2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升 第十三章 實(shí)驗(yàn)

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1、2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升：第十三章 實(shí)驗(yàn) 1．在利用懸線懸掛等大小球進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng) B．由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計(jì)算小球碰前的速度 C．兩小球必須都是剛性球，且質(zhì)量相同 D．兩小球碰后可以粘合在一起共同運(yùn)動(dòng) 解析：兩繩等長(zhǎng)能保證兩球正碰，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，所以A正確；由于計(jì)算碰撞前速度時(shí)用到了mgh＝mv2－0，即初速度為0，B正確；本實(shí)驗(yàn)中對(duì)小球的彈性性能無(wú)要求，C錯(cuò)誤；兩球正碰后，有各種運(yùn)動(dòng)情況，所以D正確。 答案：ABD 2．在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖實(shí)－7所

2、示。 實(shí)驗(yàn)中，入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的說(shuō)法中正確的是(　　) 圖實(shí)－7 A．釋放點(diǎn)越低，小球所受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小 B．釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測(cè)量的相對(duì)誤差越小，兩球速度的測(cè)量越準(zhǔn)確 C．釋放點(diǎn)越高，兩球相碰對(duì)，相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動(dòng)量之差越小，誤差越小 D．釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，軌道?duì)被碰小球的阻力越小 解析：入射球的釋放點(diǎn)越高，入射球碰前速度越大，相碰時(shí)內(nèi)力越大，阻力的影響相對(duì)減小，可以較好地滿足動(dòng)量守恒的條件，也有利于減少測(cè)量水平位移時(shí)的相對(duì)誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減

3、小，選項(xiàng)C正確。 答案：C 3．氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，開(kāi)始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，滑塊間用繩子連接(如圖實(shí)－8甲所示)，繩子燒斷后，兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，圖乙為它們運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz，由圖可知： 圖實(shí)－8 (1)A、B離開(kāi)彈簧后，應(yīng)該做____________運(yùn)動(dòng)，已知滑塊A、B 的質(zhì)量分別為200 g、300 g，根據(jù)照片記錄的信息，從圖中可以看出閃光照片有明顯與事實(shí)不相符合的地方是__________________________________________。 (2)若不計(jì)此失誤，分開(kāi)后，A的動(dòng)量大小為_(kāi)_____

4、______kg·m/s，B的動(dòng)量的大小為_(kāi)___________kg·m/s，本實(shí)驗(yàn)中得出“在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是__________________________________________________。 解析：(1)A、B離開(kāi)彈簧后因水平方向不再受外力作用，所以均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在離開(kāi)彈簧前A、B均做加速運(yùn)動(dòng)，A、B兩滑塊的第一個(gè)間隔應(yīng)該比后面勻速時(shí)相鄰間隔的長(zhǎng)度小。 (2)周期T＝＝0.1 s，v＝，由圖知A、B勻速時(shí)速度分別為vA＝0.09 m/s，vB＝0.06 m/s，分開(kāi)后A、B的動(dòng)量大小均為pA＝0.018 kg·m/s

5、，方向相反，滿足動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的總動(dòng)量為0。 答案：(1)勻速直線　A、B兩滑塊的第一個(gè)間隔　(2)0.018 0.018　 A、B兩滑塊作用前后總動(dòng)量相等，均為0 4.如圖實(shí)－9所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶有豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A和B做“探究碰撞中的守恒量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： Ⅰ.把兩滑塊A和B緊貼在一起，在A上放質(zhì)量為m的砝碼， 圖實(shí)－9 置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷卡住A和B，在A和B的固定擋板間放入一輕彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)； Ⅱ.按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開(kāi)，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A和B與固定擋板C

6、和D碰撞時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下A至C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，B至D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2; Ⅲ.重復(fù)幾次，取t1和t2的平均值。 (1)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意___________________________________________； (2)應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有_________________________________________________； (3)只有關(guān)系式________________成立，即可得出碰撞中守恒的量是動(dòng)量的矢量和。 解析：(1)使氣墊導(dǎo)軌水平。 (2)滑塊A的左端到擋板C的距離s1和滑塊B的右端到擋板D的距離s2。 (3)由動(dòng)量守恒定律列方程式

7、(M＋m)s1/t1＝Ms2/t2。 答案：見(jiàn)解析 5.如圖實(shí)－10所示，A、B兩擺擺長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1和L2，擺球質(zhì)量分別為m1和m2，且m1

8、1v＝m1gL1① 設(shè)A、B球碰后瞬間的速度分別為v1′和v2′，由機(jī)械能守恒。 對(duì)A球：m1v1′2＝m1gL1(1－cosα)② 對(duì)B球：m2v2′2＝m2gL2(1－cosβ)③ 由動(dòng)量守恒 m1v1＝－m1v1′＋m2v2′④ 由①②③④式得 m1 (1＋)＝m2。 答案：動(dòng)量　m1(1＋)＝m2 6．為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)： ①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1>m2)。 圖實(shí)－11 ②按照如圖實(shí)－11所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。將斜槽AB

9、固定在桌邊，使槽的末端處的切線水平。將一斜面BC連接在斜槽末端。 ③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置。 ④將小球m2放在斜槽末端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂部A處滾下，使它們發(fā)生碰撞后，記下小球m1和m2在斜面上的落點(diǎn)位置。 ⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離。圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF。 根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題： (1)小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的____________點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的____________點(diǎn)。 (2)

10、用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式________________，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量守恒。 (3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿足關(guān)系式________________，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞。 解析：由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可知，設(shè)斜面BC的傾角為θ，小球從斜面頂端平拋落到斜面上，兩者距離為L(zhǎng)，則Lcosθ＝vt，Lsinθ＝gt2可得v＝Lcosθ＝cosθ 由于θ、g都是恒量，所以v∝，v2∝L，所以動(dòng)量守恒的表達(dá)式可以是 m1＝m1＋m2 由能量守恒可得m1LE＝m1LD＋m2LF,綜合可得：+=。 答案：(1)D　F (2)m1＝m1＋m2 (3)m1LE＝m1LD＋m2LF或+=