内容正文:
挑战2022年高考物理考前必突破16个必考热点
热点13 力学实验
目录
【热点解读】 2
【高考真题再练】 2
【核心考点】 5
【最新热点分析】 5
热点一 纸带类问题(含频闪照相、光电门) 5
热点二 弹簧、橡皮条问题 8
【考场练兵】 10
一、基础强化练 10
二、能力提升练 13
【热点解读】
1、本专题主要通过加速度和瞬时速度的测量,(也就是位移和时间的测量)来探究匀变速直线运动规律,验证牛顿第二定律,探究动能定理,验证机械能守恒定律等试验。高考力学创新实验题常把考查内容延伸到演示实验中,甚至拓展到迁移类实验、应用性实验、设计性实验。要求学生利用所学知识,对实验仪器或实验方法重组,将教材中的学生实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到情境新颖的实验中去。
2、通过本专题学习可快速提升学生的审题能力,推理能力,实验综合分析能力,创新能力。
3、用到的相关知识有:串匀变速直线运动规律,牛顿运动定律,动能定理等。
【高考真题再练】
1.(2019全国Ⅰ卷)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)。
【情境剖析】本题属于基础性题目,以物体沿倾斜木板加速下滑为素材创设学习探索问题情境。
【素养能力】本题考查的学科素养是科学探究,关键能力是实践操作能力群中的实验探究能力。从题图正确读出、记录相邻点间的位移大小,结合匀变速直线运动规律求出要求的速度和加速度。
【答案】 A 0.233 0.75
【解析】 每两个相邻点之间有4个打出的点未画出,故相邻点之间的时间间隔t=0.1 s。物块做匀加速直线运动,相同时间内运动的距离越来越大,故先打A点。平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故vC= m/s=0.233 m/s,加速度a= m/s2=0.75 m/s2。
2.(2019全国Ⅲ卷)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片。
(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是 。(填正确答案标号)
A.米尺 B.秒表 C.光电门 D.天平
(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答: 。
(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到lab=24.5 cm、lac=58.7 cm,则该地的重力加速度大小为g= m/s2。(保留2位有效数字)
【情境剖析】本题属于应用性、创新性题目,以数码相机的连拍功能测量重力加速度为素材创设学习探索问题情境。
【素养能力】本题考查的学科素养是科学探究、关键能力是实践操作能力群中的实验探究能力。即在创新性的实验情境下挑选实验器材进行实验设计并从拍得的照片中获取信息,分析数据得出结论。
【答案】 (1)A ,(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺,(3)9.7
【解析】(1)此实验原理是Δy=gt2,t=0.1s,Δy需要用米尺测量然后计算得到,故选A。
(2)将米尺竖直放置,小球自由下落轨迹与米尺平行。小球下落时尽量靠近米尺,读数误差小。
(3)Δy=lbc-lab=lac-2lab=9.7 cm,Δy=gt2,t=0.1 s,求得g=9.7 m/s2。
3.(2020北京卷)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究:
甲
(1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图甲所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止。抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。对比两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件,下列正确的是 (选填选项前的字母)。
A.小车质量相同,钩码质量不同
B.小车质量不同,钩码质量相同
C.小车质量不同,钩码质量不同
(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系,设计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据,如下表所示。在图乙所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的一组数据描在坐标纸上,并作出a-图象。
次数
1
2
3
4
5
6
7
a/
(m·s-2)
0.62
0.56
0.48
0.40
0.32