专题55 源于教材中辅助栏目的实验（解析版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第十章力学创新实验

专题 55 源于教材中辅助栏目的实验

第一部分知识点精讲

1.力学创新型实验的特点

(1)以基本的力学模型为载体,依托运动学规律和力学定律设计实验.

(2)将实验的基本方法——控制变量法、处理数据的基本方法——图像法、逐差法融入到实

验的综合分析之中.

2.创新实验题的解法

(1)根据题目情境,提取相应的力学模型,明确实验的理论依据和实验目的,设计实验方案.

(2)进行实验,记录数据,应用原理公式或图像法处理实验数据,结合物体实际受力情况和理论

受力情况对结果进行误差分析.

3. 实验器材的等效与替换

1.用气垫导轨代替长木板:应调整导轨水平,不必平衡摩擦力.

2.用光电门、频闪相机代替打点计时器.

3.用电子秤或已知质量的钩码等代替弹簧测力计.

【热点解读】

新课程教材，是高中物理学习的蓝本，教材中的辅助栏目，例如“科学漫步”、“做

一做”等辅助栏目，都可能成为高考实验创新的素材。

【命题角度】

教材中的阅读材料“科学漫步”，蕴含了大量的物理知识，小到家用电器，大到航天

飞行器的工作原理，从科学家生平到科学家探究科学的艰难历程，有很多都可以成为高考

实验创新的命题素材。“做一做”等，与学生所学知识紧密结合，大多可以作为实验命题

素材。

第二部分最新高考题精选

1. （2022·全国理综乙卷·22）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（t=0）开始的一

段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔测量一次其位置，坐标为 x，结果如下表

所示：

0123456

1094

175

2505

332

4233

回答下列问题：

（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：____

__；

（2）当 x=507m 时，该飞行器速度的大小 v=______m/s；

（3）这段时间内该飞行器加速度的大小 a= m/s2（保留 2位有效数字）。

【名师解析】（1）飞行器第 1s 内的位移507m，第 2s 内的位移587m，第 3s 内的位移

665m，第 4s 内的位移746m，第 5s 内的位移824m，第 6s 内的位移904m，则相邻1s 内的

位移之差接近∆x=80m，由匀变速直线运动的推论∆x=aT2，可判断出飞行器在这段时间内做

匀加速运动；

（2）当 x=507m 时飞行器的速度等于 0-2s 内的平均速度，则

（3）由匀变速直线运动的推论∆x=aT2和逐差法，可得根据 a=

【参考答案】 ①. 相邻1s 内的位移之差接近∆x=80m ②. 547 ③. 79

【名师点评】此题用雷达探测一高速飞行器的位置，实际上与打点计时器打出来纸带上点

迹类似，可以采用纸带数据处理方法。涉及到的知识点主要有：匀变速直线运动的判断、

匀变速直线运动瞬时速度和加速度、逐差法。

2.（2021 新高考辽宁卷）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/m2，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V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，则该直线可能为图中的虚线。

【名师解析】（1）由 h—t 图像可知，从计时开始小球近似做匀速直线运动。

（2）由 h—t 图像的斜率等于速度可知，小球下落速度 v= = m/s= m/s。小球在

重力mg，浮力F=ρgV，阻力f=kv 作用下做匀速直线运动，由平衡条件，可知 mg=F+f，解

得k= ，将题给数据代入得k=5.3×10-6kg/s。

（3）由 mg=F+f，解得v=。若再用一个体积V相同，密度较大的球，则其质

量m增大，所受浮力F=ρgV 不变，重复上述实验，由 v=可知小球在液体中下

落的速度 v增大，h—t 图像的斜率变大，该直线可能为图中的①虚线。

【参考答案】（1）匀速直线（2）5.3×10-6 （3）①

3 (2021 新高考福建)某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，

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