2018年高考物理大二轮专题复习讲学稿+课件：专题九 第1讲 力学实验与创新 (2份打包)

第1讲　力学实验与创新 课标卷高考命题分析 年份 题号·题型·分值 模型·情景 题眼分析 难度 2015年 Ⅰ卷 22题·实验题·6分 利用托盘秤分析玩具小车过凹形桥最低点的速度．考查了牛顿第二定律的应用. 中 Ⅱ卷 22题·实验题·6分 利用打点计时器分析纸带考查了速度、加速度的求解方法及牛顿第二定律的应用 中 2016年 Ⅰ卷 22题·实验题·5分 验证机械能守恒定律 中 Ⅱ卷 22题·实验题·6分 探究轻弹簧的弹性势能 中 Ⅲ卷 23题·实验题·10分 探究物体加速度与其所受合外力之间的关系 难 2017年 Ⅰ卷 22题·实验题·5分 纸带的数据处理、时间间隔的计算 易[来源:学科网] Ⅱ卷 22题·实验题·6分 搞清实验的原理、图象的函数关系 中 Ⅲ卷 22题·实验题·6分 验证力的平行四边形定则、作图法 中 高考题型1　橡皮条、弹簧、碰撞类实验 例1　(2017·四川成都市第一次诊断)将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1，原细弹簧(记为B)劲度系数为k2、套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3.关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想： 甲同学：和电阻并联相似，可能是＝＋ 乙同学：和电阻串联相似，可能是k3＝k1＋k2 丙同学：可能是k3＝ (1)为了验证猜想，同学们设计了相应的实验(装置如图1)． 图1 (2)简要实验步骤如下，请完成相应填空． a．将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0； b．在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数n、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1； c．由F＝ ________计算弹簧的弹力，由x＝L1－L0计算弹簧的伸长量，由k＝计算弹簧的劲度系数； d．改变________，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1； e．仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3.比较k1、k2、k3并得出结论． (3)图2是实验得到的图线，由此可以判断 ________同学的猜想正确． 图2 答案　(2)nmg　钩码的个数　(3)乙 解析　(2)根据共点力平衡可知：F＝nmg　改变钩码的个数，重复实验 (3)由图可知：k1＝kA＝＝ N/m＝25 N/m，k2＝kB＝ N/m＝37.5 N/m，k3＝kC＝ N/m＝62.5 N/m，故满足k3＝k1＋k2，故乙同学猜想正确． 探究弹力和弹簧伸长量的关系 1实验原理 要测出每次悬挂重物的重力大小F和弹簧伸长的长度x，建立F－x坐标系，描点作图探究. 2操作关键 ①实验中不能挂过多的钩码，会使弹簧超过弹性限度. ②作图象时，不要连成“折线”，而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在两侧. 1．(2017·全国卷Ⅲ·22) 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图3(a)所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长． (1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图(b)所示，F的大小为________N. (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点．此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2 N和F2＝5.6 N. (ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合； 图3 (ⅱ)F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________． 若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则． 答案　(1)4.0　(2)(ⅰ)见解析图 　(ⅱ)4.0　0.05 解析　(1)由图(b)可知，F的大小为4.0 N (2)(ⅰ)画出力F1、F2的图示，如图所示 (ⅱ)用刻度尺量出F合的线段长约为20 mm，所以F合大小为4.0 N，量出合力箭头处到y轴的距离和所作合力在y轴投影的长度，则F合与拉力F的夹角的正切值为tan α＝0.05. 2．(2017·河北唐山市一模)气垫导轨是一种实验辅助仪器，利用它可以非常精确地完成多个高中物理实验，滑块在导轨上运动时，可认为不受摩擦阻力，现利