《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第一講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 板塊一 專題突破復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第一講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)案（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第一講　力學(xué)實(shí)驗(yàn) [知識(shí)建構(gòu)] [高考調(diào)研] 1.考查方向：高考對(duì)本專講的學(xué)生實(shí)驗(yàn)的考查，主要有以下7個(gè)實(shí)驗(yàn)：①研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)．②探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系．③驗(yàn)證力的平行四邊形定則．④驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律．⑤探究動(dòng)能定理．⑥驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．⑦驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律． 2.常用的思想方法：①等效法．②控制變量法．③逐差法．④圖象法． [答案]　(1)逐差法、平均值法、圖象法． (2) (3)刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器． (4)秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光電計(jì)時(shí)系統(tǒng)． (5)彈簧測(cè)力計(jì)、力傳感器． 考向一　基本儀器的使用 [歸納提煉] 1．毫米

2、刻度尺的讀數(shù) 精確到毫米，估讀一位． 2．游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù) (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＋估讀值)×0.01 mm. 注意要估算到0.001 mm. [熟練強(qiáng)化] 1．(1)某同學(xué)用自己發(fā)明的新式游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑，新式卡尺將主尺上39 mm在游標(biāo)尺上均分成20等份．如圖所示，則小鋼球的直徑為d＝________cm. (2)該同學(xué)又用螺旋測(cè)微器測(cè)量某電阻絲的直徑，示數(shù)如圖，則該金屬絲的直徑為_(kāi)_______mm. [解析]　游標(biāo)卡尺20個(gè)格

3、總長(zhǎng)39 mm，每個(gè)格1.95 mm，比主尺上兩格(2 mm)少0.05 mm，因此讀數(shù)方法與普通20分度卡尺一樣，讀數(shù)為1.035 cm，螺旋測(cè)微器讀數(shù)注意上邊半格沒(méi)露出，還要注意估讀，根據(jù)測(cè)量值＝固定刻度＋(可動(dòng)刻度＋估讀值)×0.01 mm可得1.195 mm. [答案]　(1)1.035　(2)1.195 2．(2017·河北名校聯(lián)盟)一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度，總長(zhǎng)度為49 mm，用它測(cè)量某工件寬度，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為_(kāi)_______ mm；圖乙中的螺旋測(cè)微器讀數(shù)為_(kāi)_______ mm. [解析]　本題考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器讀數(shù)，意在考查學(xué)生儀

4、器的使用和讀數(shù)能力.50刻度游標(biāo)卡尺的精確度為0.02 mm，讀數(shù)23 mm＋10×0.02 mm＝23.20 mm；螺旋測(cè)微器讀數(shù)1 mm＋13.0×0.01 mm＝1.130 mm. [答案]　23.20　1.130(±0.002均對(duì)) 3．(2017·福建廈門(mén)質(zhì)檢)某同學(xué)用如圖甲所示的螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑時(shí)，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)________到F靠近小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)________到F夾住小球，直至聽(tīng)到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)________使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號(hào))．正確操作后，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑是________mm. [解析]　用螺旋測(cè)微器測(cè)小球直徑時(shí)

5、，先轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕D使測(cè)微螺桿F靠近被測(cè)小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕H使測(cè)微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5 mm＋20.0×0.01 mm＝6.700 mm. [答案]　D　H　G　6.700 (1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 ①固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出. ②可動(dòng)刻度的旋鈕要估讀，估讀到0.001 mm. (2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)技巧 ①讀數(shù)時(shí)應(yīng)以毫米為單位，讀出后再進(jìn)行單位換算. ②主尺上的讀數(shù)，應(yīng)以游標(biāo)尺零刻度左端主尺上的刻度為準(zhǔn). ③20分度的游標(biāo)卡尺，其讀數(shù)要精確到0.05 mm，讀數(shù)的最后一位數(shù)字為“0”或“5”.50分

6、度的游標(biāo)卡尺，其讀數(shù)要精確到0.02 mm，讀數(shù)的最后一位數(shù)字為“0”、“2”、“4”、“6”、“8”. 考向二　紙帶類實(shí)驗(yàn) [歸納提煉] 1．一套裝置涉及?？嘉鍌€(gè)實(shí)驗(yàn)： (1)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)；(2)驗(yàn)證牛頓第二定律；(3)探究動(dòng)能定理；(4)驗(yàn)證機(jī)械能守恒；(5)測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)． 2．紙帶的三大應(yīng)用 (1)由紙帶確定時(shí)間 要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(打點(diǎn)周期為0.02 s)打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，若每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔Δt＝0.1 s. (2)求解瞬時(shí)速度 利用做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這一段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求打某

7、一點(diǎn)的瞬時(shí)速度．如圖甲所示，第n點(diǎn)時(shí)的速度vn＝. (3)用“逐差法”求加速度 如圖乙所示，因?yàn)閍1＝，a2＝，a3＝，所以a＝＝. [熟練強(qiáng)化] 角度一　研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1．(2017·全國(guó)卷Ⅰ)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間．實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖(a)所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車．在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置．(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴) (1)由圖(b)可知，小車在桌面上是________(填“從右向左

8、”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的． (2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)．小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_(kāi)_______m/s，加速度大小為_(kāi)_______m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) [解析]　本題考查研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(1)由于小車獲得速度后在摩擦力作用下減速運(yùn)動(dòng)，故相鄰水滴間的距離逐漸減小，結(jié)合圖(b)可知小車向左運(yùn)動(dòng)．(2)由題意知，30 s內(nèi)滴下46滴水，共45個(gè)時(shí)間間隔，故相鄰兩滴水的時(shí)間間隔T＝ s＝ s．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得vA＝ mm/s＝0.19 m/s.由逐差法得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為a＝ mm/s2＝0.

9、037 m/s2. [答案]　(1)從右向左　(2)0.19　0.037 角度二　研究加速度與合外力的關(guān)系 2．利用力傳感器研究“加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． (1)(多選)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是________． A．做實(shí)驗(yàn)之前必須平衡摩擦力 B．小車的質(zhì)量必須比所掛鉤碼的質(zhì)量大得多 C．應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行 D．為了實(shí)驗(yàn)安全，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接直流電源 (2)從實(shí)驗(yàn)中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每間隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)． 由圖可知A、B兩點(diǎn)間的距離s1＝_____

10、___cm；該小車的加速度a＝________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)，實(shí)驗(yàn)中紙帶的________(選填“左”或“右”)端與小車相連接． [解析]　(1)為確保小車所受拉力等于小車所受合外力，必須平衡摩擦力，且使拉力與木板方向平行，A、C項(xiàng)正確；因?yàn)樾≤嚴(yán)τ闪鞲衅髦苯訙y(cè)量，故小車質(zhì)量與鉤碼質(zhì)量無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)必須使用交流電源，D項(xiàng)錯(cuò)誤．(2)由刻度尺讀數(shù)規(guī)則可知，A、B兩點(diǎn)間距離為7.0 mm＝0.70 cm；由逐差公式可知，小車的加速度a＝，計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔0.1 s，所以小車的加速度為0.20 m/s2；小車做加速運(yùn)動(dòng)，所以點(diǎn)跡較密集的一端為與小車相連的一

11、端． [答案]　(1)BD　(2)0.70　0.20　左 角度三　驗(yàn)證機(jī)械能守恒 3．(2017·天津卷)如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． (1)(多選)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是________． A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘 B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正 C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量 D．用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撤手釋放重物 (2)(多選)某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50 Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫(huà)出，如圖所示．

12、紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)．重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有________． A．OA、AD和EG的長(zhǎng)度 B．OC、BC和CD的長(zhǎng)度 C．BD、CF和EG的長(zhǎng)度 D．AC、BD和EG的長(zhǎng)度 [解析]　本題考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)．(1)選用質(zhì)量大的金屬錘，可保證下落過(guò)程中紙帶豎直不松弛；金屬錘密度大，體積就小，下落過(guò)程中所受阻力小；上下限位孔對(duì)正，可減小摩擦；本實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證mv2＝mgh，即驗(yàn)證v2＝2gh，不用測(cè)量重物的質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)時(shí)用手抓緊紙帶上端，接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工

13、作穩(wěn)定后，再松手釋放紙帶，不用用手托住重物．(2)本實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)某點(diǎn)的瞬時(shí)速度和從起始點(diǎn)到該點(diǎn)的距離，或者兩點(diǎn)的速度及其間距，符合要求的選項(xiàng)有B、C. [答案]　(1)AB　(2)BC 紙帶類問(wèn)題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)率最高的內(nèi)容，多以課本實(shí)驗(yàn)為藍(lán)本進(jìn)行升級(jí)變形，從整體角度看，力學(xué)中的四個(gè)打點(diǎn)描跡類實(shí)驗(yàn)都存在共性，因此在某種程度上可以做到“一個(gè)裝置多種用途”的效果. 考向三　“橡皮條、彈簧”類實(shí)驗(yàn) [考點(diǎn)歸納] 1．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系 (1)實(shí)驗(yàn)原理 要測(cè)出每次懸掛重物的重力大小F和彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x，建立F－x坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖探究． (2)操作關(guān)鍵 ①實(shí)驗(yàn)中不能掛過(guò)

14、多的鉤碼，使彈簧超過(guò)彈性限度． ②作圖象時(shí)，不要連成“折線”，而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點(diǎn)落在直線上或均勻分布在兩側(cè)． 2．驗(yàn)證力的平行四邊形定則 (1)實(shí)驗(yàn)原理 使一個(gè)力作用效果跟兩個(gè)力共同作用效果相同． (2)操作關(guān)鍵 ①每次拉伸結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變； ②記下每次各力的大小和方向； ③畫(huà)力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度． [熟練強(qiáng)化] 角度一　驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)，將畫(huà)有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸，縱軸為y軸，最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上，如圖(a)所示．將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外)

15、，另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí)，橡皮筋處于原長(zhǎng)． (1)用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O，此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出．測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示，F(xiàn)的大小為_(kāi)_______N. (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A點(diǎn)；現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋，再次將P端拉至O點(diǎn)．此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向，由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1＝4.2 N和F2＝5.6 N. ①用5 mm長(zhǎng)度的線段表示1 N的力，以O(shè)為作用點(diǎn)，在圖(a)中畫(huà)出力F1、F2的圖示，然后按平行四邊形定則畫(huà)出它們的合力F合； ②F合的大小為_(kāi)_______N

16、，F(xiàn)合與拉力F的夾角的正切值為_(kāi)_______． 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則． [解析]　(1)由測(cè)力計(jì)的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)為4.0 N．(2)①利用平行四邊形定則作圖；②由圖可知F合＝4.0 N，從F合的頂點(diǎn)向x軸和y軸分別作垂線，頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度為1 mm，頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)長(zhǎng)度為20 mm，則可得出F合與拉力F的夾角的正切值為0.05. [答案]　(1)4.0 (2)①F1、F2和F合如圖所示 ②4.0　0.05 角度二　探究彈簧彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系 2．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究彈簧的彈力與其伸長(zhǎng)量的

17、關(guān)系，在鐵架臺(tái)的頂端固定一刻度尺，另將一下端固定有指針的彈簧也固定在鐵架臺(tái)上．然后該同學(xué)進(jìn)行了如下的操作：首先在彈簧的下端不掛任何重物，記錄指針在刻度尺上所指位置的刻度值，然后在彈簧的下端掛上鉤碼，并將彈簧下端所掛鉤碼的個(gè)數(shù)逐個(gè)增加，依次記錄指針在刻度尺上所指位置的刻度值，將所得的數(shù)據(jù)記錄在下表中．已知每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為m＝100 g，重力加速度取g＝9.8 m/s2. 鉤碼個(gè)數(shù) 0 1 2 3 4 5 6 7 刻度值x/cm 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 (1)由表中記錄的數(shù)據(jù)，在圖乙

18、的坐標(biāo)系中作出刻度值與彈簧下端所掛鉤碼的質(zhì)量的變化規(guī)律圖線． (2)已知胡克定律ΔF＝kΔx，則由作出的圖線可確定在0到________N的范圍內(nèi)彈簧的彈力與伸長(zhǎng)量成正比，此彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m.而圖線末端發(fā)生彎曲的原因?yàn)開(kāi)____________． [解析]　(1)根據(jù)題目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后用平滑的曲線(或直線)連接各點(diǎn)，在連接時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線上(偏差比較大的點(diǎn)舍去)，不在線上的點(diǎn)盡量平均分配在線的兩側(cè)．(2)根據(jù)所作出的圖象可以看出，當(dāng)m≤5×102 g＝0.5 kg時(shí)，標(biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m成一次函數(shù)關(guān)系，所以在F≤4.9 N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸

19、長(zhǎng)量滿足胡克定律．由胡克定律ΔF＝kΔx可知，k＝＝25 N/m，根據(jù)圖象可知，當(dāng)彈簧的彈力大于4.9 N時(shí)圖線末端發(fā)生彎曲，其原因是彈簧超出了彈性限度． [答案]　(1)如圖所示 (2)4.9　25　彈簧超出了彈性限度 角度三　探究彈簧的彈性勢(shì)能 3．某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究：一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖(a)所示．向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放；小球離開(kāi)桌面后落到水平地面．通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能． 回答下列問(wèn)題： (1)(多選)本實(shí)

20、驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等．已知重力加速度大小為g.為求得Ek，至少需要測(cè)量下列物理量中的________(填正確答案標(biāo)號(hào))． A．小球的質(zhì)量m B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s C．桌面到地面的高度h D．彈簧的壓縮量Δx E．彈簧原長(zhǎng)l0 (2)用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek，得Ek＝________. (3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s－Δx圖線．從理論上可推出，如果h不變，m增加，s－Δx圖線的斜率會(huì)________(選填“增大”“減小”或“不變”)；如果m不變，h增加，s－Δx圖線的斜率會(huì)________(選填“增大”

21、“減小”或“不變”)．由 圖(b)中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與Δx的________次方成正比． [解析]　(1)(2)如圖所示，小球拋出時(shí)動(dòng)能Ek＝mv. 平拋運(yùn)動(dòng)有s＝v0t，h＝gt2. 解三式得Ek＝，則需測(cè)量小球質(zhì)量m、桌面高度h及落地水平距離s. (3)由能量守恒定律得，彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝Ek＝.① 由①式知Ep∝s2，由題給直線關(guān)系知s∝Δx，則Ep∝(Δx)2. 由①式知s∝，則s∝2 Δx.s－Δx圖線的斜率正比于，如果h不變，m增加，s－Δx圖線的斜率將會(huì) 減?。绻鹠不變，h增加，則s－Δx圖線的斜率會(huì)增大． [答案]　(1)ABC　

22、(2)　(3)減小　增大　2 彈簧類問(wèn)題數(shù)據(jù)處理方法 (1)列表法：直接從表格數(shù)據(jù)中得到彈力F與伸長(zhǎng)量x的比值是一個(gè)常數(shù)． (2)圖象法：以彈力F為縱坐標(biāo)，彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，可得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線．作圖象時(shí)要使盡可能多的點(diǎn)在一條直線上，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能對(duì)稱分布在直線兩側(cè)，如果遇到個(gè)別偏差較大的點(diǎn)屬誤差較大或錯(cuò)誤的，應(yīng)舍去．如果橫坐標(biāo)是彈簧的總長(zhǎng)度，則畫(huà)出的F－x關(guān)系圖象不過(guò)原點(diǎn)，但是F－x圖象中傾斜直線的斜率都等于彈簧的勁度系數(shù)． (3)函數(shù)法：在誤差允許范圍內(nèi)，可寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的函數(shù)關(guān)系式F＝kx.實(shí)際解題中常與圖象法配合使用

23、，以得到函數(shù)式或?qū)Ρ葘?shí)際關(guān)系式以計(jì)算物理量等． 高考題型預(yù)測(cè)——力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) [考點(diǎn)歸納] 創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)通常可分為兩類： 第一類為通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出物理規(guī)律； 第二類為給出實(shí)驗(yàn)規(guī)律，讓你選擇實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．第一類必須在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上下工夫，根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，掌握物理量間的關(guān)系，得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律；第二類必須從已知規(guī)律入手，正確選擇測(cè)量的物理量，根據(jù)問(wèn)題聯(lián)想相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停_定實(shí)驗(yàn)原理，選擇儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理． [典題示例] 　(2017·河北名校聯(lián)盟)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：

24、 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； 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； ⑤滑塊由靜止釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并最

25、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)． [審題指導(dǎo)] 第一步　讀題干—提信息 題干 信息 1)向右拉動(dòng)木板 說(shuō)明滑塊與板之間是滑動(dòng)摩擦力 2)彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后 說(shuō)明滑塊靜止，處于平衡狀態(tài) 3)最終停在木板上的D點(diǎn) 說(shuō)明滑塊末速度為0 第二步　審程序—順?biāo)悸? [解析]　(1)如圖所示 (2)因彈簧

26、秤示數(shù)穩(wěn)定后滑塊靜止，由題意知此時(shí)滑動(dòng)摩擦力f＝F，又因滑塊與板間壓力N＝G，故由f＝μN(yùn)得F＝μG，即F－G圖線的斜率即為μ，由圖線可得μ＝k＝0.40. (3)設(shè)最大速度為v，從P下降h高度到滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中由動(dòng)能定理得0－mv2＝－μmg·(s－h(huán))，故有v＝. [答案]　(1)見(jiàn)解析 (2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正確) (3) 靈活選取研究對(duì)象及解題過(guò)程是解題關(guān)鍵.本題P重力未知，但著地后可單獨(dú)研究滑塊，除動(dòng)能定理外也可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題. [預(yù)測(cè)題組] (2017·懷化市一模)某研究小組設(shè)計(jì)了一種“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方

27、案．如下圖所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切)，B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))． 第一次實(shí)驗(yàn)，如圖(a)所示，將滑槽末端與桌面右端M對(duì)齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點(diǎn)，測(cè)出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1； 第二次實(shí)驗(yàn)，如圖(b)所示，將滑槽沿桌面向左移動(dòng)一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P′點(diǎn)，測(cè)出滑槽末端與桌面右端M的距離L、M與P′間的水平距離x2. (1)在第二次實(shí)驗(yàn)中，滑塊到M點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_______．(用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量的符號(hào)表示

28、，已知重力加速度為g)． (2)(多選)通過(guò)上述測(cè)量和進(jìn)一步的計(jì)算，可求出滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，下列能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________．(選填序號(hào)) A．h的測(cè)量 B．H的測(cè)量 C．L的測(cè)量 D．x2的測(cè)量 (3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得h＝15 cm、H＝25 cm、x1＝30 cm、L＝10 cm、x2＝20 cm，則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) [解析]　(1)滑塊在桌面右端M點(diǎn)的速度大小為：v1＝，v2＝① 由豎直方向有：H＝gt2② 由①②式求得：v2＝x2 ③ (2)第一次測(cè)的速度為：v1＝x1 ④ 滑塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理： －μmgL＝mv－mv⑤ 由③④⑤式可得：μ＝ 由表達(dá)式可知能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是B、C、D. (3)μ＝＝＝0.5 [答案]　(1)x2 　(2)BCD　(3)0.5 18