創(chuàng)新設(shè)計(jì)浙江鴨2017版高考物理二輪復(fù)習(xí)高分突破專(zhuān)題三功和能第13課時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)二課件

1、第13課時(shí)　力學(xué)實(shí)驗(yàn)(二),實(shí)驗(yàn)6　研究平拋運(yùn)動(dòng)(學(xué)考)易錯(cuò)點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)原理和操作【練1】 (2016·浙江第二次大聯(lián)考)(1)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上________。,A.通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同C.每次必須由靜止釋放小球D.

2、記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降E.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸F.斜槽必須是光滑的，以免受到摩擦力的作用(2)作出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡后，為算出其初速度，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)有________和________。其初速度的表達(dá)式為v0＝________。,解析　(1)要保證每次拋出時(shí)的速度相等應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下并且斜槽軌道末端必須保持水平，只要做到這兩點(diǎn)，我們就能得到相等的速度，至于摩擦力不會(huì)影響這

3、個(gè)結(jié)果，記錄小球位置用的鉛筆每次不需嚴(yán)格地等距離下降，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)避免與紙面發(fā)生摩擦。所以選ACE。,【練2】 某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖1的運(yùn)動(dòng)軌跡，a，b，c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出。則： (1)小球平拋的初速度為_(kāi)_____m/s。(g取10 m/s2),圖1,(2)小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)為x＝____________ cm，y＝____________ cm。,答案　(1)2　(2)－10　－1.25,疑難點(diǎn)三　實(shí)

4、驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)【練3】 在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)采用了如圖2所示的裝置。先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙。將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o

5、靠擋板處由靜止釋放，得到痕跡C。若測(cè)得木板每次移動(dòng)的距離x＝10.00 cm，A、B間距離y1＝5.02 cm，B、C間距離y2＝14.82 cm。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：,(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？_____________________________________________________。(2)根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來(lái)求小球初速度的表達(dá)式為v0＝__________(用題中所給字母表示)。

6、 (3)小球初速度的值為v0＝__________ m/s。,圖2,解析　(1)由于本實(shí)驗(yàn)是采用尋找同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的各處不同點(diǎn)，然后再用描點(diǎn)法來(lái)確定軌跡的方法，而小球下落一次只能測(cè)一個(gè)點(diǎn)，需要多次測(cè)量，故應(yīng)保證每次小球的平拋運(yùn)動(dòng)完全相同，即平拋小球的初速度必須每次都相同。為做到這一點(diǎn)，應(yīng)使小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速度滾下。,實(shí)驗(yàn)7　探究做功與物體速度變化的關(guān)系(學(xué)考)易錯(cuò)點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)原理和操作【練1】 探究力對(duì)原來(lái)靜止的

7、物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示，以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中有一項(xiàng)不正確，它是________。,圖3,A.本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別為W、2W、3W……所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致。當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為W，用2條、3條……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功分別是2W、3W……B.小車(chē)運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

8、以使木板適當(dāng)傾斜C.在平衡摩擦力時(shí)，小車(chē)的后端要夾紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)，求小車(chē)獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行計(jì)算,解析　由于選用同樣的橡皮筋，并且每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同，因此每條橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功都相同，故A正確；小車(chē)在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力，采取平衡摩擦力的方法補(bǔ)償，讓木板固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)抬高，使重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡，故B正確；實(shí)驗(yàn)中，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間

9、也有阻力，需要平衡掉，所以要夾好紙帶，故C正確；由于橡皮筋松弛后，小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度是橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后的最大速度，故求速度應(yīng)該用做勻速運(yùn)動(dòng)的那一段紙帶的數(shù)據(jù)，而不應(yīng)該用從第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算，故D不正確。答案　D,易錯(cuò)點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【練2】 某同學(xué)在探究功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖4甲所示的實(shí)驗(yàn)。將紙帶固定在重物上，讓紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器。先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的地方。然后接

10、通電源，松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，得到的紙帶如圖乙所示。O點(diǎn)為計(jì)時(shí)器打下的第1個(gè)點(diǎn)，該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了下列處理：取OA＝AB＝BC，并根據(jù)紙帶算出了A，B，C三點(diǎn)的速度分別為vA＝0.12 m/s，vB＝0.17 m/s，vC＝0.21 m/s。,根據(jù)以上數(shù)據(jù)你能否大致判斷W∝v2?,圖4,由以上數(shù)據(jù)可以判斷W∝v2是正確的，也可以根據(jù)W－v2的圖線來(lái)判斷(如圖所示)。,答案　見(jiàn)解析,易錯(cuò)點(diǎn)三　實(shí)驗(yàn)誤差分

11、析【練3】 在“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中。(1)木板略微傾斜，這樣做__________。A.是為了釋放小車(chē)后，小車(chē)能勻加速下滑B.是為了增大橡皮筋對(duì)小車(chē)的彈力C.是為了使橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功等于合外力對(duì)小車(chē)做的功D.是為了使橡皮筋松弛后小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng),(2)某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到了一條如圖5所示的紙帶，這條紙帶上的點(diǎn)兩端較密，中間較疏，出現(xiàn)這種情況的原因可能是__________。,圖5,A.電源的

12、頻率不穩(wěn)定B.木板傾斜程度太大C.沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小D.小車(chē)受到的阻力較大,解析　(1)使木板傾斜，小車(chē)受到的摩擦力與小車(chē)所受重力沿斜面的分力大小相等，在不施加拉力時(shí)，小車(chē)在斜面上受到的合力為零，小車(chē)可以在斜面上靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車(chē)與橡皮筋連接后，小車(chē)所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功等于合外力對(duì)小車(chē)做的功，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行平衡摩擦力的操作，正常情況是紙帶上打出點(diǎn)先逐漸增大，

13、后間距不變，即小車(chē)先加速后勻速，若兩端密、中間疏則說(shuō)明小車(chē)后來(lái)做減速運(yùn)動(dòng)，可能是沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，即沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小，或者小車(chē)受到的阻力較大，故選C、D。答案　(1)C　(2)CD,實(shí)驗(yàn)8　驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(學(xué)考)易錯(cuò)點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)原理和操作【練1】 (1)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)步驟，其中不正確或沒(méi)有必要的是__________(填序號(hào)即可)。A.正確安裝好實(shí)驗(yàn)儀器

14、 B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源直流輸出端上C.用天平測(cè)出下落重物的質(zhì)量，且精確到0.01 kgD.為了使打出來(lái)的第一個(gè)點(diǎn)清晰，應(yīng)該先釋放紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源開(kāi)關(guān),E.為了防止重物掉到地上，需要在其落地以前用手接住F.在紙帶上離起始點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方選擇幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，測(cè)出它們距起始點(diǎn)的距離(2)某個(gè)小組的三位同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖6所示。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量

15、O到A、B、C各點(diǎn)的距離，用重物在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80 m/s2，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為f＝50 Hz，設(shè)重物質(zhì)量為1.00 kg。,①甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)，圖中的B是除起始點(diǎn)外打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第n個(gè)點(diǎn)。因此他用vB＝ngT(T是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期)計(jì)算B點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻重物的速度，這樣得到的結(jié)果是重力勢(shì)能的減少量__________(選填“大于”“小于”或“等于”)動(dòng)能的增加量。,,圖6,(2)①甲同學(xué)直

16、接按自由落體計(jì)算的瞬時(shí)速度，而實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有空氣阻力和摩擦力，加速度會(huì)小于g，所以這樣計(jì)算的速度偏大，所以重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量。②乙同學(xué)直接利用高度按照勻加速計(jì)算速度，相當(dāng)于是利用重力勢(shì)能求動(dòng)能，結(jié)果是相等的，但這種求法是錯(cuò)誤的。,③丙同學(xué)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解B點(diǎn)速度，與重物實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律相符，所以速度計(jì)算正確，由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中摩擦阻力的存在，重力勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量。④任何實(shí)驗(yàn)都

17、存在誤差，只要實(shí)驗(yàn)步驟操作正確，盡量減小誤差即可，三位同學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法中合理的是丙。答案　(1)BCDE　 (2)①小于?、诘扔凇、鄞笥凇、鼙?易錯(cuò)點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【練2】 某同學(xué)用圖7甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間＝9.80 m/s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖乙所示，紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這

18、三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉?wèn)題(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。,(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB＝______m/s；(2)通過(guò)分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說(shuō)明分析的依據(jù)。,圖7,答案　(1)3.90　(2)見(jiàn)解析,【例1】 (2016·4月浙江學(xué)考)(1)在下列學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，需要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)有__________(填字母)。A.“探究求合力的

19、方法”B.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”C.“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”D.“探究作用力與反作用力的關(guān)系”,[真題示例],(2)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，已有鐵架臺(tái)、鐵夾、電源、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，還必須選取的器材是圖8中的__________(填字母)。,圖8,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，①在重錘的正下方地面鋪海綿；②調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔連線為豎直；③重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)。以上操作可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是________(填序號(hào))

20、。答案　(1)BC　(2)BD?、冖?【例2】 (2015·浙江理綜，21)甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。,圖9,(1)圖9中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材________；乙同學(xué)需在圖中選用的器材________。(用字母表示),(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖10所示的兩條紙帶①和②。紙帶________的加速度

21、大(填“①”或“②”)，其加速度大小為_(kāi)_______。,圖10,解析　(1)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”一般采用重錘自由落體運(yùn)動(dòng)，使用紙帶法測(cè)速度，所以要用到重錘和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，即A、B；“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)一般以小車(chē)為研究對(duì)象，需改變小車(chē)質(zhì)量，要用到紙帶法測(cè)加速度，所以需要電火花計(jì)時(shí)器、小車(chē)、鉤碼，即B、D、E。,答案　(1)AB　BDE　(2)①　(2.5±0.2) m/s2,[沖刺訓(xùn)練],1.在研究平拋運(yùn)動(dòng)

22、的實(shí)驗(yàn)中，求解得到的初速度有誤差，與誤差產(chǎn)生原因無(wú)關(guān)的是(　　)A.弧形槽與球間有摩擦B.弧形槽末端切線不水平C.小球受空氣阻力D.小球每次自由滾下的位置不同,解析　要保證每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球平拋的初速度的大小和方向相同，需使小球每次從同一位置由靜止釋放，斜槽末端應(yīng)水平；弧形槽與球間的摩擦不影響小球每次平拋的初速的一致性；小球受的空氣阻力使它不具備做平拋運(yùn)動(dòng)的條件。答案　A,2.某同學(xué)采用如圖11甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平

23、拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)。,圖11,(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)下列哪些操作是必須的__________(填序號(hào))。①將斜槽軌道的末端調(diào)水平②用天平稱出小球的質(zhì)量③每次都要讓小球從同一位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)此同學(xué)忘記在白紙上記錄小球拋出點(diǎn)的位置，于是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的點(diǎn)跡描出運(yùn)動(dòng)軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為Δx＝20.00 cm的三點(diǎn)A、B、C，如圖乙所示，其中相鄰兩點(diǎn)間的豎直距離分別為y1＝10.00 cm，y2＝20.00 cm。

24、小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力忽略不計(jì)。請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計(jì)算出小球初速度v0＝__________ m/s。(g取10 m/s2),答案　(1)①③　(2)2.00,3.如圖12所示裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。擺錘A栓在長(zhǎng)L的輕繩一端，另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離O豎直方向成θ角時(shí)由靜止開(kāi)始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運(yùn)動(dòng)。,圖12,(1)為了

25、驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度。為了求出這一速度，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該測(cè)量哪些物理量：____________________________。,(2)根據(jù)測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v＝__________。(3)根據(jù)已知的和測(cè)得的物理量，寫(xiě)出擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為_(kāi)_________。,4.(2016·寧波學(xué)考模擬)在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中(裝置如圖13所示)：,圖13,(