2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 物理實(shí)驗(yàn)

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1、專題五　物理實(shí)驗(yàn) [考題·考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)] 年份 試卷 題號(hào)和題型 分值 考查內(nèi)容 2020 新課標(biāo) 全國(guó)Ⅰ卷 22·填空 6分 讀數(shù)、牛頓第二定律的應(yīng)用 23·填空、畫圖象 9分 電表的改裝 新課標(biāo) 全國(guó)Ⅱ卷 22·填空 6分 測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù) 22·填空、連圖 9分 半偏法測(cè)量電壓表的內(nèi)阻 2020 新課標(biāo) 全國(guó)Ⅰ卷 22·填空 6分 驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 23·填空、畫圖象 9分 測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 新課標(biāo) 全國(guó)Ⅱ卷 22·填空 6分 伏安法測(cè)電阻 23·填空、畫圖象 9分 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 2020

2、新課標(biāo) 全國(guó)Ⅰ卷 22·填空 7分 測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù) 23·填空 8分 測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 新課標(biāo) 全國(guó)Ⅱ卷 22·填空 8分 探究彈簧的彈性勢(shì)能 23·填空、連圖 7分 電表的改裝 [考綱·考點(diǎn)展示] 主題 內(nèi)容 要求 實(shí)驗(yàn)與 探究 實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1.會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等。 2．了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差、偶然誤差和用多次測(cè)量求平均值的方法減少偶然誤差；能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來源；不要求計(jì)算誤差。

3、 3.知道有效數(shù)字的概念，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測(cè)量的結(jié)果。間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求。 實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平等四邊形定則 實(shí)驗(yàn)四：驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)五：探究動(dòng)能定理 實(shí)驗(yàn)六：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 實(shí)驗(yàn)七：測(cè)定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器) 實(shí)驗(yàn)八：描繪小電珠的伏安特性曲線 實(shí)驗(yàn)九：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)十：練習(xí)使用多用電表 實(shí)驗(yàn)十一：傳感器的簡(jiǎn)單使用 [重點(diǎn)·規(guī)律闡釋] 通過對(duì)近3年高考試題的分析可以看出，高考對(duì)本專題的考查主要有以下3個(gè)方面： 1．實(shí)驗(yàn)基本能力：重點(diǎn)考查游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、多用電表等的讀數(shù)、構(gòu)造

4、、原理、重要實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路實(shí)物連線和運(yùn)用圖象與表格分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、誤差分析及電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的故障分析等。 2．設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力：要求考生將教材中的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法遷移到新的背景中，以完成新的實(shí)驗(yàn)要求的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，將逐步取代對(duì)原教材中實(shí)驗(yàn)的考查。 3．實(shí)驗(yàn)題類型近年高考通常表現(xiàn)為“一力一電”的考查模式。 [備考·應(yīng)試指導(dǎo)] 命題預(yù)測(cè) 2020年高考，可能在三個(gè)方面命題：一是儀器的原理和讀數(shù)(如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、多用電表等)；二是實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新；三是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法?？疾榈念}型既有填空，又有連圖，難度中等或中等偏上。 備考策略 1．重點(diǎn)關(guān)注

5、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、多用電表、電阻箱等的讀數(shù)，電表量程、滑動(dòng)變阻器及實(shí)驗(yàn)電路的選取等。 2．“源于課本，不拘泥于課本”一直是高考實(shí)驗(yàn)題命題的理念，所以熟悉課本實(shí)驗(yàn)、抓住實(shí)驗(yàn)的靈魂——原理，是我們復(fù)習(xí)的重中之重。 3．知識(shí)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。例如設(shè)計(jì)型、開放型、探討型實(shí)驗(yàn)等都有不同程度的創(chuàng)新，比如利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出很多測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)方案。其中，力學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在近年高考中有加強(qiáng)的趨勢(shì)，應(yīng)引起高度重視。 考點(diǎn)1　游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)； 游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的正確使用和讀數(shù)是高考考查的熱點(diǎn)，考查題型為填空題。 1．游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 游標(biāo)尺 精確度(mm) 測(cè)量結(jié)果

6、(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對(duì)齊時(shí))(mm) 刻度格數(shù) 刻度總長(zhǎng)度(mm) 每小格與1 mm差(mm) 10 9 0.1 0.1 主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n 20 19 0.05 0.05 主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n 50 49 0.02 0.02 主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n 2.螺旋測(cè)微器的讀數(shù) 測(cè)量值＝固定刻度整毫米數(shù)＋半毫米數(shù)＋可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀值)×0.01 mm。 1．(2020·東北三省模擬)(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

7、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________ mm。 [解析]　(1)游標(biāo)卡尺上每個(gè)格的實(shí)際長(zhǎng)度為 mm＝1.95 mm，所以d＝10 mm＋0.05 mm×7＝10.35 mm＝1.035 cm。 (2)金屬絲的直徑d′＝1 mm＋0.01 mm×19.5＝1.195 mm。 [答案]　(1)1.035　(2)1.195(±0.002) 2．如圖甲所示游標(biāo)卡尺讀數(shù)為________ cm，圖乙中螺旋測(cè)微器讀數(shù)為________ mm。 甲　　　　　　　　　　　乙 [解析]　游標(biāo)卡尺的讀數(shù)

8、4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm＝0.420 cm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)9 mm＋20.0×0.01 mm＝9.200 mm。 [答案]　0.420　9.200(9.198～9.202均正確) 3．用游標(biāo)卡尺測(cè)得某樣品的長(zhǎng)度如圖甲所示，其讀數(shù)L＝________ mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外邊長(zhǎng)a如圖乙所示，其讀數(shù)a＝________ mm。 [解析]　根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，樣品的長(zhǎng)度L＝20 mm＋0×0.1 mm＝20.0 mm。根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，樣品的邊長(zhǎng)a＝1.5 mm＋23.0×0.01 mm＝1.730 mm。 [答案]　20.0　1.730(1

9、.729～1.731均正確) 　　游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器讀數(shù)“3點(diǎn)注意” 注意1：游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)先確定各尺的分度，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以毫米為單位的數(shù)據(jù)，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。 注意2：螺旋測(cè)微器在讀數(shù)時(shí)，注意區(qū)別整刻度線與半毫米刻度線，注意判斷半毫米刻度線是否露出。 注意3：游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)不需估讀，而螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)需估讀。 1．(2020·福建高考)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：用毫米刻度尺測(cè)量時(shí)，讀數(shù)應(yīng)讀到mm的下一位，即長(zhǎng)度測(cè)量值為60.10

10、cm；題圖乙中游標(biāo)卡尺為五十分度游標(biāo)卡尺，精確度為0.02 mm，主尺讀數(shù)為4 mm，游標(biāo)尺第10條刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.02 mm＝0.20 mm，所以金屬桿直徑測(cè)量值為4.20 mm。 答案：60.10　4.20 2．(2020·海南高考)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度，測(cè)量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為________ cm，高度為________ mm。 解析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d＝12 mm＋4× mm＝12.20 mm＝1.220 cm 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：h＝6.5 mm＋36.1×0.01 mm＝6.

11、861 mm 答案：1.220　6.861 考點(diǎn)2　“紙帶類”實(shí)驗(yàn) ：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)械能守恒定律等實(shí)驗(yàn)用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用和紙帶數(shù)據(jù)運(yùn)算是高考的熱點(diǎn)，考查題型為填空題。 1．計(jì)時(shí)儀器的測(cè)量方法 計(jì)時(shí)儀器 測(cè)量方法 秒表 秒表的讀數(shù)方法：測(cè)量值(t)＝短針讀數(shù)(t1)＋長(zhǎng)針讀數(shù)(t2)，無估讀 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 (1)t＝nT(n表示打點(diǎn)的時(shí)間間隔的個(gè)數(shù)，T表示打點(diǎn)周期)； (2)打點(diǎn)頻率(周期)與所接交流電的頻率(周期)相同 光電計(jì)時(shí)器 光電計(jì)時(shí)器能自動(dòng)記錄擋光時(shí)間，顯示在讀數(shù)窗口 2.紙帶的三大應(yīng)用 (1)由紙帶確

12、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＝0.02×5 s＝0.10 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)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求打某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度。如圖甲所示，第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn＝。 甲 (3)用“逐差法”求加速度 乙 如圖乙所示，因?yàn)閍1＝，a2＝，a3＝，所以a＝＝。 1．(2020·全國(guó)高考)現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(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

13、10 Hz；通過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(單位：cm)。重力加速度大小g＝9.80 m/s2。 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＝______ m/s2(保留三位有效數(shù)字)。 (2)因?yàn)開_______________________________________________，可知斜面是粗糙的。 [解析]　(1)頻閃照相中相鄰影像點(diǎn)的

14、時(shí)間間隔相等，利用逐差法求物塊的加速度a＝，又T＝，解得a＝4.30 m/s2。 (2)若物塊沿光滑斜面下滑，對(duì)其受力分析，由牛頓第二定律可得加速度a′＝gsin θ＝g＝5.88 m/s2，由物塊加速度a小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度a′，可知斜面是粗糙的。 [答案]　(1)4.30　(2)物塊加速度小于g＝5.88 m/s2(或：物塊加速度小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度) 2.(2020·吉林質(zhì)檢)測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長(zhǎng)木板水平固定。 (1)實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使_____________。 (2)

15、已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________。 (3)如圖所示為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。從紙帶上測(cè)出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 m，s5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm。則木塊加速度大小a＝________ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 [解析]　(1)為了使細(xì)線的拉力方向與木塊運(yùn)動(dòng)方向相同，應(yīng)調(diào)整細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。 (2)根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)砝碼盤和砝碼整體有 mg－F＝ma

16、 對(duì)木塊有F－μMg＝Ma 聯(lián)立兩方程得μ＝ (3)利用逐差法得a＝＝ m/s2＝1.3 m/s2 [答案]　(1)細(xì)線與長(zhǎng)木板平行(答“細(xì)線水平”同樣給分)　(2)　(3)1.3 3．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz。 甲 乙 (1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和________之間某時(shí)刻開始減速。 (2)計(jì)

17、數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________ m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為________ m/s。(保留三位有效數(shù)字) (3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a＝________ m/s2，若用 來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)。 [解析]　(1)從計(jì)數(shù)點(diǎn)1到6相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差Δx≈2.00 cm,6、7計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移比5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)之間增加了(12.28－11.01)cm＝1.27 cm<2.00 cm，因此，開始減速的時(shí)刻在計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間。 (2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為 v5＝＝ m

18、/s≈1.00 m/s 計(jì)數(shù)點(diǎn)4對(duì)應(yīng)的速度大小為 v4＝＝ m/s≈0.80 m/s 根據(jù)v5＝，得計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為 v6＝2v5－v4＝(2×1.00－0.80)m/s＝1.20 m/s (3)物塊在計(jì)數(shù)點(diǎn)7到11之間做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)Δx＝aT2得 x9－x7＝2a1T2 x10－x8＝2a2T2 故a＝＝≈－2.00 m/s2， 負(fù)號(hào)表示紙帶的加速度方向和速度方向相反。 物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力包括水平桌面的摩擦阻力μmg和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的摩擦阻力Ff，因此根據(jù)牛頓第二定律，得μmg＋Ff＝ma，即μ＝＜，因此用 計(jì)算出的動(dòng)摩擦因數(shù)比μ的真實(shí)值偏大。

19、[答案]　(1)6　7(或7　6)　(2)1.00　1.20　(3)2.00　偏大 1.(2020·天津高考)某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 (1)若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些____________________________________ __________________________________________________

20、______________________。 (2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。他這樣做的目的是下列的哪個(gè)________(填字母代號(hào))。 A．避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng) B．可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰 C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng) D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力 (3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用 本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法： ______________________

21、________________________ ________________________________________________________________________。 (4)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些。這一情況可能是下列哪些原因造成的________(填字母代號(hào))。 A．在接通電源的同時(shí)釋放了小車 B．小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近 C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉 D．鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力 解析：(1)實(shí)驗(yàn)要處理紙帶測(cè)速度，需要刻度尺，要分析動(dòng)能的變化，必須要測(cè)

22、出小車的質(zhì)量，因此還需要天平。 (2)實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)定滑輪高度，使細(xì)繩與木板平行，可在平衡摩擦力后使細(xì)繩的拉力等于小車所受的合力，如果不平行，細(xì)繩的拉力在垂直于木板的方向上就有分力，改變了摩擦力，就不能使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力，D正確。 (3)在所掛鉤碼個(gè)數(shù)不變的情況下，要減小小車運(yùn)動(dòng)的加速度，可以增大小車的質(zhì)量，即可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼)。 (4)如果用鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，發(fā)現(xiàn)拉力做的功總比小車動(dòng)能的增量大，原因可能是阻力未被完全平衡掉，因此拉力做功一部分用來增大小車動(dòng)能，一部分用來克服阻力做功；也可能是鉤碼做加速運(yùn)動(dòng)，因此細(xì)繩的拉力小于鉤碼的重力，鉤碼的重力做的

23、功大于細(xì)繩的拉力做的功，即大于小車動(dòng)能的增量，C、D正確。 答案：(1)刻度尺、天平(包括砝碼)　(2)D　(3)可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼)　(4)CD 2．(2020·全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ)某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖乙所示，圖中標(biāo)出了五個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。 (1)物塊下滑時(shí)的加速度a＝________ m/s2，打C點(diǎn)時(shí)物塊的速度v＝________ m/s； (2)已知重力加速度大小為g，為求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還必須測(cè)量的物理量是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A．

24、物塊的質(zhì)量　　B．斜面的高度　　C．斜面的傾角 解析：(1)物塊沿斜面下滑做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶可得連續(xù)兩段距離之差為0.13 cm，由a＝得a＝ m/s2＝3.25 m/s2，其中C點(diǎn)速度v＝＝ m/s≈1.79 m/s。 (2)對(duì)物塊進(jìn)行受力分析如圖，則物塊所受合力為F合＝mgsin θ－μmg cos θ，即a＝gsin θ－μgcos θ得μ＝，所以還需測(cè)量的物理量是斜面的傾角θ。 答案：(1)3.25　1.79　(2)C 考點(diǎn)3　“橡皮條、彈簧類”實(shí)驗(yàn) ： 本考點(diǎn)是高考的重點(diǎn)，命題方向主要有：(1)探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系。(2)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。(3)探究動(dòng)能定理

25、。 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G和彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x，建立G－x坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖探究。 (2)操作關(guān)鍵 ①實(shí)驗(yàn)中不能掛過多的鉤碼，使彈簧超過彈性限度。 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直線的兩側(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)力的作用效果跟兩個(gè)力的共同作用效果相同。 (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畫力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。 1．在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一

26、把彈簧測(cè)力計(jì)。 (1)為完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示： 彈力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸長(zhǎng)量x(10－2 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.45 作出F－x圖，并由F－x圖象求該彈簧的勁度系數(shù)k＝________ N/m。 (2)某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為________ N，同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請(qǐng)畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合。 (3)由圖得到F合＝________

27、 N。 [解析]　(1)以水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)镕軸，建立直角坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條線，如圖甲所示，圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，k＝ N/m≈54 N/m。 甲 (2)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10 N，選標(biāo)度，合力的圖示如圖乙所示。 乙 (3)經(jīng)測(cè)量，F(xiàn)合＝3.30 N。 [答案]　(1)見解析圖甲　54(52～55均正確) (2)2.10(2.08～2.12均正確)　見解析圖乙 (3)3.30(3.10～3.50均正確) 2．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。小車經(jīng)平衡摩擦力后，掛上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小車彈出，脫離橡皮

28、筋沿木板滑行。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源按下圖連接，正確的連接是________(填“A”或“B”)。 (2)實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩同學(xué)用兩種不同的方法來改變橡皮筋對(duì)小車所做的功。 甲同學(xué)：改變相同橡皮筋的條數(shù)，小車每次拉到同一位置釋放； 乙同學(xué)：保持橡皮筋的條數(shù)不變，小車每次拉到不同位置釋放。 你認(rèn)為________(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法更合理。 (3)從釋放小車到剛脫離橡皮筋的過程，小車的運(yùn)動(dòng)可能是________。 A．勻加速運(yùn)動(dòng) B．勻減速運(yùn)動(dòng) C．加速度增大的加速運(yùn)動(dòng) D．加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) (4)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得小車質(zhì)量為1.0 kg，某次實(shí)驗(yàn)得

29、到的紙帶及測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示，測(cè)得小車獲得的動(dòng)能為________ J(保留兩位有效數(shù)字)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50 Hz。 [解析]　(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓交流電源，故A正確。 (2)改變相同的橡皮筋的條數(shù)，且拉到同一位置釋放，橡皮筋對(duì)小車做的功與橡皮筋條數(shù)成正比，故甲同學(xué)方法合理。 (3)隨著橡皮筋的拉力減小，小車的加速度逐漸減小，D正確。 (4)小車的末速度v＝ m/s＝2 m/s，故小車獲得的動(dòng)能Ek＝mv2＝2.0 J。 [答案]　(1)A　(2)甲　(3)D　(4)2.0 　　圖象法處理數(shù)據(jù)的“5要求2缺點(diǎn)” 1．用圖象法處理數(shù)據(jù)的5個(gè)要求 (1)作圖一定要用坐

30、標(biāo)紙，坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)和結(jié)果的需要來定。 (2)要標(biāo)明軸名、單位，在軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字的位數(shù)標(biāo)明數(shù)值。 (3)圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)，應(yīng)盡量使數(shù)據(jù)點(diǎn)合理地分布在線的兩側(cè)。 (4)作圖時(shí)常通過選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸使圖線線性化，即“變曲為直”。 (5)有些時(shí)候，為了使坐標(biāo)紙有效使用范圍增大，坐標(biāo)原點(diǎn)可以不從“0”開始。 2．圖象法處理數(shù)據(jù)的2個(gè)缺點(diǎn) (1)在圖紙上連線時(shí)有較大的主觀任意性。 (2)連線的粗細(xì)、圖紙的大小、圖紙本身的均勻程度等，都會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。 1.(2020·安徽高考)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固

31、定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整： ①用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O； ②記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線； ③只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3，________________________________________________________________________

32、 ________________________________________________________________________； ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3； ⑤根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F； ⑥比較________的一致程度，若有較大差異，對(duì)其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 解析：③用鉛筆描出繩上的幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線(畫拉力的方向)，目的是畫出同兩分力產(chǎn)生相同效果的這個(gè)力的方向。 ⑥F與F3作比較，即比較用平行四邊形作出的合力和產(chǎn)生相同效果的實(shí)際的力是否相同，即可驗(yàn)證力的平行四邊形定則的正確性。

33、 答案：見解析 2．(2020·全國(guó)新課標(biāo)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

34、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。

35、 乙 (3)圖乙中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(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圖象如圖所示。 (3)根據(jù)圖象可知直線的斜率為5.7×10－4，故直線方程滿足＝5.7×10－4n m/N，k與n的關(guān)系表達(dá)式為k＝；60圈彈簧的原長(zhǎng)為11.88 cm，則n圈彈簧的原長(zhǎng)l0滿足＝，可得k

36、與l0的關(guān)系表達(dá)式為k＝ N/m。 答案：(1)①81.7　②0.012 2　(2)見解析圖　 (3)～均正確　～均正確 交匯考點(diǎn) ：力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的分析技巧 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)。 圖甲為測(cè)量物塊與水平桌面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①用天平測(cè)量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離s； ②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平； ③讓物塊從光

37、電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)時(shí)器分別測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間ΔtA和ΔtB，求出加速度a； ④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值 ； ⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 回答下列問題： (1)測(cè)量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為________ cm。 乙 (2)物塊的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示為a＝________。 (3)動(dòng)摩擦因數(shù)μ可用M、m、和重力加速度g表示為μ＝________。 (4)如果細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于________(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。 [快速審

38、題] [解析]　(1)9 mm＋12×0.05 mm＝0.960 cm。 (2)因?yàn)関A＝，vB＝，又由2as＝v－v，得 a＝。 (3)設(shè)細(xì)線上的拉力為FT，則 mg－FT＝m，F(xiàn)T－μMg＝M 兩式聯(lián)立得μ＝。 (4)細(xì)線沒有調(diào)整到水平，屬于實(shí)驗(yàn)方法粗略，這樣會(huì)引起系統(tǒng)誤差。 [答案]　(1)0.960　(2)　　(3)　(4)系統(tǒng)誤差 　　力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解法 1．特點(diǎn) (1)以基本的力學(xué)模型為載體，依托運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 (2)將實(shí)驗(yàn)的基本方法——控制變量法，處理數(shù)據(jù)的基本方法——圖象法、逐差法，融入到實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中。 2．解法 (

39、1)根據(jù)題目情境，提取相應(yīng)的力學(xué)模型，明確實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 (2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，應(yīng)用原理公式或圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實(shí)際受力情況和理論受力情況對(duì)結(jié)果進(jìn)行誤差分析。 (2020·廣東高考)某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系。 (1)如圖甲所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái)，在上端的托盤中依次增加砝碼，測(cè)量相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k＝________ N/m(g取9.80 m/s2)。 砝碼質(zhì)量/g 50 100 150 彈簧長(zhǎng)度/cm 8.62 7.63 6.66 (2)取下彈

40、簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖乙所示，調(diào)整導(dǎo)軌使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小________。 (3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v。釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為________。 (4)重復(fù)(3)中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖丙所示，由圖可知，v與x成________關(guān)系。由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢(shì)能與彈簧的________成正比。 [解析]　(1)由胡克定律知ΔF＝k·Δx 當(dāng)掛1個(gè)鉤碼時(shí)有 k1＝＝ N/m≈49.5 N/m 當(dāng)掛第2個(gè)鉤碼時(shí)有 k2＝＝ N/m≈50.5 N/m 則

41、彈簧的勁度系數(shù)k＝＝50 N。 (2)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平使滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度相等。 (3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，釋放滑塊后，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能。 (4)由題圖可知，v與x成正比，即v＝kx，則Ep＝Ek＝mv2＝mk2x2，因此彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的壓縮量的平方成正比。 [答案]　(1)50　(2)相等　(3)滑塊的動(dòng)能　(4)正比　壓縮量的平方 1．(2020·廣州二模)(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所示，由圖可知其直徑為________ m

42、m。 解析：(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，讀數(shù)為50 mm＋3×0.05 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＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm 答案：(1)50.15　(2)4.700 2．(2020·萊蕪質(zhì)檢)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。所用每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度L0，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度L。(實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧沒有超出彈性限度) (1)某同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出F －L圖線。

43、 (2)由圖線可得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________ N/m。 解析：(1)做一條直線，使盡可能多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在兩側(cè)。如圖所示。 (2)彈簧的勁度系數(shù)等于圖象的斜率，k＝40 N/m。 答案：(1)見解析圖　(2)40(±2) 3．圖甲是“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)操作如下： (1)彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M，測(cè)量________并記錄為F。 (2)彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置(如圖甲)，此時(shí)需記下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2以及_______________

44、______ ________________________________________________________________________。 (3)某同學(xué)已在圖乙紙上作出F1、F2的圖示，請(qǐng)根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F′。 (4)改變兩細(xì)線的夾角，重復(fù)做幾次實(shí)驗(yàn)。若F的方向近似在________方向上，且大小近似等于F，則平行四邊形定則得以驗(yàn)證。 解析：(1)只掛重物M于測(cè)力計(jì)A上，測(cè)量重物M的重力。 (2)用測(cè)力計(jì)B拉結(jié)點(diǎn)O，平衡后應(yīng)記錄O點(diǎn)的位置、兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1、F2以及Oa、Ob、Oc三段細(xì)線的方向。 (3)用作圖法求出F1、F2的

45、合力如圖所示。 (4)通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，只要F′的方向近似在Oc方向上，且大小近似等于F，則力的平行四邊形定則得以驗(yàn)證。 答案：(1)M的重力　(2)細(xì)線Oa、Ob、Oc的方向　(3)見解析圖　(4)細(xì)線Oc 4．某探究小組借用“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，來探究合力做功與動(dòng)能的變化關(guān)系： (1)[多選]下列做法正確的是________。(填字母代號(hào)) A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行 B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝有砝碼的小桶通過定滑輪掛在小車上 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開小車 D．通過

46、增減小桶里的砝碼改變小車的牽引力時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度 (2)該探究小組通過實(shí)驗(yàn)得到了一條紙帶，在紙帶上選取O、A、B、C四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(如圖所示)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz，則打B點(diǎn)時(shí)小車瞬時(shí)速度的大小為________ m/s(保留三位有效數(shù)字)。 解析：(1)調(diào)節(jié)滑輪高度，使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行，平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)懸掛小桶，但應(yīng)拖上紙帶，A正確，B錯(cuò)誤；小車摩擦力平衡以后，不必每次操作均平衡摩擦力，D正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通電再釋放小車，C正確。 (2)由題意可知計(jì)時(shí)間隔T＝×5＝0.1 s。vB＝＝＝0.653 m/s。 答案：(1)ACD　(2)0.653 5

47、．(2020·山東高考)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)繩跨過定

48、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。 丙 (2)由圖線求得滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝______(保留兩位有效數(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)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出圖象如圖所示。 (2)根據(jù)F＝μG可知，圖象的斜率表示滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，由圖可知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為0.40。 (3)根據(jù)滑塊在木

49、板上滑動(dòng)的總距離為s，由于重物P離地面的高度為h，所以加速過程的距離也為h，在此后的過程中滑塊在滑動(dòng)摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到靜止。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2－v＝2ax可得，v2－0＝2μg(s－h(huán))，解得v＝。 答案：(1)見解析圖　(2)0.40(0.38～0.42均正確)　(3) 6．(2020·揚(yáng)州質(zhì)檢)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖丙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：“0”是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖丙

50、所示。已知m1＝50 g、m2＝150 g，則(g取9.8 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (1)在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v＝________ m/s。(2)在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝________ J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp＝________ J，由此得出的結(jié)論是________________________________________________________________________。 (3)若某同學(xué)作出v2 －h(huán)圖象如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g＝________ m/s2。 解析：(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5＝＝ m/

51、s＝2.4 m/s (2)在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝(m1＋m2)v＝(0.05＋0.15)×2.42 J≈0.58 J；系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp＝(m2－m1)gh＝(0.15－0.05)×9.8×(0.384＋0.216)J≈0.59 J；由此得出的結(jié)論是；在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 (3)根據(jù)(m2－m1)gh＝(m2＋m1)v2，則v2＝gh＝gh，故g＝ m/s2＝4.85 m/s2，即g＝9.7 m/s2 答案：(1)2.4　(2)0.58　0.59　在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒　(3)9.7 7．如圖甲所示的裝置

52、叫做阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德(G·Atwood1746－1807)創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作： ①將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、B的含掛鉤)的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)量出________(填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h。 ②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt。 ③測(cè)出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)

53、物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 (2)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為________(已知重力加速度為g)。 (3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有__________________________________(寫一條即可)。 (4)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？請(qǐng)你幫該同學(xué)解決： ①寫出a與m之間的關(guān)系式：____________________(還要用到M和g)。 ②a的值會(huì)趨于______

54、__。 解析：(1)、(2)需要測(cè)量系統(tǒng)重力勢(shì)能的變化量，則應(yīng)該測(cè)量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離，系統(tǒng)的末速度為：v＝，則系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝mgh，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk＝(2M＋m)v2＝(2M＋m)2，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有mgh＝(2M＋m)2。 (3)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，引起實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因可能有：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等。 (4)根據(jù)牛頓第二定律得，系統(tǒng)所受的合力為mg，則系統(tǒng)加速度為：a＝＝，當(dāng)m不斷增大，則a趨于g。 答案：(1)①擋光片中心　　(2)mgh＝(2M＋m)2　　(3)繩子有一定的質(zhì)量、

55、滑輪與繩子之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力等(寫任意一條即可) (4)①a＝＝?、谥亓铀俣萭 8．用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。長(zhǎng)木板水平固定，細(xì)線跨過定滑輪與滑塊A、重錘B相連。將細(xì)線拉直，測(cè)出B離地面的高度h，將重錘從h高處?kù)o止釋放，B落地后，測(cè)出A在木板上滑動(dòng)的距離x；改變B釋放高度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 h/cm 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 x/cm 14.7 22.4 30.3 37.6 44.9 52.4 (1)若測(cè)得A的質(zhì)量mA＝3

56、kg，B的質(zhì)量mB＝1 kg，A和B間細(xì)線的長(zhǎng)度L＝112.0 cm，木板的長(zhǎng)度l＝98.0 cm，要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模陨纤膫€(gè)量中沒有必要測(cè)量的是________(用物理量的符號(hào)表示)。 (2)作出x隨h變化的圖象。 (3)由圖象并結(jié)合(1)中所測(cè)數(shù)值求得滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________。 解析：(1)由題意可知，B距地面的高度h，A在木板上滑行的距離x，A、B的質(zhì)量mA、mB。從靜止釋放讓它們運(yùn)動(dòng)到B著地，根據(jù)動(dòng)能定理得 mBgh－μmAgh＝(mA＋mB)v2① 從B著地到A停在木板上，根據(jù)動(dòng)能定理得 mAv2＝μmAg(x－h(huán))② 由①②解得μ＝③ 可知沒有必要測(cè)

57、量L和l。 (2)作出x隨h變化的圖象如圖所示。 (3)由③得x＝h 根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得到圖象中直線的斜率 k＝ 由圖得k≈1.5 代入數(shù)據(jù)得＝1.5 解得μ＝0.2 答案：(1)L、l　(2)見解析圖　(3)0.2 考點(diǎn)1　多用電表的使用和讀數(shù) ：多用電表是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常用儀器，高考中要求正確使用儀器，會(huì)進(jìn)行正確讀數(shù)，高考考查頻率較高，是高三復(fù)習(xí)的重要知識(shí)點(diǎn)。 1．電流的流向 電流從電表的“＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，即“紅進(jìn)、黑出”。 2．“機(jī)械零點(diǎn)”與“歐姆零點(diǎn)” “機(jī)械零點(diǎn)”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，調(diào)整的是表盤下邊中間的定

58、位螺絲；“歐姆零點(diǎn)”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕。 3．歐姆表刻度不均勻的原因 當(dāng)紅、黑表筆短接時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0(即歐姆調(diào)零)，使靈敏電流計(jì)滿偏，Ig＝，此時(shí)中值電阻R中＝Rg＋R0＋r，當(dāng)兩表筆接入電阻Rx時(shí)I＝，電阻Rx與電路中的電流相對(duì)應(yīng)，但不是線性關(guān)系，故歐姆表刻度不均勻。 1．圖甲為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測(cè)量一個(gè)阻值約為20 Ω的電阻，測(cè)量步驟如下： (1)調(diào)節(jié)________，使電表指針對(duì)準(zhǔn)________(填“電阻”或“電流”)的“0”刻線。 (2)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“Ω”擋的__________位置(填“×1”、“×10

59、”、“×100”或“×1 k”)。 (3)將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)________，使電表指針對(duì)準(zhǔn)________(填“電阻”或“電流”)的“0”刻線。 (4)將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，該電阻的阻值為________ Ω。 (5)測(cè)量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置。 [解析]　(1)將選擇開關(guān)撥到歐姆擋前，先要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。方法是調(diào)節(jié)機(jī)械定位螺絲，使電表指針指在電流等于零的刻線位置。 (2)用多用電表測(cè)20 Ω的電阻時(shí)，要把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“Ω”擋“×1”的位置。 (3)將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零。調(diào)節(jié)調(diào)

60、零旋鈕，使指針指在“Ω”擋的零刻線上。 (4)由乙圖讀出該電阻的阻值為19 Ω。 [答案]　(1)定位螺絲　電流　(2)×1　(3)調(diào)零旋鈕　電阻　(4)19 2.某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示電路，測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有： 甲 多用電表； 電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐； 滑動(dòng)變阻器：最大阻值5 kΩ； 導(dǎo)線若干。 回答下列問題： (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點(diǎn)。 (2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。

61、 (3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使多用電表的示數(shù)如圖乙所示，這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為________ kΩ和________ V。 (4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________ kΩ。 丁 (5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路，如圖丁所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為________ V，電阻“×1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為________ k

62、Ω。 [解析]　(1)使用多用電表測(cè)電阻時(shí)，換擋后需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，故應(yīng)將兩表筆短接進(jìn)行調(diào)零。 (2)電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入、黑表筆流出，故紅表筆應(yīng)接“1”。 (3)從圖乙可以看出指針指向歐姆擋15.0位置，電阻擋為“×1 k”，故讀數(shù)為15.0 kΩ；由于電壓表量程為5 V，由圖丙可以看出指針?biāo)肝恢脼?.60，故讀數(shù)為3.60 V。 (4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為零時(shí)，多用電表讀數(shù)即為電壓表內(nèi)阻，所以電壓表內(nèi)阻為12.0 kΩ。 (5)設(shè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為E，多用電表內(nèi)阻為R，由第(3)、(4)問可知＝，＝，兩式聯(lián)立解得E＝9.00 V，R＝15.0 kΩ。

63、 [答案]　(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60　(4)12.0　(5)9.00　15.0 　　“5步”使用多用電表測(cè)電阻 步驟1：機(jī)械調(diào)零。 步驟2：選倍率，一般要選擇比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200 Ω就應(yīng)該選×10的倍率，使指針的偏轉(zhuǎn)角度在滿偏到滿偏之間為測(cè)量的有效范圍。 步驟3：進(jìn)行歐姆調(diào)零。 步驟4：將紅、黑表筆接在被測(cè)電阻的兩端進(jìn)行測(cè)量，將指針示數(shù)乘以倍率得測(cè)量值。 步驟5：測(cè)量結(jié)束后，將選擇開關(guān)旋至OFF或交流電壓最高擋。 1．(2020·重慶高考)某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖甲所示，該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源，導(dǎo)線

64、及其接觸完好。 甲 維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。 (1)斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示，讀數(shù)為________ V，說明題中________正常(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。 乙 (2)紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖乙相同，可判定發(fā)生故障的器件是________(選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。 解析：(1)斷開開關(guān)，電壓表直接測(cè)量電源兩端的電壓，有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì)，說明電源正常。 (2)紅表筆接b點(diǎn)，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)與(1)中

65、相同，說明電路仍然處于斷路狀態(tài)，而開關(guān)是閉合的，因此可以確定是小燈發(fā)生斷路故障。 答案：(1)11.5(11.2～11.8均正確)　蓄電池　　(2)小燈 2．(2020·廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小組研究?jī)蓚€(gè)未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1 Ω)、定值電阻等。 (1)使用多用電表粗測(cè)元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測(cè)量，示數(shù)如圖(a)所示，讀數(shù)為________ Ω，據(jù)此應(yīng)選擇圖中的________(填“b”或“c”)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (2)連接所選電路，閉合S，滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸________(填“增大

66、”或“減小”)；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 (3)圖(e)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U－I圖線，由圖可判斷元件________(填“X”或“Y”)是非線性元件。 (4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R＝21 Ω 的定值電阻，測(cè)量待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，電路如圖(f)所示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00 V；斷開S2，讀數(shù)為1.00 V。利用圖(e)可算得E＝________ V，r＝________ Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表)。 解析：(1)用多用電表的歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，電阻值＝示數(shù)×倍率，故X的讀數(shù)為10 Ω×1＝10 Ω，由于＜，或RXRV，故用伏安法測(cè)元件X的電阻時(shí)，電流表應(yīng)外接，故選b電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (2)滑片P從左向右滑動(dòng)過程中，元件X兩端的電壓越來越大，電流越來越大，故電流表示數(shù)逐漸增大。 (3)由U－I圖線可知Y是非線性元件。 (4)由(3)中的U－I圖線，可知線性元件的電阻RX＝10 Ω，當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，回路中的電流I1＝＝0.3 A，當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，回路中的電流I2＝＝0.1