高考物理拉分题专项训练：专题32-力学实验（解析版）

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1、专题32力学实验一、考点粕析：（一）题型分类：通过对近几年的高考力学实验题总结不难发现，高考力学实验屮在考杳基木仪器的使用、读数、原理的基础上，出现了众多的以分组实验或演示实验为背呆的创新实验，对考牛的实验的数据处理能力、实验方法的迁移能力提出了较高的要求。主要涉及的题型有：刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器的读数、实验原理、利用图像处理数据、谋差分析等。（二）解题思路1、常见的三种长度测量工具的读数①毫米刻度尺：毫米刻度尺的最小刻度为1毫米，需估度到下一•位，即以毫米为单位小数点后一位。©螺旋测微器：最小刻度为0.01毫米的测量长度的常用仪器，其读数应佔读到下一位，也就是耍读到千分之一毫米位。

2、这也是千分尺的由來。其貝体的读数方法是：读数二固定刻度读整数（到半毫米）+可动刻度数格数（要估读）x精度（0.01mm）o◎游标卡尺：读数如下表（不估度）游标尺（mm）精度读数结果（n为游标尺上第n条对其的刻线）格数总长每格与1mm差1090.10.1主尺整毫米+0.In20190.050.05主尺整毫米+0.05n50490.020.02主尺整毫米+0.02n2、实验设计:设计性实验要求考生在理解实验原理的基础上，通过掌握的实验方法、实验原理以及所熟悉的实验仪器,设计出新的实验和测量方法，观察、分析实验现彖、处理实验数据。设计性实验的思路：3、利用图像处理数据：高考中的力学实验图像，除了

3、传统的V-t图象或图象还冇新颖的s-C图象,/图彖等。此类问题的考查的重点乃是物理量之间的物理关系及图像的斜率、截距、面积、交点等。t4.误差分析:实验中的产生的误差分为系统误差和偶然误差.rh于测量工具（或测量仪器）木身固冇误差、测量原理或测量方法本身理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生理条件的制约而带來的测量误差称为系统误差.即使在完全消除系统误差这种理想情况下，多次重复测量同一测虽:对象，仍会由于各种偶然的、无法预测的不确定因素T扰而产牛测量误差，称为偶然误差•增加测量次数，并按统计理论对测量结呆进行处理可以减小偶然误差.二、经典考题：例1、某同学分别用毫米刻度尺、io分度游标卡

4、尺、20分度游标卡尺、50分度游标卡尺同一个物体的宽度,得到如下各组数据，其屮读数肯定错误的是（）A.20.0mmB.19.9mmC.20.05mmD.19.99mm解析：用毫米刻度尺要求估读，故应保留一位小数，故A测量结果正确；10分度的游标卡尺精度为0.1m,故B测壘学科网结果正确；20分度的游标卡尺精度为0.05,故测壘结果只能为0或5,故C测量结果正确；50分度的游标卡尺精度为0.02m,即尾数只能为偶数，故D所测量结果错误；故选D例2、某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾介的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点

5、，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m；②用宜尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂肓距离hi,B点到水平桌面的垂直距离h2:③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t.④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值COSG；⑥多次改变斜面的倾角，璽复实验步骤②③④⑤，做!1,1f-costz关系曲线。（1）用测呆的物理呆完成下列各式（重力加速度为g）:①斜面倾角的余弦cosa二:②滑块通过光电门时的速度v=:③滑块运动时的加速度沪:①滑

6、块运动时所受到的摩擦阻力f=;（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得4解析：（1）物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,由几何关系可得cosa=』*一临_闰）二②根据y亠纟③根据运动学公式x=—^s=—3即有stt2a2a“务⑷根据牛顿第二定律沖e十叫则有/=吨卩嶋（2）在游标卡尺中,主尺上杲3.6cm,在游标尺上学科网恰好杲第1条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.1X2mjTL=3.62cm也对。例3、如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，0P是可绕0点转动的轻杆，口摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。现

7、在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。（1）还需要的器材是、。的测量，进而转化为对■一（2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化对和的直接测量o解析：（1）用小球压缩弹簧，再将弹簧释放，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，由于水平轨道与圆弧轨道均是光滑的，只有弹簧的弹力和重力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能Ep=mgh,因此需要用天平测壘小球的质壘讥用刻度尺测量小球在光滑圆弧轨