2016届高考物理二轮复习教学案 力学实验 专题十五 力学实验部分(二).docVIP

专题十四 力学实验部分（二） 二、拓展性实验（1课时） 例1．小明通过实验验证力的平行四边形定则。 (1 ) 实验记录纸如题图1所示，O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时，拉力 F1和 F2 的方向分别过 P1 和 P2 点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力 F3 的方向过 P3 点。 三个力的大小分别为:F1= 3.30 N、F2= 3.85 N 和 F3= 4.25 N. 请根据图中给出的标度作图求出 F1 和 F2 的合力。 (2 ) 仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度， 发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。 　 实验装置如题图2所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于 O 点，下端 N 挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动 N，在白纸上记录下N 的轨迹。 重复上述过程，再次记录下 N 的轨迹。 　 两次实验记录的轨迹如题图3所示。过 O 点作一条直线与轨迹交于 a、 b 两点， 则实验中橡皮筋分别被拉伸到 a 和 b 时所受拉力 Fa、Fb 的大小关系为　 　 。 (3 ) 根据(2 ) 中的实验，可以得出的实验结果有哪些? ( 填写选项前的字母) A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B．两次受到的拉力相同时,橡皮筋第 2 次的长度较长 C．两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第 2 次受到的拉力较大 D．两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大 (4 ) 根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项. 本题要帮助学生着力解决的几个问题： （1）江苏高考14年试题 （2）真正理解验证平行四边开定则的原理 （3）会分析系统误差 答案：（1）；（2）Fa= Fb；（3）BD 例2．某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图所示是同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放． 若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图所示，则d = cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t，则小车经过光电门时的速度为 ； 实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量与小车的质量M间应满足的关系为 ； 测出多组重物的质量和对应遮光条通过光电门的时间?t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系。处理数据时应作出 （选填“v—”或“v2—”）图象； 同学在中作出的线性图象不通过坐标原点，开始实验前他应采取的做法是 A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 （1）会用光电门求瞬时 （2）怎样确定加速度 （3）会分析系统误差 （4）如何用图像法确定物理量的关系 答案：（1）；（2）；（3）v2— 例3．用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图1中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字） 在纸带上打下记数点5时的速度v=2.4m/s；在打点0～5过程中系统动能的增量EK= 0.576J，系统势能的减少量EP= 0.588J，由此得出的结论是 （3）若某同学作出v2-h图象如图2，则当地的实际重力加速度g= 9.7m/s2 本题要帮助学生着力解决的几个问题： （1）系统机械能守恒的条件和结论 （2）如何图像法确定机械能恒、图像中斜率的物理意义？ （3）会分析系统误差 答案：（1）（2）；（3） 同步练习题 1．某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别固定在墙上的两个钉子A、B上，另一端是这二条橡皮