2020高考物理大二轮复习课件:专题七 第16讲 力学实验及创新 .pptx
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1、专题七 物理实验,高考试题统计与命题预测,第16讲 力学实验及创新,1,2,1.(2019全国卷)如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等。回答下列问题: (1)铁块与木板间动摩擦因数= (用木板与水平面的夹角、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)。,1,2,(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角使=30。接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。重力加速度为
2、9.80 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为 (结果保留2位小数)。,1,2,1,2,2.(2017全国卷)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。 实验步骤如下: 如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑; 当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t;,1,2,用s表示挡光片沿运动方向的长度(如图(b)所示), 表示滑块在挡光片遮住光线的t时间内的平均速度大小,求出 ; 将另一挡
3、光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤、; 多次重复步骤; 利用实验中得到的数据作出 -t图,如图(c)所示。,1,2,完成下列填空: (1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则 与vA、a和t的关系式为 = 。 (2)由图(c)可求得,vA= cm/s,a= cm/s2。(结果保留3位有效数字),考点1,考点2,考点3,“纸带”类实验 例1(2017全国卷)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻
4、推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴),考点1,考点2,考点3,(1)由图(b)可知,小车在桌面上是 (填“从右向左”或“从左向右”)运动的。 (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为 m/s,加速度大小为 m/s2。(结果均保留2位有效数字),审题,考点1,考点2,考点3,解析:(1)轻推小车,由于阻力小车做减速运动,相同时间内位移逐渐减小,故小车由右向左运动。 答案:(1)从右向左 (2)0.19 0.037,考点1
5、,考点2,考点3,方法归纳1.用打点计时器的实验 力学实验中用到打点计时器的实验有:探究小车速度随时间变化的规律、探究动能定理、验证牛顿运动定律、验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律。 2.两个关键点 (1)区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。 (2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源,打点稳定后,再释放纸带。,考点1,考点2,考点3,3.纸带数据的处理方法,考点1,考点2,考点3,对应训练 1.(2019山东德州模拟)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验
6、证机械能守恒定律,频闪仪每隔0.05 s闪光一次,如图所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示。(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字),考点1,考点2,考点3,(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= m/s。 (2)从t2到t5时间内,重力势能增加量Ep= J,动能减少量Ek= J。 (3)在误差允许的范围内,若Ep与Ek近似相等,即可验证机械能守恒定律。由上述计算得Ep Ek(选填“”“”或“=”),造成这种结果的主要原因是 。,考点1,考点2,考点3,答案:(1)3.48 (2)1.24 1.28 (3) 存
7、在空气阻力,考点1,考点2,考点3,2.(2019江西南昌二模)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示。一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始向右运动,在纸带上打出一系列小点。,考点1,考点2,考点3,(1)图乙中给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算滑
8、块的加速度a= m/s2(保留三位有效数字)。 (2)为测量动摩擦因数,还需要测量的物理量有 (填入所选物理量前的字母) A.木块的长度L B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t (3)滑块与木板间的动摩擦因数= (用上述物理量的符号表示,重力加速度为g),考点1,考点2,考点3,考点1,考点2,考点3,“橡皮条、弹簧、碰撞”类实验 例2(2019辽宁大连模拟)将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互
9、垂直,如图甲所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。,甲,乙,考点1,考点2,考点3,(1)由图甲可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为 N和 N。 (2)在如图乙所示的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。 (3)图丙中a、b两图是两位同学得到的实验结果,其中哪一个图符合实际? ;若合力测量值F是准确的,则F与F有误差的原因可能有哪些? 。,考点1,考点2,考点3,解析:(1)弹簧测力计的最小刻度为0.1 N,读数时应估读一位,所以读数分别为2.50 N和4.00 N。 (2)取一个小方格的边长表示0.50 N,作出两个力及它们的合力如图所示。,(3)F是用一个弹簧测力计拉橡皮筋所得
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