2022年高考物理三輪沖刺過關(guān)查補(bǔ)易混易錯(cuò)16力學(xué)實(shí)驗(yàn)(原卷版+解析)

查補(bǔ)易混易錯(cuò)16力學(xué)實(shí)驗(yàn)近幾年高考實(shí)驗(yàn)題基本上是“一力一電”的模式，題型多樣，考查內(nèi)容廣闊，教法靈活，注重考查物理實(shí)驗(yàn)的基本技能、知識的應(yīng)用和拓展能力，更加注重考查考生的理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新能力。對力學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查規(guī)律大致體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：⑴儀器計(jì)數(shù)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（利用紙帶求速度、加速度）、驗(yàn)證牛頓第二定律[2021湖南卷、全國卷]、機(jī)械能守恒[2021山東卷]或者機(jī)械能能量損失考查頻次較高；探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系[2021廣東卷]、探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律考查較少；探究互成角度的力的合成，探究向心力的大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系、單擺測量重力加速度的大小等實(shí)驗(yàn)基本沒有考查。⑵力學(xué)實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的高考試題看似熟悉但不拘泥于教材實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案，注重創(chuàng)新與實(shí)踐，常以教材實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材改變、實(shí)驗(yàn)?zāi)康母淖?、?shí)驗(yàn)原理改變、處理數(shù)據(jù)方法改變?yōu)樗夭膭?chuàng)設(shè)問題情境?！菊骖}示例·2021·河北卷·12】12.某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置探究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系，所用器材有：一端帶滑輪的長木板、輕細(xì)繩、的鉤碼若干、光電門2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為，其上可放鉤碼）、刻度尺，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，?shí)驗(yàn)操作步驟如下：①安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為，輕細(xì)繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過兩個(gè)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出滑塊通過兩個(gè)光電門的速度；③保持最下端懸掛4個(gè)鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個(gè)鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；④完成5次測量后，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)（包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細(xì)繩懸掛鉤碼）總動(dòng)能的增加量及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量，結(jié)果如下表所示：0.2000.2500.3000.3500.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.4900.6860.785回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢能的減少量為______J（保留三位有效數(shù)字）；（2）步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)據(jù)為______；（3）若M為橫軸，為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出圖像______；若系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為______（保留兩位有效數(shù)字）【易錯(cuò)01】實(shí)驗(yàn)器材的計(jì)數(shù)1.毫米刻度尺的讀數(shù)，要精確到毫米，需估讀一位，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)方法也如此．2.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)尺精度/mm測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n個(gè)刻線與主尺上的某刻度線對正時(shí))/mm刻度格數(shù)刻度總長度/mm每小格與1mm差/mm1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n游標(biāo)卡尺不估讀，以毫米為單位，10分度卡尺小數(shù)點(diǎn)后只有一位，20分度和50分度卡尺小數(shù)點(diǎn)后有兩位．要注意題目要求的單位是否為mm，若不是則要先以mm為單位讀數(shù)，然后再換算為題目要求的單位．3.螺旋測微器的讀數(shù)：測量值＝固定刻度整毫米數(shù)＋半毫米數(shù)＋可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01mm.讀數(shù)時(shí)要估讀，以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后應(yīng)為三位，同時(shí)注意固定刻度上的半刻度是否露出．4.時(shí)間類測量儀器的讀數(shù)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則時(shí)間間隔Δt＝0.02×5s＝0.1s.(2)頻閃照相機(jī)：用等時(shí)間間隔獲取圖像信息的方法將物體在不同時(shí)刻的位置記錄下來，時(shí)間間隔Δt＝eq\f(1,f).(f為頻閃照相機(jī)的頻率)(3)光電計(jì)時(shí)器：記錄遮光時(shí)間，時(shí)間間隔Δt＝eq\f(d,v)(d為遮光板寬度，v為平均速度)【易錯(cuò)02】驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)處理方法解決驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題應(yīng)根據(jù)題目給定的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)情景領(lǐng)會命題意圖，找出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測定的物理量，明確在誤差允許的范圍內(nèi)通過怎樣的定量關(guān)系能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模热纾涸隍?yàn)證平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中要抓住分力和合力的測量及等效關(guān)系，在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中先要注意明確研究的是何系統(tǒng)，再明確系統(tǒng)勢能和動(dòng)能的具體測量原理，最后尋找定量或定性關(guān)系．【易錯(cuò)03】探究性實(shí)驗(yàn)的處理方法探究型實(shí)驗(yàn)需要將已掌握的物理知識和實(shí)驗(yàn)技能創(chuàng)造性地運(yùn)用到新的實(shí)驗(yàn)情景中，由題給條件思考實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的器材去研究物理現(xiàn)象，通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)信息分析各物理量中的內(nèi)在聯(lián)系，找出其中所包含的物理規(guī)律．本題考查了速度與時(shí)間的關(guān)系，速度沒有辦法直接測量，所以要利用物理關(guān)系轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換成能夠測量的量，然后再來研究速度與時(shí)間的關(guān)系．【易錯(cuò)04】創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的處理方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)解題時(shí)應(yīng)該抓住“理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理”，尋求解題突破口．應(yīng)注意常見量的測量方法，比如：“瞬時(shí)速度的測量”可采用光電門、紙帶留跡平均速度法及間接測量法；“力的測量”可采用測力計(jì)、力傳感器及類似于“近似等于懸掛鉤碼重力”的間接測量法．1.（2021·廣東卷）某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個(gè)從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個(gè)鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量，進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09（1）利用計(jì)算彈簧的壓縮量：，，______cm，壓縮量的平均值______cm；（2）上述是管中增加______個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）2.（2021·山東卷）某乒乓球愛好者，利用手機(jī)研究乒乓球與球臺碰撞過程中能量損失的情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①固定好手機(jī)，打開錄音功能；②從一定高度由靜止釋放乒乓球；③手機(jī)記錄下乒乓球與臺面碰撞的聲音，其隨時(shí)間（單位：s）的變化圖像如圖所示。根據(jù)聲音圖像記錄的碰撞次序及相應(yīng)碰撞時(shí)刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞時(shí)刻（s）1.121.582.002.402.783.143.47根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）利用碰撞時(shí)間間隔，計(jì)算出第3次碰撞后乒乓球的彈起高度為___________m（保留2位有效數(shù)字，當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?。?）設(shè)碰撞后彈起瞬間與該次碰撞前瞬間速度大小的比值為k，則每次碰撞損失的動(dòng)能為碰撞前動(dòng)能的___________倍（用k表示），第3次碰撞過程中___________（保留2位有效數(shù)字）。（3）由于存在空氣阻力，第（1）問中計(jì)算的彈起高度___________（填“高于”或“低于”）實(shí)際彈起高度。3.（2021·全國甲卷）為測量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)間間隔?T=0.20s）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為___________m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2）4.（2021·全國乙卷）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長為。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為___________，豎直分量大小為___________；（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開__________。5.（2021·海南卷）為了驗(yàn)證物體沿光滑斜面下滑的過程中機(jī)械能守恒，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置（包括導(dǎo)軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字毫秒計(jì)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外可使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：天平、游標(biāo)卡尺、刻度尺。（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟，其中不必要的步驟是___________；①在導(dǎo)軌上選擇兩個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢肁、B安裝光電門Ⅰ、Ⅱ，并連接數(shù)字毫秒計(jì)；②用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量m；③用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d；④通過導(dǎo)軌上的標(biāo)尺測出A、B之間的距離l；⑤調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌的傾斜狀態(tài)；⑥將滑塊從光電門Ⅰ左側(cè)某處，由靜止開始釋放，從數(shù)字毫秒計(jì)讀出滑塊通過光電門Ⅰ、Ⅱ的時(shí)間、；⑦用刻度尺分別測量A、B點(diǎn)到水平桌面高度、；⑧改變氣墊導(dǎo)軌傾斜程度，重復(fù)步驟⑤⑥⑦，完成多次測量。（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d時(shí)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，則___________；某次實(shí)驗(yàn)中，測得，則滑塊通過光電門Ⅰ的瞬時(shí)速度___________（保留3位有效數(shù)字）；（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若___________（用上述必要的實(shí)驗(yàn)步驟直接測量的物理量符號表示，已知重力加速度為g），則認(rèn)為滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒；（4）寫出兩點(diǎn)產(chǎn)生誤差的主要原因：___________。6.（2021·北京卷）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為_______mm。（2）數(shù)據(jù)分析。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的速度vC=________m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。（3）實(shí)驗(yàn)原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力。實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請分析說明這個(gè)要求的理由。（）7．（2021·天津高三模擬）在“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，桌上放一塊方木板，用圖釘把一張白紙釘在方木板上。再用圖釘把橡皮條一端固定在板上的A點(diǎn)。在橡皮條另一端拄上兩條細(xì)繩形成結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩的另一端系著繩套。先用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條；再用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套拉橡皮條。（1）判斷力F單獨(dú)作用與力F1、F2共同作用效果相同的依據(jù)是___________A．F的大小等于F1與F2的大小之和B．使橡皮條伸長相同的長度C．使橡皮條上的結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置（2）實(shí)驗(yàn)中需要標(biāo)記或者記錄的信息有___________A．橡皮條的原長B．橡皮條原長時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置C．力F的大小和方向D．力F1、F2的大小和方向（3）下列措施可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是___________A．橡皮條應(yīng)與兩繩套夾角的平分線在同一直線上B．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，兩個(gè)繩套的夾角必須等于90°C．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，彈簧測力計(jì)盡量與木板平行D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些8．（2021·浙江紹興市高三二模）（1）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①在平衡阻力時(shí)，小車拖著的紙帶打出的點(diǎn)如圖2所示，則需要把圖1中墊塊向______（填“左”或“右”）移動(dòng)；②在正確操作后打出了一條紙帶，實(shí)際點(diǎn)跡如圖3。已知交流電頻率為50Hz，打下紙帶中P點(diǎn)的速度是______m/s（保留三位有效數(shù)字），該紙帶的運(yùn)動(dòng)方向是向______（填“左”或“右”）。（2）在用氣墊導(dǎo)軌裝置做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí)，若要探究兩滑塊做反沖運(yùn)動(dòng)時(shí)的物理規(guī)律，應(yīng)選用______（填“甲”、“乙”或“丙”）結(jié)構(gòu)的滑塊。9．（2021·遼寧朝陽市高三一模）老師要求同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，要求用自己學(xué)過的知識，原理簡了，具有可操作性，盡量不用復(fù)雜的儀器。小明同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真思考，認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的是測速度，他用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）拴在長為L的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點(diǎn)，在A的前端放一個(gè)質(zhì)量較小的小金屬塊?，F(xiàn)將物體A拉起，使繩與豎直方向成角，由靜止開始釋放物體A，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P的阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后小金屬塊將飛離物體A做平拋運(yùn)動(dòng)。測得小金屬塊的水平位移s和豎直下落高度h，重力加速度為g。（1）用測得的物理量表示物體A在最低點(diǎn)的速度______；（2）用已知的和測得的物理量表示物體A在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為______；（3）寫出一條減小實(shí)驗(yàn)誤差的建議：______。10．（2021·湖南邵陽市高三一模）某同學(xué)想測量某地重力加速度g的大小和圓弧軌道的半徑R。所用裝置如圖甲所示，一個(gè)傾角為37°的固定斜面與豎直放置的光滑圓弧軌道相切，一個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的滑塊從斜面上某處由靜止滑下，滑塊上有一個(gè)寬度為d的遮光條，在圓弧軌道的最低點(diǎn)有一光電門和一壓力傳感器（沒有畫出），可以記錄擋光時(shí)間t和傳感器受到的壓力F，己知重力加速度為g。（1）若某次擋光時(shí)間為t0，則此時(shí)遮光條速度v=_________；（2）實(shí)驗(yàn)過程中從斜面的不同位置釋放滑塊，然后記錄尉應(yīng)的遮光時(shí)間t和壓力傳感器的示數(shù)F，得到多組數(shù)據(jù)，該同學(xué)通過圖像法來處理數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的圖像，但忘記標(biāo)橫軸表示的物理量，請通過推理科充，橫軸表示的物理量為_________（填“t”、“”、“t2”或“”）；（3）已知圖乙中圖線的斜率為k，縱截距為b，則可知某地重力加速度g=_________；圓弧軌道的半徑R=__________。（用已知物理量符號表示）查補(bǔ)易混易錯(cuò)16力學(xué)實(shí)驗(yàn)近幾年高考實(shí)驗(yàn)題基本上是“一力一電”的模式，題型多樣，考查內(nèi)容廣闊，教法靈活，注重考查物理實(shí)驗(yàn)的基本技能、知識的應(yīng)用和拓展能力，更加注重考查考生的理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和創(chuàng)新能力。對力學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查規(guī)律大致體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：⑴儀器計(jì)數(shù)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（利用紙帶求速度、加速度）、驗(yàn)證牛頓第二定律[2021湖南卷、全國卷]、機(jī)械能守恒[2021山東卷]或者機(jī)械能能量損失考查頻次較高；探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系[2021廣東卷]、探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律考查較少；探究互成角度的力的合成，探究向心力的大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系、單擺測量重力加速度的大小等實(shí)驗(yàn)基本沒有考查。⑵力學(xué)實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的高考試題看似熟悉但不拘泥于教材實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案，注重創(chuàng)新與實(shí)踐，常以教材實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材改變、實(shí)驗(yàn)?zāi)康母淖儭?shí)驗(yàn)原理改變、處理數(shù)據(jù)方法改變?yōu)樗夭膭?chuàng)設(shè)問題情境。【真題示例·2021·河北卷·12】12.某同學(xué)利用圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置探究機(jī)械能變化量與力做功的關(guān)系，所用器材有：一端帶滑輪的長木板、輕細(xì)繩、的鉤碼若干、光電門2個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為，其上可放鉤碼）、刻度尺，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，?shí)驗(yàn)操作步驟如下：①安裝器材，調(diào)整兩個(gè)光電門距離為，輕細(xì)繩下端懸掛4個(gè)鉤碼，如圖1所示；②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過兩個(gè)光電門的時(shí)間，并計(jì)算出滑塊通過兩個(gè)光電門的速度；③保持最下端懸掛4個(gè)鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個(gè)鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；④完成5次測量后，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)（包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細(xì)繩懸掛鉤碼）總動(dòng)能的增加量及系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量，結(jié)果如下表所示：0.2000.2500.3000.3500.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.4900.6860.785回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢能的減少量為______J（保留三位有效數(shù)字）；（2）步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)據(jù)為______；（3）若M為橫軸，為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出圖像______；若系統(tǒng)總機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為______（保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.0.980②.0.588③.見解析④.0.40（0.38~0.42）【解析】（1）四個(gè)鉤碼重力勢能的減少量為（2）對滑塊和鉤碼構(gòu)成的系統(tǒng)，由能量守恒定律可知其中系統(tǒng)減少的重力勢能為系統(tǒng)增加動(dòng)能為系統(tǒng)減少的機(jī)械能為，則代入數(shù)據(jù)可得表格中減少的機(jī)械能為（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)得的圖像為[4]根據(jù)做功關(guān)系可知?jiǎng)t圖像的斜率為解得動(dòng)摩擦因數(shù)為（0.38~0.42）【易錯(cuò)分析】①鉤碼下落的高度找不到，不能結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)過程分析兩光電門之間的距離；②沒有注意有效數(shù)字位數(shù)；③g的大小沒有按照題目給的數(shù)據(jù)，而是錯(cuò)誤地代入了10m/s2；④無法判斷動(dòng)能增量是系統(tǒng)的動(dòng)能增量，機(jī)械能的減少量是因?yàn)槟Σ亮ψ龉σ鸬摹！疽族e(cuò)01】實(shí)驗(yàn)器材的計(jì)數(shù)1.毫米刻度尺的讀數(shù)，要精確到毫米，需估讀一位，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)方法也如此．2.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)尺精度/mm測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n個(gè)刻線與主尺上的某刻度線對正時(shí))/mm刻度格數(shù)刻度總長度/mm每小格與1mm差/mm1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n游標(biāo)卡尺不估讀，以毫米為單位，10分度卡尺小數(shù)點(diǎn)后只有一位，20分度和50分度卡尺小數(shù)點(diǎn)后有兩位．要注意題目要求的單位是否為mm，若不是則要先以mm為單位讀數(shù)，然后再換算為題目要求的單位．3.螺旋測微器的讀數(shù)：測量值＝固定刻度整毫米數(shù)＋半毫米數(shù)＋可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01mm.讀數(shù)時(shí)要估讀，以毫米為單位，小數(shù)點(diǎn)后應(yīng)為三位，同時(shí)注意固定刻度上的半刻度是否露出．4.時(shí)間類測量儀器的讀數(shù)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：每打兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，一般每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則時(shí)間間隔Δt＝0.02×5s＝0.1s.(2)頻閃照相機(jī)：用等時(shí)間間隔獲取圖像信息的方法將物體在不同時(shí)刻的位置記錄下來，時(shí)間間隔Δt＝eq\f(1,f).(f為頻閃照相機(jī)的頻率)(3)光電計(jì)時(shí)器：記錄遮光時(shí)間，時(shí)間間隔Δt＝eq\f(d,v)(d為遮光板寬度，v為平均速度)【易錯(cuò)02】驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)處理方法解決驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題應(yīng)根據(jù)題目給定的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)情景領(lǐng)會命題意圖，找出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測定的物理量，明確在誤差允許的范圍內(nèi)通過怎樣的定量關(guān)系能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模热纾涸隍?yàn)證平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中要抓住分力和合力的測量及等效關(guān)系，在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中先要注意明確研究的是何系統(tǒng)，再明確系統(tǒng)勢能和動(dòng)能的具體測量原理，最后尋找定量或定性關(guān)系．【易錯(cuò)03】探究性實(shí)驗(yàn)的處理方法探究型實(shí)驗(yàn)需要將已掌握的物理知識和實(shí)驗(yàn)技能創(chuàng)造性地運(yùn)用到新的實(shí)驗(yàn)情景中，由題給條件思考實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的器材去研究物理現(xiàn)象，通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)信息分析各物理量中的內(nèi)在聯(lián)系，找出其中所包含的物理規(guī)律．本題考查了速度與時(shí)間的關(guān)系，速度沒有辦法直接測量，所以要利用物理關(guān)系轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換成能夠測量的量，然后再來研究速度與時(shí)間的關(guān)系．【易錯(cuò)04】創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的處理方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)解題時(shí)應(yīng)該抓住“理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理”，尋求解題突破口．應(yīng)注意常見量的測量方法，比如：“瞬時(shí)速度的測量”可采用光電門、紙帶留跡平均速度法及間接測量法；“力的測量”可采用測力計(jì)、力傳感器及類似于“近似等于懸掛鉤碼重力”的間接測量法．1.（2021·廣東卷）某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°，彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端。實(shí)驗(yàn)過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再將單個(gè)質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個(gè)從管口滑進(jìn)，每滑進(jìn)一個(gè)鋼球，待彈簧靜止，記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量，進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù)。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09（1）利用計(jì)算彈簧的壓縮量：，，______cm，壓縮量的平均值______cm；（2）上述是管中增加______個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）忽略摩擦，重力加速度g取，該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】①.6.04②.6.05③.3④.48.6【解析】（1）[1]根據(jù)壓縮量的變化量為[2]壓縮量的平均值為（2）[3]因三個(gè)是相差3個(gè)鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量；（3）[4]根據(jù)鋼球的平衡條件有解得【易錯(cuò)分析】①考生誤將放第一個(gè)鋼球時(shí)刻度尺的示數(shù)當(dāng)作彈簧的形變量；②考生不能通過逐差法求出形變量；③考生數(shù)據(jù)計(jì)算沒有保留3位有效數(shù)字。2.（2021·山東卷）某乒乓球愛好者，利用手機(jī)研究乒乓球與球臺碰撞過程中能量損失的情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①固定好手機(jī)，打開錄音功能；②從一定高度由靜止釋放乒乓球；③手機(jī)記錄下乒乓球與臺面碰撞的聲音，其隨時(shí)間（單位：s）的變化圖像如圖所示。根據(jù)聲音圖像記錄的碰撞次序及相應(yīng)碰撞時(shí)刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞時(shí)刻（s）1.121.582.002.402.783.143.47根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）利用碰撞時(shí)間間隔，計(jì)算出第3次碰撞后乒乓球的彈起高度為___________m（保留2位有效數(shù)字，當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋＃?）設(shè)碰撞后彈起瞬間與該次碰撞前瞬間速度大小的比值為k，則每次碰撞損失的動(dòng)能為碰撞前動(dòng)能的___________倍（用k表示），第3次碰撞過程中___________（保留2位有效數(shù)字）。（3）由于存在空氣阻力，第（1）問中計(jì)算的彈起高度___________（填“高于”或“低于”）實(shí)際彈起高度?！敬鸢浮竣?0.20②.③.0.95④.高于【解析】（1）[1]第3次碰撞到第4次碰撞用時(shí)，根據(jù)豎直上拋和自由落體運(yùn)動(dòng)的對稱性可知第3次碰撞后乒乓球彈起的高度為（2）[2]碰撞后彈起瞬間速度為，碰撞前瞬間速度為，根據(jù)題意可知?jiǎng)t每次碰撞損失的動(dòng)能與碰撞前動(dòng)能的比值為[3]第2次碰后從最高點(diǎn)落地瞬間的速度第3次碰撞后瞬間速度為則第3次碰撞過程中【易錯(cuò)分析】①考生無法看懂題目中給出的信息，不能使題目信息與實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行有效結(jié)合；②考生不能根據(jù)錄音記錄的信息分析出乒乓球碰撞時(shí)間間隔越來越短，以及時(shí)間與彈起高度的關(guān)系；③存在空氣阻力時(shí)，無法準(zhǔn)確找到計(jì)算的彈起高度與實(shí)際彈起高度的關(guān)系。3.（2021·全國甲卷）為測量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)間間隔?T=0.20s）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為___________m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2）【答案】①.0.43②.0.32【解析】[1]根據(jù)逐差法有[2]對小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得【易錯(cuò)分析】①考生不能準(zhǔn)確判斷加速度與動(dòng)摩擦因數(shù)的關(guān)系；②考生對有效數(shù)字的理解不到位，數(shù)據(jù)保留2位有效數(shù)據(jù)不是2位小數(shù)；③重力加速度按通常的習(xí)慣取10m/s2導(dǎo)致運(yùn)算結(jié)果出錯(cuò)。4.（2021·全國乙卷）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長為。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為___________，豎直分量大小為___________；（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開__________?！敬鸢浮竣?1.0②.1.96③.9.7【解析】（1）[1]因小球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此速度為[2]豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此A點(diǎn)的豎直速度可由平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度求得（2）[3]由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)可得代入數(shù)據(jù)可得【易錯(cuò)分析】①考生的主要失分點(diǎn)在審題上，最后結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，不是2位小數(shù)；②考生答卷時(shí)豎直方向的分速度易錯(cuò)寫為1.96m/s。5.（2021·海南卷）為了驗(yàn)證物體沿光滑斜面下滑的過程中機(jī)械能守恒，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置（包括導(dǎo)軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字毫秒計(jì)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外可使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：天平、游標(biāo)卡尺、刻度尺。（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟，其中不必要的步驟是___________；①在導(dǎo)軌上選擇兩個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢肁、B安裝光電門Ⅰ、Ⅱ，并連接數(shù)字毫秒計(jì)；②用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量m；③用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d；④通過導(dǎo)軌上的標(biāo)尺測出A、B之間的距離l；⑤調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌的傾斜狀態(tài)；⑥將滑塊從光電門Ⅰ左側(cè)某處，由靜止開始釋放，從數(shù)字毫秒計(jì)讀出滑塊通過光電門Ⅰ、Ⅱ的時(shí)間、；⑦用刻度尺分別測量A、B點(diǎn)到水平桌面高度、；⑧改變氣墊導(dǎo)軌傾斜程度，重復(fù)步驟⑤⑥⑦，完成多次測量。（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d時(shí)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，則___________；某次實(shí)驗(yàn)中，測得，則滑塊通過光電門Ⅰ的瞬時(shí)速度___________（保留3位有效數(shù)字）；（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若___________（用上述必要的實(shí)驗(yàn)步驟直接測量的物理量符號表示，已知重力加速度為g），則認(rèn)為滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒；（4）寫出兩點(diǎn)產(chǎn)生誤差的主要原因：___________?！敬鸢浮竣?②④②.③.④.⑤.滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用，產(chǎn)生誤差；遮光條寬度不夠窄，測量速度不準(zhǔn)確，產(chǎn)生誤差【解析】（1）[1]滑塊沿光滑的斜面下滑過程機(jī)械能守恒，需要通過光電門測量通過滑塊運(yùn)動(dòng)的速度滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能整理化簡得所以測量滑塊和遮光條得總質(zhì)量不必要，②滿足題目要求，測量、之間的距離不必要，④滿足題目要求。故選②④。（2）[2]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為[3]滑塊通過光電門的速度（3）[4]根據(jù)（1）問可知在誤差允許的范圍內(nèi)，滿足該等式可認(rèn)滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒。（4）[5]滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用，產(chǎn)生誤差；遮光條寬度不夠窄，測量速度不準(zhǔn)確，產(chǎn)生誤差。6.（2021·北京卷）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實(shí)驗(yàn)儀器。用游標(biāo)卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬管的內(nèi)徑為_______mm。（2）數(shù)據(jù)分析。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶上打點(diǎn)，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打C點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的速度vC=________m/s（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。（3）實(shí)驗(yàn)原理。圖3為“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。認(rèn)為桶和砂所受的重力等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力。實(shí)驗(yàn)中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多。請分析說明這個(gè)要求的理由。（）【答案】①.31.4②.0.44③.見解析【解析】（1）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則有（2）[2]每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5個(gè)間隔；故兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，則有（3）[3]設(shè)繩的拉力為T，小車運(yùn)動(dòng)的加速度為a。對桶和砂，有對小車，有得小車受到細(xì)繩的拉力T等于小車受到的合力F，即可見，只有桶和砂的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量M小得多時(shí)，才能認(rèn)為桶和砂所受的重力mg等于使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合力F。7．（2021·天津高三模擬）在“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，桌上放一塊方木板，用圖釘把一張白紙釘在方木板上。再用圖釘把橡皮條一端固定在板上的A點(diǎn)。在橡皮條另一端拄上兩條細(xì)繩形成結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩的另一端系著繩套。先用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條；再用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套拉橡皮條。（1）判斷力F單獨(dú)作用與力F1、F2共同作用效果相同的依據(jù)是___________A．F的大小等于F1與F2的大小之和B．使橡皮條伸長相同的長度C．使橡皮條上的結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置（2）實(shí)驗(yàn)中需要標(biāo)記或者記錄的信息有___________A．橡皮條的原長B．橡皮條原長時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置C．力F的大小和方向D．力F1、F2的大小和方向（3）下列措施可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是___________A．橡皮條應(yīng)與兩繩套夾角的平分線在同一直線上B．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，兩個(gè)繩套的夾角必須等于90°C．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，彈簧測力計(jì)盡量與木板平行D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些【答案】CCDCD【解析】（1）[1]判斷力F單獨(dú)作用與力F1、F2共同作用效果相同的依據(jù)是使橡皮條上的結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置，表示力的大小與方向都是相同的，選項(xiàng)C正確；（2）[2]實(shí)驗(yàn)中需要標(biāo)記或者記錄的信息有力F的大小和方向及力F1、F2的大小和方向，以便于畫出它們的力的圖示并加以比較，選項(xiàng)CD正確；（3）[3]C．可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，彈簧測力計(jì)盡量與木板平行，選項(xiàng)C正確；D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，以便于標(biāo)出拉力的方向來，選項(xiàng)D正確；A．而橡皮條不一定要與兩繩套夾角的平分線在同一直線上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)，兩個(gè)繩套的夾角不必要等于90°，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。故選CD。8．（2021·浙江紹興市高三二模）（1）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①在平衡阻力時(shí)，小車拖著的紙帶打出的點(diǎn)如圖2所示，則需要把圖1中墊塊向______（填“左”或“右”）移動(dòng)；②在正確操作后打出了一條紙帶，實(shí)際點(diǎn)跡如圖