专题八 力学实验
考情分析
2015 T11：探究小磁铁在铜管2016 T11：验证机械能守恒定律 2017 T10：探究恒力做功与物体动能变化的关系 力学实验 中下落时受电磁阻尼作用的运动规律 命题解读
本专题有五个实验，分别为“速度随时间变化的规律”、“力的平行四边形定则”、“加速度与物体质量、物体受力的关系”、“探究动能定理”、“验证机械能守恒定律”，其中“探究动能定理”为2017年江苏考纲新增实验。从三年命题情况看，命题特点为： (1)注重基础。如各种器材的特性、使用等，一般穿插在综合问题中命题。
(2)提倡创新。如以考纲中的几个实验原理为立足点，合理创新，考查学生的实验能力，突出选拔功能。
整体难度偏难，命题指数★★★★★，复习目标是达B冲A。
1.(2017·江苏清江中学模拟)在“探究力的平行四边形定则”的实验中，两只弹簧测力计拉力F1(4个格长)和F2已于图中作出了他们的图示，O点是橡皮条的一个端点，图中每格长度代表1 N。
图1
(1)用作图法作出合力F的图示； (2)合力方向与F1的夹角为________；
(3)保持O点位置不变，F1方向也不变，让F1、F2夹角由90°逐渐增大，则F1大小________(填“增大”或“减小”)。
解析 (1)以F1和F2为邻边作平行四边形，与F1和F2共点的对角线表示合力F，标上箭头，具体如图甲所示。
1 / 20
(2)合力方向与F1的夹角为tan θ＝＝，即θ＝37°。
(3)因为合力不变，F1的方向不变，当F1、F2的夹角增大时，如图乙所示，可知F1增大。 答案 (1)如解析图所示 (2)37° (3)增大
2.(2017·江苏七校联考)在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图2所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出。打点计时器接频率为f＝50 Hz的交流电源。 4(1)每两个相邻的计数点的时间间隔为________s，打点计时器使用的是________(选填“交流”或“直流”)电源；
F23F14
图2
(2)打下E点时纸带的速度vE＝________(用题中给定字母表示)；
(3)若测得d6＝65.00 cm，d3＝19.00 cm，物体的加速度a＝________m/s；
(4)如果当时电网中交变电流的频率f＞50 Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
解析 (1)每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为Δt＝5T＝0.1 s。打点计时器使用的是交流电源。 (2)利用匀变速直线运动的推论得vE＝
2
d5－d3（d5－d3）f＝。 10T102
(3)根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT可得
xDG－xAD（d6－d3）－d32
a＝＝＝3.00 m/s。 （3×5T）2（3×0.1）2(4)如果在某次实验中，交流电的频率f＞50 Hz，那么实际打点周期变小，根据运动学公式Δx＝aT知真实的加速度值就会偏大，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。
2
2 / 20
答案 (1)0.1 s 交流 (2)(4)偏小
（d5－d3）f2
(3)3.00 m/s
103.(2017·江苏徐州市徐州、宿迁、连云港、淮安四市模拟)用图3所示装置验证机械能守恒定律。实验前调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门。实验中通过断开电磁铁开关使小球从A点下落，经过光电门B，记录挡光时间Δt，测出小球在AB间下落的距离h。竖直平移光电门B，重复上述步骤，测得多组h及相应的Δt，已知当地重力加速度为g。
图3
(1)实验中还需测量的物理量是_____________________________________。 (2)小球通过光电门速度的表达式为v＝________。 (3)根据测量数据描绘
1－h图象，能否仅依据图象是过原点的直线就得出机械能守恒的Δt2结论？________，理由是______________________________________。
解析 (1)题中要验证的关系式是mgh＝mv，即v＝2gh，其中的v由通过光电门求得v＝
1222
d，可知实验中还需测量的物理量是小球的直径d。 Δt(2)小球通过光电门速度的表达式为v＝
d。 Δt2?d??1?2g(3)根据v＝2gh，即??＝2gh，即??＝h
?Δt??Δt?d22
2可知
12g－h图象是一条过原点且斜率为的直线，但仅依据图象是过原点的直线不能得Δt2d22gd2出机械能守恒的结论，还要看斜率是否近似等于。 答案 (1)小球直径d (2)
d2g (3)不能；斜率近似等于，才能判断小球下落过程中机Δtd2械能守恒
3 / 20
相关推荐：
loading