高考物理 48力学验证型实验精解分析.doc

PAGE-5-用心爱心专心高考题精解分析：48力学验证型实验高频考点：力学验证型实验动态发布：2011江苏物理卷第10题、2011海南物理卷14题、2010高考海南物理第14题命题规律：力学验证型实验主要有，验证“力的平行四边形定则”实验、验证机械能守恒定律实验，是高考考查的重点和热点，考查力学验证型实验综合性强、难度中等。命题分析考查方式一力学验证型实验【命题分析】验证型实验常用的思想有：⑴控制变量法。自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的，决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较，研究其他两个变量之间的关系，这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。验证牛顿第二定律采用控制变量法。⑵转换法。在物理实验的现象观察和物理量测量中，有些现象难以观察到，有些物理量不容易测量，利用这些物理现象的某种效应或这个物理量与其他物理量的联系，通过转移实验手段，可以把难以观察到的现象转化为容易观察的径迹和闪光，把不容易测量的物理量转化为容易测量的物理量进行测量，达到化不易为易、化不能为能，这就是转换法。验证碰撞中动量守恒实验把小球速度的测量转化为水平位移的测量。研究牛顿第二定律实验中把加速度的测量通过打点计时器打出的点迹转换为位移测量。验证机械能守恒定律实验中把速度测量通过打点计时器打出的点迹转换为位移测量。⑶等效替代法。所谓等效替代法就是把复杂的物理现象和过程用简单的进行等效替代，或利用另一种测量仪器进行等效替代的思想方法。例如在验证力的平行四边形定则实验中，利用橡皮条伸长的长度相同，来保证合力与分力的等效性。高考对力学验证型实验的考查难度中等。例1（2011江苏物理卷第10题）某同学用如图1所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。(2)下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)(A)应测量重物M所受的重力(B)弹簧测力计应在使用前校零(C)拉线方向应与木板平面平行(D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法。【解析】：改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点处在白纸上记录的O点的位置，不必要每次都要使O点静止在同一位置，不必要的实验要求是D。同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，说明拉力和重物重力的合力大于了弹簧测力计B的量程，可减小弹簧测力计B拉力，减小重物M的质量，或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向。【答案】(1)3.6(2)D(3)①改变弹簧测力计B拉力的大小；②减小重物M的质量。（或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等）【点评】平行四边形定则是矢量合成遵循的定则，高考通过对“力的平行四边形定则”的实验验证，强化考生对矢量的理解。高考对“力的平行四边形定则”实验的考查难度一般不大。例2（2011海南物理卷14题）现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图2甲所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图；（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_____。动能的增加量可表示为________。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为=________.图2甲(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：12345s（m）0.6000.8001.0001.2001.400t（ms）8.227.176.445.855.43（104s-2）1.481．982.412.923.39以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图2乙位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=______×104m-1·s-2(保留3位有效数字).由测得的h