2021屆全國(guó)新高考物理沖刺復(fù)習(xí)：探索性實(shí)驗(yàn)

2021屆全國(guó)新高考物理沖刺復(fù)習(xí)

探索性實(shí)驗(yàn)

力、熱探索性實(shí)驗(yàn)

課時(shí)綜述

i.在高中物理學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中有關(guān)力、熱的探索性實(shí)驗(yàn)有研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、研究平拋物體的運(yùn)

動(dòng)、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系等。

2.探究性實(shí)驗(yàn)是通過實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，來分析這個(gè)現(xiàn)象的原因和規(guī)律，要注意有關(guān)實(shí)驗(yàn)條件與現(xiàn)

象的關(guān)系，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ＷC實(shí)驗(yàn)條件并注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與條件之間的關(guān)系，以達(dá)

到研究性實(shí)驗(yàn)的目的。

互動(dòng)探究

例1、某同學(xué)在做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)

裝置。所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g,他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將

5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)填在了下面的

表中。(彈力始終未超過彈性限度，取支9.8?1/1)

⑴試根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在右圖給定的坐標(biāo)紙上作出彈簧所受彈力大小尸跟彈簧總

祛碼質(zhì)量(g)0306090120150

彈簧總長(zhǎng)(cm)6.007.158.349.4810.6411.79

彈力大小(N)

例1

長(zhǎng)/之間的函數(shù)關(guān)系圖線，說明圖線跟坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。

⑵上一問所得圖線的物理意義是什么？該彈簧的勁度在是多大?

例2、某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖。在水平桌

面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平

拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成

水平，木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)。在木

板上固定一張白紙。該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：

A.實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且劭

—be,如圖。量出ab長(zhǎng)度￡=20.00cm。例2

B.讓鋼球從斜面上的某一位置由靜

止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊

中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度Ai

=70cm。

C.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜例2

止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中6點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度友=90.00(cm)。

D.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板

離地面的高度加=100.00cm。

則該同學(xué)由上述測(cè)量結(jié)果即可粗測(cè)出鋼球的平拋初速度大小Fo=m/s,鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)其豎

直分速度大小為“尸m/s?已知鋼球的重力加速度為gulOm/s)空氣阻力不計(jì)。

例3、利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究一個(gè)約1.4高的商店卷簾窗的運(yùn)動(dòng)。將紙帶粘在卷簾底部，紙帶通過打點(diǎn)

計(jì)時(shí)器隨簾在豎直面內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)。打印后的紙帶如圖所示，數(shù)據(jù)如表格所示。紙帶中AB、BC、CD……每?jī)?/p>

點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s,根據(jù)各間距的長(zhǎng)度，可計(jì)算出卷簾窗在各間距內(nèi)的平均速度V平均?？梢詫

平均近似地作為該間距中間時(shí)刻的即時(shí)速度V。

(1)請(qǐng)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，繪出卷簾窗運(yùn)動(dòng)的v-t圖線。

(2)AD段的加速度為m/s2,AK段的平均速度為m/so

OIX

0.1砂-iB

as-C

0.3-D

間隔間距

(cm)0.4-E

AB5.0

BC10.00.5-F

CD15.0

DE20.00.6-■G

EF20.0

FG20.00.7-H

GH20.0

O.V：

HI17.0-1

0.9-.J

U8.01.0秒'K

JK4.0

例3

例4、某同學(xué)想研究彈簧的彈性勢(shì)能Ep和彈簧形變量x間的函數(shù)關(guān)系。設(shè)想用水平力緩慢地將彈簧從

原長(zhǎng)拉伸X,該過程拉力做的功W等于彈性勢(shì)能的增加，即Ep。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所得,彈力F和彈簧伸長(zhǎng)x的關(guān)

系為F=kx。拉力的平均值為kx/2,所以W=l/2kx)他猜想彈性勢(shì)能的表達(dá)式應(yīng)該就是Ep=l/2kx)他找到

一根彈簧、一個(gè)木板、一個(gè)重G=5.ON的長(zhǎng)方體形金屬塊，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，利用一把毫米刻度尺來驗(yàn)證

這個(gè)結(jié)論。步驟是：

(1)將金屬塊懸掛在該彈簧下方,靜止時(shí)測(cè)得彈簧的伸長(zhǎng)量為1.00cm,由此得出該彈簧受單位作用力伸長(zhǎng),

即F=kx式中的比例系數(shù)k為N/m；

(2)將金屬塊放在長(zhǎng)木板上，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，當(dāng)金屬塊剛好能勻速下滑時(shí)測(cè)出斜面的高度為10.00cm,

底邊長(zhǎng)為40.00cm,由此測(cè)得金屬塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)M?

(3)如圖將彈簧一端固定在豎直墻上，另一端與金屬塊接觸，用手向左壓金屬\「

塊使彈簧壓縮一定長(zhǎng)度后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后，又沿長(zhǎng)木板滑行一段............

距離而停下。測(cè)出每次彈簧的壓縮量x和金屬塊和長(zhǎng)木板上滑行的距離s,將對(duì)例4

應(yīng)的數(shù)據(jù)填寫在下面的表格中。

X/cm1.502.002.503.003.504.00

S/cm4.508.1012.4518.0024.4632.05

請(qǐng)你根據(jù)他的思路完成該實(shí)驗(yàn)。并驗(yàn)證結(jié)果是否符合猜想Ep=kx72。

O

例5、為研究鋼球在液體中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小，讓鋼球從某一高度豎直落下進(jìn)入液體入

例5

中運(yùn)動(dòng)，用閃光照相方法拍攝鋼球在不同時(shí)刻的位置，如圖所示.已知鋼球在液體中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力F=kf,

閃光照相機(jī)的閃光頻率為f,圖中刻度尺的最小分度為s°,鋼球的質(zhì)量為m.

(1)試定性描述鋼球的運(yùn)動(dòng)：_______________________________________________________________

(2)由閃光照片及上述已知條件可求得阻力常數(shù)4的表達(dá)式為k=

*例6、如圖甲所示為探究“水流射程與排水孔高度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。在一個(gè)一端開口的塑

料筒側(cè)壁的母線上鉆一排小孔，使小孔間距相等。實(shí)驗(yàn)時(shí)將筒內(nèi)注滿水，并保持水面高度H不變，測(cè)

出相應(yīng)的高度h和射程S為

h/cm2.55.07.510.012.515.020.025.0

S/cm11.015.019.022.023.022.517.06.5

(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙乙上作出小孔高度h和對(duì)應(yīng)的射程s的關(guān)

系曲線。

(2)根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷：在

h=H時(shí)，射程s最大.

⑶為什么在靠近水面處和靠近底面處射

程s都很小，說說你的看

法.

例6甲

課堂反饋

1、如圖甲所示，是一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中照的一小球做

平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分，由于照相時(shí)的疏忽，沒

有擺上背景方格板，圖中方格是后來用直尺畫在相片上

的(圖中格子的豎直線是實(shí)驗(yàn)中重垂線的方向，每小格

的邊長(zhǎng)均為5mm),

為了補(bǔ)救這一過失，他對(duì)小球的直徑進(jìn)行了測(cè)量，如圖

乙所示，如果取重力加速度g=10m/s2,

則(1)照片閃光的頻率為Hz;(2)小球

作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為—m/s.

12.

2、某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg；

②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶

?-》/////////////，///////

饋2圖甲

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；

④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打

點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定）。

在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。

2<

Y--A--------A*6.00.

6.006.015.995.785.044.714.404.07

饋2圖乙單位：cm

請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題:

（1）該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為.m/s；

（2）該電動(dòng)小車的額定功率為Wo

*3、在液體中下落的物體最終會(huì)達(dá)到一個(gè)恒定的速度，稱之為收尾速度。一個(gè)半徑為r的球體在液體

中下落的收尾速度為丫=￡/（0一夕），其中小g、「分別為液體的粘滯系數(shù)（與液體種類相關(guān)的常

3〃

數(shù)）、重力加速度（本題中為已知量）、球體的密度、液體的密度。某同學(xué)為了測(cè)定某已知密度的液體的粘

滯系數(shù)，選定了下列器材：一只1000mL的量筒、一塊秒表、一把刻度尺、直徑不同的鋁球若干個(gè)（最大

直徑約10.00mm）1,

（1）請(qǐng)列出該同學(xué)漏選的器材：。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)首先將直徑約10.00mm的鋁球重復(fù)從裝滿被測(cè)液體的量筒面上自由落下測(cè)定它通過

量筒刻度線750mL到500mL和450mL到200mL的兩段時(shí)間，列表如下：

距離L(mL)時(shí)間t（s）平均時(shí)間t,（s）

750?5001.741.721.721.73

450-2001.731.721.731.73

由以上測(cè)量數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是o

（3）若測(cè)出了不同半徑的鋁球的收尾速度，并已知球體和液體的密度，要求出液體的粘滯系數(shù)，對(duì)以上

數(shù)據(jù)應(yīng)如何處理？

達(dá)標(biāo)訓(xùn)練

1、科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段。在研究和解決問題過程中，不僅需要相應(yīng)的知

識(shí)，還要注意運(yùn)用科學(xué)方法。理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然

規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示，其中有一個(gè)是經(jīng)

驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。

①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高Q

度

②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上第1題

另一個(gè)斜面

③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度

④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)

請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列（只要寫序號(hào)即可）在上述的設(shè)想步

驟中,有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論。下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是（）

A.①是事實(shí)，②③④是推論B.②是事實(shí)，①③④是推論

C.③是事實(shí)，①②④是推論D.④是事實(shí)，①②③是推論

2、科技館中有一個(gè)展品，如圖所示，在較暗處有一個(gè)不斷均勻滴水的龍頭，在一Q=^

種特殊的燈光照射下，可觀察到一個(gè)個(gè)下落的水滴，緩緩調(diào)節(jié)水滴下落的時(shí)間間隔到

An

適當(dāng)狀況，可看到一種奇特現(xiàn)象，水滴似乎不在落下，而有如固定在圖中A、B、C、D06

四個(gè)位置不動(dòng)一般。

請(qǐng)問實(shí)際上水滴是下是在繼續(xù)下滴？這種特殊的照射燈有什么特點(diǎn)？能不能通過圖中標(biāo)尺定量地說明

這個(gè)燈的特點(diǎn)？

提示：題設(shè)“在較暗處”，表明能提供照明的只有這一種特殊的光源。通常水滴下落加速度為g,速度變

化很快，人眼看不清下落的水滴”的現(xiàn)象。只有燈光間歇照明的情況下，水滴又是均勻滴出的，才有可能

觀察到上述現(xiàn)象。也就是說當(dāng)燈光閃亮瞬間，恰好有一個(gè)水滴到達(dá)空間同一位置，才能感覺到該位置有一

個(gè)似乎是靜止的水滴。

3、有兩個(gè)人要把質(zhì)量m=1000kg的貨物裝進(jìn)離地h=lm高的卡車車廂內(nèi)。他們找來L=5m的斜面，但沒

有其它任何工具可用。假設(shè)貨物在水平地面上和此斜面上滑動(dòng)時(shí)所受摩擦阻力恒為貨物重力的0.12倍，

兩個(gè)人的最大推力各為800N。

（1）通過分析說明倆人能否將貨物直接推進(jìn)車廂？

（2）請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)可行的方案，并詳細(xì)證明之。（g取10m/s?）

4、在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖

所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于

緊靠槽口處.使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞

到木板并在白紙上留下痕跡力；將木板向遠(yuǎn)離糟口平移距離X,

再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得

到痕跡8：又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再?gòu)男辈凵?/p>

緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C.若測(cè)得木板每次移動(dòng)距

離A=10.00cm,A■,6間距離弘=4.78cm,B、C間距離

y2=14.82cm.(g取lOm/s')

①根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量得小球初速度為

v0=（用題中所給字母表示）。

②小球初速度的測(cè)量值為m/s。

5、某校物理興趣小組設(shè)計(jì)一個(gè)玻璃管測(cè)力計(jì)：橫截面積Sn.OOcn?的一端封閉、一端開口的玻璃管內(nèi)，

一個(gè)很薄的輕質(zhì)活塞封閉了一定量的空氣，活塞連結(jié)一個(gè)秤鉤。將測(cè)力計(jì)開口向下豎直懸掛，下端秤鉤掛

上祛碼，如圖所示?，F(xiàn)將不同質(zhì)量的祛碼m掛在秤鉤上，穩(wěn)定后用刻度尺測(cè)量出活塞與管頂之間的距離L,

在實(shí)驗(yàn)過程中，氣體的溫度保持不變，四次實(shí)驗(yàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下面的表格上：

次數(shù)1234

m/Kg0.0000.1000.250

L/cm2.002.223.36

（1）通過計(jì)算，將數(shù)據(jù)填入表內(nèi)兩個(gè)空白處。實(shí)驗(yàn)時(shí)大氣壓強(qiáng)P產(chǎn)

帕。（g取lO.Om/d,結(jié)果保留三位有效數(shù)字）產(chǎn)工

⑵在玻璃管測(cè)力計(jì)上L=4.00cm處應(yīng)標(biāo)上所測(cè)作用力大小F=-----------N.空

氣柱長(zhǎng)度L隨加在秤鉤上作用力F變化而（填：均勻，不均勻）變化。

h

第5題

(3)通過實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)用玻璃管測(cè)力計(jì)來測(cè)力，還存在一些不足之處，其中主要的不足之處

①:

②_____________________________________________________________________________________________

6、口香糖的生產(chǎn)已有很久的歷史，咀嚼口香糖有很多益處，但其殘留物也會(huì)帶來污染，為了研究口

香糖粘附力與溫度的關(guān)系，一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)，測(cè)定了不同溫度下除去糖分的口香糖與磁磚地面的粘附力,

得到了如圖所示的一組數(shù)據(jù)：

(1)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在圖中繪制出粘附力F隨溫度的變化圖線。

(2)根據(jù)數(shù)據(jù)和得到的圖線，可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？

7、將一個(gè)動(dòng)力傳感器接到計(jì)算機(jī)上，我們就可以測(cè)量快速變化的

力.圖中所示就是用這種方法測(cè)得的某小滑塊在半球形碗內(nèi)的豎直平面內(nèi)

來回滑動(dòng)時(shí)、對(duì)碗的壓力隨時(shí)間變化的曲線.請(qǐng)分析小滑塊的運(yùn)動(dòng)并從這

根曲線獲取的各種信息，你能對(duì)小滑塊本身及其運(yùn)動(dòng)做出哪些推論和判

斷？要求陳述得出這些信息以及推論和判斷的論證過程.

第7題

8、設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來研究輕彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量之間

的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿

著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕彈簧，其左端固定，右端與一質(zhì)量為

m的小鋼球接觸。當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小球恰好在桌子邊緣；

(2)如圖所示，讓小球向左壓縮彈簧一段距離后，由靜止釋放，使

小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行后落到水平地面，水平射程為s；

測(cè)出彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的小球飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

彈簧長(zhǎng)度壓縮量(cm)1.001.502.002.503.003.50

小球飛行水平距離(m)1.011.502.012.483.013.50

試(1)：推導(dǎo)彈簧的彈性勢(shì)能瑞與小球質(zhì)量叭桌面離地的高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式。

(2)猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能球與彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x之間的關(guān)系。

9、某班同學(xué)分組利用手頭現(xiàn)有的各類線、擺球(直徑約為2cm左右)等材料研究擺的運(yùn)動(dòng)，一組是

先測(cè)量了擺的運(yùn)動(dòng)周期，然后利用單擺周期公式計(jì)算得到L。；另一組是用刻度尺測(cè)量得到的線的長(zhǎng)度L,

兩組數(shù)據(jù)記錄如下表所示：

L/cm54.158.063.767.374.578.182.986.589.291.494.498.6

L/cm53.056.862.466.269.576.881.682.088.190.289.197.5

（1）比較此表的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)：每次測(cè)得的L。與L值，始終存在L。L情況；其中大部分

相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)相差不大，產(chǎn)生這一差異的主要原因是

（2）表格中少數(shù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)差異較大，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是,

（3）由此，我們可以推斷要使L。與L很接近，這個(gè)擺和擺的運(yùn)動(dòng)應(yīng)滿足的條件。

10、為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在木塊A和木板B上貼上

待測(cè)的紙，B板水平固定，砂桶通過細(xì)線與A相連，調(diào)節(jié)砂桶中砂的多少，使A勻速向左運(yùn)動(dòng)，測(cè)出砂桶

和砂的總質(zhì)量m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M,則U=m/M?

（1）該同學(xué)為什么要把紙貼在木塊上而不直接測(cè)量?jī)蓮埣堥g的滑動(dòng)摩擦力？（2）在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保

證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，請(qǐng)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)作一改進(jìn)來解決這一困難（可根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案添加實(shí)

驗(yàn)器材）。___________——

A

B~~1

第io題

11、甲、乙、丙三位同學(xué)對(duì)飛機(jī)如何獲得向前推進(jìn)的作用力，為何能由地面起飛升空，并且能在天空

中飛行，不致墜落，各有不同的主張。

對(duì)于飛機(jī)如何獲得向前推進(jìn)的作用力或加速度，甲認(rèn)為：起落架上的輪子必須轉(zhuǎn)動(dòng)，在地面跑道施加

給輪胎的摩擦力推動(dòng)下，飛機(jī)才能獲得前進(jìn)的加速度；乙則認(rèn)為：飛機(jī)的螺旋槳或渦輪機(jī)必須轉(zhuǎn)動(dòng)，將周

圍空氣吹向飛機(jī)后方，在空氣的反作用力推動(dòng)下，飛機(jī)才能獲得前進(jìn)的加速度；丙則認(rèn)為：不論飛機(jī)的引

擎周圍有無空氣，均能使其燃料迅速燃燒，當(dāng)廢氣向后噴出時(shí)，飛機(jī)獲得反作用力，因此能向前加速。至

于飛機(jī)為何能由地面起飛升空，而在空中時(shí)，為何又能維持飛行高度，不會(huì)墜落，甲和乙都認(rèn)為是由于飛

機(jī)前進(jìn)時(shí)，流過機(jī)翼上方與下方的空氣速率不同，使機(jī)翼下方的力較大。因此，當(dāng)飛機(jī)沿水平方向快速前

進(jìn)時(shí)，機(jī)翼上方與下方受到的壓力不同，可以產(chǎn)生豎直向上的作用力（稱為升力），以克服重力，飛機(jī)因

而得以升空，并在空中保持飛行高度，不致墜落。丙則認(rèn)為：飛機(jī)依靠向前的推進(jìn)力，就能起飛升空，并

改變飛行方向，進(jìn)入一定的軌道，在重力作用下繞著地球飛行。依據(jù)以上所述，回答以下各題：

（1）對(duì)飛機(jī)如何獲得向前的推進(jìn)力，三位學(xué)生提出的主張，分別與汽車、輪船、火箭前進(jìn)時(shí)使用的原理

類似。下表中最適合用來說明這三種原理與學(xué)生主張間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的是（）。

ABCDEF

汽車甲乙甲丙丙乙

輪船乙甲內(nèi)甲乙內(nèi)

火箭丙丙乙乙甲甲

（2）考慮飛機(jī)在近乎為真空的太陽(yáng)中航行的可能性。下列選項(xiàng)中的學(xué)生，其所提出的飛機(jī)飛行原理不能

用于太空航行的是（）。

A.甲、乙、丙B.甲、乙C.甲、丙D.甲E.乙

（3）如果飛機(jī)依照三位學(xué)生主張的方式，下列選項(xiàng)中正確的是（）。

須有加速跑道才能升空升空后即沒有向前推進(jìn)力

A甲、乙、丙甲、乙

B甲、乙甲

C甲、乙乙、丙

D甲甲、乙

（4）甲、乙兩學(xué)生的主張飛機(jī)的升力來自機(jī)翼上、下方的空氣的壓力差，而根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理，在穩(wěn)

定的氣流中，流速愈快的地方，氣體的壓力愈小。如果飛機(jī)由水平地面起飛或在大氣中飛行時(shí)，流經(jīng)機(jī)翼

的空氣可視為穩(wěn)定的氣流，則依據(jù)甲、乙兩學(xué)生的主張，下列敘述中正確的是(

A、飛機(jī)的飛行高度固定時(shí)，機(jī)翼下方的空氣流速一定比機(jī)翼止方為大

B,飛機(jī)要離地升空時(shí)，機(jī)翼下方的空氣流速必須比機(jī)翼上方為大

C、飛機(jī)要離地升空時(shí)，機(jī)翼上方與下方的空氣流速必須相等

D,機(jī)翼上方與下方的空氣流速相等時(shí)，飛機(jī)的飛行高度會(huì)下降

12、探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的

大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能笈與角速度。的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)

驗(yàn)方法進(jìn)行探索：先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度。，然后

讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂

輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)〃，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)

驗(yàn)測(cè)得的幾組。和〃如下表所示：

g/rad?s-10.51234

n5.02080180320

&/J

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm,轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/mN。

第12題

(1)計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。

(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能笈與角速度。的關(guān)系式為。

(3)若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s,則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為rad/s。

*13、自動(dòng)稱米機(jī)已在許多大糧店廣泛使用，其原理圖如圖所示.買者認(rèn)為:

因?yàn)槊琢髀涞饺萜髦袝r(shí)有向下的沖力而不劃算；賣者認(rèn)為：當(dāng)預(yù)定米的質(zhì)量數(shù)滿

足時(shí)，自動(dòng)裝置即該切斷米流，此時(shí)尚有一些米仍在空中，這些米是多給買者的。

因而雙方爭(zhēng)執(zhí)起來，究竟哪一方說得對(duì)而劃算呢?試說明理由。

第3題

*14、在科學(xué)探究活動(dòng)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)。下面的表格中的數(shù)

據(jù)分別是兩組同學(xué)在物體作直線運(yùn)動(dòng)過程中測(cè)得的位移s和時(shí)間t的數(shù)據(jù)記錄。

物體運(yùn)所測(cè)的測(cè)量次數(shù)

動(dòng)的起物理量12345

止點(diǎn)

A—B時(shí)間0.551.091.672.232.74

t(s)

位移0.250.510.751.001.26

s(m)

C—D時(shí)間0.891.241.521.761.97

t(s)

位移0.250.500.751.001.25

s(m)

請(qǐng)你對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，寫出你分析處理數(shù)據(jù)的方法、過程。并分別

得出物體從A-B和CfD的過程中S隨t變化的規(guī)律。

(1)你選擇的處理數(shù)據(jù)的方法是公式計(jì)算法還是描點(diǎn)作圖法？

(2)若選擇公式計(jì)算法，請(qǐng)寫出所用公式及計(jì)算分析過程；若選擇描點(diǎn)作圖法，

則在下列網(wǎng)格圖上作圖并敘述你作圖分析的過程。

（3）通過上述處理，你認(rèn)為物體

從A-B的過程中S隨t變化的規(guī)律是：

從CfD的過程中S隨t變化的規(guī)律是：

探索性實(shí)驗(yàn)

力、熱探索性實(shí)驗(yàn)

例1、解析：⑴根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點(diǎn)，基本上在同一條直線上?？梢耘卸‵和L間是一

次函數(shù)關(guān)系。畫一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻地分布在直線兩側(cè)。該

圖線跟橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示彈簧的原長(zhǎng)。

⑵圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長(zhǎng)量大小成正比。由/=竺可得k=25N/m。

Ar

例2、5.2.0；1.5

例3、5m/s2,1.39m/s分析：該實(shí)驗(yàn)是對(duì)"測(cè)定勻變速直線運(yùn)

動(dòng)的加速度"學(xué)生實(shí)驗(yàn)的翻新和拓展。只是該題將原實(shí)驗(yàn)中用鉤碼拖

動(dòng)小車在水平木板上運(yùn)動(dòng)的情景，翻新為卷簾窗在豎直面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)；

將原實(shí)驗(yàn)中小車的勻加速運(yùn)動(dòng)拓展為卷簾窗上移過程中的加速、勻

速和減速過程.試題要求根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，將卷簾窗在各

間距內(nèi)的平均速度近似地作為該間距中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，給出卷

簾窗運(yùn)動(dòng)的y-t圖線，并進(jìn)一步求出卷簾窗在AD段（勻加速階

段）的加速度和AK段（全過程）的平均速度。v—t圖線不難由

求得的速度值一一描點(diǎn)繪出；由v—t圖線中AD段對(duì)應(yīng)圖線的斜

率或根據(jù)2=4$/12,可求得aAD；由AK段的總長(zhǎng)度和對(duì)應(yīng)的總

時(shí)間，可求得VAK。

點(diǎn)評(píng)：本題實(shí)驗(yàn)情景新穎，緊密貼近生活實(shí)際，很有現(xiàn)實(shí)意義。

這道題主要考查考生的實(shí)驗(yàn)遷移能力和用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能

力。

例4

FG

例4、解析：(1)k=~=—=500N/m.

xx

(2)金屬塊剛好能沿斜面勻速下滑，則有mgsin9=umgcos0,即得金屬塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)口=tan

0=h/L=0.25o

(3)根據(jù)能量守恒E產(chǎn)uGs算出和s對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能氏也填入表中；再計(jì)算一的對(duì)應(yīng)值，并填入表中。

在下圖的坐標(biāo)系中作出E.-/的圖線，根據(jù)圖線求得E0和X?間的關(guān)系式為E.=250X2,即符合猜想E『kx72。

mg

例5、(1)鋼球先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)(2)k

4s/

*例6、解析：(1)如圖(2)1/2(3)水深為y的小孔射出的水平kF

距離為:2jgy(”—y)討論得出。

課堂反饋

1、10,1,

2、(1)1.50(2)1.20

*3、解析：(1)螺旋測(cè)微器(或游標(biāo)卡尺)

(2)在750mm刻度線以內(nèi)，鋁球做勻速運(yùn)動(dòng)。

(3)作出V-產(chǎn)的圖像，由圖像的斜率求粘滯系數(shù)(或先由不同直

例6

徑鋁球?qū)?yīng)的收尾速度用公式求出粘滯系數(shù)，再求平均值)

達(dá)標(biāo)訓(xùn)練

1、解析：②、③、①、④，Bo

2、解析：實(shí)際上水滴在不斷繼續(xù)下滴，照明光源是一種間歇發(fā)光的光源。當(dāng)龍頭中每產(chǎn)生一個(gè)水滴

時(shí)，恰好閃光一次；當(dāng)再一次閃光時(shí)第一個(gè)水滴就從A點(diǎn)抵達(dá)B點(diǎn)，第3次閃光時(shí)第一個(gè)水滴到達(dá)C點(diǎn)，

第4次閃光時(shí)第一個(gè)水滴到達(dá)了D點(diǎn)。而此時(shí)A、B、C、D各點(diǎn)也均勻有水滴。水滴運(yùn)動(dòng)時(shí)燈不亮，觀察

者看不到，看到的只是在固定的位置。由于自由落體在相同時(shí)間的位移比是1：3：5,所以圖中各水滴處

在10cm、40cm和90cm位置處。可以算出

t=(2h/g產(chǎn)=0.42s,則每一段時(shí)間間隔僅=0.145,這表明頻閃燈的時(shí)間間隔是0.14s。

水滴產(chǎn)生的時(shí)間間隔略大于上述時(shí)間時(shí)，下一次閃光時(shí)刻水滴的位置在原位置的上方，且每一次閃光

都比原位高一些，看上去水滴在向上緩緩移動(dòng)，稱為不同步上移，反之則呈現(xiàn)不同步下移現(xiàn)象。

3、解析：(1)兩人最大推力Fm=2F=1600N........①

貨物受摩擦力/=0.12G=120N........②

力

貨物沿斜面向下的分力q=mgsin。=%8工=2000N.......③

FF

因?yàn)?n<f+x........④故兩人不可能直接將貨推上車廂........⑤

(2)因Fm牙，因此在水平地面上可使貨物加速運(yùn)動(dòng).......⑥

從而使其在水平面上獲得一定速度(動(dòng)能)，即可勻減速滑到斜面頂端.......⑦

設(shè)貨物在水平面上滑動(dòng)位移為s,由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：

F,n-f=ma、........⑧到斜面底端時(shí)速度v-J2als.......⑨

設(shè)貨物在斜面上勻減速的加速度為。2,有/r+/-Fm=77Kz2……⑩

要使貨物剛好滑到頂端，有八聲1

由以上各式解出s="=(￡+/_”.......?

qpm-f

5

5、(1)n?4=0.409kgL3=2.66cmPo=l.OlX10Pa_

(2)5.05牛;不均勻o

⑶①測(cè)量力的大小隨環(huán)境溫度的變化而變化；

②測(cè)量力的大小隨外界大氣壓強(qiáng)的變化而變化。

6、解析：(1)如圖(無論曲線或折線，只要形狀大體正確就可)

(2)除去糖分的口香糖與磁磚地面的粘附力，隨溫度的變化而變化。當(dāng)溫度從0°C升高時(shí)，粘附力逐

漸增大：溫度為37℃,粘附力達(dá)最大；然后隨溫度的升高粘附力逐漸減小。

7、解析：①小球質(zhì)量加=63g；②由于振幅很大，小滑塊在碗中近似做周期性振動(dòng)，但不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；

③振動(dòng)周期6=2.0s；④由于最大偏角在逐漸減小，小滑塊是做阻尼振動(dòng)，表明小滑塊運(yùn)動(dòng)中受到來自摩

擦、空氣等的阻力作用.

2

8^解析：(1)EP=(mgs)/4h;

⑵由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得彈簧長(zhǎng)度的壓縮量x正比于小球飛行的水平距離s,由(1)式可得Ep8s2,所以