实验精练01 力学实验——2024年高考物理题型突破限时精练（广东专用）

实验精练01力学实验 考点内容 考情分析 考点一 验证牛顿第二定律及加速度的测量 1、力学实验探究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。 2、2023年广东省各地模拟考试第11题出现力学实验题 考点二 探究动能定理及验证机械能守恒定律 考点三 探究平抛运动规律实验 考点四 验证动量守恒定律 公式、知识点回顾（时间：5分钟） 知识点一、测量速度的工具、方法 方法 仪器器材 方法说明、应用举例 纸带法 交流电源、打点计时器、刻度尺 测出计数点间距，由打出某点前、后两点时间内的平均速度替代打出该点时的速度 光电门法 光电门、螺旋测微器或游标卡尺 由于挡光片的宽度很小，瞬时速度v＝(d表示滑块上挡光片的宽度，Δt表示挡光片的挡光时间) 利用平抛运动法 竖直平面内末端水平的倾斜或弧形轨道、刻度尺 (1)测出物体离开轨道末端后平抛运动的高度与射程，由平抛运动规律计算初速度 (2)验证动量守恒定律、探究弹性势能等 弹簧、刻度尺、天平 利用圆周运动法 竖直平面内的圆弧轨道(或细线牵引的圆周运动)、力传感器、天平等 (1)由机械能守恒定律或动能定理计算最低点的速度 (2)力传感器测出物体经过轨道最低点时对轨道的压力，由牛顿运动定律计算物体经过最低点时的速度 (3)验证机械能守恒定律、探究向心力等 知识点二、测定重力加速度的几种常见方案 利用落体测重力加速度(忽略阻力) 运动组合 物体系统 打点计时器计时，利用逐差法测定g，也可以利用图象法求g 光电门计时，原理为v2－v＝2gx(也可以利用频闪照片) 滴水法计时，原理为h＝，可以利用图象求g 匀速圆周运动计时，Δx＝gT2(也可以测量转速) (m1＋m2)v2＝(m2－m1)gh 再创新：可以验证牛顿运动定律、机械能守恒定律 知识点三、实验的创新与设计应注意的几点 1.加强对实验思想方法(如模拟法、转换法、放大法、替代法等)的归纳，这样在新的实验情景下，才能设计合理的实验方案。 2.克服思维定式的影响，加强对已掌握的实验原理的理解和仪器的正确使用方法的训练，才能在新情境下进行迁移利用。 【例题】【验证动量守恒定律】（2023•坪山区校级三模）如图1所示，某课外探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量（包括遮光条）分别为：m1＝150.0g、m2＝200.0g。实验中弹射装置每次给滑块A的初速度均相同，滑块B初始处于静止状态。滑块A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为Δt1、Δt3，滑块B的遮光条通过光电门2的挡光时间为Δt2。 （1）打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出，测得光电门1的时间大于光电门2的时间，为使实验结果准确，后续的操作是 。 A．调高右侧底座旋钮 B．调高左侧底座旋钮 C．将光电门1向左侧移动 D．将光电门2向右侧移动 （2）如图2所示，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其读数为 mm； （3）经测量滑块A、B上的遮光条宽度相同，则验证动量守恒的表达式为： （用m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3表示）； （4）小明同学改变实验设计继续验证动量守恒定律，他在滑块B的右端加上橡皮泥，两滑块每次相碰后会粘在一起运动。多次改变滑块B的质量m2，记录下滑块B的遮光条每次通过光电门的挡光时间Δt2，在方格纸（图3）上作出m2﹣Δt2图像 。 m2/g 200 210 220 230 240 9.3 9.6 9.8 10.1 10.4 难度：★★★ 建议时间：20分钟 1. 【探究小车速度随时间变化的规律】（2023•广东模拟）某实验小组用图甲所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”，实验步骤如下： ①在斜面上靠近底端的适当位置A处安装光电门，连接数字毫秒计，并确保小球在斜面上运动时球心可以通过光电门发射孔与接收孔的连线； ②用游标卡尺测量小球的直径d； ③将小球从斜面上适当位置B处，由静止开始释放，从数字毫秒计中读出小球通过光电门的挡光时间Δt； ④通过固定在斜面上的刻度尺测出A、B之间的距离； ⑤改变小球释放位置B，重复步骤③④，完成多次测量并记录数据。 （1）用游标卡尺测量小球的直径d时，游标卡尺的读数如图乙所示，则d＝ mm；某次实验中，测得Δt＝11.