第一部分 专题六 考点1　力学实验-【金版教程】2023高考物理大二轮刷题首选卷课件PPT（新教材）

考点1　力学实验 1 经典特训题组 2 真题调研题组 38 模拟冲刺题组 107 本课结束 146 1．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50 Hz的交流电源。 (1)该实验________平衡摩擦力，________满足钩码的质量远远小于木块的质量。(均选填“需要”或“不需要”) (2)打下计数点6时纸带的速度大小v6＝________(用给定的字母表示)。 (3)木块的加速度为a＝______________(用给定的字母表示)。 (4)如果交变电流的频率f>50 Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 答案　(1)不需要　不需要　(2) eq \f(（x4＋x3）f,10) (3) eq \f(（x4＋x3－x2－x1）f2,200)　(4)偏小 解析　(1)本实验是研究匀变速直线运动，只需要测出木块运动的速度和加速度，而不需要测出合力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块的质量。 (2)每相邻两个计数点间有4个点没有画出，则打每相邻两个计数点的时间间隔为：t＝5T＝ eq \f(5,f)，根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，有：v6＝ eq \f(x3＋x4,2t)＝ eq \f(（x3＋x4）f,10)。 (3)根据匀变速直线运动的推论有：x3－x1＝4a1t2，x4－x2＝4a2t2，可求得平均加速度为：a＝ eq \f(a1＋a2,2)＝ eq \f(（x4＋x3－x2－x1）f2,200)。 (4)根据加速度的表达式可知，频率f的代入值比实际值偏小时，加速度的测量值比真实值偏小。 2．某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 (1)如图甲所示，将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)。 (2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表： 代表符号 L0 Lx L1 L2 数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 代表符号 L3 L4 L5 L6 数值(cm) 33.4 35.35 37.40 39.30 表中有一个数值记录不规范，代表符号为________。由表可知所用刻度尺的分度值为________。 (3)如图乙是该同学根据表中数据所作的图像，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx”)。 (4)由图乙可知弹簧的劲度系数为________ N/m；通过表中数据可知砝码盘的质量为________ g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)。 (5)该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，则弹簧劲度系数的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。 答案　(1)竖直　(2)静止　L3　1 mm　(3)Lx (4)4.9　10　(5)相等 解析　(1)安装实验装置时，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向。 (2)弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0；用刻度尺测量长度时应估读到分度值的下一位，可知L3读数不规范；由表内数据可知所用刻度尺的分度值为1 mm。 (3)图乙中m与x成正比，而mg＝k(L－Lx)，则x＝L－Lx，即横轴是弹簧的长度与Lx的差值。 (4)根据ΔF＝kΔx，有k＝ eq \f(ΔF,Δx)＝ eq \f(Δmg,Δx)＝ eq \f(60×10－3×9.8,12×10－2) N/m＝4.9 N/m；由表格得到，弹簧自然悬挂时：L0＝25.35 cm，挂砝码盘时：Lx＝27.35 cm，根据胡克定律，砝码盘质量为：M＝ eq \f(k（Lx－L0）,g)＝ eq \f(4.9×（27.35－25.35）×10－2,9.8) kg＝0.01 kg＝10 g。 (5)开始时，弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度L0，由于采用图解法，且横轴为增加砝码对应弹簧长度的变化量，故弹簧的自重对实验的结果没有影响，所以劲度系数的测量值与真实值相比是相等的。 3.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上，再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点，在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。 (