【高考解碼】2016屆高三物理二輪復習教學案+提升練習：專題八物理實驗

1、高考導航力學實驗題注重對基本儀器的讀數(shù)、儀器的正確使用、實驗方法的應用以及數(shù)據(jù)的處理和實驗誤差分析的考查電學實驗題以電阻測量為中心考查學生處理設計型電學實驗以及利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的能力，近5年的高考中，重點實驗重點考，重復考，在重復中出新近兩年有加強對力、電綜合的設計型實驗考查的趨勢以紙帶和打點計時器為背景的力學實驗、與電阻測量有關的電學實驗仍然為2016年高考命題的熱點，命題形式還是一道力學實驗題和一道電學實驗題，同時伴隨著對基本儀器的讀數(shù)和利用圖象處理問題的能力的考查體系構建第1講力學實驗 一、誤差和有效數(shù)字1誤差2.有效數(shù)字：(1)定義：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字有效數(shù)字的最后一位是

2、測量者估讀出來的，是誤差的來源(2)從數(shù)字左邊第一個不為零的數(shù)字算起，如0.012 5為三位有效數(shù)字二、長度的測量1毫米刻度尺的讀數(shù)：精確到毫米，估讀一位2游標卡尺的讀數(shù)：3.螺旋測微器的讀數(shù)：測量值固定刻度整毫米數(shù)半毫米數(shù)可動刻度讀數(shù)(含估讀)×0.0 1 mm.三、力學實驗1驗證性實驗：驗證力的平行四邊形定則，驗證牛頓運動定律，驗證機械能守恒定律2探究性實驗：研究勻變速直線運動，探究彈力與彈簧伸長的關系，探究動能定理3兩種實驗過程的比較：四、實驗數(shù)據(jù)的處理方法1列表法：在記錄和處理數(shù)據(jù)時，為了簡單而明顯地表示出有關物理量之間的關系，可將數(shù)據(jù)填寫在適當?shù)谋砀裰校礊榱斜矸?平均值法

3、：把在同一狀態(tài)下測定的同一個物理量的若干組數(shù)據(jù)相加求和，然后除以測量次數(shù)3作圖法：用作圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點是直觀、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系1(2015·海南單科)某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結果如圖(a)和(b)所示該工件的直徑為_cm，高度為_mm.答案1.2206.860解析圖(a)為20分度的游標卡尺，其精度為0.05 mm.主尺讀數(shù)為12 mm，游標尺上第4條刻線與主尺上的一條刻線對齊，故測量結果為12 mm4×0.05 mm12.20 mm1.220 cm.螺旋測微器的精度

4、為0.01 mm，由圖(b)知固定刻度讀數(shù)為6.5 mm，可動刻度讀數(shù)為“36.0”，故工件的高度為6.5 mm36.0×0.01 mm6.860 mm.2(2015·福建理綜)某同學做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針所指的標尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針所指的標尺刻度，此時彈簧的伸長量l為_cm；本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關于此操作，下列選項中規(guī)范的做法是_；(填選項前的字母)A逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針所指的標尺刻度和對應的鉤碼總重B隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針所指

5、的標尺刻度和對應的鉤碼總重圖丙是該同學描繪的彈簧的伸長量l與彈力F的關系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_答案6.93A超過彈簧的彈性限度解析l14.66 cm7.73 cm6.93 cm應逐一增掛鉤碼，不能隨意增減，A項正確彈簧下端鉤碼對彈簧的拉力過大，使彈簧形變量超過了彈簧的彈性限度，彈簧的伸長量不再是線性變化3(2015·廣東理綜)某同學使用打點計時器測量當?shù)氐闹亓铀俣日埻瓿梢韵轮饕獙嶒灢襟E：按圖(a)安裝實驗器材并連接電源；豎直提起系有重物的紙帶，使重物_(填“靠近”或“遠離”)計時器下端；_，_，使重物自由下落；關閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復

6、實驗圖(b)和(c)是實驗獲得的兩條紙帶，應選取_(填“b”或“c”)來計算重力加速度在實驗操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結果仍小于當?shù)刂亓铀俣龋饕蚴强諝庾枇蚠答案靠近接通電源釋放紙帶(b)紙帶與限位孔間的摩擦解析重物靠近打點計時器下端，可在紙帶上打下更多的點，提高紙帶利用率為了能在紙帶上打下盡可能多的點，且避免因打點計時器在接通電源后工作狀態(tài)不穩(wěn)而引起的誤差，要求先接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后再釋放紙帶比較圖(b)與(c)可知，圖(b)中重物做勻加速運動，而圖(c)中重物先加速后減速，故應選用(b)由mamgf知ag，測得ag的原因是阻力f的存在，而除了空氣阻力外，紙帶與限位

7、孔間的摩擦也是阻力的主要來源另外，兩限位孔不在同一豎直線上，紙帶不豎直等因素也會增大阻力4(2015·山東高考)某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則實驗步驟：將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設定值時，將橡皮筋兩端的位置標記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測出所對應的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示：F(N)00.501.001.502.002.50l(cm)l010.9712.0213.00

8、13.9815.05找出中F2.50 N時橡皮筋兩端的位置，重新標記為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，如圖乙所示用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為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)在給出的坐標紙上畫出Fl圖線，根據(jù)圖線求得l0_cm.(2)測得OA6.00 cm，OB7.60 cm，則FOA的大小為_N.(3)根據(jù)給出的標度，作出FOA和FOB的合力F的圖示(4)通過比較F與_的大小和方向，即可得出實驗結論答案(1)如圖甲所示10.0

9、(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)FOO解析(1)在坐標系中描點，用平滑的曲線(直線)將各點連接起來，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側如圖甲所示，由圖線可知與橫軸的交點l010.0 cm.(2)橡皮筋的長度lOAOB13.60 cm，由圖甲可得F1.80 N，所以FOAFOBF1.80 N.(3)利用給出的標度作出FOA和FOB的圖示，然后以FOA和FOB為鄰邊的平行四邊形，對角線即為合力F，如圖乙(4)FOO的作用效果和FOA、FOB兩個力的作用效果相同，F(xiàn)是FOA、FOB兩個力的合力，所以只要比較F和FOO的大小和方向，即可得

10、出實驗結論.【例1】(2014·福建高考)某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為_cm和_mm.【審題突破】第一步：挖掘題目信息(1)測長度用毫米刻度尺(2)測直徑用游標卡尺第二步：明確題目要求測定金屬桿的長度和直徑第三步：圈定理論依據(jù)(1)刻度尺的精度為0.1 cm，讀數(shù)要估讀到精度的下一位(2)游標卡尺是50分度，精度為0.02 mm，且不用估讀(3)主尺整數(shù)部分n×精度最終讀數(shù)答案60.104.20解析毫米刻度尺以毫米為單位要估測到0.1毫米，即讀為601.0毫米記作60.10 cm.游標尺的游標尺零刻線左側對應主尺上的整數(shù)毫

11、米部分為4 mm，游標尺為50分度，精度為0.02 mm，第10條刻度線與主尺對齊讀數(shù)為：0.02×10 mm0.20 m，最終讀數(shù)為4 mm0.20 mm4.20 mm.游標卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時需注意的問題游標卡尺：用10分度的游標卡尺測量時以mm為單位，小數(shù)點后只有一位，用20分度和50分度的游標卡尺測量時以mm為單位，小數(shù)點后有兩位，且對齊格數(shù)不估讀螺旋測微器：用螺旋測微器測量時，被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出測量值(mm)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)，所得結果以mm為單位

12、，小數(shù)點后應有三位【變式訓練】1(2012·課標)某同學利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖(a)所示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖(b)所示圖(a)所示讀數(shù)為_mm，圖(b)所示讀數(shù)為_ mm，所測金屬板的厚度為_ mm.答案0.010(0.009或0.011也對)6.870(6.869或6.871也對)6.860(6.8586.862)解析依據(jù)螺旋測微器讀數(shù)的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上讀出，而在螺旋尺上要估讀到千分之一毫米，則圖(a)讀數(shù)為0.010 mm，圖(b)讀數(shù)為6.870 mm.【例2】(2013·浙江高考)如圖所示，裝置甲中掛

13、有小桶的細線繞過定滑輪，固定在小車上；裝置乙中橡皮筋的一端固定在導軌的左端，另一端系在小車上一同學用裝置甲和乙分別進行實驗，經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶和，紙帶上的a、b、c均為打點計時器打出的點(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點間距離為_；(2)任選一條紙帶求出c、e兩點間的平均速度大小為_，紙帶和上c、e兩點間的平均速度v_v(選填“大于”“等于”或“小于”)；(3)圖中_(填選項)A兩條紙帶均為用裝置甲實驗所得B兩條紙帶均為用裝置乙實驗所得C紙帶為用裝置甲實驗所得，紙帶為用裝置乙實驗所得D紙帶為用裝置乙實驗所得，紙帶為用裝置甲實驗所得【審題突破】1解題關鍵比較相等時間間隔內(nèi)距離的變化2解題思路(

14、1)讀出所求各點的坐標，進一步求兩點之間的距離；(2)利用公式v求平均速度的大小；(3)根據(jù)紙帶上的相鄰點間的距離變化來判斷小車的運動情況答案(1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm，有效數(shù)字位數(shù)要正確)(2)1.13 m/s或1.25 m/s(±0.05 m/s，有效數(shù)字位數(shù)不作要求) 小于(3)C解析(1)紙帶中b點的坐標為3.95 cm，c點的坐標為6.05 cm，則b、c兩點間的距離為2.10 cm；紙帶中b點的坐標為4.10 cm，c點的坐標為6.50 cm，則b、c兩點間的距離為2.40 cm.(2)紙帶中c、e兩點間的距離為4.50 cm，c、e

15、兩點間的平均速度大小等于兩點間的距離除以時間0.04 s，c、e兩點間的平均速度大小為1.13 m/s；紙帶中c、e兩點間的距離為5.00 cm，c、e兩點間的平均速度大小等于兩點間的距離除以時間0.04 s，c、e兩點間的平均速度大小為1.25 m/s；經(jīng)比較，紙帶和上c、e兩點間的平均速度v小于v.(3)兩條紙帶所做的運動不同，甲中小車做勻加速直線運動，乙中小車先做變加速直線運動，后做勻速直線運動，由紙帶可知相鄰點之間的間隔逐漸增大，由紙帶可知相鄰點之間的間隔先逐漸增大，到c點之后間隔不變，所以紙帶為裝置甲實驗所得，紙帶為裝置乙實驗所得故A、B、D錯誤，C正確打點計時器及紙帶問題的處理方法

16、(1)打點計時器的認識和正確使用電磁打點計時器工作電壓為低壓交流46 V；電火花計時器工作電壓為交流200 V.工作時應先接通電源，后釋放紙帶(2)紙帶的應用判斷物體運動性質a若x0，則可判定物體在實驗誤差允許的范圍內(nèi)做勻速直線運動b若x不為零且為定值，則可判定物體在實驗誤差允許范圍內(nèi)做勻變速直線運動求解瞬時速度：利用做勻變速運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度如圖所示，求打某一點的瞬時速度，只需在這一點的前后各取相同時間間隔T的兩段位移xn和xn1，則打n點時的速度vn.用“逐差法”求加速度如圖所示因為a1a2a3所以a.【變式訓練】2(2015·全國卷)某同學用

17、圖(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)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如圖(b)所示，圖中標出了五個連續(xù)點之間的距離(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(shù)，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(1)物塊沿斜面下滑做勻加速運動，根據(jù)紙帶可得連續(xù)兩段距離之差為0.13 cm，由a得am/s23.25 m/s2，其中C點速度v m/s1.79 m/s.(2)對物塊進行受力分析如圖，則

18、物塊所受合外力為F合mgsinmgcos，即agsingcos得，所以還需測量的物理量是斜面的傾角.知識：利用打點計時器打出的紙帶求解勻變速直線運動的加速度和速度，牛頓運動定律的應用能力：實驗分析能力和數(shù)據(jù)處理能力試題難度：中等【例3】(2014·山東高考)某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度實驗步驟：用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示在A端向右拉動木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；圖甲改變滑塊上橡皮泥的質量，重復步驟；實驗數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.

19、003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；圖乙滑塊由靜止釋放后開始運動并最終停在木板上的D點(未與滑輪碰撞)，測量C、D間的距離s.完成下列作圖和填空：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標紙上作出FG圖線(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)_(保留2位有效數(shù)字)(3)滑塊最大速度的大小v_(用h、s、和重力加速度g表示)【審題突破】1.命題立意：以滑塊在木板上的運動為背景，考查動摩擦因數(shù)的測定方法和應用動能定理分析物體運動過程的能

20、力2解題關鍵：(1)“彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F”即橡皮泥和滑塊受到的滑動摩擦力大小為F.(2)畫出的FG圖線的斜率表示動摩擦因數(shù)3解題技巧：(1)圖甲中滑塊和橡皮泥處于平衡狀態(tài)(2)畫圖象時要注意橫、縱坐標的單位和圖象的標度，使圖象充滿整個坐標系，并由題干結合圖象分析斜率和截距的物理意義(3)對圖乙中滑塊可以由運動學規(guī)律或動能定理求最大速度答案(1)見解析(2)0.40(3)解析(1)圖象如圖所示(2)圖甲中滑塊和橡皮泥處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得FG，即；圖象中斜率的大小就表示動摩擦因數(shù)，由圖象可得0.40.(3)滑塊運動位移為h時速度最大，后一段滑塊做勻減速直線運動，由動能定理得：mg

21、(sh)0mv2，所以滑塊運動的最大速度的大小v.用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的六個基本要求(1)作圖一定要用坐標紙，坐標紙的大小要根據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)和結果的需要來定(2)標明坐標軸名稱、單位，在軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字的位數(shù)標明數(shù)值(3)圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點，應盡量使數(shù)據(jù)點合理分布在線的兩側，且線要細(4)作圖時常通過選取適當?shù)淖鴺溯S使圖線線性化，即“變曲為直”(5)注意區(qū)別橫、縱坐標軸的物理意義、標度及單位(6)明確圖象的斜率、截距的物理意義【變式訓練】3(2015·東城區(qū)模擬)為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學采用了“加速度與物體質量、物體受力

22、關系”的實驗裝置(如圖所示)實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的vt圖象(3)通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據(jù)vt圖象簡要闡述理由答

23、案(1)之前(2)見解析(3)同意在vt圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合外力越小，則小車受到的空氣阻力越大解析(1)為了充分利用紙帶，盡可能多地記錄小車運動情況，應先接通電源再釋放小車(2)作圖法處理實驗數(shù)據(jù)時，將描出的點用平滑的曲線連起來，不在圖線上的點應均勻分布在圖線兩側，不要用折線(如圖所示)(3)從vt圖象中可觀察到速度越來越大，斜率越來越小，即加速度越來越小，小車受到的合外力越來越小，則可知空氣阻力越來越大，故該同學的觀點是正確的突破審題·規(guī)范解答【例】(10分)(2012·安徽高考)圖甲為“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖砂和砂桶的總質量為m，小車

24、和砝碼的總質量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行接下來還需要進行的一項操作是()A將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動B將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴?，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動(2)

25、實驗中要進行質量m和M的選取，以下最合理的一組是()AM200 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gBM200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gCM400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gDM400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為sAB4.22 cm、sBC4.65 cm、sCD5.08 cm、sDE5.49 cm、

26、sEF5.91 cm、sFG6.34 cm.已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a_ m/s2(結果保留2位有效數(shù)字)答案(1)B(2)C(3)0.42解析(1)要使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，應將長木板遠離定滑輪的一端墊起，使小車所受重力沿木板向下的分力與小車及紙帶所受摩擦力平衡，即選項B正確(2)要使砂和砂桶的總重力的大小作為細線對小車拉力的大小，必須使mM，只有選項C符合這個要求(3)小車的加速度為a，其中t0.1 s，代入數(shù)據(jù)得：a0.42 m/s2.【評分細則】(1)【正確答案】選B得3分【易錯答案】C，忽視了平衡紙帶與打點計時器之間的摩擦力(2)【正確答案

27、】選C得3分【易錯答案】A，未重視M與m的最大值的比較(3)問4分公式寫對給2分，結果正確給2分若公式a寫成a，扣2分結果a0.42 m/s2寫成a0.4 m/s2，扣2分【滿分答題規(guī)則】規(guī)則1嚴格依據(jù)實驗原理進行實驗操作(1)如本實驗要求“使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力”，故要使小車所受重力沿木板向下的分力不僅平衡掉小車所受板的摩擦力，同時還要平衡掉打點計時器與紙帶之間的摩擦力(2)本實驗是以砂和砂桶的重力mg替代細線的拉力FT.由FTmgmg可以看出，只有mM時，才有FTmg，故C組數(shù)據(jù)最合理規(guī)則2須用逐差法求加速度，其他方法不得分利用紙帶求加速度時應用逐差法，故a0.42 m/s

28、2.規(guī)則3按照題目中對有效數(shù)字的要求表示結果本題計算結果要求兩位有效數(shù)字，結果a0.42 m/s2寫成a0.4 m/s2不符合對有效數(shù)字的要求1(2015·浙江理綜)如圖所示，氣墊導軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間t.測得遮光條的寬度為x，用近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度為使更接近瞬時速度，正確的措施是()A換用寬度更窄的遮光條 B提高測量遮光條寬度的精確度C使滑塊的釋放點更靠近光電門D增大氣墊導軌與水平面的夾角答案A解析實質上是滑塊通過光電門時的平均速度，所以要使瞬時速度測量值更接近于真實值，可將遮光條的寬度減小一些，所以B、C、D項錯誤

29、，A項正確2(2015·課標)某同學用圖(a)所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)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如圖(b)所示，圖中標出了五個連續(xù)點之間的距離(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(shù)，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(1)a3.25 m/s2vC1.79 m/s(2)因為a(mgsinmgcos)/mgsingcos所以欲求出還需知道斜面傾角，故選C項3

30、(2015·課標)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)完成下列填空：(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖(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時，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)過最低點后滑向另一側，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12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求

31、出小車經(jīng)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_ 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(shù)字)答案(2)1.40(4)7.91.4解析(2)示數(shù)為1.40 kg，注意估讀(4)小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力NmgM橋g(1.811.00)×9.80 N7.9 N，小車通過最低點時受到的支持力NN7.9 N，小車質量m車1.40 kg1.00 kg0.40 kg，由Nm車gm車，解得v1.4 m/s.4(2014·新課標全國卷)某同學利用圖(a)所示實驗裝置及數(shù)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，如

32、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：(1)根據(jù)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(jīng)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這是探究牛頓第二定律的實驗

33、，即(2)是探究小車加速度與鉤碼質量的關系，所以該實驗必須平衡摩擦力，并且要保證鉤碼的質量遠小于小車的質量(1)由圖象可知小車的加速度與鉤碼的質量成非線性關系(2)am圖線不經(jīng)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專題提升練習(八)(A卷)1(2015·哈爾濱一模)做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器，打出的部分計數(shù)點如圖所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出)，已知打點計時器使用的是50

34、 Hz的交變電流，則打點計時器在打“1”時的速度v1_ m/s，平均加速度為a_ m/s2.由計算結果可估計出第5個計數(shù)點與第6個計數(shù)點之間的距離最可能是_ cm.(結果均保留3位有效數(shù)字)答案0.4910.880±0.018.86±0.01解析打點計時器在打“1”時的速度v1×102m/s0.491 m/s；由xaT2和逐差法可得平均加速度為a0.880 m/s2；第5個計數(shù)點與第6個計數(shù)點之間的距離最可能是7.98 cm0.880×0.12×100 cm8.86 cm.2(2015·大連二模)如圖所示的實驗裝置可以驗證牛頓運動定律

35、，小車上固定一個盒子，盒子內(nèi)盛有沙子沙桶的總質量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質量)記為m，小車的總質量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質量)記為M.(1)驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度本次實驗中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質量不變以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出aF圖象，圖象是一條過原點的直線aF圖象斜率的物理意義是_你認為把沙桶的總重力mg當作合外力F是否合理？答：_(選填“合理”或“不合理”)本次實驗中，是

36、否應該滿足Mm這樣的條件？答：_(選填“是”或“否”)；理由是_.(2)驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內(nèi)沙子質量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系本次實驗中，桶內(nèi)的沙子總質量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱軸，應該以_的倒數(shù)為橫軸答案(1)合理否因為實驗的研究對象是整個系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg(2)Mm解析(1)將車內(nèi)的沙子轉移到桶中，就保證了Mm不變，即系統(tǒng)的總質量不變，研究對象是整個系統(tǒng)，a，可見aF圖象斜率的物理意義是，系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，不必滿足Mm這樣的條件(2)向盒子內(nèi)添加或去掉

37、部分沙子，是改變系統(tǒng)的總質量Mm，而系統(tǒng)的合外力仍等于所懸掛沙桶的重力mg，保證了合外力不變3(2015·唐山二模)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，查得當?shù)刂亓铀俣萭9.80 m/s2，測得所用的重物的質量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99 cm，70.18 cm，77.76 cm，85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_ J，動能的增加量等于_ J(取三位有效數(shù)

38、字)答案7.627.56解析根據(jù)測量數(shù)據(jù)，重物從O點運動到C點下落的高度h0.777 6 m，故重力勢能減少量Epmgh1.00×9.80×0.777 6 J7.62 J重物動能的增加量：Ekmvmv根據(jù)實驗情況，重物在O點的速度vO0，C點的速度vC等于重物從B點到D點這一段時間內(nèi)的平均速度由實驗數(shù)據(jù)可得：vC m/s 3.887 5 m/s，重物的動能增加量：Ekmv×1.00×3.887 52J7.56 J.4(2014·廣東高考)某同學根據(jù)機械能守恒定律，設計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關系(1)如圖(a)，將輕質彈簧下端固定于鐵架

39、臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測量相應的彈簧長度，部分數(shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k_N/m.(g取9.80 m/s2)砝碼質量(g)50100150彈簧長度(cm)8.627.636.66(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導軌左側，如圖(b)所示；調整導軌，當滑塊自由滑動時，通過兩個光電門的速度大小_(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉化為_(4)重復中的操作，得到v與x的關系如圖(c)由圖可知，v與x成_關系，由上述實驗可得結論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的_成正比答案(1)50.0(2)相等(3)滑塊的動能

40、(4)正比壓縮量解析(1)根據(jù)胡克定律Fkx得：F1k(L0L1)F2k(L0L2)，有FF2F1k(L1L2)則k N/m N/m49.5 N/m，同理可得k N/m N/m50.5 N/m，則勁度系數(shù)為k50.0 N/m(2)滑塊自由滑動時，滑塊通過兩個光電門的速度大小相等，說明滑塊做勻速直線運動，導軌是水平的，沒有重力勢能的變化(3)根據(jù)能的轉化和守恒定律可得彈簧的彈性勢能轉化為滑塊的動能(4)v與x的關系圖是一條過原點的傾斜直線，說明v與x成正比關系，彈性勢能轉化為動能，即E彈mv2，又由v與x成正比關系，所以彈性勢能與彈簧的壓縮量成正比5(2015·鄭州檢測)某同學在研究“

41、對不同物體做相同功情況下，物體質量與速度的關系”時，提出了以下四種猜想：AmvBm Cmv2 Dm為驗證猜想的正確性，該同學用如圖所示的裝置進行實驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點計時器固定在木塊上，木塊右側固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點計時器在紙帶上打下一系列點，選取點跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運動的速度v1，測出小車的質量m1；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至長木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運動的速度v2，測出小車和砝碼的總質量m2；再在小車上加砝碼，重復以上操作，分別測出v3、m3(1)每次實驗中，都

42、將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是_；若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運動的影響，應進行的實驗操作是_(2)某次實驗采集的五組數(shù)據(jù)如表：m/kg0.100.200.300.400.50v/m·s11.0000.7070.5770.5000.447由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的_；若對某個猜想進行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖所示的圖象，則圖中的橫坐標應是_答案(1)使小車獲得相同的動能(使彈簧對小車做功相同)墊高長木板固定打點計時器的一端，使小車連同紙帶一起在長木板上勻速運動(平衡摩擦力)(2)A、C解析(1)每次實驗中，都將小車壓

43、縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是使小車獲得相同的動能或彈簧對小車做功相同；如果要消除阻力對小車運動的影響，應首先平衡摩擦力，即適當墊高長木板固定打點計時器的一端，接通電源，輕推小車，使小車連同紙帶一起在長木板上勻速運動(2)由表格中數(shù)據(jù)可知，質量m越大，相對應的速度越小，所以明顯不正確的是A、C；圖象是正比例函數(shù)關系，然后據(jù)表格中數(shù)據(jù)估算mv2的結果是定值，所以得出圖中的橫坐標應該是.6(2015·沈陽二模)為了測定滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了如圖的實驗裝置，其中圓弧形滑槽末端與桌面相切第一次實驗時，滑槽固定于桌面右端，末端與桌子右端M對齊，滑塊從滑槽頂端由靜

44、止釋放，落在水平面的P點；第二次實驗時，滑槽固定于桌面左側，測出末端N與桌子右端M的距離為L，滑塊從滑槽頂端由靜止釋放，落在水平面的Q點，已知重力加速度g，不計空氣阻力(1)實驗還需要測出的物理量是(用代號表示)：_A滑槽的高度h B桌子的高度HCO點到P點的距離d1 DO點到Q點的距離d2 E滑塊的質量m(2)寫出動摩擦因數(shù)的表示式是_(3)如果第二次實驗時，滑塊沒有滑出桌面，測得滑行距離為x，則動摩擦因數(shù)可表示為_答案(1)B、C、D(2)(3)解析設滑塊由桌面落到地面的時間為t，第一次實驗時d1v1tHgt2第二次實驗時d2v2t且由N到M，由動能定理：mgLmvmv 解得，因此還需要測

45、量d1、d2、H.如第二次實驗時，滑塊沒有滑出桌面，則mgx0mv，解得7(2015·鄭州二模)某實驗小組組裝了一套如圖所示的裝置探究做功與動能變化的關系，拉力傳感器固定在小車上，一端與細繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接，打點計時器打點周期為T，實驗的部分步驟如下：(1)平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器在紙帶上打出一系列間距_的點(2)測量小車和拉力傳感器的總質量為M，所掛鉤碼的總質量為m，按圖示組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，先接通拉力傳感器和打點計時器的電源，然后

46、_，打出一條紙帶，關閉電源(3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個計時點，各個計時點到O點間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE表示，則小車和拉力傳感器在計時器打下D點時的動能表達式為Ek_，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細繩拉力對小車所做功的表達式為W_，F(xiàn)_(選填“”“”或“”)mg.(4)某同學以A點為起始點，以A點到各個計數(shù)點動能的增量Ek(單位：J)為縱坐標，以A點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功W(單位：J)為橫坐標，描點作圖得到一條過原點且傾角為45°的直線，由此可以得到的結

47、論是_.答案(1)相等(2)釋放小車(3)F(hDhA)(4)外力所做的功等于物體動能的變化量解析(1)平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系列間距相等的點(2)測量小車和拉力傳感器的總質量M，按圖示組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近；先接通拉力傳感器和打點計時器的電源，然后釋放小車，打出一條紙帶，關閉電源(3)打下D點時的速度為vD，打下D點時的動能為EkDMv；拉力傳感器的讀數(shù)為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細繩拉力對小車所做的功WF(hDhA)由于鉤碼也有一定的加速度，根據(jù)牛頓第二定律；mgFma0，可見Fmg.(

48、4)以A點到各個計數(shù)點動能的增量為縱坐標，以A點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功W為橫坐標，得到一條過原點的傾角為45°的直線，由此可以得到的結論是外力所做的功等于物體動能的變化量8(2015·浙江高考)甲同學準備做“驗證機械能守恒定律”實驗，乙同學準備做“探究加速度與力、質量的關系”實驗(1)圖1中A、B、C、D、E表示部分實驗器材，甲同學需在圖中選用的器材_；乙同學需在圖中選用的器材_(用字母表示)(2)乙同學在實驗室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶和，紙帶_的加速度大(填“”或“”)，其加速度大小為_答案(1)ABBDE(2)2.5(±0.2

49、)m/s2解析(1)甲同學做“驗證機械能守恒定律”實驗時，只需驗證ghv2即可，不需知道重物的質量，但需應用打點計時器打出的紙帶計算速度v，故選A、B.乙同學做“探究加速度與力、質量的關系”實驗時，需考慮F、m、a三者的測量，取小車研究，利用鉤碼的重力作為小車所受的合力，應用打點計時器打出的紙帶計算加速度，故選擇BDE.知識：驗證機械能守恒定律、探究加速度與力、質量的關系能力：對實驗原理的理解能力試題難度：較小(2)紙帶各點讀數(shù)依次為29.10 cm、30.70 cm、32.40 cm、34.20 cm、36.10 cm、38.10 cm，相鄰的相等時間間隔的位移差為x10.1 cm.紙帶各點

50、讀數(shù)依次為27.40 cm、29.00 cm、30.65 cm、32.35 cm、34.10 cm、35.90 cm，相鄰的相等時間間隔的位移差為x20.05 cm.根據(jù)xaT2和T0.02 s可知：紙帶的加速度a1 m/s22.5 m/s2，紙帶的加速度a2 m/s21.25 m/s2，故紙帶的加速度大知識：對紙帶問題的處理、讀數(shù)問題能力：對紙帶應用運動學規(guī)律求解加速度的實驗能力試題難度：中等9(2015·長安一中質量檢測)某研究性學習小組欲探究光滑斜面上物體下滑的加速度與物體質量及斜面傾角的關系因為一般的長木板摩擦較大，學習小組決定用氣墊導軌代替長木板，對氣墊導軌進行改造，做成斜

51、面，這樣摩擦可以忽略不計，裝置模型簡化如圖所示實驗室提供器材如下：A氣墊導軌(已知長度L)；B質量為M的滑塊(內(nèi)部是空的，可放砝碼，可視為質點)；C質量為m的砝碼若干個； D各種薄厚不等的方木塊多個(墊氣墊導軌備用)；E米尺； F秒表實驗過程：第一步，保持斜面傾角不變，探究加速度與質量的關系(1)實驗中，通過向滑塊內(nèi)放入砝碼來改變滑塊質量，只要測出滑塊由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由下面哪個公式求出滑塊的加速度()A.B. C. D.(2)某同學記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)這些信息，判斷以下結論正確的是_ 質量時間t/s次數(shù)MMmM2m11.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42A.在實驗誤差范圍內(nèi)，滑塊的質量改變之后，其加速度改變較大B經(jīng)過分析得出滑塊的加速度和滑塊的總質量沒有關系C經(jīng)過分析得出滑塊的平均速度和滑塊的總質量成正比D在實驗誤差范圍內(nèi)，滑塊的質量改變之后，其下滑時間不改變第二步，保持物體質量不變，探究加速度與傾角的關系實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整氣墊導軌的