年二輪專題突破（十四）“能量與動量”實驗專練1．某同學采用如圖(a)所示的裝置進行“驗證機械能守恒定律”實驗。(1)除了圖(a)裝置中的器材之外，還必須從圖(b)中選取實驗器材，其編號是__________；(2)圖(a)中該同學將要釋放紙帶，其操作不當之處是_____________________；(3)實驗中打點計時器接50Hz交流電，并且每隔4個計時點取一個計數(shù)點，計算打下計數(shù)點7時紙帶速度的大小為__________m/s。(保留3位有效數(shù)字)(2)操作不當之處是，釋放時重物離打點計時器太遠。(3)計數(shù)點周期T＝5×0.02s＝0.1s2．某同學設(shè)計了一種方法來測量一木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，如圖所示，木塊A放在水平桌面上，用細繩通過定滑輪與另一個與A完全相同的木塊B相連。開始時兩木塊均靜止不動，細繩拉直且與桌面平行，由靜止釋放木塊B后，系統(tǒng)一起做加速運動，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)計者只用一把毫米刻度尺測量有關(guān)量，就能求出木塊和桌面之間的動摩擦因數(shù)，需要測量的物理量有__________________________、________________________(填物理量及相應(yīng)符號)；(2)用測量的物理量符號表示木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)μ＝____________。3．某同學打算在家中利用能找到的器材來研究動量定理，實驗設(shè)計如圖(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，手機連拍頻率為f，查閱得知當?shù)刂亓铀俣葹間，小球質(zhì)量為m。(1)小球在位置2時的瞬時速度為____________(用題中所給物理量符號表示)；(2)關(guān)于實驗裝置和操作，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，則驗證動量定理的表達式為______________________(用題中所給物理量符號表示)；(4)若實驗過程中發(fā)現(xiàn)小球所受重力的沖量大于動量的增加量，造成此問題的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．某實驗小組的同學利用如圖(a)所示的實驗裝置探究動能定理并測量小車(含遮光條)的質(zhì)量。(1)下面是實驗的主要步驟：①實驗小組的同學用游標卡尺對遮光條的寬度進行了測量，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，測出其總質(zhì)量為m，讓小車從起點由靜止出發(fā)沿木板下滑通過光電門，并通過計算機記錄了擋光時間Δt；④改變砝碼質(zhì)量和木板傾角，重復步驟②③，每次釋放小車位置相同且光電門在木板上位置不變，用刻度尺測出小車在起點時遮光條的中點到光電門的距離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)圖像能得出的實驗結(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：用上述實驗方法得到的小車(含遮光條)質(zhì)量________(選填“大于”“等于”或“小于”)它的真實值。5．小明同學利用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律。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，光電門可測出擋光片的擋光時間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，驗證A與B所組成的系統(tǒng)機械能守恒的表達式為____________________(用題目所給物理量的符號表示)；(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值Δv，因而系統(tǒng)減少的重力勢能________(選填“大于”或“小于”)系統(tǒng)增加的動能；(3)為減小上述Δv對結(jié)果的影響，小明同學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．適當增大擋光片的擋光寬度bC．適當減小擋光片的擋光寬度b(4)若采用本裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣萭，則測量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。6．某研究性學習小組設(shè)計測量彈簧彈性勢能Ep的實驗裝置如圖(a)所示。實驗器材有：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)字計時器、游標卡尺、毫米刻度尺。實驗步驟如下：①用游標卡尺測得遮光片的寬度為d；②彈簧上端固定在擋板P上，下端與滑塊不拴接，當彈簧為原長時，遮光片中心線通過斜面上的M點；③光電門固定在斜面上的N點，并與數(shù)字計時器相連；④壓縮彈簧，然后用銷釘把滑塊鎖定，此時遮光片中心線通過斜面上的O點；⑤用刻度尺分別測量出O、M兩點間的距離x和M、N兩點間的距離l；⑥拔去鎖定滑塊的銷釘，記錄遮光片經(jīng)過光電門時數(shù)字計時器顯示的時間Δt；⑦保持x不變，移動光電門位置，多次重復步驟④⑤⑥。根據(jù)實驗數(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，有利于減小實驗誤差的是____；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點距離(2)滑塊在MN段運動的加速度a＝__________，滑塊在M點的動能Ek＝________，彈簧的彈性勢能Ep＝________。(用m、d、x、k、b表示)7．某乒乓球愛好者利用手機研究乒乓球與球臺碰撞過程中能量損失的情況。實驗步驟如下：①固定好手機，打開錄音功能；②從一定高度由靜止釋放乒乓球；③手機記錄下乒乓球與臺面碰撞的聲音，其隨時間(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)碰撞時刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞時刻/s1.121.582.002.402.783.143.47根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)利用碰撞時間間隔，計算出第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?shù)刂亓铀俣?/p>