高考專題19 力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的圖象（一）高考物理必考8類重要圖象講練 ---精校解析word版

1、<p>　　力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的圖象講解</p><p>　　實(shí)驗(yàn)有關(guān)的圖象包含力學(xué)實(shí)驗(yàn)圖象，除課程標(biāo)準(zhǔn)涉及到的探究性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，涉及到實(shí)驗(yàn)綜合和實(shí)驗(yàn)的拓展，實(shí)驗(yàn)的綜合是指同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中涉及到兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，如同一個(gè)實(shí)驗(yàn)既考查牛頓第二定律的探究，也考查功與速度變化的關(guān)系，通過(guò)分析給出的圖象斜率和截距的物理意義，畫一次函數(shù)圖象，利用圖象的特殊點(diǎn)分析計(jì)算某些數(shù)據(jù)等方式考查考生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解。<

2、;/p><p>　　力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的圖象兩種考查方式</p><p>　　考查方向1.圖象的分析</p><p>　　【例1】某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．</p><p>　?。?）他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng) cm，勁度系數(shù)k=

3、 N／m．</p><p>　?。?）他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x= cm.</p><p>　　【答案】（1）4，50；（2）10</p><p>　　【點(diǎn)撥】在彈性限度內(nèi)，彈力與形變成正比，若所做的圖象是彈力與形變量的關(guān)系，則應(yīng)該為正比例函數(shù)，圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線；若所做的圖象是彈力與

4、彈簧長(zhǎng)度間的關(guān)系，則彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系式為一次函數(shù)關(guān)系，但不是正比例函數(shù)關(guān)系，圖象為不過(guò)原點(diǎn)的直線，圖線與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)是彈簧的原長(zhǎng)。值得一提的是，盡管這兩種圖象的含義不同，但是其斜率是相同的，都表示彈簧的勁度系數(shù)。</p><p>　　【針對(duì)訓(xùn)練1】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．</p><p>　?、傧铝凶龇ㄕ_的是________(填字母代號(hào))．</p

5、><p>　　A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行</p><p>　　B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上</p><p>　　C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源</p><p>　　D．通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度</p>&

6、lt;p>　　②為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)</p><p>　　③甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼、在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到上圖中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量

7、分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(填“大于”、“小于”或“等于”) </p><p><b>　　即a＝F－μg.</b></p><p>　　上式與圖象結(jié)合可知：＞，μ甲g＞μ乙g.</p><p>　　即：m甲＜m乙，μ甲＞μ乙</p

8、><p>　　【答案】①AD?、谶h(yuǎn)小于?、坌∮凇〈笥?lt;/p><p>　　【針對(duì)訓(xùn)練2】某興趣小組要測(cè)量木塊與較粗糙木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，他們先將粗糙木板水平固定，再用另一較光滑的板做成斜面，傾斜板與水平板間由一小段光滑曲面連接，保證木塊在兩板間通過(guò)時(shí)速度大小不變。</p><p>　?。?）使木塊從相對(duì)水平木板高h(yuǎn)處由靜止滑下，并在水平板上滑行一段距離x后停止運(yùn)動(dòng)，改

9、變h大小，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，若忽略木塊與傾斜板間的摩擦，以x為橫坐標(biāo)、h為縱坐標(biāo)，從理論上得到的圖象應(yīng)為________________；</p><p>　?。?）如果考慮木塊與傾斜板之間的摩擦，在改變h時(shí)，他們采取的辦法是：每次改變傾斜板的傾角，讓木塊每次由靜止開始下滑的位置在同一條豎直線上，且測(cè)出該豎直線與兩板連接處的水平距離為l，如圖甲所示。將每次實(shí)驗(yàn)得到的h、x相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出的</p><

10、;p>　　h—x圖象如圖乙所示，圖線的延長(zhǎng)線與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為（－a，0）和（0，b），則木塊與傾斜板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝_____________，木塊與水平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝_____________。（以上兩空用a、b和l中的某些物理量表示）</p><p><b>　　解得：，</b></p><p>　　【答案】（1）一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜向

11、上直線（或正比例函數(shù)）；（2）、</p><p>　　【針對(duì)訓(xùn)練3】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其中A為滑塊，B和C是鉤碼，個(gè)數(shù)可調(diào)．A的左端與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶(未畫出)相連，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出系統(tǒng)的加速度．實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在鉤碼總質(zhì)量(m+m’=m0)保持不變的條件下，多次改變m和m’的鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)測(cè)量．不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦．</p>&

12、lt;p>　?、賹?shí)驗(yàn)中除電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、若干個(gè)質(zhì)量均為50克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線外，為了完成本實(shí)驗(yàn)，還應(yīng)有 </p><p>　　A．秒表 B．毫米刻度尺 C．天平 D．低壓交流電源</p><p>　?、趯?shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到一條較為理想的紙帶，如圖所示．現(xiàn)從清晰的O點(diǎn)開始，每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間4個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫出)，

13、分別記為A、B、C、D、E、F．測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到OD點(diǎn)的距離分別為OA=1.61 cm，OB=4.02 cm，OC=7.26 cm，OD=11.30cm，OE=16.14 cm，OF=21.80 cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50 Hz．由此紙帶可得到打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度v= m/s，此次實(shí)驗(yàn)滑塊的加速度a= m/s2．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)</p><p>　?、墼趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

14、處理中，該同學(xué)以m為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線，由此可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)µ= ．(g取10 m/s2，保留兩位有效數(shù)字)</p><p>　　【答案】（1）BD（2）0.52；0.81（3）0.3 </p><p>　　【小結(jié)】可以看出，力學(xué)實(shí)驗(yàn)中給出的圖象大多為直線，需要分析的便是直線斜率、截距、特殊點(diǎn)的含義，若出現(xiàn)曲