1、力学实验高考对学生实验的考查，主要有以下面实验：研究匀变速直线运动；探究弹力和弹簧伸长的关系；验证力的平行四边形定则；验证牛顿运动定律；探究动能定理；验证机械能守恒定律。高考对于基本仪器的读数作为基础知识考查频率较高。在力学部分，考查的实验仪器主要有弹簧测力计、秒表、螺旋测微器、游标卡尺，大多数时候是填空题，注意估读和误差分析。力学中有多个实验都要用到打点计时器,能否正确使用打点计时器,并根据纸带进行正确的数据运算，是能否完成这些实验的关键，利用纸带直接测量的时间和位移，可以计算研究对象的瞬时速度和加速度，若结合其它物理量的测量，还可以解决与上面这些量直接有关或间接有关的问题，例如：计算动能、
2、重力势能、动摩擦因数、功率、转速等，从而延伸出很多与纸带有关的力学实验。图象法是一种重要的实验数据处理方法图象具有既能描述物理规律，又能直观地反映物理过程、表示物理量之间定性定量关系及变化趋势的优点当前高考试题对数据处理、结果分析考查的频率较高。【名师点播】1、游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题(1)10 分度的游标卡尺 ,以 mm 为单位,小数点后只有 1 位,20 分度和 50 分度的游标卡尺以 mm 为单位,小数点后有 2 位,且对齐格数不估读。(2)螺旋测微器以 mm 为单位,小数点后必须有 3 位,对齐格数要估读,同时还要注意半毫米刻度线是否露出。2、打点计时器及纸带问题的处理方
3、法（1）打点计时器的认识和正确使用:电磁打点计时器工作电压为低压交流 46 V;电火花计时器工作电压为交流 220V；工作时应先接通电源 ,后释放纸带。（2）纸带的应用:判断物体运动性质。若 x=0,则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动；若 x 不为零且为定值 ,则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动。（3）求解瞬时速度。利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。如图所示,求打某一点的瞬时速度,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 Txvnn21（4）用“逐差法 ”求加速度 :3、图象法处理数
4、据的常用方法和技巧。图象是描述物理过程、揭示物理规律、解决物理问题的重要方法之一，用图象法处理实验数据是物理实验中最常用的方法。它的优越性表现在：能形象直观地表达物理规律，有效地减少偶然误差对结果的影响，较方便地获得未经测量或无法直接测量的物理量数值。图象法处理数据的常用方法和技巧。（1）合理选取坐标轴合理选取坐标轴就是要选择好横坐标、纵 坐标所代表的物理量，确定每个物理量的单位和标度，明确坐标原点处所对应的物理量的数值。（2）抓住“斜率 ”做文章考查了学生运用图象处理实验数据的本领,考查学生对图线斜率意义的理解。因此只有在平时的实验过程中加强这一能力的培养和训练，才能收到以不变应万变之效。（
5、3）在“截距 ”上求变化作为实验图线的描绘，如果说斜率是联系各变量的中枢神经的话，那么图象与横纵轴的交点就是那“ 龙” 的眼睛，截距就反映这些特定状态所对应的物理量的大小。练习题为了高考一起来过五关斩六将吧第一关“东岭关”单刀破五百过关必备：探究弹力和弹簧伸长的关系1.【2016 浙江卷】某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系” 的实验中，测得图中弹簧 OC的劲度系数为 500 N/m。如图 1 所示，用弹簧 OC 和弹簧秤 a、 b 做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长 1.00 cm 不变的条件下，（1）若弹簧秤 a、 b 间夹角为 90，弹簧秤 a 的读数是 N（图 2 中所示），则弹
6、簧秤 b的读数可能为 N。（2）若弹簧秤 a、 b 间夹角大于 90，保持弹簧秤 a 与弹簧 OC 的夹角不变，减小弹簧秤 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧秤 a 的读数、弹簧秤 b 的读数（填“变大”、“ 变小”或“不变”）。第二关“洛阳关”单臂伏箭过关必备：验证牛顿运动定律2【2016 全国新课标卷】某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有 N=5 个，每个质量均为 0.010 kg。实验步骤如下：（1）将 5 个钩码
7、全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。（2）将 n（依次取 n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余 N n 个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻 t 相对于其起始位置的位移 s，绘制 s-t 图像，经数据处理后可得到相应的加速度 a。（3）对应于不同的 n 的 a 值见下表。n=2 时的 s-t 图像如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度（保留 2 位有效数字），将结果填入下表。n 1 2 3 4 52/msa0.20 0.58 0.78 1.00（4）利用表中的数据在图（
8、c）中补齐数据点，并作出 a-n 图像。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。（5）利用 an 图像求得小车（空载）的质量为_kg（保留 2 位有效数字，重力加速度取 g=9.8 ms2）。（6）若以“保持木板水平” 来代替步骤（1），下列说法正确的是 _（填入正确选项前的标号）Aan 图线不再是直线Ba n 图线仍是直线，但该直线不过原点Ca n 图线仍是直线，但该直线的斜率变大第三关“汜水关”大破流星锤过关必备：验证机械能守恒定律3.【2016 课标 I】某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有 和
9、。打出纸带的一部分如图（b）所示。20Hz3、 40z该同学在实验中没有记录交流电的频率 ，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。f(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计f时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为 _，打出 C 点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_。(2)已测得 当地重力加速度大小为 ，实验中重物1238.9cm.50c1.0cmSSS， ， ， 29.80m/s受到的平均阻力大小约为其重力的 1%，由此推算出 为_ 。fHz4.【2016 北京】利用图 2 装置做“验证机械能守恒定律” 实验。为验证机械能是否
10、守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的。来源:学+ 科+网 Z+X+X+KA. 动能变化量与势能变化量B. 速度变化量和势能变化量C. 速度变化量和高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是。A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图 3 所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测 得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、 hB、 hC。来源:Z|xx|k.Com已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 点到打 点的过程中，
11、重物的重力势能变化量 pE ，动能变化量 kE 。大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是。A利用公式 vgt计算中午速度B利用公式 2h计算重物速度C存在空气阻力和摩擦力阻力的影响D没有采用多次试验去平均值的方法某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 2h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。第四关：荥阳关-欲擒先纵避诡火过关必备：研究弹簧的弹性势能5.【2016 四川】用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。
12、将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在 O 点；在 O 点右侧的 B、C 位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得 B、C 两点间距离 x，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A，静止释放，计时器显示遮光片从 B 到 C 所用的时间 t，用米尺测量 A、O 之间的距离 x。（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_。A弹簧原长 B当地重力加速度 C滑块（含遮光片）的质量（3）增大 A、O 之间的距离 x，计时器显示时间 t 将_。A增大 B减小 C 不变6.【2016 全国 II】某物理小组对轻弹簧的弹性势能进
13、行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，又断与一物快接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与五块连接。向左推物快使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。(1)试验中涉及到下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物快接通打点计时器电源向左推物快使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_（填入代表步骤的序号）。(2)图(b)中 M 和 L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为 50Hz。由 M 纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物快脱离弹簧时的速度为_m/s。比较两
14、纸带可知，_（填“M”或“ L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。第五关：滑州渡口-黄河引渡踏浪去过关必备：验证力的平行四边形定则7.【2015 山东】某同学通过下述实验证力的平行四边形定则.实验步骤:将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为 O1、O 2,记录弹簧秤的示数 F,测量并记录 O1、O 2间的距离(即橡皮筋的长度 l).每次将弹簧秤示数改为 0.50N,测出所对应的 l,部分数据如下表所示:F(N) 0 0.50 1.00 1
15、.50 2.00 2.50l(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05找出中 F=2.50N 时橡皮筋两端的位置,重新标记为 O、O, 橡皮筋的拉力记为 FOO.在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到 O 点,将两笔尖的位置标记为 A、B,橡皮筋 OA段的拉力记为 FOA,OB 段的拉力记为 FOB.完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在给出的坐标纸上(见答题卡) 画出 Fl 图线,根据图线求得l0=_cm.(2)则 OA=6.00cm,OB=7.60cm,测得 FOA的大小为_N.(
16、3)根据给出的标度,在答题卡上做出 FOA和 FOB的合力 F的图示.(4)通过比较 F与_的大小和方向,即可得出实验结论 .过关通牒1.【答案】（1）3.003.02 3.094.1 （有效数不作要求）（2）变大变大【名师点睛】此题考查力的平行四边形法则问题。解题的关键是弄清实验的原理，熟练掌握力的平行四边形定则；第二问是力的动态分析，要会用“图解法” 画图分析解答试题。2.【答案】（3）0.39（4）如图所示（5）0.45（6）BC【名师点睛】对于高中实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图象 的性质，能根据图象进行分析，明确对应规律的 正确应用。3.【答
17、案】 ， ， ；4012()fS23()fS231()fS4.【答案】（2）AAB 2,CABhmgTC该同学的判断依据不正确【名师点睛】此类实验，一般都会运用到匀变速直线运动规律的两个推导公式，即做匀变速直线运动过程中一段位移中间时刻速度等于过程中的平均速度 和做匀变2txv速直线运动过程中，在相等时间内走过的位移差是一个定值，即 aT【答案】(1) (2) C (3) Bxvt【答案】(1) (2) 1.29 , M7.【答案】(1)如图甲所示;10.0(9.8、9.9、10.1 均正确 )(2)1.80(1.701.90 均正确)(3)如图乙所示.(4)FOO高考对学生实验的考查，主要有
18、以下面实验：研究匀变速直线运动；探究弹力和弹簧伸长的关系；验证力的平行四边形定则；验证牛顿运动定律；探究动能定理；验证机械能守恒定律。高考对于基本仪器的读数作为基础知识考查频率较高。在力学部分，考查的实验仪器主要有弹簧测力计、秒表、螺旋测微器、游标卡尺，大多数时候是填空题，注意估读和误差分析。力学中有多个实验都要用到打点计时器,能否正确使用打点计时器,并根据纸带进行正确的数据运算，是能否完成这些实验的关键，利用纸带直接测量的时间和位移，可以计算研究对象的瞬时速度和加速度，若结合其它物理量的测量，还可以解决与上面这些量直接有关或间接有关的问题，例如：计算动能、重力势能、动摩擦因数、功率、转速等，从而延伸出很多与纸带有关的力学实验。图象法是一种重要的实验数据处理方法图象具有既能描述物理规律，又能直观地反映物理过程、表示物理量之间定性定量关系及变化趋势的优点当前高考试题对数据处理、结果分析考查的频率较高。【名师点播】力学创新型实验的特点及解法1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。
