专题6 物理实验
13 1 ? 力学物理量的测量和计算
力学实验
考点
待测量 测量工具 方法说明
打点计
t=nT(n表示两个计时点间的间隔个数,T表示打点周期,打点周期与所接交流电周期相同)
时器
时间
光电计
光电计时器能自动记录挡光时间及两次挡光之间的时间间隔
时器 弹簧测 力 力的大小=精度×指针指示的格数(注意估读)
力计 打点
物体做匀变速直线运动时,中间时刻的瞬时速度等于对应时间内的平均速度
纸带 频闪
利用等时间间隔照相记录物体在不同时刻的位置,处理方法同打点纸带 速度
照相
光电门 挡光片的宽度很小,瞬时速度v=(d表示滑块上挡光片的宽度,Δt表示挡光片的挡光时间) 打点纸
加速度 照相)
??x
xm-xn
d??t带(频闪 物体做匀变速直线运动时,a=T2或a=(m-n)T2 光电门 物体做匀变速直线运动时,a=v2-v1
(v1、v2分别表示物体在t1、t2两个时刻的速度,Δt表示对应的时间间隔) ??t
1.(2019年全国卷Ⅰ,T22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是 点,在打出C点时物块的速度大小为 m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为 m/s(保留2位有效数字)。
2
解析? 物块做加速直线运动,可知最先打出的是A点;B、D两点间的距离为5.86 cm-1.20
cm=4.66 cm,故打点计时器打出C点时物块的速度大小
2
2
????4.66×10-2
vC=2??=0.2 m/s=0.233 m/s;根据逐差
??1+??2(??3+??4)-(??1+??2)????-????2
===0.75m/s。 2224??4??
法有x3-x1=2a1T,x4-x2=2a2T,可得物块下滑的加速度大小a=答案? A 0.233 0.75
点评? 在纸带法实验中,若拖着纸带的物体做匀变速直线运动,测得纸带上的点的间距,利用
匀变速直线运动规律的推论,可计算出打出某点时物体的瞬时速度,计算过程中要注意单位的换算。
1.(原创)老师要求探究自由下落的钢球所做的运动的性质,某小组设计了如下方案。 实验操作如下:
①用如图甲所示的装置,让小钢球从电磁铁下边缘自由下落,经过固定在竖直下方的光电门的水
平细激光束时,毫秒计时器记录下小球的挡光时间Δt,测出释放前小球球心到光电门光孔的竖直距离h,并用游标卡尺测出小球直径d,示数如图乙所示;
②多次改变光电门到释放点的高度h,测出对应的小球挡光时间Δt; ③利用所测数据作出h-1(Δ??)
2图象;
④分析图象的特点,判定运动性质。
甲 乙
(1)由图乙可知小球的直径d= mm。 (2)作出的h-(3)求得h-1(Δ??)
2图象是一条过原点的直线,说明小钢球所做的运动是
。
1
(Δ??)
2图象的斜率为k,则钢球下落的加速度大小为 。(用所测物理量符号表示)
解析? (1)由题图乙可知d=8 mm+0.05 mm×7=8.35 mm。
(2)根据实验方案可测出每个h对应的瞬时速度v=,如果小钢球做匀加速运动,则
??Δ??v2
??1
=2ah,2=2ah,h=2??×2,因此如果
(Δ??)(Δ??)
??
22
h-1
(Δ??)
2图象是一条过原点的直线,说明小钢球做匀加速直线
运动。
(3)图象斜率
??
k=2??,故加速度大小
2
??
a=2??。
??(3) 2??2
2
答案? (1)8.35 (2)匀加速直线运动
2020届物理高考二轮专题透析微专题13 力学实验(1)
