2020高考物理二輪復習題型專項練4實驗題專練(含解析)

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實驗題專練(1)

1.(2019山東濟南模擬)為了考據(jù)動量守恒定律(研究碰撞中的不變量),某同學采用了兩個材質(zhì)相同、體積

不等的立方體滑塊A和B,按下述步驟進行實驗:

步驟1:在A、B的相撞面分別裝上橡皮泥,以便二者相撞今后能夠立刻結為整體;

步驟2:安裝好實驗裝置如圖甲,鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽,右端是長直水平槽。傾斜槽和水平槽由一

小段圓弧連接,軌道槽被固定在水平桌面上,在軌道槽的側面與軌道等高且合適遠處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機;

步驟3:讓滑塊B靜置于水平槽的某處,滑塊A從斜槽某處靜止釋放,同時開始頻閃拍攝,直到A、B停止

運動,獲取一幅多次曝光的數(shù)碼照片;

步驟4:多次重復步驟3,獲取多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出來,將刻度尺緊靠照片放置,如圖

乙所示。

甲

乙

(1)由圖分析可知,滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的地址。

①在P5、P6之間

②在P6處

③在P6、P7之間

(2)為了研究碰撞中動量可否守恒,需要直接測量或讀取的物理量是。

①A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1和m2

②滑塊A釋放時距桌面的高度

③頻閃照相的周期

1

④照片尺寸和實質(zhì)尺寸的比率

⑤照片上測得的s45、s56和s67、s78

⑥照片上測得的s34、s45、s56和s67、s78、s89

⑦滑塊與水平槽間的動摩擦因數(shù)

寫出考據(jù)動量守恒的表達式。

答案(1)②

(2)①⑥m1(s45+2s56-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)

分析(1)由圖可知s12=3.00cm,s23=2.80cm,s=2.60cm,s45=2.40cm,s56=2.20cm,s67=1.60cm,s7834cm,s89。依照勻變速直線運動的特點可知A、B相撞的地址在P6處。

為了研究A、B相撞前后動量可否守恒,就要獲取碰撞前后的動量,因此要測量A、B兩個滑塊的質(zhì)量??34+??45m1、m2和碰撞前后的速度。設照相機拍攝時間間隔為T,則P4處的速度為v4=,P5處的速度為2??

??+??+??6??+2-??v=??4,因此A、B碰撞前A在P處的速度為v=45??;同理可得碰撞后AB在P處52??52662??6的速度為v6'=2??+2-??m1v6=(m1+m2)v6',整理得m1(s45+2s56-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)。67??7889。若動量守恒則有2??

因此需要測量或讀取的物理量是①⑥。

2.(2019四川第二次“聯(lián)測促改”)某同學為研究橡皮筋伸長與所受拉力的關系,做了以下實驗:

①以下列圖,將白紙固定在制圖板上,橡皮筋一端固定在O點,另一端A系一小段輕繩(帶繩結);將制圖

板豎直固定在鐵架臺上。

②將質(zhì)量為m=100g的鉤碼掛在繩結上,靜止時描下橡皮筋下端點的地址A0;用水平力拉A點,使A點在

新的地址靜止,描下此時橡皮筋下端點的地址A1;漸漸增大水平力,重復5次。

2

③取下制圖板,量出A1、A2、各點到O的距離l1、l2、量出各次橡皮筋與OA0之間的夾角α1、

α2、

④在坐標紙上作出1-l的圖像如圖。cos??

完成以下填空:

(1)已知重力加速度為g,當橡皮筋與OA0間的夾角為α時,橡皮筋所受的拉力大小為(用g、m、

α表示)。

(2)取g=10m/s2,由圖可得橡皮筋的勁度系數(shù)k=N/m,橡皮筋的原長l0=m。答案(1)????cos??(1)橡皮筋拉力沿豎直方向的分力大小等于鉤碼重力,Fcosα=mg,F=????分析cos??。(2)依照胡克定律,F=k(l-l),F=????1??????0,斜率為