专题 力学试验
题型一、基本仪器的读数
【规律方法】1.高考考查特点
(1)以实验填空的形式考察测量仪器的使用和读数; (2)考察以基础题为主,考察频次略低. 2.解题的常见误区及提醒
(1)误认为螺旋测微器无需估读,而游标卡尺需要估读; (2)注意区分游标卡尺的精度.
【典例1】某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示.图(a)所示读数为________mm,图(b)所示读数为________mm,所测金属板的厚度为________mm.
(a) (b) 【思路点拔】
关键语句 校零时的示数 金属板的厚度 信息解读 螺旋测微器的初始值不为零 图(b)和图(a)的读数之差 【解析】 题图(a)的读数为1.0×0.01 mm=0.010 mm.题图(b)的读数为6.5 mm+37.0×0.01 mm=6.870 mm,故金属板的厚度d=6.870 mm-0.010 mm=6.860 mm.
【答案】 0.010 6.870 6.860
【典例2】测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图所示,其读数为________cm.
【思路点拔】 (1)根据游标卡尺确定游标卡尺的精度. (2)正确读出20等份游标卡尺的读数.
【解析】 d=0.9 cm+12×0.05 mm=0.9 cm+0.060 cm=0.960 cm. 【答案】 0.960
题型二、“纸带类”实验的处理
【规律方法】
1.高考涉及的纸带类实验
广义的纸带类实验除打点计时器纸带外,还包括频闪照相、滴水法等。高考中涉及“纸带”的实验包括:研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律、验证动量守恒定律,以及测量重力加速度、测量动摩擦因数等创新实验。
2.纸带问题的两个关键点
①区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点,计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点。要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的。
①涉及打点计时器的实验均是先接通打点计时器的电源,待打点稳定后,再释放纸带。 2. 纸带的应用 (1)判断物体运动性质
①若Δx=0,则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动;
①若Δx不为零且为定值,则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动。 (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中间时刻的瞬时速度。如图甲,求打某一点的瞬时速度,只需在这一点的前后各取相同时间间隔T的两段位移xn和xn+1,
xn+xn+1
则打n点时的速度vn=。
2T
3. 用“逐差法”求加速度,如图乙所示 x4-x1x5-x2x6-x3
因为a1= a= a= 23
3T23T23T2a1+a2+a3x4+x5+x6-x1-x2-x3
所以a==。
39T24. v-t图象法求加速度
xn+xn+1
即以打某计数点为计时起点,然后利用vn=求出打各个计数点时的瞬时速度,
2T描点得v-t图象,图象的斜率即为物体的加速度。
【典例3】.(2019·江苏高考)某兴趣小组用如图1所示的装置验证动能定理。
(1)有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用: A.电磁打点计时器 B.电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择________(选填“A”或“B”)。
(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是________(选填“甲”或“乙”)。
(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源,松开小车,小车运动。纸带被打出一系列点,其中的一段如图2所示。图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A点的速度vA=________ m/s。
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