易混易错12 力学实验【查漏补缺】2023年高考物理三轮冲刺过关（全国通用）

查补易混易错12 力学实验 力学实验题是高考的必考内容，高考对于这部分知识点的命题形式是：根据实验原理，设计实验，正确处理实验数据，得出实验结论。将考查的知识点延伸到演示实验中，扩展到设计性、应用性等实验。需要学生能够将所学的实验原理和实验方法知识迁移到情境实验中去。 高考的命题特点是：在课本实验的基础上，或以基本力学模型为载体，根据运动学和动力学及能量的观点知识设计实验，主要形式有：实验原理的拓展和延伸，来源于教材，又高于教材，需要分析理解实验而不是盲目背诵实验；情境的设计与创新（认真审题，建立模型，理解是做什么，怎么做和为什么。万变不离实验的原理。）；实验器材的等效与替换（不变目的但变装置；不变装置但变目的）。 近三年高考的题目主要集中在：验证机械能守恒定律，探究弹力与弹簧伸长量的关系，验证动量定理。及动摩擦因数和重力加速度的测量，预测2023年的备考建议是动量守恒定律、力的平行四边形法则和平抛运动及机械能守恒定律。 考向一、纸带类实验 易混易错归纳： 1．涉及的实验：(1)研究匀变速直线运动。(2)验证牛顿运动定律。(3)验证机械能守恒定律。 2．纸带的应用：(1)确定时间 (2)求瞬时速度：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。如图所示，则打n点时的速度vn＝。 (3)求加速度 ②逐差法：如图所示，a＝＝。 ③两段法：把图中x1、x2、x3、x4、x5、x6分成时间相等(均为3T)的两大段，则由x Ⅱ－x Ⅰ＝aT2得：(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)＝a(3T)2，解出的a与上面逐差法结果相等。 ④图像法：画出v ­t图像，图线的斜率为物体做匀变速直线运动的加速度。 3.使用打点计时器注意事项： 1.平行：纸带、细绳要和长木板平行。 2.靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置。 3.两先两后：实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带。 典例分析： 1．（2022·北京）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度________（结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线______________。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度______________（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。_________________________ 2．（2021·福建）某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下： （1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。 （2）用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出），则垫块应该___________（填“往左移”“往右移”或“固定不动”）。 （3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端。 （4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放。小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图（c）所示。已知打点计时器所用交流电的频率为，纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为___________（结果保留2位小数）。 （5）保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车v-t图像如图（d）所示，由图像可知小车加速度大小___________（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”）。据此可以得到的实验结论是___________。 3.某实验小组用图甲所示装置探究加速度与力的关系。 （1）关于该实验，下列说法正确的是____________。 A．拉小车的细线要与木板平行 B．打点计时器要与6V直流电源连接 C．沙桶和沙的质量要远小于小车和传感器的质量 D．平衡摩擦力时，纸带要穿过打点计时器后连在小车上 （2）图乙中的两种穿纸带方法，