6-18 力学实验-2021【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁课件PPT

第18课时　力学实验 专题六　实验 内容索引 NEIRONGSUOYIN 高考题型1　纸带类问题 高考题型2　力学其他类实验 高考题型3　力学创新拓展实验 专题强化练 高考题型1　纸带类问题 1.两个关键点 (1)区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点.计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点.要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的说法是等效的，打点计时器所用交流电的频率为50 Hz时，两相邻计数点间的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.10 s. (2)涉及打点计时器的实验均是先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放纸带. 2.纸带记录的信息 纸带可以记录物体运动的时间和物体运动的位移.(频闪照相和纸带记录的物理量相同) 3.纸带的三大应用 (1)判断物体运动性质 ①若Δx＝0，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动. ②若Δx不为零且为定值，则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动. (2)求解瞬时速度 做匀变速直线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1所示，求打某一点时物体的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T的两段位移xn和xn＋1，则打n点时的速度vn＝ . 图1 (3)求加速度 ①用“逐差法”求解加速度 如图2所示 图2 ②v－t图象求加速度 作出v－t图象，通过图象的斜率求物体运动的加速度，a＝ . 例1　(2019·全国卷Ⅰ·22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图3所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是___点.在打出C点时物块的速度大小为_____ m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为_______ m/s2(保留2位有效数字). 考题示例 图3 A 0.233 0.75 解析　根据题述，物块加速下滑，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是A点. 根据刻度尺读数规则可读出，B点对应的刻度为1.20 cm，C点对应的刻度为3.15 cm，D点对应的刻度为5.85 cm，E点对应的刻度为9.30 cm，AB＝1.20 cm，BC＝1.95 cm，CD＝2.70 cm，DE＝3.45 cm. 根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得， 例2　(2020·全国卷Ⅲ·22)某同学利用图4(a)所示装置验证动能定理.调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带.某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示. 图4 已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图(b)给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vB＝____ m/s，打出P点时小车的速度大小vP＝________ m/s.(结果均保留2位小数) 0.36 1.80 若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为________________. B、P之间的距离 解析　纸带上某点的瞬时速度等于通过该点相邻两点时的平均速度. 需测量的物理量有钩码的质量M，小车的质量m，B、P之间的距离x和B、P点的速度vB、vP，故还需要从题图(b)给出的数据中求得的物理量为B、P之间的距离. 命题预测 1.(2020·四川泸州市质量检测)小浩同学用图5甲所示的装置验证机械能守恒定律，物块1的质量m1＝0.3 kg，物块2的质量m2＝0.1 kg.初始时刻两细线均绷直且处于竖直状态，由静止开始释放物块1后，打点计时器在物块2所连接的纸带(不计质量)上打出的点如图乙所示，已知AB、BC段之间还有四个点未画出，O点为打出的第一个点，xOA＝38.40 cm，xAB＝21.60 cm，xBC＝26.40 cm，重力加速度g＝9.80 m/s2，打点计时器接在50 Hz的低压交流电源上.(本题计算结果均保留两位小数)请回答下列问题： 1 2 图5 (1)打点计时器在打B点时，纸带的速度大小为vB＝_____ m/s；系统运动的加速度大小a＝________ m/s2； 2.40 4.80 1 2 (2)该同学分析了纸带的OB段，则从O点到B点，系统减少的重力势能ΔEp＝_____ J，系统增加的动能ΔEk＝_____ J； 1.18 1.15 解析　系统减少的重力势能 ΔEp＝(m1－m2)gh＝(0.3－0.1)×9.80×(0.384 0＋0.216 0) J≈1.18 J， 1 2 (3)虽然在误差范围内系统机械能