专题35 力学及其他实验-2023年高考冲刺物理热点知识讲练与题型归纳（全国通用）

学利购 学科网原创，让学司更会品！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 专题35 力学及其他实验 [题型导航 题型一研究匀变速直线运动… ,1 题型二探究弹力和弹簧伸长量的关系 题型三验证力的平行四边形定则 6 题型四探究加速度与力、质量的关系 题型五探究功与物体速度变化的关系 ,9 题型六验证机械能守恒定律… ..11 题型七用单摆测定重力加速度… ..13 题型八测定玻璃的折射率… .15 题型九用双缝干涉测量光的波长。 17 题型十验证动量守恒定律… 18 ☒ 1考点分析 题型一研究匀变速直线运动 [例题1纠 (2022·朝阳区校级三模)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 1 学科网原V|，让学习更答易！ zxxK。cOM学科网精品频道全力推荐 小车纸带打点计时器 重物c 图1 图2 0 图3 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材．接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0>，然后每隔相同的时间间 隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。 C．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v_1、v2、v3、V4、 v_5……… d。以速度ν为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： （1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有—和—（填选项前的字母)。 A．电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平（含砝码） 。学利网 学科网原针，让学司更会易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 (2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标 点，并画出v-t图像 (3)观察V-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是 ,v-t图像斜率的物 理意义是 (4)描绘￥t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度鉴表示各计数点的瞬 时速度，从理论上讲，对△t的要求是 (选填“越小越好”或“与大小无关”)； 从实验的角度看，选取的△×大小与速度测量的误差 (选填“有关”或“无关”)。 (5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的.当时只能靠滴水计时， 为此他设计了如图4所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想.请你结合匀变速 直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化 的 [例2 (2022·辽宁一模)某学习小组通过实验验证自由下落是一种匀变速直线运动，并测定当地 的重力加速度。该小组利用如图甲所示的装置进行实验，图乙为局部放大图，其中A为电磁开 关，B为可改变位置的光电门。 实验时，打开电磁开关，释放小球，计时器同时开始计时，小球经过光电门B时，计时结束。改 变B的位置，多次测量，记录AB间的高度差h和对应的小球下落时间t,数据如表所示： h/m 0.1000 0.3000 0.5000 0.7000 0.9000 t/s 0.146 0.250 0.322 0.381 0431 (1)该小组利用图像法来研究小球自由下落时下落高度h与下落时间t之间的关系，请根据实验 数据在答题纸上描点并画出h-t图像。 (2)为了更准确地研究小球自由下落的运动规律，该小组利用计算机软件对数据进行拟合，得 到h与2的关系h=4.860t2-0.004,已知当地的重力加速度为g标=9.799ms2,本实验中所测重 力加速度的相对误差为n= %(结果保留2位有效数字)。 (3)另一学习小组利用图丙所示的图象也验证了小球的自由下落是匀变速直线运动，该图象的 纵坐标表示的物理量为 (用题目中已给的字母表示)，若图象中直线的斜率为k, 则重力加速度为 (用k表示)。 3 令学利呵 学科网原到，让学司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 ◆h/m 10 0.8 0.6 电磁开关 A月4 0.4 光电门 0 0.1 0.20.30.40.5 甲 丙 题型二探究弹力和弹簧伸长量的关系 [例题3](2022·怀仁市校级四模)在“研究弹簧的物理特性”研究性学习中，某学习小组尝试用不 同的方法测量弹簧的劲度系数。该学习小组查阅资料得知，弹簧弹性势能表达式为E,=kx2, k为弹簧的劲度系数，x为弹簧形变量。他们设计了如图()所示装置进行测量，弹簧右端与 滑块不连接，操作步骤如下： 挡光 光电门 骨块 0000 接气源 图(a) 3cm 10 20 图b) (1)首先将气垫导轨调节水平。接通电源后轻推滑块，如果滑块做匀速运动，表示导轨水平。 (2)用游标卡尺测出滑块。上挡光片的宽度