押第9题 力学、热学、光学实验-备战2023年高考物理临考题号押题（云南，安徽，黑龙江，山西，吉林五省通用）

押云南，安徽，黑龙江，山西，吉林五省卷第9题 力学、热学、光学实验 力学实验模型很多，总结近年各地力学实验真题特点，会发现虽然各实验目的不同，但具有大概相同的内核：即都离不开力、长度、速度、加速度的测量，这些相同点会反复出现在各模型当中。主要考点如下： 考点 细分 力学实验（高频） 验证机械能守恒 验证动量守恒 验证平抛运动 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 力学实验（需要关注） 测量重力加速度 探究向心力大小与半径、角速度、质量关系 【命题规律】1.命题角度：（1）探究小车速度随时间变化的规律；(2)探究加速度与物体受力、物体质量的关系；(3)验证机械能守恒定律；（4）验证动量守恒定律；（5）探究弹簧弹力与形变量的关系；(6)探究两个互成角度的力的合成规律;(7)探究平抛运动的特点;（8）探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系;（9）用单摆测量重力加速度的大小 2.常用方法:控制变量法、等效替代法、图像法. 一、探究小车速度随时间变化的规律 1．纸带的应用 (1)判断物体运动性质：若在实验误差允许范围内满足Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1且Δx不为零，则可判定物体做匀变速直线运动． (2)求解瞬时速度： vn＝. (3)用“逐差法”求加速度，例如： a＝. 2．光电门的应用 (1)测速度 光电门主要是测量速度的仪器，设小车上挡板的宽度为d，挡板遮住光电门光线的时间为Δt，则小车通过光电门的速度v＝. (2)测加速度 若已知两个光电门之间的距离为s，小车通过两个光电门时的速度分别为v1、v2，则a＝. 二、探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1．补偿阻力 补偿阻力的目的是使细线的拉力作为小车的合外力．若使用气垫导轨，不必补偿阻力． 2．(1)钩码(砂和砂桶)的质量m远远小于小车的质量M时，细线的拉力近似等于钩码(砂和砂桶)的总重力． (2)当细线拉力可以直接测量时，如细线与拉力传感器连接(如图甲)或者细线绕过滑轮和弹簧测力计相连(如图乙)，不需要满足m远远小于M. 三、验证机械能守恒定律 1．研究对象：单个物体或多个物体． 2．实验方案： (1)利用物体做自由落体运动验证机械能守恒． (2)利用物体沿光滑斜面下滑验证机械能守恒． (3)利用滑块在气垫导轨上运动验证机械能守恒． (4)利用摆球的运动验证机械能守恒． (5)利用两物体组成的连接体验证机械能守恒． 四、验证动量守恒定律 1．速度可以直接测量：通过光电门或计时器测量速度． 2．速度不能直接测量：测量其他物理量，例如将速度关系转换为位移关系． 3．实验拓展创新：验证动量定理．一、探究弹簧弹力与形变量的关系 1．F－Δx与F－l的区别 (1)弹簧水平放置，F－Δx为一条过原点的直线，F－l为一条不过原点的直线，横轴截距表示弹簧原长． (2)弹簧竖直放置不过原点，是由于弹簧自身重力的影响． 2．F－Δx与F－l的图像发生弯曲 弹簧超过了弹性限度． 五、探究两个互成角度的力的合成规律 实验操作与注意事项 (1)利用力的等效性，验证力的平行四边形定则(如图所示)； (2)实验时，明确两分力与合力，并记录各力的大小、方向； (3)选取合适的标度，作出两分力F1、F2与合力F； (4)根据平行四边形定则，作出两分力的合力F′； (5)比较F与F′的大小与方向，验证平行四边形定则． 六、探究平抛运动的特点 实验注意事项 (1)应保持斜槽末端水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小钢球的运动靠近坐标纸但不接触． (2)小钢球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，斜槽的粗糙程度对该实验没有影响．在斜槽上释放小钢球的高度应适当，使小钢球以合适的水平初速度抛出． (3)坐标原点(小钢球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小钢球在槽口时球心在坐标纸上的水平投影点． 七、探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 1．实验注意事项 (1)本实验采用的科学方法是控制变量法，保持m、ω不变，探究Fn与r的关系；保持m、r不变，探究Fn与ω的关系；保持r、ω不变，探究Fn与m的关系． (2)实验过程中要匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动(如图)． 2．本实验的创新 用力传感器测向心力的大小，用光电门测角速度． 八、用单摆测量重力加速度的大小 1．摆线应尽量选择细、轻且不易伸长的线，长度一般在1 m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm. 2．用米尺量出摆线长l0(精确到毫米)，用游标卡尺测出小球直径D，则单摆的摆长l＝l0＋. 3．计算单摆的全振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时． 4．数据处理：(1)公式法：g＝； (2)图像法：由T＝2π， 可得l＝T2，作出