年二輪專題突破（十四）“能量與動(dòng)量”實(shí)驗(yàn)專練1．某同學(xué)采用如圖(a)所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。(1)除了圖(a)裝置中的器材之外，還必須從圖(b)中選取實(shí)驗(yàn)器材，其編號(hào)是__________；(2)圖(a)中該同學(xué)將要釋放紙帶，其操作不當(dāng)之處是_____________________；(3)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接50Hz交流電，并且每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)算打下計(jì)數(shù)點(diǎn)7時(shí)紙帶速度的大小為__________m/s。(保留3位有效數(shù)字)(2)操作不當(dāng)之處是，釋放時(shí)重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)。(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)周期T＝5×0.02s＝0.1s2．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法來測(cè)量一木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，如圖所示，木塊A放在水平桌面上，用細(xì)繩通過定滑輪與另一個(gè)與A完全相同的木塊B相連。開始時(shí)兩木塊均靜止不動(dòng)，細(xì)繩拉直且與桌面平行，由靜止釋放木塊B后，系統(tǒng)一起做加速運(yùn)動(dòng)，直到B落地，最終木塊A停在桌面上。(1)根據(jù)以上過程，設(shè)計(jì)者只用一把毫米刻度尺測(cè)量有關(guān)量，就能求出木塊和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，需要測(cè)量的物理量有__________________________、________________________(填物理量及相應(yīng)符號(hào))；(2)用測(cè)量的物理量符號(hào)表示木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝____________。3．某同學(xué)打算在家中利用能找到的器材來研究動(dòng)量定理，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖(a)所示，將小球在固定刻度尺的旁邊由靜止釋放，用手機(jī)連拍功能拍攝小球自由下落的過程，圖(b)為利用圖片得到各時(shí)刻小球的位置與小球初始位置的距離，分別為h1、h2、h3、h4，手機(jī)連拍頻率為f，查閱得知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，小球質(zhì)量為m。(1)小球在位置2時(shí)的瞬時(shí)速度為____________(用題中所給物理量符號(hào)表示)；(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作，以下說法正確的是______________；A．刻度尺應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)B．選擇材質(zhì)密度小的小球C．選擇材質(zhì)密度大的小球D．鉛垂線的作用是檢驗(yàn)小球是否沿豎直方向下落(3)取小球在位置2～4的過程研究，則驗(yàn)證動(dòng)量定理的表達(dá)式為______________________(用題中所給物理量符號(hào)表示)；(4)若實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)小球所受重力的沖量大于動(dòng)量的增加量，造成此問題的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)能定理并測(cè)量小車(含遮光條)的質(zhì)量。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺對(duì)遮光條的寬度進(jìn)行了測(cè)量，讀數(shù)如圖(b)所示，則遮光條的寬度d＝________cm；②掛上托盤和砝碼，改變木板的傾角，使小車(含遮光條)沿木板勻速下滑；③取下托盤和砝碼，測(cè)出其總質(zhì)量為m，讓小車從起點(diǎn)由靜止出發(fā)沿木板下滑通過光電門，并通過計(jì)算機(jī)記錄了擋光時(shí)間Δt；④改變砝碼質(zhì)量和木板傾角，重復(fù)步驟②③，每次釋放小車位置相同且光電門在木板上位置不變，用刻度尺測(cè)出小車在起點(diǎn)時(shí)遮光條的中點(diǎn)到光電門的距離L，已知重力加速度為g。(2)某小組成員通過記錄的數(shù)據(jù)作出m-eq\f(1,Δt2)圖像，根據(jù)圖像能得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是__________________________，若已知圖像斜率為k，那么M＝____________(結(jié)果用字母k、g、d、L表示)。(3)一小組成員經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，由于遮光條的寬度不是足夠小，利用光電門得到的速度實(shí)際上是遮光條通過光電門的平均速度，由此可以推斷：用上述實(shí)驗(yàn)方法得到的小車(含遮光條)質(zhì)量________(選填“大于”“等于”或“小于”)它的真實(shí)值。5．小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m(m<M)的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測(cè)出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h(h?b)時(shí)的速度，重力加速度為g。(1)在A從靜止開始下落h的過程中，驗(yàn)證A與B所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為____________________(用題目所給物理量的符號(hào)表示)；(2)由于光電門所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值Δv，因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能________(選填“大于”或“小于”)系統(tǒng)增加的動(dòng)能；(3)為減小上述Δv對(duì)結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是________；A．減小擋光片上端到光電門的距離hB．適當(dāng)增大擋光片的擋光寬度bC．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b(4)若采用本裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，則測(cè)量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。6．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)測(cè)量彈簧彈性勢(shì)能Ep的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)器材有：上端帶有擋板的斜面體、輕質(zhì)彈簧、帶有遮光片的滑塊(總質(zhì)量為m)、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片的寬度為d；②彈簧上端固定在擋板P上，下端與滑塊不拴接，當(dāng)彈簧為原長(zhǎng)時(shí)，遮光片中心線通過斜面上的M點(diǎn)；③光電門固定在斜面上的N點(diǎn)，并與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連；④壓縮彈簧，然后用銷釘把滑塊鎖定，此時(shí)遮光片中心線通過斜面上的O點(diǎn)；⑤用刻度尺分別測(cè)量出O、M兩點(diǎn)間的距離x和M、N兩點(diǎn)間的距離l；⑥拔去鎖定滑塊的銷釘，記錄遮光片經(jīng)過光電門時(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間Δt；⑦保持x不變，移動(dòng)光電門位置，多次重復(fù)步驟④⑤⑥。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的eq\f(1,Δt2)-l圖像為圖(b)所示的一條傾斜直線，求得圖像的斜率為k、縱軸截距為b。(1)下列做法中，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是____；A．選擇寬度較小的遮光片B．選擇質(zhì)量很大的滑塊C．減小斜面傾角D．增大光電門和M點(diǎn)距離(2)滑塊在MN段運(yùn)動(dòng)的加速度a＝__________，滑塊在M點(diǎn)的動(dòng)能Ek＝________，彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝________。(用m、d、x、k、b表示)7．某乒乓球愛好者利用手機(jī)研究乒乓球與球臺(tái)碰撞過程中能量損失的情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①固定好手機(jī)，打開錄音功能；②從一定高度由靜止釋放乒乓球；③手機(jī)記錄下乒乓球與臺(tái)面碰撞的聲音，其隨時(shí)間(單位：s)的變化圖像如圖所示。根據(jù)聲音圖像記錄的碰撞次序及相應(yīng)碰撞時(shí)刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞時(shí)刻/s1.121.582.002.402.783.143.47根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)利用碰撞時(shí)間間隔，計(jì)算出第3次碰撞后乒乓球的彈起高度為________m(保留2位有效數(shù)字，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>