第一部分 专题六 第1讲 力学实验与创新-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

第1讲 　力学实验与创新 本部分属于高考必考内容，每个实验都有可能考查，但纸带类问题为命题的重点．由于实验考查“来源于教材，而又不拘泥于教材”的特点，所以在复习中一定要把握实验的灵魂——原理，只有在原理内容掌握之后，才能进行数据的处理和误差分析． 考点一　纸带类和光电门类实验 1．一套装置涉及常考五个实验 (1)研究匀变速直线运动； (2)验证牛顿第二定律； (3)探究动能定理； (4)验证机械能守恒； (5)测定动摩擦因数． 2．纸带的三大应用 (1)由纸带确定时间 要区别打点计时器(打点周期为0.02 34 学科网（北京）股份有限公司 s)打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，若每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔Δt＝0.1 s. (2)求解瞬时速度 利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于这一段时间中间时刻的瞬时速度求打某一点的瞬时速度．如图甲所示，第n点时的速度 vn＝. (3)用“逐差法”求加速度 如图乙所示，因为a1＝，a2＝，a3＝，所以a＝ ＝. [例1]　(2022·全国乙卷，22)用雷达探测一高速飞行器的位置．从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0 507 1094 1759 2505 3329 4233 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：________________________________________________________________________； (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝　　________　　 m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝　　______　　 m/s2(保留2位有效数字) [解题指导] (1)由相邻1 s内的位移之差Δx是否恒定判断是否匀变速 (2)x＝507 m时飞行器的速度等于0～2 s内的平均速度 (3)逐差法求飞行器的加速度． [解析]　(1)第1 s内的位移507 m，第2 s内的位移587 m，第3 s内的位移665 m，第4 s内的位移746 m，第5 s内的位移824 m，第6 s内的位移904 m，则相邻1 s内的位移之差接近Δx＝80 m，可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动； 34 学科网（北京）股份有限公司 (2)当x＝507 m时飞行器的速度等于0～2 s内的平均速度，则v＝ m/s＝547 m/s； (3)根据a＝＝ m/s2≈79 m/s2. [答案]　(1)相邻1 s内的位移之差接近Δx＝80 m　(2)547　(3)79 1．(2023·全国甲卷，23)某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系．让小车左端和纸带相连．右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连．钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带．某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示． (1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s．以打出A点时小车的位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生对应位移所用时间和平均速度分别为Δt和.表中ΔxAD＝　　________　　 cm，AD＝　　________　　 cm/s. 位移区间 AB AC AD AE AF Δx(cm) 6.60 14.60 ΔxAD 34.90 47.30 (cm/s) 66.0 73.0 AD 87.3 94.6 (2)根据表中数据，得到小车平均速度随时间Δt的变化关系，如图(c)所示．在图中补全实验点． (3)从实验结果可知，小车运动的­Δt图线可视为一条直线，此直线用方程＝kΔt＋b表示，其中k＝　　________　　 cm/s2，b＝　　________　　 cm/ 34 学科网（北京）股份有限公司 s.(结果均保留3位有效数字) (4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车的速度大小vA＝　　________　　，小车的加速度大小a＝　　________　　.(结果用字母k、b表示) 解析：(1)根据纸带的数据可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60 cm＋8.00 cm＋9.40 cm＝24.00 cm， 平均速度为 AD＝＝80.0 cm/s (2)根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得 (3)从实验结果可知，小车运动的－Δt图线可视为一条直线，图像为 此直线用方程＝kΔt＋b表示，由图像可知其中k＝ cm/s2＝70.0 cm/s2，b＝59.0