專題25力學(xué)實驗（原卷版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)培優(yōu)練新高考通

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁專題25力學(xué)實驗TOC\o"1-1"\h\u一、探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗 2二、探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系 3三、驗證力的平行四邊形定則的 5四、驗證加速度與力成正比的實驗 8五、研究物體平拋運動實驗 10六、探究功與物體速度變化的實驗 13七、探究動能定理的實驗 15八、驗證機械能守恒定律的實驗 17九、驗證動量守恒定律的實驗 18十、用單擺測重力加速度的實驗 21專題一探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗1．（2023·全國·高考真題）某同學(xué)利用如圖（a）所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。

（1）已知打出圖（b）中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s．以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移填到表中，小車發(fā)生對應(yīng)位移和平均速度分別為和，表中cm，。

位移區(qū)間ABACADAEAF6.6014.6034.9047.3066.073.087.394.6（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度隨時間的變化關(guān)系，如圖（c）所示。在答題卡上的圖中補全實驗點。

（3）從實驗結(jié)果可知，小車運動的圖線可視為一條直線，此直線用方程表示，其中，cm/s。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（4）根據(jù)（3）中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小，小車的加速度大小。（結(jié)果用字母k、b表示）2．（2023·浙江·高考真題）在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，實驗裝置如圖1所示。①需要的實驗操作有（多選）；A．調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與軌道平行B．傾斜軌道以補償阻力C．小車靠近打點計時器靜止釋放D．先接通電源再釋放小車②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶，截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點0、1、2、3、4為計數(shù)點，則計數(shù)點1的讀數(shù)為。已知打點計時器所用交流電源的頻率為，則打計數(shù)點2時小車的速度大小為：（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。專題二探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系3．（2023·浙江·高考真題）如圖所示，某同學(xué)把A、B兩根不同的彈簧串接豎直懸掛，探究A、B彈簧彈力與伸長量的關(guān)系。在B彈簧下端依次掛上質(zhì)量為m的鉤碼，靜止時指針?biāo)缚潭?、的?shù)據(jù)如表。鉤碼個數(shù)012…xA/cm7.758.539.30…xB/cm16.4518.5220.60…鉤碼個數(shù)為1時，彈簧A的伸長量=cm，彈簧B的伸長量=cm，兩根彈簧彈性勢能的增加量mg(+)（選填“=”、“<”或“>”）。4．（2022·湖南·高考真題）小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實驗步驟如下：（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量/枚510152025長度10.5112.0213.5415.0516.56（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點，繪制圖線；（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖（c）所示，此時橡皮筋的長度為；（5）由上述數(shù)據(jù)計算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。專題三驗證力的平行四邊形定則的5．（2024·海南·高考真題）為驗證兩個互成角度的力的合成規(guī)律，某組同學(xué)用兩個彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細(xì)線和圖釘?shù)绕鞑模凑杖缦聦嶒灢襟E完成實驗：（Ⅰ）用圖釘將白紙固定在水平木板上；（Ⅱ）如圖（d）（e）所示，橡皮條的一端固定在木板上的G點，另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán)，將兩細(xì)線系在小圓環(huán)上，細(xì)線另一端系在彈簧測力計上，用兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)到某位置，并標(biāo)記圓環(huán)的圓心位置為O點，拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點，大小分別為F1=3.60N、F2=2.90N；拉力F1和F2，改用一個彈簧測力計拉動小圓環(huán)，使其圓心到O點，在拉力F的方向上標(biāo)記P3點，拉力的大小為F=5.60N請完成下列問題：(1)在圖（e）中按照給定的標(biāo)度畫出F1、F2和F的圖示，然后按平行四邊形定則畫出F1、F2的合力F′。(2)比較F和F′，寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點原因6．（2023·全國·高考真題）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中使用的器材有：木板、白紙、兩個標(biāo)準(zhǔn)彈簧測力計、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、刻度尺、鉛筆、細(xì)線和圖釘若干。完成下列實驗步驟：①用圖釘將白紙固定在水平木板上。②將橡皮條的一端固定在木板上，另一端系在輕質(zhì)小圓環(huán)上。將兩細(xì)線也系在小圓環(huán)上，它們的另一端均掛上測力計。用互成一定角度、方向平行于木板、大小適當(dāng)?shù)牧瓌觾蓚€測力計，小圓環(huán)停止時由兩個測力計的示數(shù)得到兩拉力和的大小，并。（多選，填正確答案標(biāo)號）A．用刻度尺量出橡皮條的長度B．用刻度尺量出兩細(xì)線的長度C．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出小圓環(huán)的位置D．用鉛筆在白紙上標(biāo)記出兩細(xì)線的方向③撤掉一個測力計，用另一個測力計把小圓環(huán)拉到，由測力計的示數(shù)得到拉力的大小，沿細(xì)線標(biāo)記此時的方向。④選擇合適標(biāo)度，由步驟②的結(jié)果在白紙上根據(jù)力的平行四邊形定則作和的合成圖，得出合力的大小和方向；按同一標(biāo)度在白紙上畫出力的圖示。⑤比較和的，從而判斷本次實驗是否驗證了力的平行四邊形定則。7．（2022·浙江·高考真題）（1）①“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖1所示，長木板水平放置，細(xì)繩與長木板平行。圖2是打出紙帶的一部分，以計數(shù)點O為位移測量起點和計時起點，則打計數(shù)點B時小車位移大小為cm。由圖3中小車運動的數(shù)據(jù)點，求得加速度為m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。②利用圖1裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，需調(diào)整的是。A．換成質(zhì)量更小的小車

B．調(diào)整長木板的傾斜程度C．把鉤碼更換成砝碼盤和砝碼

D．改變連接小車的細(xì)繩與長木板的夾角（2）“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖4所示，在該實驗中，①下列說法正確的是；A．拉著細(xì)繩套的兩只彈簧秤，穩(wěn)定后讀數(shù)應(yīng)相同

B．在已記錄結(jié)點位置的情況下，確定一個拉力的方向需要再選擇相距較遠(yuǎn)的兩點C．測量時彈簧秤外殼與木板之間不能存在摩擦D．測量時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板②若只有一只彈簧秤，為了完成該實驗至少需要（選填“2”、“3”或“4”）次把橡皮條結(jié)點拉到O點。專題四驗證加速度與力成正比的實驗8．（2024·天津·高考真題）某同學(xué)用圖示裝置探究加速度與力的關(guān)系。(1)為補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力，調(diào)節(jié)木板傾角，使小車在不掛槽碼時運動，并打出紙帶進(jìn)行檢驗，下圖中能表明補償阻力恰當(dāng)?shù)氖莀________；A． B．C． D．(2)某次實驗得到一條紙帶，部分計數(shù)點如下圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出），測得。已知打點計時器所接交流電源頻率為，則小車的加速度（要求充分利用測量數(shù)據(jù)，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)該同學(xué)將一個可以直接測出繩子拉力的傳感器安裝在小車上，小車和傳感器總質(zhì)量為。按要求補償阻力后，該同學(xué)共進(jìn)行了四次實驗，懸掛的槽碼質(zhì)量依次為處理數(shù)據(jù)時，用兩種方式得到小車（含傳感器）受到的合力，一種將槽碼所受重力當(dāng)作合力、另一種將傳感器示數(shù)當(dāng)作合力，則這兩種方式得到的合力差異最大時，槽碼質(zhì)量為g。9．（2024·甘肅·高考真題）用圖1所示實驗裝置探究外力一定時加速度與質(zhì)量的關(guān)系。(1)以下操作正確的是______（單選，填正確答案標(biāo)號）。A．使小車質(zhì)量遠(yuǎn)小于槽碼質(zhì)量 B．調(diào)整墊塊位置以補償阻力C．補償阻力時移去打點計時器和紙帶 D．釋放小車后立即打開打點計時器(2)保持槽碼質(zhì)量不變，改變小車上砝碼的質(zhì)量，得到一系列打點紙帶。其中一條紙帶的計數(shù)點如圖2所示，相鄰兩點之間的距離分別為，時間間隔均為T。下列加速度算式中，最優(yōu)的是______（單選，填正確答案標(biāo)號）。A．B．C．D．(3)以小車和砝碼的總質(zhì)量M為橫坐標(biāo)，加速度的倒數(shù)為縱坐標(biāo)，甲、乙兩組同學(xué)分別得到的圖像如圖3所示。由圖可知，在所受外力一定的條件下，a與M成（填“正比”或“反比”）；甲組所用的（填“小車”、“砝碼”或“槽碼”）質(zhì)量比乙組的更大。10．（2024·廣東·高考真題）下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個必做實驗的部分步驟，請完成實驗操作和計算。(1)圖甲是“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置示意圖。圖中木板右端墊高的目的是。圖乙是實驗得到紙帶的一部分，每相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出。相鄰計數(shù)點的間距已在圖中給出。打點計時器電源頻率為50Hz，則小車的加速度大小為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。(2)在“長度的測量及其測量工具的選用”實驗中，某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測量一例柱體的長度，示數(shù)如圖丙所示，圖丁為局部放大圖，讀數(shù)為cm。(3)在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗調(diào)節(jié)過程中，在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可調(diào)節(jié)。打開并調(diào)節(jié)。使光束沿遮光筒的軸線把光屏照亮。取下光屏，裝上單縫、雙縫和測量頭。調(diào)節(jié)測量頭，并緩慢調(diào)節(jié)單縫的角度直到目鏡中觀察到。專題五研究物體平拋運動實驗11．（2024·河北·高考真題）圖1為探究平拋運動特點的裝置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐標(biāo)紙的背板處于豎直面內(nèi)，鋼球在斜槽中從某一高度滾下，從末端飛出，落在傾斜的擋板上擠壓復(fù)寫紙，在坐標(biāo)紙上留下印跡．某同學(xué)利用此裝置通過多次釋放鋼球，得到了如圖2所示的印跡，坐標(biāo)紙的y軸對應(yīng)豎直方向，坐標(biāo)原點對應(yīng)平拋起點．①每次由靜止釋放鋼球時，鋼球在斜槽上的高度（填“相同”或“不同”）。②在坐標(biāo)紙中描繪出鋼球做平拋運動的軌跡。③根據(jù)軌跡，求得鋼球做平拋運動的初速度大小為（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為,保留2位有效數(shù)字）。12．（2023·北京·高考真題）用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運動的特點。（1）關(guān)于實驗，下列做法正確的是（填選項前的字母）。A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球

B．借助重垂線確定豎直方向C．先拋出小球，再打開頻閃儀

D．水平拋出小球（2）圖1所示的實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運動過程。圖2為某次實驗的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做運動；根據(jù)，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。

（3）某同學(xué)使小球從高度為的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運動（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運動的個位置。（4）某同學(xué)實驗時忘了標(biāo)記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點，沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，并測量出另外兩個位置的坐標(biāo)值、，如圖3所示。根據(jù)平拋運動規(guī)律，利用運動的合成與分解的方法，可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為。

13．（2023·浙江·高考真題）在“探究平拋運動的特點”實驗中

（1）用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說法正確的是。A．只能探究平拋運動水平分運動的特點B．需改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實驗C．能同時探究平拋運動水平、豎直分運動的特點（2）用圖2裝置進(jìn)行實驗，下列說法正確的是。A．斜槽軌道M必須光滑且其末端水平B．上下調(diào)節(jié)擋板N時必須每次等間距移動C．小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下（3）用圖3裝置進(jìn)行實驗，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時的點跡。實驗時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點跡0，將擋板依次水平向右移動x，重復(fù)實驗，擋板上留下點跡1、2、3、4。以點跡0為坐標(biāo)原點，豎直向下建立坐標(biāo)軸y，各點跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。測得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度v0為。A．

B．

C．

D．專題六探究功與物體速度變化的實驗14．（2021·浙江·高考真題）用如圖所示裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗。裝有砝碼的盤用繞過滑輪的細(xì)線牽引小車，盤和砝碼的重力可當(dāng)作牽引力。小車運動的位移和速度可以由打點紙帶測出，以小車為研究對象，改變砝碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。①關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是；A．需要補償小車受到阻力的影響B(tài)．該實驗裝置可以“驗證機械能守恒定律”C．需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與長木板平行D．需要滿足盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量②如圖2所示是兩條紙帶，實驗時打出的應(yīng)是第條（填寫“I”或“II”）紙帶；③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的W-v2圖象是一條過原點的直線，據(jù)此圖象（填“能”或“不能”）求出小車的質(zhì)量。15．（2024·四川瀘州·二模）某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置，探究滑塊所受合外力做的功與其動能變化量間的關(guān)系。細(xì)繩的一端連接上力傳感器后系在天花板上，另一端通過滑輪系上帶有遮光條的重物，重物正下方有A、B兩個光電門。實驗主要步驟如下：①測量滑塊（帶滑輪）的總質(zhì)量m，遮光條的寬度d，光電門A、B之間的高度h；②墊高木板一端，使得滑塊恰能在傾斜木板上做勻速直線運動；③按圖正確連接器材，使兩細(xì)繩與傾斜木板平行；④由靜止釋放重物，滑塊將在細(xì)繩拉動下運動，記錄力傳感器的示數(shù)F及遮光條經(jīng)過光電門A、B的擋光時間、。(1)關(guān)于該實驗，要達(dá)到實驗?zāi)康?，下列說法正確的是___________。A．該實驗不需要重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量B．重復(fù)多次實驗時每次需要從同一位置靜止釋放重物C．該實驗需要測量重物（含遮光條）的質(zhì)量(2)通過光電門A、B時，重物（含遮光條）的速度大小，。(3)重物從A點運動到B點過程中，合外力對滑塊做功的表達(dá)式為?；瑝K動能變化量的表達(dá)式為，發(fā)現(xiàn)在誤差范圍內(nèi)二者相等，即可得到滑塊所受合外力做的功與其動能變化量之間的關(guān)系。[（2）（3）問中均用題中所給已知量表示]。16．（2024·廣西·二模）如圖甲是“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，其中打點計時器所用交流電的頻率為50Hz。當(dāng)質(zhì)量為0.10kg的小車，在1條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W。(1)關(guān)于該實驗，（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。(2)當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次……實驗時，由于每次實驗中橡皮筋的拉伸長度相同，因此第2次、第3次……實驗中，橡皮筋對小車做的功分別為、、……，每次實驗中小車獲得的最大速度可由打點計時器所打出的紙帶求出。(3)圖乙為某次用1條橡皮筋實驗打出的紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點間的距離分別為，，，，則小車獲得的最大速度為m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）專題七探究動能定理的實驗17．（2021·河北·高考真題）某同學(xué)利用圖1中的實驗裝置探究機械能變化量與力做功的關(guān)系，所用器材有：一端帶滑輪的長木板、輕細(xì)繩、的鉤碼若干、光電門2個、數(shù)字計時器、帶遮光條的滑塊（質(zhì)量為，其上可放鉤碼）、刻度尺，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，實驗操作步驟如下：①安裝器材，調(diào)整兩個光電門距離為，輕細(xì)繩下端懸掛4個鉤碼，如圖1所示；②接通電源，釋放滑塊，分別記錄遮光條通過兩個光電門的時間，并計算出滑塊通過兩個光電門的速度；③保持最下端懸掛4個鉤碼不變，在滑塊上依次增加一個鉤碼，記錄滑塊上所載鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上述步驟；④完成5次測量后，計算出每次實驗中滑塊及所載鉤碼的總質(zhì)量M、系統(tǒng)（包含滑塊、滑塊所載鉤碼和輕細(xì)繩懸掛鉤碼）總動能的增加量及系統(tǒng)總機械能的減少量，結(jié)果如下表所示：0.2000.2500.3000.3500.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.4900.6860.785回答下列問題：（1）實驗中輕細(xì)繩所懸掛鉤碼重力勢能的減少量為J（保留三位有效數(shù)字）；（2）步驟④中的數(shù)據(jù)所缺數(shù)據(jù)為；（3）若M為橫軸，為縱軸，選擇合適的標(biāo)度，在圖2中繪出圖像；若系統(tǒng)總機械能的減少量等于克服摩擦力做功，則物塊與木板之間的摩擦因數(shù)為（保留兩位有效數(shù)字）18．（2024·湖北黃岡·二模）某同學(xué)用圖（a）所示的裝置進(jìn)行“探究動能定理”實驗。(1)用天平測得小車和遮光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤的質(zhì)量為m0。用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，讀數(shù)如圖（b），則d=cm。按圖（a）所示安裝好實驗裝置，用刻度尺測量兩光電門之間的距離L。（2）在砝碼盤中放入適量砝碼，適當(dāng)調(diào)節(jié)長木板的傾角，直到輕推小車，遮光片先后經(jīng)過光電門1和光電門2的時間相等。（3）取下細(xì)線和砝碼盤，記下砝碼的質(zhì)量m。(2)讓小車從靠近滑輪處由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計時器分別測出遮光片經(jīng)過光電門1和光電門2所用的時間、。小車從光電門1運動至光電門2的過程中，小車動能的變化量（用上述步驟中的物理量表示）。小車下滑過程中，（選填“需要”或“不需要”）測量長木板與水平桌面的夾角，可求出合外力對小車做的功（用上述步驟中的物理量表示，重力加速度大小為g）。（5）重新掛上細(xì)線和砝碼盤，重復(fù)步驟（2）~（5），比較和的值，看兩者在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。(3)不考慮空氣阻力，請寫出一條減小由遮光條寬度引起的誤差的建議：。專題八驗證機械能守恒定律的實驗19．（2024·浙江·高考真題）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中(1)下列操作正確的是。A． B． C．(2)實驗獲得一條紙帶，截取點跡清晰的一段并測得數(shù)據(jù)如圖所示已知打點的頻率為50Hz，則打點“13”時，重錘下落的速度大小為m/s（保留三位有效數(shù)字）。(3)某同學(xué)用紙帶的數(shù)據(jù)求出重力加速度g=9.77m/s2，并用此g值計算得出打點“1”到“13”過程重錘的重力勢能減小值為5.09m，另計算得動能增加值為5.08m（m為重錘質(zhì)量）則該結(jié)果（選填“能”或“不能”驗證機械能守恒定律，理由是()A．在誤差允許范圍內(nèi)B．沒有用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭20．（2023·天津·高考真題）某同學(xué)利用圖示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置驗證機械能守恒定律，主要實驗步驟如下：A．將桌面上的氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平；B．測出遮光條的寬度dC．將滑塊移至圖示位置，測出遮光條到光電門的距離lD．由靜止釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時間tE．秤出托盤和砝碼總質(zhì)量，滑塊（含遮光條）的質(zhì)量已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，回答以下問題（用題中所給的字母表示）（1）遮光條通過光電門時的速度大小為；（2）遮光條由靜止運動至光電門的過程，系統(tǒng)重力勢能減少了，遮光條經(jīng)過光電門時，滑塊、托盤和砝碼的總動能為；（3）通過改變滑塊的釋放位置，測出多組、數(shù)據(jù)﹐利用實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖。若圖中直線的斜率近似等于，可認(rèn)為該系統(tǒng)機械能守恒。專題九驗證動量守恒定律的實驗21．（2024·福建·高考真題）某小組基于動量守恒定律測量玩具槍子彈離開槍口的速度大小，實驗裝置如圖（a）所示。所用器材有：玩具槍、玩具子彈、裝有擋光片的小車、軌道、光電門、光電計時器、十分度游標(biāo)卡尺、電子秤等。實驗步驟如下：（1）用電子秤分別測量小車的質(zhì)量M和子彈的質(zhì)量m；（2）用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示，寬度d=cm；（3）平衡小車沿軌道滑行過程中的阻力。在軌道上安裝光電門A和B，讓裝有擋光片的小車以一定初速度由右向左運動，若測得擋光片經(jīng)過A、B的擋光時間分別為13.56ms、17.90ms，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高軌道的（填“左”或“右”）端。經(jīng)過多次調(diào)整，直至擋光時間相等；（4）讓小車處于A的右側(cè)，槍口靠近小車，發(fā)射子彈，使子彈沿軌道方向射出并粘在小車上，小車向左運動經(jīng)過光電門A，測得擋光片經(jīng)過A的擋光時間；（5）根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)，利用公式v=（用d、m、M、表示）即可得到子彈離開槍口的速度大小v；（6）重復(fù)步驟（4）五次，并計算出每次的v值，填入下表；次數(shù)12345速度v（）59.160.960.358.759.5（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可得子彈速度大小v的平均值為m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）22．（2024·北京·高考真題）如圖甲所示，讓兩個小球在斜槽末端碰撞來驗證動量守恒定律。(1)關(guān)于本實驗，下列做法正確的是_____（填選項前的字母）。A．實驗前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平B．選用兩個半徑不同的小球進(jìn)行實驗C．用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球(2)圖甲中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為m1的小球從斜槽上的S位置由靜止釋放，小球落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次。然后，把質(zhì)量為m2的被碰小球置于斜槽末端，再將質(zhì)量為m1的小球從S位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次。分別確定平均落點，記為M、N和P（P為m1單獨滑落時的平均落點）。a．圖乙為實驗的落點記錄，簡要說明如何確定平均落點；b．分別測出O點到平均落點的距離，記為OP、OM和ON。在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式成立，即可驗證碰撞前后動量守恒。(3)受上述實驗的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計了另一種驗證動量守恒定律的實驗方案。如圖丙所示，用兩根不可伸長的等長輕繩將兩個半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的O點和O′點，兩點間距等于小球的直徑。將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至A點由靜止釋放，在最低點B與靜止于C點的小球2發(fā)生正碰。碰后小球1向左反彈至最高點A′，小球2向右擺動至最高點D。測得小球1，2的質(zhì)量分別為m和M，弦長AB=l1、A′B=l2、CD=l3。推導(dǎo)說明，m、M、l1、l2、l3滿足關(guān)系即可驗證碰撞前后動量守恒。23．（2024·新疆河南·高考真題）某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。將斜槽軌道固定在水平桌面上，軌道末段水平，右側(cè)端點在水平木板上的垂直投影為O，木板上疊放著白紙和復(fù)寫紙。實驗時先將小球a從斜槽軌道上Q處由靜止釋放，a從軌道右端水平飛出后落在木板上；重復(fù)多次，測出落點的平均位置P與O點的距離，將與a半徑相等的小球b置于軌道右側(cè)端點，再將小球a從Q處由靜止釋放，兩球碰撞后均落在木板上；重復(fù)多次，分別測出a、b兩球落點的平均位置M、N與O點的距離、。完成下列填空：(1)記a、b兩球的質(zhì)量分別為、，實驗中須滿足條件（填“>”或“<”）；(2)如果測得的、、、和在實驗誤差范圍內(nèi)滿足關(guān)系式，則驗證了兩小球在碰撞中滿足動量守恒定律。實驗中，用小球落點與O點的距離來代替小球水平飛出時的速度，依據(jù)是。專題