第二板块 层级Ⅳ-1 教材为本教材基础实验系统归纳-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材）

第二板块 能量与动量 层级Ⅳ注重“科学探究”·主攻实验大题·创新考查“不足惧” IV-1教材为本 教材基础实验系统归纳 实验（一） 验证机械能守恒定律 A.为验证机械能守恒定律，只需要测量的物理 [例1](2023·浙江名校联考)某物理兴趣小 量是两光电门中心之间的距离x 组验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示， ®本实验中机械能守恒的表达式为m 实验中得到的一条纸带如图2所示，O为打出的 第一个点，与刻度尺0刻度对齐，A,BC,D为依 mgx+ d = 2mA1 次打下的点，打点计时器工作频率为50Hz。 C.若气垫导轨左侧比右侧高，系统动能增加量 (1)纸带中B点对应的刻度尺读数为 cm: 小于钩码重力势能减小量 (2)以打点计时器打下O点时重锤所在位置为零 D.若气垫导轨右侧比左侧高，系统动能增加量 势能面，已知若重锤的质量为200g,A点对应 小于钩码重力势能减小量 的刻度尺读数为12.00cm,C点读数为19.10cm, [归纳拓展] D点读数为23.15cm,根据纸带上的数据计算 1)重物的速度由，=出求解。 可知，打点计时器打下B点时重锤的速度大小 2T 为 m/s,打下B点时重锤的重力势能为 (2)若已知重物运动的起点，则由mgh,=2m,2, J。(重力加速度g取9.8m/s2,结果 验证重物机械能守恒。 均保留三位有效数字) (3)若重物运动起点未知，则由mgh12=之m2 1 打点 m验证重物机械能守恒。 B 141516 AB C 实验（二）验证动量守恒定律 [例2](2023·河南名校模拟)某同学用气垫 单位：m 图1 图2 导轨验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示。 (3)该物理兴趣小组还尝试用光电计时器等器材 a,b两滑块用细线连接，a、b两滑块间放置有一压 做“验证机械能守恒定律”实验。装置的实物图 缩的轻弹簧，a、b两滑块上分别装有相同的挡光 如图3，示意图如图4。在滑块上安装一遮光 片，a、b两滑块的质量（包括挡光片）分别为 板，把滑块放在水平气垫导轨上，并通过跨过定 :m1、m2e 滑轮的细绳与钩码相连。测得钩码质量为m, 光电」1挡光片挡光片光电」2 m】 a凸题b 遮光板宽度为d,当地的重力加速度为g。将滑 气垫导轨 5 10 块在图示位置释放后，光电计时器记录下遮光 甲 乙 板先后通过两个光电门的时间分别为△11，△12。 (1)实验前用游标卡尺测出挡光片的宽度d,示数 则下列说法正确的是 如图乙所示，则d= mm: 遮光板光电小1光电门2 (2)接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块 滑块 放在气垫导轨上任一处均能处于 ·则 气整导轨 气垫导轨调节水平。将a、b两滑块按如图甲所 图3 图4 示放置，剪断细线，4、b两滑块通过光电门1、2 铺57 高考专题辅导与测试·物理 时的挡光时间分别为t1、2,当表达式 续表 成立，则可验证a、b两滑块作用过程中动 实验方業 实验装置 量守恒。实验表明，弹簧开始被压缩时具有的 用两摆球碰 弹性势能大小为 (用已知 接验证动量 摆球速度的测量？=√2gh 守恒定律 和测量的物理量符号表示) 在光滑桌面 [归纳拓展] 把握不同的实验方案 上两车碰撞 实验方案 实验装置 验证动量 守恒定律 小车速度的测量0=4☑ △ 入射小球 利用气垫导 凸山1 利用斜槽上 被拉小球 水平速度与 轨完成一维 滚下的小球 平猎运动的 碰撞实验 验证动量 白纸 滑块速度的测量=A☒ 水平位移成 △t 守恒定律 正比 复与蛋 V一2创新为魂 高考创新考法迁移悟通 创新点（一） 实验原理的创新 以d为横坐标、心，2为纵坐标建立坐标系，作出 [例1]小明同学在学习机械能守恒定律时， v,2-d图像。若所有操作均正确，则在误差允许 老师讲到“做平抛运动的物体0 的范用内，，2-d图线的斜率为k,可以得出重 7Q 机械能守恒”，小明对此感到怀 0 力加速度大小为 疑，决定亲手做一做，来验证老 [创新分析] 师的结论是否正确。于是他找 本实验巧妙的将平抛运动知识与验证机械能守恒 来了研究自由落体运动时用到的频闪相机，通过 定律实验相结合，体现了新高考交汇融合的命题思路。 频闪照相的方法得到了小球运动的几个位置A、 B、C、D、E,如图所示。已知频闪相机的频率为10Hz, 创新点（二）实验器材的等效替换 O点为平抛运动的起点，以O为坐标原点，沿水平 [例2](2023·辽宁高考)某同学为了验证对 和竖直方向建立直角坐标系，经测量得到几个位 心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验： 置的坐标列表如下，已知小球的质量为0.2kg,重 用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地 力加速度g取9.8m/s2。请你帮助小明对测量的 从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择 数据进行