专题跟踪检测(十四) “能量与动量”实验专练（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材 江苏北京专用）

专题跟踪检测（十四） “能量与动量”实验专练 1．(2023·浙江十校联盟联考)某同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材，其编号是__________； (2)图1中该同学将要释放纸带，其操作不当之处是______________________________； (3)实验中打点计时器接50 Hz交流电，并且每隔4个计时点取一个计数点，计算打下计数点7时纸带速度的大小为__________m/s(保留3位有效数字)。 解析：(1)打点计时器可以记录时间，不需要秒表，需要用刻度尺测量纸带上点的距离，不需要螺旋测微器和游标卡尺，故选③。 (2)操作不当之处是，释放时重物离打点计时器太远。 (3)计数点周期T＝5×0.02 s＝0.1 s 打计数点7时纸带速度的大小为v＝＝ m/s≈0.293 m/s 因读数误差，则结果在0.290 m/s～0.295 m/s范围内即可。 答案：(1)③　(2)释放时重物离打点计时器太远　(3)0.293(0.290～0.295均可) 2．(2023·皖豫名校联盟联考)某同学设计了一种方法来测量一木块与桌面之间的动摩擦因数，如图所示，木块A放在水平桌面上，用细绳通过定滑轮与另一个与A完全相同的木块B相连。开始时两木块均静止不动，细绳拉直且与桌面平行，由静止释放木块B后，系统一起做加速运动，直到B落地，最终木块A停在桌面上。 (1)根据以上过程，设计者只用一把毫米刻度尺测量有关量，就能求出木块和桌面之间的动摩擦因数，需要测量的物理量有________________、____________(填物理量及相应符号)； (2)用测量的物理量符号表示木块与桌面之间的动摩擦因数μ＝____________。 解析：(1)设A、B两木块的质量均为m，当B下落h时落地，此后A继续滑动一段距离后停止，设整个过程中A在桌面上滑动的距离为s，则在B下落过程中，根据动能定理，则有mgh－μmgh＝·2mv2 当B落地后，A在滑行过程中，根据动能定理，则有 mv2＝μmg(s－h) 解得μ＝ 则需要测量的物理量有木块B开始下落时离地面的高度h以及木块A在桌面上滑行的总长度s。 (2)木块与桌面之间的动摩擦因数μ＝。 答案：(1)木块B开始下落时离地面的高度h　 木块A在桌面上滑行的总长度s　(2) 3．某同学打算在家中利用能找到的器材来研究动量定理，实验设计如图1，将小球在固定刻度尺的旁边由静止释放，用手机连拍功能拍摄小球自由下落的过程，图2为利用图片得到各时刻小球的位置与小球初始位置的距离，分别为h1、h2、h3、h4，手机连拍频率为f，查阅得知当地重力加速度为g，小球质量为m。 (1)小球在位置2时的瞬时速度为____________(用题中所给物理量符号表示)； (2)关于实验装置和操作，以下说法正确的是______________； A．刻度尺应固定在竖直平面内 B．选择材质密度小的小球 C．选择材质密度大的小球 D．铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落 (3)取小球在位置2～4的过程研究，则验证动量定理的表达式为___________________(用题中所给物理量符号表示)； (4)若实验过程中发现小球所受重力的冲量大于动量的增加量，造成此问题的原因可能是 ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 解析：(1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则有v2＝＝。 (2)刻度尺固定在竖直平面内测量才精确，A正确；密度大的小球相较密度小的小球受到的空气阻力的影响更小，测量误差更小，B错误，C正确；铅垂线的作用是为了保持刻度尺是竖直状态，小球做自由落体运动，必沿竖直方向下落，D错误。 (3)动量定理表达式为F合t＝mv末－mv初 在此处即为mgΔt＝mv4－mv2 其中v4＝，又Δt＝2· 联立解得＝－。 (4)小球下落过程中，由于空气阻力的影响，会使得小球所受重力的冲量大于动量的增加量。 答案：(1)　(2)AC　(3)＝－　(4)空气阻力影响 4．(2023·湖北高三联考)某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置探究动能定理并测量小车(含遮光条)的质量。 (1)下面是实验的主要步骤： ①实验小组的同学用游标卡尺对遮光条的宽度进行了测量，读数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝________cm； ②挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使小车(含遮光条)沿木板匀速下滑； ③取