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1、真题示例1. (2015新课标全国I 22)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时(圆弧部分的半径为的速度的实验所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器R= 0.20m).图1托醸秤(>)凹母桥完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图1(a)所示，托盘秤的示数为1.00kg;(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为kg;的最大示数为m;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示:序号12345m(kg)1.801.751.
2、851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 N ;小车通过最低点时的速度大小为 m/s.(重力加速度大小取 9.80 m/s2,计算结果保留2位有效数字)2. (2015江苏单科11)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如图2所示，打点计时器的电源为 50Hz的交流电.打点(1) 下列实验操作中，不正确的有 A 将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B .纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C.用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D 在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2) 该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验”)，将磁铁从管
3、口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为 0点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1,2,8用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到0点的距离，记录在纸带上，如图3所示.23456 A 单他cm)图3计算相邻计时点间的平均速度v ,粗略地表示各计数点的速度，抄入下表.请将表中的数据补充完整.位置12345678v (cm/s)24.533.837.839.539.839.839.8(3) 分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是;磁铁受到阻尼作用的变化情况是 (4) 该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作(记为“实验”),结果表
4、明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同.请问实验是为了说明什么？对比实验和的结果可得到什么结论?3. （2015山东理综21）某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则实验步骤： 将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向. 如图4所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉， 直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为Oi、02，记录弹簧秤的示数 F ,测量并记录Oi、O2间的距离（即橡皮筋的长度I） 每次将弹簧秤示数改变 0.50N，测出所对 应的I，部分数据如下表所示：F(N)00.501.001.502.002.50I (cm)I0
5、10.9712.0213.0013.9815.05%图4 找出中F = 2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为0、0',橡皮筋的拉力记为 Foo, 在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上， 如图5所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到0点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋0A段的拉力记为F°a, 0B段的拉力记为Fob.完成下列作图和填空：(1) 利用表中数据在如图 6坐标纸上画出F I图线，根据图线求得lo=cm.测得 OA = 6.00cm, OB = 7.60cm，贝U Foa 的大小为 N.根据给出的标度，在图7中作出Foa和F
6、76;b的合力F'的图示.Q LIN tA .11a图7通过比较F '与的大小和方向，即可得出实验结论.I考纲解读1. 题型特点探究高考中常涉及的力学实验有：探究速度随时间的变化规律、探究力的平行四边形定则、加速度与物体质量、物体受力的关系和验证机械能守恒定律.2. 命题趋势近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考查对实验方法的领悟情况，灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势.要求考生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中, 生有较强的创新能力.考题一深刻
7、理解物理概念和规律，并能灵活运用，要求考“纸带类”实验1. (2015淮安四模)验证机械能守恒定律实验装置如图8甲所示，某小组完成了一系列实验操作后，得到了一条纸带如图乙所示，选取纸带上某个清晰的点标为O,然后每两个打点取一个计数点，分别标为 1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点 1、2、3、4、5、6与O点 的距离分别为h2、h3、h4、h5、h6.打点艮"I计嗖址帯图8(1) 已知打点计时器的打点周期为T,可求出打各个计数点时对应的速度分别为V1、V2、V3、V4、V5，其中 V5的计算式为 V5=.(2) 若重锤的质量为 m,取打点O时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打
8、各个计数点时对应重锤的势能 Epi和动能Eki,则打计数点3时对应重锤的势能 Ep3=;接着在E h坐标系中描点作出如图丙所示的Ek h和Ep h图线，求得Ep h图线斜率的绝对值为 k1,Ek h图线斜率为k2.则k1与k2满足关系时重锤机械能守恒.(3) 关于上述实验，下列说法中正确的是 .A 实验中可用干电池作为电源B 为了减少阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些C.若纸带上打出的点被拉长为短线，应适当调高电源电压D .图丙Ek- h图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的初动能关于该实验操作，你还能提出哪些注意事项(写出1条)2. (2015宁波模拟)在“探究加速度与物体质量、物体
9、受力的关系”实验中，某同学在某次实验时释放小车的瞬间装置状态如图9甲.甲乙(1) 则操作中有待改进的是： :.如图乙为改进实验操作后某次实验打下的纸带数据，相邻两计数点间距如图所示，则该 次实验测得小车加速度为 m/s2(保留3位有效数字).(3)若均使用同一规格钩码以改变小车总质量和悬挂重物的总重力，某同学得到多次运动中 对应加速度，实验数据如表格所示请选择一组数据用来研究加速度与力关系，并在图10坐标纸上作出相应图线.小车钩码数悬挂钩码数70123411.39m/s21.16m/s21.00m/s20.94m/s20.78m/s222.48m/s22.20m/s22.00m/s21.81m
10、/s2/323.38m/s2.89m/s22.76m/s2/424.15m/s23.68m/s/524.59m/s/图10作图要求：完善坐标物理量及合理的物理量标度； 在坐标纸上标出所选数据，完成图线并标出数据坐标值; 就你所选实验数据得到的结论做出评价.方法小结1由纸带确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算,般每五个点取一个计数点，这样时间间隔为At= 0.02 X 5s= 0.1s.2.求瞬时速度的方法T的两段位移Xn和Xn+ 1 ,利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度如图11示,求打某一点的瞬时速度，只需在这一点
11、的前后各取相同时间间隔则打n点时的速度Xn + Xn + 1Vn = 2图113. 利用纸带求加速度的方法(1)利用a = T"X求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下，可利用=aT2,求加速度a.二段法：(如图12示)AX= Xn+ 1 XnX| Xj 斗 刊 旺图12把上面XI、X2、X3、X4、X5、X6分成时间相等(均为3T)的两大段，则由Ax= aT2得：(X4+ X5+ X6)-(X1 + X2+ X3)= a(3T)2，解出的a与上面逐差法结果相等，但却要简单得多.(4) 图象法：Xn+ Xn+ 1 由Vn=，求出相应点的速度. 确定各计数点的坐标值(V1, T
12、)、(V2,2T)、(Vn, nT). 画出v t图象，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度.考题二 “橡皮条” “弹簧”类实验3. (2015广州二模)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中探究力的平行四边形定则.图13(1) 如图13(a)，在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶 时电子秤的示数 F.(2) 如图(b)，将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上.水平拉开细线L1，在白纸上记下结点 O的位置、和电子秤的示数F1.(3) 如图(c),将另一颗墙钉 B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上.手握电子秤沿着
13、中L2的方向拉开细线 L2,使和三根细线的方向与(2)中重合，记录电子秤的示数Fz(4) 在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F2的图示，根据平行四边形定则作出F2的合力F '的图示，若，则平行四边形定则得到探究.知识小结1. 误差与有效数字(1)误差误差产生原因大小特点减小方法系统误差实验仪器不精密；实验原理不完善；实验总是偏大或偏小更新仪器；完善实验原理；改进实验方法粗糙方法偶然误差测量、读数不准确忽大忽小画图象或取平均值(2) 有效数字 定义：带有一位不可靠数字的近似数据.有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是误差的来源； 有效数字的位数：从数字左边第一个不为零的数字算起，如0
14、.0125为三位有效数字.2. 用图象法处理数据的五个要求(1) 作图一定要作坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定.(2) 要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值.(3) 图上的连线不一定通过所有的数据点，应尽量使数据点合理地分布在线的两侧.作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”.有些时候，为了使坐标有效使用范围增大，坐标原点可以不从“ 0”开始.考题三力学创新拓展实验4. (2015湖南五市十校5月模拟)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图14所示的实验装置.其中 M为带滑轮的小车的质量， m为砂和砂桶的质量.(滑轮质量 不计)?弹讀测力计JfL纟&接打点廿时器I Hi PLJ U图14(1)实验时，一定要进行的操作是