新高考適用2023版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第1部分專題突破方略專題6物理實驗第1講力學(xué)實驗及創(chuàng)新課件

第一部分專題突破方略專題六物理實驗第1講力學(xué)實驗及創(chuàng)新真題速練·明考情核心知識·固雙基命題熱點·巧突破真題速練·明考情1.

(2022·湖南，11,6分)小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量．主要實驗步驟如下：(1)查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為6.05g.(2)將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度l，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量n/枚510152025橡皮筋長度l/cm10.5112.0213.5415.0516.56(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點，繪制圖線：(4)取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖丙所示，此時橡皮筋的長度為___________cm.(5)由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為_________g(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．15.35127【答案】(3)如圖所示：【解析】

(4)由題圖丙可知，刻度尺的分度值為1mm，讀數(shù)為15cm＋3.5mm＝153.5mm＝15.35cm.(5)由(3)題答案圖可知，當(dāng)L＝15.35cm時，n＝21枚，則冰墩墩的質(zhì)量m＝21×6.05g＝127g.2.

(2022·湖北卷)某同學(xué)設(shè)計了一個用拉力傳感器驗證機械能守恒定律的實驗．一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示．拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動，記錄鋼球擺動過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值Tmax和最小值Tmin.改變小鋼球的初始釋放位置，重復(fù)上述過程．根據(jù)測量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制的Tmax-Tmin圖像是一條直線，如圖乙所示．(1)若小鋼球擺動過程中機械能守恒．則圖乙中直線斜率的理論值為_______.(2)由圖乙得：直線的斜率為_______，小鋼球的重力為______N.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(3)該實驗系統(tǒng)誤差的主要來源是_____(單選，填正確答案標(biāo)號)．A．小鋼球擺動角度偏大B．小鋼球初始釋放位置不同C．小鋼球擺動過程中有空氣阻力－2－2.10.59C【解析】

(1)設(shè)初始位置時，細線與豎直方向夾角為θ，則細線拉力最小值為Tmin＝mgcosθ3mg＝1.77則小鋼球的重力為mg＝0.59N.(3)該實驗系統(tǒng)誤差的主要來源是小鋼球擺動過程中有空氣阻力，使得機械能減小，故選C.3.

(2022·全國乙，22,5分)用雷達探測一高速飛行器的位置．從某時刻(t＝0)開始的一段時間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運動，每隔1s測量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列問題：(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動，判斷的理由是___________________________________.(2)當(dāng)x＝507m時，該飛行器速度的大小v＝_________m/s.(3)這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小a＝_______m/s2(保留2位有效數(shù)字)．相鄰1s內(nèi)的位移之差接近80m54779【解析】

(1)由題表可知，飛行器第1s內(nèi)的位移為507m，第2s內(nèi)的位移為587m，第3s內(nèi)的位移為665m，第4s內(nèi)的位移為746m，第5s內(nèi)的位移為824m，第6s內(nèi)的位移為904m，則相鄰1s內(nèi)的位移之差接近80m，可判斷飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動．4.

(2022·全國甲，23,10分)利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究．讓質(zhì)量為m1的滑塊A與質(zhì)量為m2的靜止滑塊B在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，比較碰撞后A和B的速度大小v1和v2，進而分析碰撞過程是否為彈性碰撞．完成下列填空：(1)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平．(2)測得兩滑塊的質(zhì)量分別為0.510kg和0.304kg.要使碰撞后兩滑塊運動方向相反，應(yīng)選取質(zhì)量為_____________kg的滑塊作為A.(3)調(diào)節(jié)B的位置，使得A與B接觸時，A的左端到左邊擋板的距離s1與B的右端到右邊擋板的距離s2相等．(4)使A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運動，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰撞時刻開始到各自撞到擋板所用的時間t1和t2.0.304(5)將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復(fù)步驟(4)．多次測量的結(jié)果如下表所示．(6)表中的k2＝___________(保留2位有效數(shù)字)．0.310.320.34【解析】

(2)要使兩滑塊碰撞后運動方向相反，應(yīng)使質(zhì)量小的滑塊碰撞質(zhì)量大的滑塊，應(yīng)選取質(zhì)量為0.304kg的滑塊作為A.(8)發(fā)生彈性碰撞時滿足動量守恒和機械能守恒，可得m1v0＝－m1v1＋m2v2〔備考策略〕命題特點：1.常規(guī)實驗：立足教材，側(cè)重考查完成實驗的能力．主要涉及基本儀器的使用(含讀數(shù))、實驗原理和測量方法的理解、實驗條件的控制、實驗步驟的編排，以及實驗數(shù)據(jù)的處理、實驗誤差的分析．2．創(chuàng)新實驗：“新”可以更加有效地考查學(xué)生分析問題的能力，區(qū)分度也加大了．主要表現(xiàn)在：(1)實驗器材的等效與替換，如用氣墊導(dǎo)軌代替長木板、光電門和頻閃照相機代替打點計時器等．(2)實驗結(jié)論的拓展與延伸，如通過實驗裝置測出物體的加速度，再利用牛頓第二定律求動摩擦因數(shù)；通過平拋運動測定重力加速度等．(3)試題情境的設(shè)計與創(chuàng)新．常用到的思想方法有：等效替代法、圖像法、平均值法、列表法、逐差法、控制變量法．核心知識?固雙基一、幾種測量速度的方法二、測定重力加速度的幾種常見方案三、實驗的創(chuàng)新與設(shè)計應(yīng)注意的幾點1.加強對實驗思想方法的歸納，如控制變量法、圖像法、逐差法、模擬法、轉(zhuǎn)換法、放大法、替代法等．這樣在新的實驗情境下，才能設(shè)計合理的實驗方案．2.克服思維定式的影響，加強對已掌握的實驗原理的理解和儀器的正確使用方法的訓(xùn)練，才能在新情境下進行遷移利用．命題熱點?巧突破游標(biāo)卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時應(yīng)注意的問題(1)10分度的游標(biāo)卡尺，以mm為單位，小數(shù)點后只有1位.20和50分度的游標(biāo)卡尺以mm為單位，小數(shù)點后有2位．(2)游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時先確定主尺的分度(單位一般是cm，分度值為1mm)，把數(shù)據(jù)讀成以毫米為單位的．先讀主尺數(shù)據(jù)，再讀游標(biāo)尺數(shù)據(jù)，最后兩數(shù)相加．游標(biāo)卡尺讀數(shù)不估讀．考點一基本儀器的使用、誤差、有效數(shù)字(3)不要把游標(biāo)尺的邊緣當(dāng)成零刻度，而把主尺的刻度讀錯．(4)螺旋測微器讀數(shù)時，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出；要準(zhǔn)確到0.01mm，估讀到0.001mm，即結(jié)果若用mm做單位，則小數(shù)點后必須保留三位數(shù)字．〔考向預(yù)測〕1.在一次實驗中，張華同學(xué)用螺旋測微器測量某長方體工件的厚度如圖所示，根據(jù)圖示可判斷其厚度為_____________mm.該同學(xué)用下列某種儀器測得該工件的寬度為1.275cm，則該同學(xué)所用的儀器可能是______(將正確答案的序號填在橫線上)．①螺旋測微器

②10分度游標(biāo)卡尺③20分度游標(biāo)卡尺1.700③【解析】螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為1.5mm，可動刻度部分分度值為0.01mm，可動刻度部分讀數(shù)為0.200mm，工件的厚度為1.700mm.若用某種儀器測出的工件的寬度為1.275cm＝12.75mm，由于以毫米為單位，小數(shù)點后有兩位數(shù)字，測量儀器不可能是①螺旋測微器和②10分度的游標(biāo)卡尺，又由于最后一位是5，只有20分度的游標(biāo)卡尺最后一位才可能是5，所以應(yīng)是③.2.(2022·濟南三模)(1)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖甲和乙所示．該工件的直徑為____________cm，高度為_________________________mm.1.0706.865(6.864～6.866)(2)圖丙為“研究勻變速直線運動規(guī)律”實驗中獲得的一條紙帶，已知打點計時器的頻率為50Hz，采用逐差法求得加速度的大小a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位小數(shù))2.40【解析】

(1)該工件的直徑為：10mm＋0.05mm×14＝1.070cm，高度為：6.5mm＋0.01mm×36.5＝6.865mm.3.(2022·漢中第一次檢測)(1)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示．測量方法正確的是_______(選填“圖甲”或“圖乙”)．圖甲(2)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖丙所示，則此示數(shù)為__________mm.6.700(3)在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50Hz，打出一段紙帶如圖丁所示．打下計數(shù)點2時，測得的瞬時速度v＝________m/s.0.36【解析】

(1)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外測量爪中，故應(yīng)選題圖甲．(2)螺旋測微器的示數(shù)為固定讀數(shù)加上可動讀數(shù)，即6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm.

“長木板、小車、紙帶、打點計時器”實驗裝置中的細節(jié)及注意事項(1)打點計時器系列四個實驗力學(xué)實驗中用到打點計時器的實驗主要有4個，分別是研究勻變速直線運動，驗證牛頓運動定律，探究動能定理，驗證機械能守恒定律．考點二紙帶類實驗(2)紙帶數(shù)據(jù)的處理方法(3)平衡摩擦力的兩個實驗及方法驗證牛頓運動定律和探究動能定理兩個實驗均需平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是墊高有打點計時器的一端，給小車一個初速度，使小車能勻速下滑．(4)四個關(guān)鍵點①區(qū)分計時點和計數(shù)點：計時點是指打點計時器在紙帶上打下的點．計數(shù)點是指測量和計算時在紙帶上所選取的點．要注意“每五個點取一個計數(shù)點”與“每隔四個點取一個計數(shù)點”的取點方法是一樣的．②涉及打點計時器的實驗均是先接通電源，打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶．③實驗數(shù)據(jù)處理可借助圖像，充分利用圖像斜率、截距等的物理意義．④小車在長木板上做勻加速直線運動時，繩上的拉力并不等于懸掛物的重力，只有當(dāng)M車?m掛時，繩上的力近似等于懸掛物的重力．如果繩上連接著力傳感器或測力器，則可直接讀出繩上的拉力，不要求M車?m掛．〔考向預(yù)測〕1.(2022·河北名校聯(lián)考)利用如圖所示裝置，可以完成“研究勻變速直線運動規(guī)律”“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”“探究功與速度變化的關(guān)系”等力學(xué)實驗．(1)用圖示裝置完成上述三個實驗中_____.A．都需要用天平來稱量小車質(zhì)量B．都需要調(diào)節(jié)滑輪高度使細線與木板平行C．都必須平衡摩擦力B(2)圖中的(a)(b)(c)分別為上述三個實驗中作出的小車速度與時間、小車加速度與小車質(zhì)量、合外力對小車做功與小車速度平方的關(guān)系圖像，下列說法正確的是_____.A．圖(a)：v軸的截距表示打計數(shù)點“0”時的速率B．圖(b)：由圖線可知小車的加速度與其質(zhì)量成反比C．圖(c)：不能僅通過一條紙帶上的數(shù)據(jù)就作出該圖線A(3)利用圖示中的實驗裝置，平衡摩擦力后，_______(選填“能”或“不能”)驗證“機械能守恒定律”．【解析】

(1)實驗“研究勻變速直線運動規(guī)律”不需要平衡摩擦力，也不需要稱小車質(zhì)量，A、C錯誤；三個實驗中拉小車的細線必須與長木板平行，B正確．故選B.不能(3)圖示所示裝置中，平衡摩擦力后，不能用于驗證“機械能守恒定律”，因為盡管平衡摩擦力，但摩擦力也要做功，一部分機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．2.

(2022·全國模擬預(yù)測)某實驗小組想通過如圖所示的實驗裝置測定物體A(帶有寬度為D的遮光片)的質(zhì)量M.已知鉤碼的質(zhì)量為m，實驗時將待測物體A由靜止釋放，測得遮光片通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，若不計繩與滑輪間的摩擦及繩和滑輪的質(zhì)量，重力加速度為g，為完成本實驗還需要測量的物理量為____________________________(寫出

物理量的名稱及符號)，由測量數(shù)據(jù)可求得物體A的加速度a＝_______；

待測物體A的質(zhì)量M＝______(用加速度a及已知量表示)．光電門1和光電門2間的距離h【解析】實驗中由測得遮光片經(jīng)光電門的速度與兩光電門之間的距離，利用勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系式，可求得物體A的加速度，所以本實驗還需要測量的物理量為光電門1和光電門2之間的距離h.3.

(2022·廣東廣州三模)用如圖甲裝置來驗證機械能守恒定律．帶有刻度的玻璃管豎直放置，光電門的光線沿管的直徑并穿過玻璃管，小鋼球直徑略小于管的直徑，該球從管口由靜止釋放．完成下列相關(guān)實驗內(nèi)容：(1)如圖乙用螺旋測微器測得小球直徑d＝_____________mm；如圖丙某次讀得光電門測量位置到管口的高度h＝___________cm.(2)設(shè)小球通過光電門的擋光時間為Δt，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，若小

球下落過程機械能守恒，則h可用d、Δt、g表示為h＝______.(4)根據(jù)圖丁中圖線及測得的小球直徑，計算出當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎礸＝_______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．4.0005.60見解析9.6【解析】

(1)螺旋測微器的主尺讀數(shù)為4.0mm，轉(zhuǎn)動刻度上的讀數(shù)為0.0×0.01mm＝0.000mm所以最終讀數(shù)為4.0mm＋0.000mm＝4.000mm刻度尺最小刻度為1mm，估讀到0.1mm，結(jié)果為56.0mm＝5.60cm.(3)根據(jù)所描的點連成過原點的傾斜直線，讓盡量多的點在直線上或?qū)ΨQ的分布在兩側(cè)，如圖所示4.(2022·廣東名校聯(lián)考)某實驗小組用如圖所示實驗裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系．鐵架臺固定在水平桌面上，將足夠長的薄長木板傾斜放置，一端固定在水平桌面邊緣P處，另一端放置在鐵架臺的鐵桿上，忽略鐵桿粗細，P處放置一光電門(未畫出)．實驗步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測出滑塊上的擋光片的寬度l，用天平測出滑塊的質(zhì)量m；②平衡摩擦力：以P處為長木板的轉(zhuǎn)動中心，調(diào)節(jié)長木板在鐵架臺上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運動．在鐵架臺豎直桿上記下此位置Q1，用刻度尺測出Q1到水平桌面的高度H；③長木板一端保持在P處，另一端放置在鐵架臺豎直桿Q2位置，用刻度尺量出Q1、Q2的距離h1，將滑塊從木板上的Q2位置由靜止釋放，記錄擋光片的擋光時間t1；④保持長木板一端在P處，重新調(diào)節(jié)長木板另一端在鐵架臺上的放置位置，重復(fù)步驟③數(shù)次．Ⅰ.滑塊沿長木板由Q2運動到P的過程中，用測量的物理量回答下列問題(已知重力加速度為g)．(1)滑塊動能的變化量ΔEk＝__________.(2)滑塊克服摩擦力做的功Wf＝______.(3)合力對滑塊做的功W合__________.mgHmgh1(2)滑塊從Q1位置釋放勻速下滑時，設(shè)Q1P長度為L，由動能定理有mgH－μmgLcosθ＝0且Lcosθ＝x，得μmgx＝mgH(x為P到鐵架臺豎直桿的距離，θ為此時長木板的傾角)從Q2釋放時，設(shè)長木板的傾角為α，Q2P長度為l′，則克服摩擦力做功為Wf＝μmgl′cosα，l′cosα＝x，故Wf＝μmgx＝mgH.(3)合力做的功W合＝mg(H＋h1)－Wf＝mgh1.1.探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系操作關(guān)鍵(1)實驗中不能掛過多的鉤碼，防止彈簧超過彈性限度．(2)畫圖像時，不要連成“折線”，而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)．2.驗證力的平行四邊形定則的操作關(guān)鍵(1)每次拉伸后結(jié)點O的位置必須保持不變．(2)記下每次各力的大小和方向．(3)畫力的圖示時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度．考點三“橡皮條、彈簧”類實驗〔考向預(yù)測〕1.(2022·廣東湛江模擬)如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量已知的相同鉤碼，探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系．(1)本實驗還需要的實驗器材有_________.(2)如圖乙所示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪圖，橫軸為彈簧的形變量x，縱軸為鉤碼的質(zhì)量m.已知重力加速度大小g＝9.8m/s2，則彈簧的勁度系數(shù)k＝_________N/m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(3)從圖乙可以看出，當(dāng)彈簧下端未掛鉤碼時，彈簧也有一定的伸長量，其原因是_________________.刻度尺9.8彈簧自重的影響【解析】

(1)實驗需要測量彈簧的長度、形變量，故還需要的實驗器材有刻度尺．2.

(2022·河南溫縣模擬)某同學(xué)在“探究彈簧和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為1000N/m.如圖所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗．在保持彈簧伸長1.00cm不變的條件下：(1)彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的讀數(shù)是___________N(圖乙中所示)，則彈簧秤b的讀數(shù)可能為___________N.(第二空保留2位小數(shù))(2)若彈簧秤a、b間夾角大于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤b的讀數(shù)_______(填“變大”“變小”或“不變”)．8.006.00變大(2)如圖所示，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，可知彈簧秤b的讀數(shù)變大．1.探究影響向心力大小的因素實驗裝置圖考點四圓周運動、單擺實驗(1)向心力公式F＝mω2r.(2)通過換小球改變小球的質(zhì)量m，通過控制擋板到轉(zhuǎn)軸的距離改變半徑r，通過調(diào)整變速塔輪的半徑改變角速度ω，標(biāo)尺顯示的是向心力的大?。?3)實驗用到的是控制變量的思想．2.單擺測重力加速度(2)擺長l＝擺線長l0＋小球的半徑d.(3)周期T是完成一個全振動的時間，采用積累法測量可以減小實驗誤差，還需要從最低點測量，因為球過最低點時速度最大，球在該處停留的時間最短，誤差最?。部枷蝾A(yù)測〕1.用如圖所示的實驗裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值．某次實驗圖片如下，請回答相關(guān)問題：(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時我們主要用到了物理學(xué)中_____的方法．A．理想實驗法 B．等效替代法C．控制變量法 D．演繹法C(2)若圖中兩鋼球質(zhì)量相等，運動的半徑也相等，標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1

9，運用圓周運動知識可以判斷與皮帶連接的變速塔輪對應(yīng)的半徑之比為_____.A．1

9 B．3

1C．1

3 D．1

1B【解析】

(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法．故選C.(2)根據(jù)Fn＝mrω2，兩球的向心力之比為1

9，半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動的角速度之比為1

3，因為靠皮帶傳動，變速塔輪的線速度大小相等，根據(jù)v＝rω，知與皮帶連接的變速塔輪對應(yīng)的半徑之比為3

1.故選B.2.某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”的實驗中，將兩根等長細繩固定在鐵架臺的水平橫桿上，兩懸點的間距與細繩長度相等，兩繩下端系上一個勻質(zhì)小鋼球，構(gòu)成一個“單擺”，如圖所示．該同學(xué)利用光電計數(shù)器測量小球前后擺動的周期，他把光源A固定在與小球自然下垂時的球心在同一水平線上的位置，將光電計數(shù)器B放在同一水平線上的另一側(cè)，A發(fā)出的光束通過小球遮擋形成脈沖光信號，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號進行記錄和顯示．(1)測得細繩長為l，小球直徑為d，則該單擺的擺長為______；(2)將小球向前拉開一個小角度由靜止釋放并從小球第一次經(jīng)過平衡位置處時開始計時，測得小球經(jīng)過時間t向后回到平衡位置時，B接收到

的脈沖數(shù)為N，則該單擺的振動周期為______；(3)則測得的重力加速度的表達式為g＝__________________(用所測物理量的符號表示)．1.力學(xué)創(chuàng)新實驗的特點(1)以基本的力學(xué)實驗?zāi)Ｐ蜑檩d體，依托運動學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計實驗．(2)將實驗的基本方法——控制變量法、處理數(shù)據(jù)的基本方法——圖像法、逐差法融入到實驗的綜合分析之中．考點五力學(xué)創(chuàng)新實驗2.力學(xué)創(chuàng)新實驗的分類(1)第一類是通過實驗和實驗數(shù)據(jù)的分析得出物理規(guī)律．這類實驗題目需認(rèn)真分析實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)特點掌握物理量間的關(guān)系，得出實驗規(guī)律．(2)第二類是給出實驗規(guī)律，選擇實驗儀器，設(shè)計實驗步驟，并進行數(shù)據(jù)處理．這類實驗題目需從已知規(guī)律入手，正確選擇測量的物理量，根據(jù)問題聯(lián)想相關(guān)的實驗?zāi)Ｐ停_定實驗原理，選擇儀器，設(shè)計實驗步驟，記錄實驗數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理．3.創(chuàng)新實驗題的解法(1)根據(jù)題目情境，提取相應(yīng)的力學(xué)實驗?zāi)Ｐ?，明確實驗的理論依據(jù)和實驗?zāi)康模O(shè)計實驗方案．(2)進行實驗，記錄數(shù)據(jù)．應(yīng)用原理公式或圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進行誤差分析．(2022·廣東惠州三調(diào))圖(a)是測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗裝置．接通電源，開啟打點計時器，從斜面上某點釋放木塊，木塊沿木板滑下，多次重復(fù)后選擇點跡清晰的一條紙帶如圖(b)所示．圖中0～4是選取的五個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T，如圖(b)所示，測出了兩個計數(shù)點的間距x1和x4，重力加速度為g，完成下列填空：典例1(1)木塊下滑的加速度大小為______(用符號T、x1、x4表示)；(2)下列物理量中，還需測量的是_____；A．木塊的質(zhì)量mB．木板的質(zhì)量MC．木塊下滑的時間tD．木板的傾角(3)木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_______________；(4)實驗中發(fā)現(xiàn)動摩擦因數(shù)的測量值大于實際值，可能的一個原因是_______________________.D木塊受到紙帶阻力作用(4)實驗中發(fā)現(xiàn)動摩擦因數(shù)的測量值大于實際值，可能的一個原因是木塊受到紙帶阻力作用．〔方法技巧〕測定動摩擦因數(shù)實驗一般結(jié)合在“研究勻變速直線運動”“驗證牛頓運動定律”或“探究動能定理”等實驗中考查．實驗的原理是：利用打點計時器等器材測出物體做勻變速運動的加速度，再利用牛頓第二定律計算動摩擦因數(shù)，或者利用平衡條件、動能定理或能量守恒定律等計算動摩擦因數(shù)．實驗方法創(chuàng)新思維實驗原理將研究運動物體轉(zhuǎn)化為研究靜止物體利用F彈＝Ff＝μFN求μ讓物塊先做加速運動，當(dāng)重物掉到地面上之后物塊做勻減速直線運動減速運動中，利用逐差法求加速度，利用F＝μmg＝ma進一步求μ實驗方法創(chuàng)新思維實驗原理將動摩擦因數(shù)的測量轉(zhuǎn)化為速度測量，并營造多過程切入水平滑動情境A→B過程中，機械能守恒；C→D過程中，物塊Q做平拋運動；B→C過程中，對物塊Q只有摩擦力做功，利用Wf＝EkC－EkB，進一步求μ(2022·山東，13,6分)在天宮課堂中，我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量的實驗．受此啟發(fā)，某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待測物體等器材設(shè)計了測量物體質(zhì)量的實驗，如圖甲所示．主要步驟如下：①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上，加速度傳感器固定在滑塊上．②接通氣源，放上滑塊，調(diào)平氣墊導(dǎo)軌．典例2③將彈簧左端連接力傳感器，右端連接滑塊．彈簧處于原長時滑塊左端位于O點，A點到O點的距離為5.00cm，拉動滑塊使其左端處于A點，由靜止釋放并開始計時．④計算機采集獲取數(shù)據(jù)，得到滑塊所受彈力F、加速度