2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十一 力學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)（含解析）.doc
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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十一 力學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)（含解析） 一、誤差和有效數(shù)字 1．誤差 誤差 產(chǎn)生原因 大小特點(diǎn) 減小方法 系統(tǒng)誤差 實(shí)驗(yàn)儀器不精確、實(shí)驗(yàn)原理不完善、實(shí)驗(yàn)方法粗略 總是偏大或偏小 更新儀器 完善實(shí)驗(yàn)原理 偶然誤差 測(cè)量、讀數(shù)不準(zhǔn)確 忽大忽小 畫圖象或取平均值 從數(shù)字左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字算起，如0.012 5為三位有效數(shù)字． 二、測(cè)量性實(shí)驗(yàn) 1．包括：用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度，練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． 2．(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：d＝主尺讀數(shù)(mm)＋精度游標(biāo)尺上對(duì)齊刻線數(shù)值(mm)． (2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法： 測(cè)量值＝固定刻度＋可動(dòng)刻度0.01 mm＋估讀值． 注意要估讀到0.001 mm. (3)用紙帶求加速度的方法 利用a＝求解：在已經(jīng)判斷出物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況下可利用Δx＝xn＋1－xn＝aT2求加速度a. 三、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 1．包括：驗(yàn)證力的平行四邊形定則、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． 2．驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的兩種方法 (1)對(duì)于現(xiàn)象直觀明顯或者只需討論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，常常通過(guò)觀察分析進(jìn)行證實(shí)． (2)對(duì)有測(cè)量數(shù)值且實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證結(jié)果的，一般要進(jìn)行分析歸納，通過(guò)作圖、計(jì)算、測(cè)量進(jìn)行比較驗(yàn)證． 四、探究性實(shí)驗(yàn) 1．包括：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，探究動(dòng)能定理． 2．探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別 探究性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)前并不知道滿足什么規(guī)律，所以在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)后所做的曲線是試探性的，只有在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來(lái)擬合這些點(diǎn)．而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)后所作圖線的根據(jù)就是所驗(yàn)證的規(guī)律． 熱點(diǎn)一 游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù) 命題規(guī)律：游標(biāo)卡尺和千分尺的正確使用和讀數(shù)是高考考查的熱點(diǎn)，題型為填空題． (1)(xx高考江蘇卷)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑．為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件________(選填“A”、“B” 、“C”或“D”)．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為______mm. (2)(xx高考福建卷)某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為________ cm和________ mm. [解析] (1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)應(yīng)先將鎖緊裝置鎖緊，即旋緊B.螺旋測(cè)微器的示數(shù)為(0＋41.00.01)mm＝0.410 mm. (2)金屬桿長(zhǎng)度由刻度尺示數(shù)可得，由題圖甲得L＝60.10 cm.由題圖乙知，此游標(biāo)尺為50分度，游標(biāo)尺上第10刻線與主尺上一刻線對(duì)齊，則金屬桿直徑為d＝4 mm＋10 mm＝4.20 mm. [答案] (1)B 0.410 (2)60.10 4.20 [總結(jié)提升] (1)游標(biāo)卡尺不估讀，以mm為單位，10分度卡尺讀數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后只有1位，20分度和50分度讀數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后有2位. (2)螺旋測(cè)微器要估讀，以mm為單位，小數(shù)點(diǎn)后必須有3位，同時(shí)還要注意半毫米刻度線是否露出.) 熱點(diǎn)二 紙帶類實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的處理(含頻閃照相) 命題規(guī)律：力學(xué)實(shí)驗(yàn)中有多個(gè)實(shí)驗(yàn)都要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(如研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等)，正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并根據(jù)紙帶進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)運(yùn)算，是高考考查的熱點(diǎn)，題型為填空題． (xx高考大綱全國(guó)卷)現(xiàn)用頻閃照相方法來(lái)研究物塊的變速運(yùn)動(dòng)．在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時(shí)刻物塊的位置如圖所示．拍攝時(shí)頻閃頻率是10 Hz；通過(guò)斜面上固定的刻度尺讀取的5個(gè)連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4.已知斜面頂端的高度h和斜面的長(zhǎng)度s.數(shù)據(jù)如下表所示．重力加速度大小g＝9.80 m/s2. 單位：cm x1 x2 x3 x4 h s 10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空： (1)物塊的加速度a＝________(保留3位有效數(shù)字)． (2)因?yàn)開_________________，可知斜面是粗糙的． [解析] (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，利用逐差法，得 x3－x1＝2a1T2 x4－x2＝2a2T2 a＝，又知T＝＝0.1 s 聯(lián)立以上各式得a≈4.30 m/s2. (2)如果斜面光滑，根據(jù)牛頓第二定律得，物塊下滑的加速度a′＝gsin θ＝g＝5.88 m/s2＞a，所以斜面是粗糙的． [答案] (1)4.30 m/s2 (2)a＜g＝5.88 m/s2 ②求解瞬時(shí)速度． 如圖所示，打n點(diǎn)時(shí)的速度vn＝. (3)用“逐差法”求加速度 如圖所示，由(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2得 a＝. 熱點(diǎn)三 用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 命題規(guī)律：用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是歷年高考實(shí)驗(yàn)題的命題熱點(diǎn)，力學(xué)實(shí)驗(yàn)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中都可能出現(xiàn)．這是考生必備的能力之一． (xx高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示：一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0; 掛有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x.測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80 m/s2)．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88 cm. P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0(cm) 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x(cm) 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k(N/m) 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 (m/N) 0.006 1 ② 0.017 9 0.022 9 0.029 6 0.034 7 (1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________，②________. (2)以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在圖乙給出的坐標(biāo)紙上畫出 n圖象． (3)圖乙中畫出的直線可近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn)．若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k＝________N/m. [解析] (1)根據(jù)胡克定律有mg＝k(x－x0)，解得k＝＝ N/m≈81.7 N/m，≈0.012 2. (2) n圖象如下圖所示． (3)根據(jù)圖象可知，k與n的關(guān)系表達(dá)式為k＝ N/m，k與l0的關(guān)系表達(dá)式為k＝ N/m. [答案] (1)81.7 0.012 2 (2) n圖象見(jiàn)解析圖 (3) 命題規(guī)律：創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要考查是否理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理，是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力，是否具有在不同情況下遷移知識(shí)的能力，這些對(duì)學(xué)生的能力要求都較高，是近幾年高考命題的熱點(diǎn)． 范例 (xx江西師大附中、臨川一中聯(lián)考)某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動(dòng)“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”．人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人停止蹬車后，由于受到阻力作用，自行車的速度會(huì)逐漸減小至零，如圖所示．在此過(guò)程中，阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化．設(shè)自行車無(wú)動(dòng)力后受到的阻力恒定． (1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車，需要測(cè)出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s，為了計(jì)算自行車的初速度v，還需要測(cè)量________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(填寫物理量的名稱及符號(hào))． (2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f，計(jì)算出阻力做的功W及自行車的初速度v.改變?nèi)送Ｖ沟跑嚂r(shí)自行車的速度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，可以得到多組測(cè)量值．以阻力對(duì)自行車做功的大小為縱坐標(biāo)，自行車初速度為橫坐標(biāo)，作出W－v曲線．分析這條曲線，就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系．在實(shí)驗(yàn)中作出W－v圖象如圖所示，其中符合實(shí)際情況的是________． [解析] (1)人停止蹬車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度v＝2＝，則還需要測(cè)量自行車滑行的時(shí)間t. (2)由動(dòng)能定理得，W＝mv2，則W－v圖象為拋物線，即圖C. [答案] (1)人停止蹬車后自行車滑行的時(shí)間t (2)C [總結(jié)提升] (1)要完成好創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)，必須掌握基本儀器的使用方法、基本實(shí)驗(yàn)方法和基本物理原理. (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的研究應(yīng)以減小實(shí)驗(yàn)誤差和不造成錯(cuò)誤為主要依據(jù).應(yīng)在明確實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，往往需要先根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出物理量間的關(guān)系式，通過(guò)圖象或函數(shù)處理數(shù)據(jù).) 1．(xx廣州一模)(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量某物體的長(zhǎng)度如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為________mm. (2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某物體的直徑如圖乙，由圖可知其直徑為________mm. 解析：(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，讀數(shù)為 50 mm＋30.05 mm＝50.15 mm. (2)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為 4．5 mm＋20.00.01 mm＝4.700 mm. 答案：(1)50.15 (2)4.700 2．(xx衡水調(diào)研)在“探究彈簧形變與外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：由圖線可以算出斜率，即彈簧的勁度系數(shù)，圖線不過(guò)原點(diǎn)說(shuō)明彈簧在豎直向下不施加外力的時(shí)候，已經(jīng)有伸長(zhǎng)量了． 答案：200 彈簧自身具有重量 3．(xx安徽名校聯(lián)考)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某小組利用如圖甲所示的裝置完成實(shí)驗(yàn)，橡皮條的一端C固定在木板上，用兩只彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條的另一端拉到某一確定的O點(diǎn)． (1)則下列敘述正確的是________． A．該實(shí)驗(yàn)中CO的拉力是合力，AO和BO的拉力是分力 B．兩次操作必須將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置 C．實(shí)驗(yàn)中AO和BO的夾角應(yīng)盡可能大 D．在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線 (2)對(duì)數(shù)據(jù)處理后得到如圖乙所示的圖線，則F與F′兩力中，方向一定沿CO方向的是________． 解析：(1)AO和BO的拉力與CO的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中兩次拉伸橡皮條，注意將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置，以保證兩次操作中CO的拉力是相同的，則選項(xiàng)B正確；如果AO和BO的夾角適當(dāng)，則兩個(gè)分力可以將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，若夾角過(guò)大，則兩拉力不一定能將結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行以便保證各力在同一平面內(nèi)，正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的刻度線讀數(shù)可以減小偶然誤差，因此D正確． (2)由圖乙知，F(xiàn)是二力用平行四邊形定則合成所得，F(xiàn)′是用一個(gè)力拉橡皮條時(shí)的外力，故一定與CO共線的是F′. 答案：(1)BD (2)F′ 4．(xx南昌一模)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m＝1.00 kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間＝9.80 m/s2，那么： (1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律較為簡(jiǎn)便； (2)從O點(diǎn)到(1)問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能增加量ΔEk＝________J(結(jié)果取三位有效數(shù)字)； (3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及重物下落的高度h，則以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的________． [解析] (1)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，我們驗(yàn)證的是減少的重力勢(shì)能ΔEp＝mgh和增加的動(dòng)能ΔEk＝mv2之間的關(guān)系，因B點(diǎn)能夠測(cè)出h和v的數(shù)據(jù)，而A、C兩點(diǎn)無(wú)法測(cè)出v，故選B點(diǎn)． (2)減少的重力勢(shì)能ΔEp＝mgh＝1.88 J，B點(diǎn)的速度vB＝＝10－2 m/s＝1.92 m/s，所以增加的動(dòng)能ΔEk＝mv＝1.84 J. (3)在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi)可認(rèn)為mgh＝mv2，則v2＝gh，即v2與h成正比，圖A正確． 答案：(1)B (2)1.88 1.84 (3)A 5．(xx東北三校聯(lián)考)某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙．將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)量出小球離開斜槽后的豎直位移y.改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下表． 高度H (h為單位長(zhǎng)度) h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 豎直位移y/cm 30.0 15.0 10.0 7.5 6.0 5.0 4.3 3.8 3.3 (1)在安裝斜槽時(shí)，應(yīng)注意________________________________________________________________________． (2)已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板與斜槽末端的水平距離為x，小球在離開斜槽后的豎直位移為y，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過(guò)程中，若動(dòng)能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系式是____________________． (3)若想利用圖象直觀得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最好應(yīng)以H為橫坐標(biāo)，以________為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖． 解析：(1)小球離開斜槽末端后要做平拋運(yùn)動(dòng)，因而斜槽末端O點(diǎn)的切線要水平． (2)小球從斜槽上下滑到斜槽末端時(shí)速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理有mgH－μmgcos θ＝mv2，小球離開O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有x＝vt，豎直方向有y＝gt2，聯(lián)立解得Hy＝. (3)由(2)可知，要利用圖象直觀得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，圖象應(yīng)為直線，因而以H為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖即可． 答案：(1)使斜槽末端O點(diǎn)的切線水平 (2)Hy＝ (3) 6．(xx高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)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(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示．實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)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(jì)算機(jī)得到．回答下列問(wèn)題： (1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成________(填“線性”或“非線性”)關(guān)系． (2)由圖乙可知，am圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是________________________________________________________________________， 鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是________________________________________________________________________． 解析：(1)由圖象可知小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成非線性關(guān)系． (2)am圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則應(yīng)采取的措施是調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量． 答案：(1)非線性 (2)存在摩擦力 (3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力 遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 7．(xx黃岡一模)物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)． (1)如圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝________(保留三位有效數(shù)字)． (2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有________．(填入所選物理量前的字母) A．木板的長(zhǎng)度l B．木板的質(zhì)量m1 C．滑塊的質(zhì)量m2 D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t (3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g)，與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)________(選填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)：________________________________________________________________________. 解析：(1)由逐差法公式得 a＝＝0.496 m/s2. (2)由牛頓第二定律得m3g－μm2g＝(m2＋m3)a，則需要測(cè)定滑塊的質(zhì)量m2及托盤和砝碼的總質(zhì)量m3，則選C、D. (3)由(2)中等式可得μ＝，因紙帶與限位孔之間存在阻力等，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大． 答案：(1)0.495 m/s2至0.497 m/s2之間均可 (2)CD (3) 偏大 紙帶與限位孔之間存在阻力等 8．(xx高考山東卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測(cè)量滑塊在木板上運(yùn)動(dòng)的最大速度． 實(shí)驗(yàn)步驟： ①用彈簧秤測(cè)量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G； ②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過(guò)水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示．在A端向右拉動(dòng)木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F； 甲 ③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②； 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 ④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(xì)繩跨過(guò)定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測(cè)量重物P離地面的高度h； 乙 ⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)并最終停在木板上的D點(diǎn)(未與滑輪碰撞)，測(cè)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(biāo)紙上作出F-G圖線． (2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(保留2位有效數(shù)字)． (3)滑塊最大速度的大小v＝________(用h、s、μ和重力加速度g表示)． 解析：(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線(直線)將各點(diǎn)連接起來(lái)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)． (2)根據(jù)F＝μG，F(xiàn)-G圖線的斜率反映了滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，所以μ≈0.40. (3)根據(jù)牛頓第二定律，P落地后，滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a＝＝μg，且P落地后滑塊的位移x＝s－h(huán)，根據(jù)速度和位移的關(guān)系得0－v2＝－2ax 所以滑塊的最大速度 v＝＝. 答案：(1)見(jiàn)解析圖 (2)0.40(0.38～0.42均正確) (3) 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 一、電學(xué)儀表 1．電流表、電壓表、歐姆表的使用與讀數(shù) 儀器 極性 量程選擇 讀數(shù) 電流表 有正、負(fù) 極的電 表，電流 由電表的正極流 入，負(fù)極 流出 使指針指 示比滿偏 刻度多的位置 若最小分度為1、0.1、0.01等，需要估讀到最小分度的下一位；如果最小分度不是1、0.1、0.01等的只需要讀到最小分度位即可 電壓表 歐姆表 使指針盡 量指在表 盤的中間 位置附近 取兩位有效數(shù)字并乘以相應(yīng)擋位的倍率 2.歐姆表原理 (1)電路：歐姆表是多用電表電阻擋的一個(gè)擋位，電路如圖． 電流的流向：使用歐姆擋時(shí)，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負(fù)極接的是紅表筆，從電表外部看，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出． (2)調(diào)零：當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，表頭電流表指針滿偏，此時(shí)Ig＝. (3)測(cè)量：當(dāng)紅、黑表筆之間接電阻Rx時(shí)，電路中電流I＝，Rx的一個(gè)值對(duì)應(yīng)I的一個(gè)值，故將電流刻度標(biāo)上相應(yīng)的電阻刻度，即可直接讀出待測(cè)電阻Rx的阻值． (4)中值電阻：當(dāng)被測(cè)電阻Rx＝R＋Rg＋r時(shí)，電流變?yōu)闈M偏電流的一半，歐姆表指針指向刻度正中央，稱為“中值電阻”． 3．電學(xué)儀表的選擇 一般根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)或待測(cè)用電器的額定電壓選擇電壓表；根據(jù)待測(cè)電流的最大電流選擇電流表；選擇的電表的量程應(yīng)使電表的指針偏轉(zhuǎn)的幅度較大，一般應(yīng)使指針能達(dá)到半偏以上，以減小讀數(shù)的偶然誤差，提高精確度． 二、電流表內(nèi)、外接法的比較與選擇 1．內(nèi)、外接法的比較 比較項(xiàng)目 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 電路 誤差來(lái)源 電流表的分壓 電壓表的分流 測(cè)量結(jié)果 R測(cè)＝>Rx，偏大 R測(cè)＝下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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