专题13力学实验-2021年高考物理二轮复习提分技巧

2021年高考物理二轮复习提分技巧 专题13力学实验 (1)方法技巧 ①等效法；②控制变量法；③逐差法；④图象法． (2)易错归纳 ①注意有效数字的保留；②注意读数是否估读；③注意打点周期与时间间隔的关系；④注意单位换算． 考向1　基本仪器的使用 1．毫米刻度尺的读数 精确到毫米，估读一位． 2．游标卡尺和螺旋测微器的读数 (1)游标卡尺的读数方法：d＝主尺读数(mm)＋精度×游标尺上对齐刻线数值(mm)． (2)螺旋测微器的读数方法 测量值＝固定刻度＋(可动刻度＋估读值)×0.01 mm. 注意要估算到0.001 mm. (1)螺旋测微器读数时应注意的问题 ①固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出． ②可动刻度的旋钮要估读，估读到0.001 mm. (2)游标卡尺读数技巧 ①读数时应以毫米为单位，读出后再进行单位换算． ②主尺上的读数，应以游标尺零刻度左端主尺上的刻度为准． ③20分度的游标卡尺，其读数要精确到0.05 mm，读数的最后一位数字为“0”或“5”.50分度的游标卡尺，其读数要精确到0.02 mm，读数的最后一位数字为“0”、“2”、“4”、“6”、“8”． [例1]（2020·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三月考）一组同学利用如图1所示的装置来验证机械能守恒定律。在铁架台的顶端有一电磁铁，电磁铁吸住直径为d、长度为l的小圆柱体，电磁铁下方固定一光电门，小圆柱体的中心到光电门的距离为h(l远小于h)。断开电源，小圆柱体下落，通过光电门的挡光时间为t。不计空气阻力。请回答下列问题： (1)如图2所示，用螺旋测微器测量小圆柱体的直径d＝______mm，用游标卡尺测量小圆柱体的长度l＝______mm； (2)若小圆柱体的质量为m，重力加速度为g，则该实验需要验证的表达式为______。(用题中字母表示) [例2]（2020·重庆高三其他模拟）某学习小组用如图1所示装置测量当地的重力加速度。两光电门固定于铁架台上，光电门1、2与光电计时器相连，小球与光电门1、2在同一竖直线上。 (1)实验前用游标卡尺测量小球的直径，示数如图2示，则小球的直径d=_________cm。 (2)让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光门1和光电门2所用的时间t1、t2，测出两光电门间的高度差h，则小球经过光电门1的速度大小v1=_________，小球经过光电门2的速度大小v2=_________（用测得的物理量符号表示） (3)重力加速度g=__________（用测得的物理量符号表示）。 [例3]（2021·湖南长沙市·高三月考）某同学用如图甲所示装置做“验证动量守恒定律”实验。装有遮光片的滑块A、B放在气垫导轨上，压缩的弹簧放在A、B两滑块之间，两滑块用长为L的细线连接，两滑块上遮光片的宽度相同。 (1)用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图乙所示，则遮光片的宽度 ___________cm； (2)调节气垫导轨水平，接通气源，固定滑块B，剪断细线，测出滑块A通过光电门1的时间 ；再用长为L的细线连接两滑块，将弹簧压缩后放在两物块之间，固定滑块A，剪断细线，测出滑块B通过光电门2的时间 ，则A、B两滑块（包括遮光片）的质量之比为 ___________； (3)仍用长为L的细线连接两滑块，将弹簧压缩后放在两物块之间，剪断细线，测出滑块A、B通过光电门1、2的时间分别为 、 ，当表达式___________成立时，动量守恒定律得到验证。 [例4]（2020·江苏苏州市·高三月考）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置，他在气垫导轨上B点安装了一个光电门。滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。 (1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图所示，则 _________ ； (2)实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的距离是_________； (3)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出__________（填“ ”“ ”或“ ”）的图像是线性图像。 考向2　纸带类实验 1．一套装置涉及常考五个实验： (1)研究匀变速直线运动；(2)验证牛顿第二定律；(3)探究动能定理；(4)验证机械能守恒；(5)测定动摩擦因数． 2．纸带的三大应用 (1)由纸带确定时间 要区别打点计时器(打点周期为0.02 s)打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，若每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔Δt＝0.1 s. (2)求解瞬时速度 利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于这一段时间中间时刻的瞬时速度求打