第16讲力学实验-2022年高考物理二轮复习直击高考热点难点（原卷版）

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第16 讲力学实验

气垫导轨

例题 1

（2021 湖南卷）某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关

系。主要实验步骤如：

（1）用游标卡尺测量垫块厚度，示数如图（b）所示， ___________ ；

（2）接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；

（3）在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；

（4）在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数和滑块对应的加速度；

（5）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4），记录数据如下表：

1 2 3 4 5 6

0.08

0.180 0.260 0.425 0.519

根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线___________。

如果表中缺少的第 4组数据是正确的，其应该是___________ （保留三位有效数

字）。

流体阻力

例题 2

（2021 辽宁卷）某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力（f）跟物

体相对于流体的速度（v）有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知：对于球形

物体，二者间存在定量关系 f=kv，k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图

（a）所示装置测量 k。具体操作如下：在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在

液面处由静止释放，当小球运动到 0刻度线处开始计时，每下落 10cm 记录一次时间，

得到多组下落高度 h与时间 t的数据，作出 h-t图像如图（b）中实线所示。

（1）由 h-t图像可知，从计时开始小球近似做___________运动。

（2）已知液体密度 ρ=8.0×102kg/m3，小球体积 V=5.0×10-10m3、质量 m=4.0×10-6kg，结

合h-t图像可得 k=___________kg/s（浮力不能忽略，取重力加速度 g=9.8m/s2）。

（3）若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得 h-t图像也是一条直

线，则该直线可能是图（b）中的___________虚线。

纸带类和光电门类实验

一、纸带的分析和数据处理　光电门的应用

1．两个关键点

(1)区分计时点和计数点：计时点是指打点计时器在纸带上打下的点．计数点是指

测量和计算时在纸带上所选取的点．要注意“每五个点取一个计数点”与“每隔四个

点取一个计数点”的说法是等效的，当打点计时器所用交流电源的频率为 50 Hz 时，

两相邻计数点间的时间间隔 T＝5×0.02 s＝0.10 s.

(2)涉及打点计时器的实验均是先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放

纸带．

2．记录的信息

纸带可以记录物体运动的时间和物体运动的位移(频闪照相和纸带记录的物理量相

同)．与光电门相连的数字计时器记录时间．

3．求速度和加速度

纸带

测瞬时速度

做匀

变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中

间时刻的瞬时速度．如图所示，求打某一点时物体的瞬时速

度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔 T的两段位移xn和

xn＋1，则打 n点时的速度 vn＝.

测加速度

①用“逐差法”求加速度如图所示

a＝.

②作出 v－t图像，通过图像的斜率求物体运动的加速度，a＝.

光电

门

测速度光电门主要是测量速度的仪器，设小车上挡板的宽度为 d，挡板

遮住光电门光线的时间为 Δt，则小车通过光电门的速度 v＝.

测加速度若已知两个光电门之间的距离为x，小车通过两个光电门时的速

度分别为v1、v2，则 a＝.

二、使用打点计时器

实验操作中的注意事项：

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