（新课标）高考物理一轮总复习高考真题专项突破（六）力学实验题教案

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1、高考真题专项突破(六)　力学实验题[真题1]　(2018·北京卷)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律．主要实验步骤如下：a．安装好实验器材．接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次．b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示．c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示．结合上述实验步骤，请你完成下列任

2、务：(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有和(填选项前的字母)．A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v－t图象．(3)观察v－t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是．v－t图象斜率的物理意义是．(4)描绘v－t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是(填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差(填“有关”或“无

3、关”)．(5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的．当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想．请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的．解析：(1)打点计时器需用交流电源；为了计算速度需要利用刻度尺测量长度．故需要的仪器选A和C.(2)利用所给点迹描点连线，得图象如下图所示，其中C点的横坐标为3T，纵坐标为v3.(3)结合图象可以看出小球速度随时间均匀变化，所以小球做匀加速运动，图象的斜率代表了运动时的加速度．(4)Δt越小，则越接近计数点

4、的瞬时速度，所以Δt越小越好，计算速度需要用到Δx的测量值，所以大小与速度测量的误差有关．(5)如果小球的初速度为0，其速度v∝t，那么它通过的位移x∝t2.因此，只要测量小球通过不同位移所用的时间，就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化．(要检验小球的速度是随时间均匀变化的，可以检验小球运动位移与时间的平方成正比，利用滴水可以得到小球的运动时间，并测出小球在相应时间内的位移，则可以验证．)答案：(1)A　C　(2)见解析　(3)小车的速度随时间均匀变化　加速度　(4)越小越好　有关　(5)见解析[真题2]　(2018·全国卷Ⅰ)如图(a)，一弹簧上端固定在支架顶

5、端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针．现要测量图(a)中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示，其读数为_cm.当地的重力加速度大小为9.80m/s2，此弹簧的劲度系数为N/m(保留3位有效数字)．解析：实验所用的游标卡尺精度为0.05mm，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，图(

6、b)所示的游标卡尺读数为3.7cm＋15×0.05mm＝3.7cm＋0.075cm＝3.775cm.托盘中放有质量为m＝0.100kg的砝码时，弹簧受到的拉力F＝mg＝0.100×9.8N＝0.980N，弹簧伸长x＝3.775cm－1.950cm＝1.825cm＝0.01825m，根据胡克定律，F＝kx，解得此弹簧的劲度系数k＝＝53.7N/m.答案：3.775　53.7[真题3]　(2018·全国卷Ⅱ)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置砝码．缓慢向左拉

7、动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值从图(b)中弹簧秤的示数读出.砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列问题：(1)f4＝N；(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f－m图线；(3)f与m、木块质量M、木板和木块之间的滑动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式f＝，f－m图线(直线)的斜率的表达式k＝；(4)取g＝9.80m/s2，由绘出的f－m图线求得μ＝.(

8、保留2位有