jìn)行分析4(實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新)(2017卷T22)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖1310所示實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車在小車運(yùn)動(dòng)過程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖1311記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)圖1310圖1311(1)由圖1311可知，小車在桌面上是_(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖1311的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)到圖1311中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_m/s，加速度大小為_m/s2.(結(jié)果均保留兩

28、位有效數(shù)字)題眼點(diǎn)撥“保持桌面水平用手輕推一下小車”說明小車在桌面上做減速直線運(yùn)動(dòng)；“每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)水滴”說明30 s內(nèi)共有46145個(gè)滴水時(shí)間間隔【解析】(1)小車運(yùn)動(dòng)時(shí)由于摩擦力的作用，速度逐漸減小，滴水計(jì)時(shí)器滴下水滴的間距逐漸變小，因此小車從右向左運(yùn)動(dòng)(2)滴水的時(shí)間間隔T s0.67 s小車運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA m/s0.19 m/s根據(jù)逐差法，共有5組數(shù)據(jù)，舍去中間的一組數(shù)據(jù)，則加速度a m/s20.037 m/s2因此加速度的大小為0.037 m/s2.【答案】(1)從右向左(2)0.190.0375(數(shù)據(jù)處理方法的創(chuàng)新與拓展)(2015卷T22)某物理小組的同

29、學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)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)(a)(b)圖1312完成下列填空：(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖1312(a)所示，托盤秤的示數(shù)為1.00 kg；(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí)，托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示，該示數(shù)為_kg；(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)此過程中托盤秤的最大示數(shù)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(hào)12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最

30、低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為_N；小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為_m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】【解析】(2)題圖(b)中托盤秤的示數(shù)為1.40 kg.(4)小車經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)托盤秤的示數(shù)為m kg1.81 kg小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為F(m1.00)g(1.811.00)9.80 N7.9 N由題意可知小車的質(zhì)量為m(1.401.00) kg0.40 kg對(duì)小車，在最低點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得F mg解得v1.4 m/s.【答案】(2) 1.40(4) 7.91.41.(2013卷T22)某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究：一輕質(zhì)彈

31、簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖所示向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放；小球離開桌面后落到水平地面通過測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等已知重力加速度大小為g.為求得Ek，至少需要測(cè)量下列物理量中的_(填正確答案標(biāo)號(hào))A小球的質(zhì)量mB小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離sC桌面到地面的高度hD彈簧的壓縮量xE彈簧原長l0(2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek，得Ek_.(3)圖中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的sx圖線從理論上可推出，如果h

32、不變，m增加，sx圖線的斜率會(huì)_(選填“增大”“減小”或“不變”)；如果m不變，h增加，sx圖線的斜率會(huì)_(填“增大”、“減小”或“不變”)由圖中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與x的_次方成正比【解析】(1)小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ekmv，要求得v0需利用平拋知識(shí)，sv0t，hgt2.根據(jù)s、h、g，求得v0s，因此，需測(cè)量小球質(zhì)量m、桌面高度h及落地水平距離s.(2)小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ekmv.(3)彈簧的彈性勢(shì)能EpEkmv.即s2，根據(jù)題給的直線關(guān)系可知，s與x成正比，而Ep與s2成正比，故Ep應(yīng)為x的2次方成正比，則s2x，s x圖線的斜率正比于，如果h不變，m增加，s x圖線的斜率將

33、會(huì)減??；如果m不變，h增加，則s x圖線的斜率會(huì)增大【答案】(1)ABC(2)(3)減小增大22.(2015卷T22)某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)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如圖(b)所示，圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離(a)(b)(1)物塊下滑時(shí)的加速度a_m/s2，打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v_m/s；(2)已知重力加速度大小為g，為求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還必須測(cè)量的物理量是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A物塊的質(zhì)量B斜面的高度C斜面的傾角【解析】(1)物塊沿斜面下滑做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶可得連續(xù)兩段距離之差為0.13 cm，由a得a

34、m/s23.25 m/s2，其中C點(diǎn)速度v m/s1.79 m/s.(2)對(duì)物塊進(jìn)行受力分析如圖，則物塊所受合外力為F合mgsin mgcos ，即agsin gcos 得，所以還需測(cè)量的物理量是斜面的傾角.【答案】(1)3.251.79(2)C熟技巧類題通法力學(xué)實(shí)驗(yàn)的三個(gè)常見創(chuàng)新思路1實(shí)驗(yàn)器材的等效替換是高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要思路之一，從近幾年的高考命題來看，在測(cè)量物體的速度時(shí)常涉及實(shí)驗(yàn)器材的等效替換，如利用光電門替代紙帶來測(cè)量物體的加速度、速度，還有利用閃光照相機(jī)等替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2通過紙帶求出小車的加速度，然后再利用牛頓第二定律求出小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，這是一種實(shí)驗(yàn)結(jié)論的外延，從近幾年

35、的力學(xué)實(shí)驗(yàn)來看，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)論求動(dòng)摩擦因數(shù)是實(shí)驗(yàn)設(shè)置的一個(gè)熱點(diǎn)，且主要出現(xiàn)在兩個(gè)地方，一是伴隨著研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)，二是伴隨著驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)3有一些實(shí)驗(yàn)題雖然在試題的情境上進(jìn)行了創(chuàng)新，但其使用的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)處理方法仍然不變，因此，對(duì)于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的處理，最根本的還是要把其從新情境中抽取出來，發(fā)現(xiàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的相同之處，然后運(yùn)用熟悉的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行處理對(duì)考向高效速練.考向1實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新52017高三第二次全國大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)量角器中心O點(diǎn)和細(xì)線的一個(gè)端點(diǎn)重合，并且固定好；細(xì)線另一端系一個(gè)小球，當(dāng)小球靜止不動(dòng)時(shí)

36、，量角器的零刻度線與細(xì)線重合，在小球所在位置安裝一個(gè)光電門實(shí)驗(yàn)裝置如圖1313所示本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)的物理量有：小球的直徑d，細(xì)線長度L，小球通過光電門的時(shí)間t，小球由靜止釋放時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為 .圖1313(1)除了光電門、量角器、細(xì)線外，實(shí)驗(yàn)室還有如下器材可供選用：A直徑約2 cm的均勻鐵球B直徑約5 cm的均勻木球C天平D時(shí)鐘E最小刻度為毫米的米尺F游標(biāo)卡尺實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)選用了最小刻度為毫米的米尺，他們還需要從上述器材中選擇_(填寫器材前的字母標(biāo)號(hào))(2)測(cè)出小球的直徑為d，小球通過光電門的時(shí)間為t，可得小球經(jīng)過最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_.(3)若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，滿足_，即可驗(yàn)證機(jī)械能

37、守恒定律(用題給字母表示，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)(4)通過改變小球由靜止釋放時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角，測(cè)出對(duì)應(yīng)情況下，小球通過光電門的速度v，為了直觀地判斷機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作_圖象. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】【解析】(1)為了減小空氣阻力的影響，小球應(yīng)該選擇直徑約2 cm的均勻鐵球，測(cè)量小球的直徑要用到游標(biāo)卡尺，故選擇AF.(2)小球通過光電門的平均速度可視為小球經(jīng)過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，為v.(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv2mg(1cos )，即v2g(2Ld)(1cos )，若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，此式成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(4)由v2g(2Ld)(1cos )變形得v2g(2Ld)g(2Ld)cos

38、 ，為了直觀地判斷機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作v2cos 圖象【答案】(1)AF(2)(3)v2g(2Ld)(1cos )(4)v2cos 考向2實(shí)驗(yàn)器材的等效與替換6為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機(jī)械能損失)，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不等的小球，按下述步驟做實(shí)驗(yàn)：用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1m2.圖1314按照如圖1314所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平將一斜面BC連接在斜槽末端先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置將小球m2放在斜槽末端點(diǎn)B處，讓小球m1

39、從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF.根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn)(2)用測(cè)得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_，則說明碰撞中動(dòng)量是守恒的(3)用測(cè)得的物理量來表示，只要再滿足關(guān)系式_，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞【解析】(1)小球的落點(diǎn)位置跟平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小有關(guān)，碰后，小球m1的速度較小，m2的速度較大，所以m1的落點(diǎn)是圖中的D點(diǎn)，

40、m2的落點(diǎn)是圖中的F點(diǎn)(2)設(shè)碰前小球m1的速度為v0，碰撞后m1的速度為v1，m2的速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，它們應(yīng)該滿足關(guān)系式m1v0m1v1m2v2.設(shè)斜面傾角為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有tan ，所以vt，而t，所以v.本題中，要驗(yàn)證m1v0m1v1m2v2成立，只需要驗(yàn)證m1m1m2成立(3)要驗(yàn)證兩個(gè)小球的碰撞是彈性碰撞，即要再驗(yàn)證m1vm1vm2v成立，而平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度v，所以v2L，故需要再滿足關(guān)系式m1LEm1LDm2LF.【答案】(1)DF(2)m1m1m2(3)m1LEm1LDm2LF考向3數(shù)據(jù)處理方法的創(chuàng)新與拓展7(2017卷T22)某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的

41、平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器(a) (b)圖1315實(shí)驗(yàn)步驟如下：如圖1315(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?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間t；用s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)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(shí)間內(nèi)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位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟；多次重復(fù)步驟；利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出 t圖，如圖1316所示圖1316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(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則與vA、a和t的關(guān)系式為_.(2)由圖1316可求得，vA_cm/s，a_cm/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【解析】(1)是t時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，vA為t時(shí)間內(nèi)的初速度，根據(jù)速度公式得vAavAt.(2)由vAt可知，圖13-16中圖線與軸的交點(diǎn)為vA，圖線的斜率為.將圖線延長可知，vA52.1