(最新原创)2022高考二轮复习物理学案(14)力学实验一.专题突破针对典型精析的例题题型,训练以下习题。1.小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如以以下图所示。www.ks5u.com在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据。实验次数不同的挡光片通过光电门的时间(s)速度()第一次I0.230440.347第二次Ⅱ0.174640.344第三次Ⅲ0.116620.343第四次Ⅳ0.058500.342www.ks5u.com那么以下表述正确的选项是①四个挡光片中,挡光片I的宽度最小www.ks5u.com②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小③四次实验中,www.ks5u.com第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度www.ks5u.comA.①③B.②③C.①④D.②④点拨:此题考察光电门。答案:Dwww.ks5u.com6/6\n2.在通用技术课上,某小组在组装潜艇模型时,需要一枚截面为外方内圆的小螺母,如以下图。现需要准确测量小螺母的内径,可选用的仪器有:A.50等分的游标卡尺B.螺旋测微器①在所提供的仪器中应选用。②在测量过程中,某同学在小螺母中空局部360°范围内选取不同的位置进展屡次测量取平均值的目的是。点拨:此题考察游标卡尺与螺旋测微器的区别。①游标卡尺方便地测量内径、外径和深度,www.ks5u.com而螺旋测微器只能测外径应选A;②屡次测量取平均值的目的就是减小偶然误差。3.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的选项是__________(选填“甲”或“乙”)。www.ks5u.com(2)实验时,假设摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,那么该单摆的振动周期为6/6\n。假设保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进展实验,那么该单摆的周期将(填“变大”、“不变”或“变小”),图乙中的△t将(填“变大”、“不变”或“变小”)。点拨:此题考察探究单摆周期与摆长的关系www.ks5u.com(1)应将待测物体正确地放在测脚中如乙图;(2)单摆1个周期遮光两次;单摆周期与小球质量、大小无关,但假设改用直径变为原小球直径的2倍,周期变大,但遮光时间Δt变大。答案:(1)乙(2)2t0,变大,变大4.(研究匀变速直线运动)“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图8所示的纸带图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,以下表述正确的选项是高考资源网www.ks5u.comA.实验时应先放开纸带再接通电源高考资源网B.(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍高考资源网C.从纸带可求出计数点B对应的速率高考资源网D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s高考资源网点拨:此题考察研究匀变速直线运动。在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A错。根据相等的时间间隔内通过的位移有,可知(S6一S1)等于(S2一S1)的5倍,B错。6/6\n根据B点为A与C的中间时刻点有,C对;由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s,D错。www.ks5u.com一.专题综合1.(游标卡尺+光电计时器+匀变速直线运动)某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。www.ks5u.com实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;②用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t1④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;www.ks5u.com⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值;⑥屡次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,做出f-关系曲线。www.ks5u.com(1)用测量的物理量完成以下各式(重力加速度为g):①斜面倾角的余弦=;6/6\n②滑块通过光电门时的速度v=;③滑块运动时的加速度a=;④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=;www.ks5u.com(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如以下图,读得d=。解析:(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如以下图①;根据三角形关系可得到,②根据③根据运动学公式,有,即有;④根据牛顿第二定律,那么有;(2)在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第1条www.ks5u.com刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对。2.(平抛运动+验证机械能守恒)某同学利用如以下图的实验装置验证机械能守恒定律.弧形www.ks5u.com轨道末端水平,离地面的高度为H。将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.(1)假设轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2= (用H、h表示).(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:h(10-1m)2.003.004.005.006.00www.ks5u.coms2(10-1m2)2.623.895.206.537.786/6\nwww.ks5u.com012345672468101214h/10-1mS2/10-1m2理论请在坐标纸上作出s2--h关系图.(3)比照实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率(填“小于”或“大于”)理论值(4)从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是.012345672468101214h/10-1mS2/10-1m2理论实验解析:(1)根据机械能守恒,可得离开轨道时速度为,由平抛运动知识可求得时间为,可得.(2)依次描点,连线,注www.ks5u.com意不要画成折线。(3)从图中看,同一h下的s2值,理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率。(4)由于客观上,轨道与www.ks5u.com小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一局部,也会导致实际速率明显小于“理论”速率(这一点,可能不少同学会考虑不到)www.ks5u.comwww.ks5u.com6/6