【創(chuàng)新設(shè)計】2021高考物理(山東專用)三輪體系大通關(guān)-知識回扣清單-倒數(shù)第4天-力學(xué)實驗

倒數(shù)第4天力學(xué)試驗(對應(yīng)同學(xué)用書P92)要點提煉1．試驗要點分類試驗名稱常考要點爭辯性試驗爭辯勻變速直線運動數(shù)據(jù)處理方法：(1)公式法：veq\f(t,2)＝eq\x\to(v)、Δx＝aT2；(2)圖象法：v－t圖象探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系應(yīng)在彈簧彈性限度內(nèi)增加鉤碼個數(shù)；記錄彈簧伸長以及所受拉力的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點，作出圖象；寫出與圖象對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，解釋函數(shù)中各量的物理意義探究動能定理留意平衡摩擦力、功的大小的確定方法以及物體速度的求解方法驗證性試驗驗證機械能守恒定律用自由落體進(jìn)行試驗，知道如何從紙帶的數(shù)據(jù)中確定ΔEp和ΔEk驗證力的平行四邊形定則彈簧測力計的使用留意事項及讀數(shù)、力的圖示、依據(jù)平行四邊形定則求出合力驗證牛頓運動定律把握變量法的應(yīng)用、圖象的處理以及試驗的留意事項2.物理量的測量方法待測量測量工具方法說明長度刻度尺毫米刻度尺精度為1mm，讀數(shù)時應(yīng)估讀到0.1mm游標(biāo)卡尺①讀數(shù)方法：測量值＝主尺上指示的毫米數(shù)＋精度×游標(biāo)尺對齊的格數(shù)②精度：eq\f(1,游標(biāo)刻度總數(shù))mm,10分度的游標(biāo)卡尺精度為0.1mm,20分度的游標(biāo)卡尺精度為0.05mm，50分度的游標(biāo)卡尺精度為0.02mm，游標(biāo)卡尺不估讀螺旋測微器①讀數(shù)方法：測量值＝主尺上指示的毫米數(shù)(留意半毫米刻線是否露出)＋精度×轉(zhuǎn)動圓筒上與主尺中心刻線所對應(yīng)刻度值(留意刻度值要估讀)②精度：螺旋測微器精度為0.01mm續(xù)表時間打點計時器①t＝nT(n表示打點的時間間隔的個數(shù)，T表示打點周期)②打點周期與所接溝通電周期相同光電計時器光電計時器能自動記錄擋光時間，顯示在讀數(shù)窗口力彈簧測力計力的大?。骄取林羔樦甘镜母駭?shù)(留意估讀)速度打點紙帶若紙帶做勻變速直線運動，則打某點時的瞬時速度等于對應(yīng)的平均速度頻閃照相(利用等時間間隔照片信息記錄物體在不同時刻的位置)同上光電門①v0＝eq\f(d,Δt)(d表示滑塊上擋光片的寬度，Δt表示擋光片擋光時間)②由于擋光片的寬度很小，在這里可用平均速度表示其瞬時速度加速度打點紙帶(頻閃照相)若紙帶做勻變速直線運動，則a＝eq\f(Δx,T2)或a＝eq\f(xm－xn,m－nT2)光電門若紙帶做勻變速直線運動，則a＝eq\f(v2－v1,Δt)(v1、v2分別表示通過光電門測得的滑塊在t1、t2兩個時刻的速度，Δt表示對應(yīng)的時間間隔)考前必做題1．(2022·青島市質(zhì)量檢測)某同學(xué)利用如圖1所示的試驗裝置，探究小車的加速度a和它所受拉力F的關(guān)系．圖1(1)除備有4個50g鉤碼外，另有下列試驗器材備選：A．質(zhì)量為300g小車B．質(zhì)量為2.2kg小車C．輸出電壓4～6V直流電源D．輸出電壓3.6～5.6V溝通電源為盡量保證明驗成功，你選用的試驗小車為________，電源為________(填字母代號)．(2)某同學(xué)正確選擇試驗器材后，通過試驗得到如圖2所示a－F圖象，造成圖線未過坐標(biāo)原點的緣由是____________________．圖2解析(1)在探究物體的加速度與合外力關(guān)系的試驗中應(yīng)滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量，因此選用的小車質(zhì)量盡量大一些，所以選B；打點計時器正常工作時應(yīng)用低壓溝通電源，則選D.(2)由圖象可知，當(dāng)小車的牽引力為零時，小車已經(jīng)具有了加速度，則說明平衡摩擦力時將長木板墊的過高、傾角過大，也就是說平衡摩擦力過度．答案(1)BD(2)平衡摩擦力過度2．某學(xué)習(xí)小組利用如圖3所示的裝置驗證動能定理．圖3(1)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好試驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離s＝________cm(2)測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間Δt1和Δt2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成試驗，還需要直接測量的一個物理量是__________．(3)該試驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？________(填“是”或“否”)．解析(1)毫米刻度尺要留意估讀一位，是整數(shù)的要補零，因此兩光電門中心之間距離是500.0mm，即50.00cm.(2)要測量物體的動能的變化量必需要測出物體的質(zhì)量．(3)力的大小是從拉力傳感器直接讀的，沒有必要滿足題目敘述的條件．答案(1)50.00(2)滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量M(3)否3．某試驗小組分別設(shè)計了如圖4甲、乙、丙所示的試驗裝置來驗證機械能守恒定律．圖4(1)經(jīng)分析比較后，其中最抱負(fù)的試驗裝置是________(選填“甲”、“乙”或“丙”)；(2)圖丁是利用最抱負(fù)的試驗裝置進(jìn)行試驗得到的一條紙帶，圖中點1是打點計時器打出的第一個點，其他各點是緊接著連續(xù)打出的點，假如發(fā)覺第1、2兩點之間的距離明顯大于2mm，這是由于試驗操作時_____________________________________；(3)已知重錘的質(zhì)量為m，相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T，僅考慮消滅(2)所述狀況所帶來的影響時，設(shè)從打第1點到打第6點過程中重錘削減的重力勢能為ΔEp，則下列關(guān)系式正確的是________(填選項前的字母)；A．ΔEp＞eq\f(ms2,8T2)B．ΔEp＝eq\f(ms2,8T2)C．ΔEp＜eq\f(ms2,8T2)(4)若試驗操作正確，某同學(xué)依據(jù)公式veq\o\al(2,6)＝2gh計算出從第1點到第6點重錘動能增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,6)，由ΔEp＝mgh，計算出重力勢能的削減量，再依據(jù)ΔEk＝ΔEp得出重錘在下落過程中機械能守恒的結(jié)論．則該探究過程是________(選題“合理”或“不合理”)的，理由是______________________________.解析(1)圖乙中紙帶上所打下的點較少，圖丙中用手釋放紙帶，消滅人為因素，而影響紙帶的釋放，故比較抱負(fù)的試驗裝置為圖甲中的裝置；(2)打下第一點的速度不為零，即先釋放紙帶，后接通電源；(3)依據(jù)機械能守恒可得：ΔEp＝eq\f(ms2,8T2)－Ek1，故ΔEp＜eq\f(ms2,8T2)，選項C正確；(4)重錘下落過程中還受到阻力作用，其下落的加速度a＜g，故不行以用veq\o\al(2,6)＝2gh來計算．答案(1)甲(2)先釋放紙帶，后接通電源(3)C(4)不合理重錘下落過程中受阻力作用，下落加速度a＜g，不行用veq\o\al(2,6)＝2gh計算(其他合理答案也可)4．(2022·遼寧一模)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲“探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系”，在試驗室設(shè)計了如圖5所示甲、乙兩套裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶(內(nèi)有砂子)，一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置．圖5(1)假如忽視滑輪與繩間的摩擦，小組成員認(rèn)為圖甲中彈簧測力計的示數(shù)即為小車受到的拉力大小，而圖乙中彈簧測力計示數(shù)的二倍為小車受到的拉力大小，請推斷小組成員分析的是否正確，若不正確，簡要說明不正確的緣由：___________________.(2)選擇了上述一種合理的方法后，要順當(dāng)完成該試驗，除圖中試驗儀器和低壓溝通電源(含導(dǎo)線)外，還必需的兩個試驗儀器是________、________.(3)該試驗中發(fā)覺小車受的阻力對試驗結(jié)果影響較大，請你利用該裝置測出小車受到的阻力大小，其方法是：_________________________.(4)在上述試驗操作中，打點計時器使用的溝通電頻率為50Hz.某同學(xué)打出的一段紙帶如圖6所示，O、A、B……F為打點計時器連續(xù)打出的計時點，依據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出小車運動時與紙帶上E點相對應(yīng)的瞬時速度vE＝________m/s.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)圖6解析(1)圖乙的說法不正確．由于當(dāng)小車加速運動時，考慮滑輪的質(zhì)量，小車所受到的拉力小于(或不等于)彈簧測力計示數(shù)的二倍；(2)利用刻度尺測量紙帶上計數(shù)點間的距離，利用天平測量小車的質(zhì)量；(3)依據(jù)F－f＝ma，測出拉力F、小車質(zhì)量m和加速度a，可求得f；(4)小車運動時與紙帶上E點相對應(yīng)的瞬時速度vE＝eq\f(0.1196－0.064