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2026屆人教版高考物理第一輪復(fù)習(xí)：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)綜合基礎(chǔ)練習(xí)1
試卷副標(biāo)題
學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________
注意事項(xiàng)：
1．答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息
2．請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上
一、非選擇題（本大題共20小題）
1．某小組驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,兩物塊的質(zhì)量分別為、，且。按圖A所示組裝器材,物塊1、2由跨過定滑輪的細(xì)繩連接,物塊2下端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,初始時(shí),托住物塊1使兩物塊保持靜止，繩伸直且紙帶豎直繃緊,交流電源頻率為。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,釋放物塊1,打出的紙帶如圖B所示，將相鄰點(diǎn)的間距依次記為、、、和。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?br/>（1） 由紙帶可知點(diǎn)的速度為__________________，從點(diǎn)到點(diǎn),系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量________________________________。（用題中所給物理量表示）
（2） 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動(dòng)能增加量小于,分析原因可能是__________（寫一點(diǎn)即可）。
2．物理課外活動(dòng)小組欲測(cè)滑塊在斜面上下滑的加速度以及滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一位同學(xué)想出了一個(gè)巧妙的方案。如圖所示，將一小鋼球和滑塊用細(xì)線連接，跨在木板上端的小定滑輪上，開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)線小球自由落下，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。他反復(fù)調(diào)整擋板的位置，重復(fù)上述操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，然后用刻度尺測(cè)量出小球距離地面的高度H=1.25m，滑塊釋放點(diǎn)與擋板處距離x=0.5m，高度差h=0.3m。
（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得滑塊沿斜面下滑的加速度和重力加速度的比值 ，
（2）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝ 。
（3）在測(cè)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是 。
A．滑塊的質(zhì)量
B．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?br/>C．長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差
D．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)
3．某校物理興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究“測(cè)定木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)”的方案.現(xiàn)有器材：木塊A和木板B、天平、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、沙桶與沙、量角器等，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，他們用天平秤出木塊A的質(zhì)量為M，并設(shè)計(jì)了下面三種實(shí)驗(yàn)方案（答案用題中給的字母符號(hào)表示）：
(1)如圖甲，沙桶內(nèi)裝入適量的沙并秤出沙桶和沙的總質(zhì)量為m，現(xiàn)使A在水平長(zhǎng)木板B上做勻加速直線運(yùn)動(dòng).利用打出的紙帶算出A的加速度a，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ．
(2)如圖乙，用力把B從A下面向右拉出.讀出彈簧測(cè)力計(jì)穩(wěn)定時(shí)的示數(shù)，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ．
(3)如圖丙，逐漸墊高B的一端，輕推A，當(dāng)打出的紙帶點(diǎn)跡均勻時(shí)，B與水平面的夾角，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ．
4．某物理興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)求滑塊和長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)并驗(yàn)證牛頓第二定律。
(1)這組同學(xué)設(shè)計(jì)出了下列兩種方案，其中 方案更合理（填“甲”或“乙”）。
方案甲：固定木板，水平拉彈簧使滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)（如圖甲）。
方案乙：固定彈簧一端，另一端與滑塊相連，水平拉木板（如圖乙）。
(2)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后如圖所示，可知道滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為 N，若滑塊重力為8 N，木板重力為10 N。則滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。
(3)如圖丙所示，在長(zhǎng)木板右側(cè)固定一輕滑輪，細(xì)線跨過滑輪，一端與滑塊相連，另一端懸掛鉤碼，調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線水平。把一智能手機(jī)固定于滑塊上，打開手機(jī)測(cè)量加速度的APP，從靜止釋放鉤碼，測(cè)得手機(jī)與滑塊在木板上一起運(yùn)動(dòng)的加速度為。若滑塊與長(zhǎng)木板的摩擦力為F ，測(cè)得鉤碼的質(zhì)量為m，手機(jī)和滑塊的總質(zhì)量為M，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。在誤差允許范圍內(nèi)，如果表達(dá)式= （用m、M、F1、g表示）成立，則牛頓第二定律得到驗(yàn)證。
5．某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門，水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小，可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片；
B．用天平分別測(cè)出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量ma、mb；
C．a(chǎn)和b用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的水平輕質(zhì)短彈簧，靜止放置在平臺(tái)上；
D．燒斷細(xì)線后，a、b瞬間被彈開，并向相反方向運(yùn)動(dòng)；
E.記錄滑塊a通過光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t；
F.小球b從平臺(tái)邊緣飛出后，落在水平地面的B點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣重垂線與B點(diǎn)之間的水平距離xb；
G.改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測(cè)量。
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為　　　　mm。
（2）該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，則只需驗(yàn)證兩物體a、b彈開后的動(dòng)量大小相等，即　　　　　　＝　　　　。（用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）
6．某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)。具體操作如下：
A．把帶有斜槽的長(zhǎng)木板調(diào)整水平后固定，用天平稱出甲、乙兩玩具小車的質(zhì)量，記為、
B．將小車甲從斜槽上的某點(diǎn)P由靜止釋放，最終甲車停在長(zhǎng)木板上的M點(diǎn)，在長(zhǎng)木板靠近斜槽的位置選一點(diǎn)O，用直尺測(cè)量出
C．把小車乙靜止放在O點(diǎn)，將小車甲再次從P點(diǎn)由靜止釋放，兩車在O點(diǎn)相碰后，最終停在長(zhǎng)木板上的N、S位置，分別測(cè)量出
D．改變P點(diǎn)的位置，重復(fù)步驟B、C，多次實(shí)驗(yàn)。
回答下列問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件：要求兩小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 。
（2）滿足上述實(shí)驗(yàn)條件后，要驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，只要驗(yàn)證 成立即可。（用測(cè)量的物理量寫出關(guān)系式）
（3）某同學(xué)根據(jù)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總得到關(guān)系式，你認(rèn)為兩車的碰撞屬于 碰撞。
7．某同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 。置于水平桌面的長(zhǎng)木板上固定兩個(gè)光電門1、2。滑塊上端裝有寬度為d的擋光條，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M，右端通過不可伸長(zhǎng)的細(xì)線與鉤碼m相連，光電門1、2中心間的距離為x。開始時(shí)直線處于張緊狀態(tài)，用手托住m，實(shí)驗(yàn)時(shí)使其由靜止開始下落，滑塊M經(jīng)過光電門1、2所用的時(shí)間分別為t1、t2。
(1)該同學(xué)認(rèn)為鉤碼的重力等于滑塊所受到的拉力，那么他應(yīng)注意 。
(2)如果滿足(1)中的條件，該同學(xué)得出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 。
(3)若該同學(xué)想利用該裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他只需 就可以完成實(shí)驗(yàn)。
8．為了測(cè)量滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,A為左端帶滑輪的滑塊,B為盛有砂的砂桶.
甲　乙　丙
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),必須要進(jìn)行的操作是　　　　.
A．用天平測(cè)量出砂和砂桶的總質(zhì)量
B．調(diào)整滑輪的位置,使繩與桌面平行
C．保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量
D．將滑塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放滑塊
(2)實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到了如圖乙所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電源的頻率為50 Hz,根據(jù)紙帶可以求出滑塊的加速度a=　　　　m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
(3)通過改變砂的質(zhì)量,得到滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度與力傳感器的示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示,縱軸截距為-b,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=　　　　(用b、g表示).
(4)實(shí)驗(yàn)中已測(cè)得滑塊的質(zhì)量為M,將其由靜止釋放,力傳感器的示數(shù)為F,滑塊運(yùn)動(dòng)的距離為s1時(shí),砂桶剛好接觸地面且不反彈,滑塊再滑行s2的距離后停止運(yùn)動(dòng),則滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為μ=　　　　(用F、M、s1、s2、g表示);μ的測(cè)量值與真實(shí)值相比　　　　(填“偏大”“偏小”或“不變”).
9．利用如圖所示的裝置驗(yàn)證“碰撞中的動(dòng)量守恒”.光滑的水平桌面上固定一個(gè)半圓弧豎直擋板,在A、B兩點(diǎn)處各安裝一個(gè)壓力傳感器,桌面及擋板上均涂有潤(rùn)滑油,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在A、B兩點(diǎn)間的某個(gè)位置靠擋板放置一個(gè)質(zhì)量為m2的小球2;
②在擋板左端點(diǎn)處放置另一質(zhì)量為m1的小球1;
③給小球1某一初速度使之沿著擋板運(yùn)動(dòng),并與小球2發(fā)生碰撞,直至兩球均離開擋板;
④記錄A處傳感器先后顯示的兩個(gè)壓力值F1、F2和B處傳感器顯示的一個(gè)壓力值F3.
實(shí)驗(yàn)過程中　　　　(填“需要”或“不需要”)測(cè)量半圓弧擋板的半徑;碰撞瞬間小球1對(duì)小球2的沖量大小正比于　　　　(填“F3”或“”);若在誤差允許的范圍內(nèi),等式　　　　　　　成立,則可證明碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)總動(dòng)量不變;若該過程為彈性碰撞,則F1、F2、F3還應(yīng)滿足的等式為　　　　　　　.
10．如圖所示為某小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn),在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧,彈簧壓縮并鎖定,在金屬管兩端各放置一個(gè)金屬小球(兩球直徑略小于管徑且與彈簧不相連),現(xiàn)解除彈簧鎖定,兩個(gè)小球同時(shí)沿同一直線向相反方向彈射,然后按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出兩球質(zhì)量m1、m2;
②用刻度尺測(cè)出小球1的落點(diǎn)P到管口M的水平距離x1;
③用刻度尺測(cè)出兩管口離地面的高度h.
回答下列問題:
(1)還需要測(cè)量的一個(gè)物理量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
(2)利用上述測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式是　　　　　　　　;
(3)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則解除彈簧鎖定前,彈簧的彈性勢(shì)能是　　　　　　　　.
11．某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)。如圖所示，立柱豎直固定在水平面上，水平輕彈簧一端固定在立柱上，處于自然長(zhǎng)度，物塊甲靜置于水平面上，與輕彈簧的自由端在O點(diǎn)接觸但不栓接。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）先對(duì)物塊甲施力使其緩慢向左運(yùn)動(dòng)至輕彈簧的自由端到P點(diǎn)，撤去外力后，物塊甲可運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)右側(cè)A點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。
（2）再次對(duì)物塊甲施力使其縵慢向左運(yùn)動(dòng)至輕彈簧的自由端到P點(diǎn)，在O點(diǎn)放置物塊乙（圖中未畫出），撤去作用于物塊甲的外力后，物塊甲與物塊乙在O點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰撞后，物塊甲到達(dá)B點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，物塊乙到達(dá)C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。
（3）物塊甲、乙與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物塊甲、乙均可視為質(zhì)點(diǎn)，物塊甲、乙的碰撞時(shí)間極短可不計(jì)，不計(jì)空氣阻力。
（4）用刻度尺測(cè)量OA、OB、OC及OP間距，則要驗(yàn)證物塊甲、乙碰撞過程動(dòng)量是否守恒。還需測(cè)量的物理量是① ② ；在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足 = ，則說明物塊甲、乙碰撞過程動(dòng)量守恒。
12．某同學(xué)欲測(cè)定滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。他將長(zhǎng)木板左端墊高并固定，如圖所示，在長(zhǎng)木板上固定兩個(gè)光電門，將帶遮光條的滑塊從木板上方某處由靜止釋放，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做加速運(yùn)動(dòng)，依次通過光電門1、2，記錄遮光條通過光電門1、2的時(shí)間、，遮光條的寬度為，光電門1、2間的距離為，長(zhǎng)木板的傾角為，重力加速度大小為。回答下列問題：
(1)遮光條通過光電門1時(shí)的速度大小 。
(2)遮光條通過光電門2時(shí)的速度大小 。
(3)滑塊在長(zhǎng)木板上滑行時(shí)的加速度大小 。
(4)滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 。
13．在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實(shí)驗(yàn)中，按圖1所示連接電路。電源電壓恒為6.0V，單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時(shí)刻開關(guān)改接1，一段時(shí)間后，把開關(guān)再改接2。實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來采集電流隨時(shí)間的變化情況。

（1）傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的曲線。曲線與兩坐標(biāo)軸圍成的面積代表電容器的 ；
A．電壓 B．電容 C．電量
（2）開關(guān)S先跟2相接，若由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，在圖2中描出了12個(gè)點(diǎn)（用“×”表示），可以估算出當(dāng)電容器兩端電壓為6.0V時(shí)該電容器所帶的電荷量約為 C，從而算出該電容器的電容約為 F；（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）在下列四個(gè)圖像中，表示充放電實(shí)驗(yàn)過程中通過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像和兩極板間的電壓隨時(shí)間變化的圖像，其中正確的有 。
14．如圖所示是某小組同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；
B．測(cè)出遮光條的寬度d；
C．將滑塊移至圖示位置，測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離l；
D．將氣墊導(dǎo)軌通電，使其正常工作，并釋放滑塊，讀出遮光條通過兩個(gè)光電門時(shí)的遮光時(shí)間和；
E.用天平稱量托盤和砝碼的總質(zhì)量m和滑塊質(zhì)量M。
回答下列問題：
(1)若重力加速度為g，題干中的各物理量間須滿足關(guān)系式 時(shí)，可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
(2)本實(shí)驗(yàn)是否需要滿足： （選填“是”或“否”）。
(3)多次測(cè)量后，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，同學(xué)發(fā)現(xiàn)托盤和砝碼重力勢(shì)能的減小量總是小于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，可能的原因是（　　）
A．裝置的滑輪處存在摩擦
B．托盤和滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的影響
C．導(dǎo)軌未能調(diào)成水平，右側(cè)高、左側(cè)低
15．某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知物塊A（含擋光片）、物塊B、物塊C的質(zhì)量均相等，擋光片的寬度為d，重力加速度為g。用外力控制物塊A，使A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)。
（1）初始時(shí)，測(cè)出物塊C到地面的高度h，要保證實(shí)驗(yàn)成功，使開始時(shí)擋光片到光電門的距離 （填“略小于h”或“略大于h”）。
（2）由靜止釋放物塊A，測(cè)得擋光片通過光電門的擋光時(shí)間為t，則物塊C剛要落地時(shí)的速度大小為 ，如果表達(dá)式 成立，則從釋放A到C剛好要落地的過程中， （填“物塊C”或“物塊A、B、C組成的系統(tǒng)”）機(jī)械能守恒。
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象的重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是 。
16．某實(shí)驗(yàn)小組利用鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度尺等器材驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。彈簧的勁度系數(shù)為k,原長(zhǎng)為L(zhǎng)0,鉤碼的質(zhì)量為m。已知彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為 ,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。
圖1
(1)在彈性限度內(nèi)將鉤碼緩慢下拉至某一位置,測(cè)得此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源。從靜止釋放鉤碼,彈簧收縮,得到了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。鉤碼加速上升階段的部分紙帶如圖2所示,紙帶上相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔均為T(在誤差允許范圍內(nèi),認(rèn)為釋放鉤碼的同時(shí)打出A點(diǎn))。從打出A點(diǎn)到打出F點(diǎn)時(shí)間內(nèi),彈簧的彈性勢(shì)能減少量為______________,鉤碼的動(dòng)能增加量為______________,鉤碼的重力勢(shì)能增加量為______________。
圖2
圖3
(2)利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到彈簧彈性勢(shì)能減少量、鉤碼的機(jī)械能增加量分別與鉤碼上升高度h的關(guān)系,如圖3所示。
由圖3可知,隨著h增加,兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大,主要原因是____________________。
17．李紅利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。重力加速度大小為g。
(1)主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①開動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，將滑塊無初速度輕放在導(dǎo)軌上，滑塊能 ，可認(rèn)為導(dǎo)軌水平。
②測(cè)出遮光片的寬度d。
③用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m、滑塊（含遮光片）的質(zhì)量M。
④將滑塊移至圖1所示位置A，測(cè)出遮光片到光電門B的距離l。
⑤將滑塊由靜止釋放，讀出遮光片通過光電門B的遮光時(shí)間t，滑塊通過光電門B時(shí)的速度 ，系統(tǒng)動(dòng)能增加了 （用題中物理量符號(hào)表示）。
⑥改變l，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，作出圖像如圖2所示，若機(jī)械能守恒定律成立，則圖像的斜率 （用題中物理量符號(hào)表示）。
(2)由于系統(tǒng)受阻力f的作用，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量略小于系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量，若定義，則 。
18．如圖所示，在水平桌面的左端固定一個(gè)圓弧槽滑道，滑道的末端與水平桌面相切。桌面的右端附近固定一個(gè)光電門。直徑為、質(zhì)量為的小球1從圓弧槽上某處由靜止釋放。下滑到水平桌面向右運(yùn)動(dòng)通過光電門與靜止在桌面右邊緣的質(zhì)量為的小球2發(fā)生正碰，碰后小球1向左彈回，小球2離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)。測(cè)出小球1連續(xù)兩次通過光電門的時(shí)間分別為（光電門與球心等高），桌面離水平地面高度為，小球2碰后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為。
（1）若兩球的碰撞為彈性碰撞，則兩球的質(zhì)量大小關(guān)系應(yīng)滿足 （填“<”“>”或“=”）。
（2）改變小球1在圓弧槽上靜止釋放的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組與的數(shù)據(jù)。若要驗(yàn)證兩小球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，則需要滿足的關(guān)系式為 ；若碰撞過程是彈性碰撞，則還需要滿足關(guān)系式 （用題中所給字母的符號(hào)表示）。
19．(1)探究滑動(dòng)變阻器的分壓特性，采用圖1所示的電路，探究滑片P從A移到B的過程中，負(fù)載電阻R兩端的電壓變化。
①圖2為實(shí)驗(yàn)器材部分連線圖，還需要 (填“af”“bf”“fd”“fc”“ce”或“cg”)連線(多選)。
②圖3所示電壓表的示數(shù)為 V。
圖1
圖2
圖3
圖4
③已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值R0＝10 Ω，額定電流I＝1.0 A。選擇負(fù)載電阻R＝10 Ω，以R兩端電壓U為縱軸，為橫軸(x為AP的長(zhǎng)度，L為AB的長(zhǎng)度)，得到U－分壓特性曲線為圖4中的“I”；當(dāng)R＝100 Ω，分壓特性曲線對(duì)應(yīng)圖4中的 (填“Ⅱ”或“Ⅲ”)；則滑動(dòng)變阻器最大阻值的選擇依據(jù)是 。
(2)兩個(gè)相同的電流表G1和G2如圖5所示連接，晃動(dòng)G1表，當(dāng)指針向左偏時(shí)，靜止的G2表的指針也向左偏，原因是 (多選)。
圖5
A．兩表都是“發(fā)電機(jī)”
B．G1表是“發(fā)電機(jī)”，G2表是“電動(dòng)機(jī)”
C．G1表和G2表之間存在互感現(xiàn)象
D．G1表產(chǎn)生的電流流入G2表，產(chǎn)生的安培力使G2表指針偏轉(zhuǎn)
20．某物理興趣小組用如圖所示的裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，一細(xì)繩跨過懸掛的光滑定滑輪，兩端分別系有小球A和B，初始時(shí)A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，先將細(xì)繩拉緊，然后同時(shí)釋放小球A、B，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。
(1)測(cè)得小球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，且m1(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得小球A上升距離h所用時(shí)間為t，則該過程中A、B兩球組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量 Ep= ，動(dòng)能增加量 Ek= 或 Ek= （用字母m1、m2、g、h和t表示），若實(shí)驗(yàn)中滿足 Ep= Ek，則驗(yàn)證了A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
(3)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出建議，下列建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是（　　）
A．細(xì)繩的質(zhì)量要輕
B．在“細(xì)繩”的前提下，繩子越長(zhǎng)越好
C．盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃
D．兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小
參考答案
1．【答案】（1） （3分）；（3分）
（2） 見解析（1分）
【詳解】
（1） 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知打下計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的速度等于和之間的平均速度，則；物塊1下降的高度等于物塊2上升的高度，為，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量為。
（2） 該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因可能是細(xì)繩與定滑輪有摩擦、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之間有摩擦消耗掉一定能量，細(xì)繩與紙帶的動(dòng)能、勢(shì)能變化沒有計(jì)入等。
2．【答案】 0.4 ； 0.25 ； CD
【詳解】
（1）[1]兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則對(duì)小球
對(duì)滑塊
解得
（2）[2]對(duì)滑塊
其中sinθ=0.6，cosθ=0.8解得
μ=0.25
（3）[3]AB．根據(jù)上述表達(dá)式可知
滑塊的質(zhì)量m和重力加速度g都能從兩邊消掉，則對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；
C．長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差，會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差，選項(xiàng)C正確；
D．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)，則會(huì)對(duì)滑塊的加速度a的值先生誤差從而影響摩擦因數(shù)的值，選項(xiàng)D正確。
故選CD。
3．【答案】
【詳解】(1)[1]把m、M看成一個(gè)系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律：
摩擦力為：
聯(lián)立解得：
(2)[2]A受到的滑動(dòng)摩擦力為：
根據(jù)平衡條件可得：
聯(lián)立可得：
(3)[3]根據(jù)平衡條件可得：
解得：
4．【答案】(1)乙 (2)4.0；0.5 (3)
【詳解】（1）在方案甲中，滑塊要在長(zhǎng)木板上勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的讀數(shù)才等于滑塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力大小，而在方案乙中，無論木板如何運(yùn)動(dòng)，對(duì)滑塊都存在彈簧秤的拉力和滑動(dòng)摩擦力相平衡，且在方案乙中，彈簧秤是靜止的，便于讀數(shù)，故更合理的是乙方案，故填乙。
（2）如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2 N，根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)規(guī)則得滑動(dòng)摩擦力大小為，填4.0 N；
可知滑塊重力為，由滑動(dòng)摩擦力計(jì)算公式，解得，填0.5。
（3）根據(jù)，牛頓第二定律得到驗(yàn)證需滿足，故填。
5．【答案】（1）2.550　（2）　mbxb
【詳解】（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為2.5 mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為5.0×0.01 mm＝0.050 mm，所以最終讀數(shù)為2.5 mm＋0.050 mm＝2.550 mm。
（2）燒斷細(xì)線后，a向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過光電門，根據(jù)速度公式可知，a經(jīng)過光電門的速度為va＝，故a的動(dòng)量大小為pa＝ma。b離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得h＝gt2，xb＝vbt，解得vb＝xb，b的動(dòng)量大小為pb＝mbxb，若動(dòng)量守恒，設(shè)向右為正，則有0＝mbvb－mava，即ma＝mbxb。
6．【答案】等于；；非彈性碰撞
【詳解】（1）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測(cè)量了小車在長(zhǎng)木板上移動(dòng)的距離，所以只有兩小車在長(zhǎng)木板上的加速度一樣，兩車的初速度之比才等于位移的平方根之比。二車與長(zhǎng)木板的摩擦因數(shù)相同。
（2）設(shè)小車在O點(diǎn)的速度為v，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，所以，驗(yàn)證動(dòng)量守恒需滿足，化簡(jiǎn)得
（3）根據(jù)得，所以碰撞動(dòng)能有損失，屬于非彈性碰撞。
7．【答案】 M遠(yuǎn)大于m 將木板左端抬高，平衡摩擦力
【詳解】(1)[1]實(shí)際上滑塊所受到的拉力小于鉤碼的重力，對(duì)滑塊應(yīng)用牛頓第二定律
對(duì)鉤碼
兩式相加解得加速度
而如果滿足題中條件，同理解得加速度為
若想
M必須遠(yuǎn)大于m。
(2)[2]對(duì)于滑塊通過光電門時(shí)的速度
由動(dòng)能定理得：
解得
(3)[3]驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要將摩擦力平衡掉，所以該同學(xué)需將木板左端抬高，平衡摩擦力。
8．【答案】(1)BD　(2)0.88　(3)　(4)　偏大
【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)中滑塊受到的拉力可以由力傳感器讀出,不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量,也就不需要使砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,故A、C錯(cuò)誤;繩與桌面必須平行,以保證拉力的方向與滑塊的運(yùn)動(dòng)方向一致,故B正確;應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),將滑塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放滑塊,故D正確.
(2)每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),故打下相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=5×0.02 s=0.1 s,根據(jù)逐差法可得a= m/s2=0.88 m/s2.
(3)根據(jù)牛頓第二定律可得2F-μmg=ma,解得a=F-μg,結(jié)合題圖丙可知,μg=b,解得μ=.
(4)對(duì)滑塊,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可得2Fs1-μMg·(s1+s2)=0-0,解得μ=;因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中不可避免存在阻力(紙帶與限位孔間、滑輪與繩間的摩擦),導(dǎo)致μ的測(cè)量值偏大.
9．【答案】不需要　　(+)=　F1=F2+F3
【解析】由題意可知F1=,F2=,F3=,若動(dòng)量守恒,則有m1v1=-m1v2+m2v3,聯(lián)立解得(+)=,與擋板的半徑無關(guān),故不需要測(cè)量擋板半徑.碰撞瞬間小球1對(duì)小球2的沖量大小為I=m2v3,聯(lián)立解得I=,所以碰撞瞬間,小球1對(duì)小球2的沖量大小正比于.若為彈性碰撞,則有=+,聯(lián)立解得F1=F2+F3.
10．【答案】(1)小球2的落點(diǎn)Q到管口N的水平距離x2
(2)m1x1=m2x2　(3)
【解析】(1)題中已測(cè)出兩小球的質(zhì)量m1、m2,兩管口離地面的高度h,又測(cè)出小球1落點(diǎn)P到管口M的水平距離x1,要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,還需要測(cè)量小球2的落點(diǎn)Q到管口N的水平距離x2;
(2)兩小球彈出后,做平拋運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=,兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度分別為v1=,v2=.若彈射運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則有m1v1=m2v2,聯(lián)立解得m1x1=m2x2,解得m1x1=m2x2;
(3)彈射裝置將兩小球彈射出金屬管運(yùn)動(dòng)中,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為兩小球的動(dòng)能,則Ep=m1+m2,因此解除彈簧鎖定前,彈簧的彈性勢(shì)能Ep=.
11．【答案】（4）；；；
【詳解】（4）由于物體在外力作用下將物體壓縮彈簧至P點(diǎn)，撤去外力后，物塊甲運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，設(shè)此時(shí)的速度為v，則物體離開彈簧后運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)靜止過程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得物體離開彈簧后的動(dòng)量初為，在O點(diǎn)放置物塊乙，撤去作用于物塊甲的外力后，物塊甲與物塊乙在O點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰撞后物塊甲到達(dá)B點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，物塊乙到達(dá)C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。則對(duì)物體甲可知其碰后的動(dòng)量為，對(duì)物體乙可知其碰后的動(dòng)量為，若物塊甲、乙碰撞過程動(dòng)量滿足，代入各式化簡(jiǎn)得，則說明在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，物塊甲、乙碰撞過程動(dòng)量守恒，且必須測(cè)量的物理量是和。
12．【答案】(1)，(2)，(3)，(4)
【詳解】（1）遮光條通過光電門1時(shí)的速度大小為
（2）遮光條通過光電門2時(shí)的速度大小為
（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，聯(lián)立可得滑塊在長(zhǎng)木板上滑行時(shí)的加速度大小為
（4）設(shè)滑塊與遮光條的總質(zhì)量為，根據(jù)牛頓第二定律可得，聯(lián)立可得滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
13．【答案】C； ； ；AC/CA
【詳解】（1）[1]根據(jù)可知，曲線與兩坐標(biāo)軸圍成的面積代表電容器的電荷量。選C。
（2）[2] 開關(guān)S跟2相接，電容器充電；當(dāng)電容器兩端電壓為6.0V時(shí)，電容器充電完成；由曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電容器所帶的電量可知，約為
[3]由可得
（3）[4] AB．電容器的充電電流與放電電流流過傳感器的方向相反，且電流均逐漸變小，A正確，B錯(cuò)誤；
CD．充電過程，電壓逐漸增大，且增大的越來越慢；放電過程電壓逐漸變小，減小的越來越慢，C正確，D錯(cuò)誤。選AC。
14．【答案】(1) (2)否 (3)C
【詳解】（1）根據(jù)題意可知，滑塊先后經(jīng)過兩個(gè)光電門的速度分別為，，若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有，即上式成立，則可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
（2）本實(shí)驗(yàn)只要比較重力勢(shì)能的減小量和系統(tǒng)動(dòng)能的增量是否相等，即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，不需要滿足托盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的總質(zhì)量。
（3）AB：裝置的滑輪處存在摩擦和托盤和滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的影響會(huì)使托盤和砝碼重力勢(shì)能的減小量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，AB錯(cuò)誤；
C：導(dǎo)軌未能調(diào)成水平，右側(cè)高、左側(cè)低，則滑塊的重力勢(shì)能減小，使系統(tǒng)動(dòng)能的增加量總是大于砝碼盤和砝碼減少的重力勢(shì)能，C正確。選C。
15．【答案】（1）略大于h （2）；；物塊A、B、C組成的系統(tǒng) （3）存在空氣阻力、滑輪摩擦阻力
【詳解】（1）要保證實(shí)驗(yàn)成功，由于C落地后，A、B的速度大小不變，即為C落地時(shí)的速度，但要在B落地前通過光電門，因此開始時(shí)擋光片到光電門的距離略大于h。
（2）物塊A通過光電門的速度；
如果表達(dá)式成立，即成立，則物塊A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是存在空氣阻力、滑輪摩擦阻力。
16．【答案】(1) (2分) (1分)mgh5(1分)
(2)見解析(2分)
【詳解】(1)由題意可知,打下A點(diǎn)時(shí),彈簧形變量Δx1=L-L0,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 ,打下F點(diǎn)時(shí),彈簧形變量Δx2=L-h5-L0,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 ,彈性勢(shì)能的減少量ΔE=Ep1-Ep2,代入得 ;打下A點(diǎn)時(shí)鉤碼速度為零,設(shè)打下F點(diǎn)時(shí)鉤碼速度為v,有 ,故動(dòng)能的增加量 ;鉤碼的重力勢(shì)能增加量ΔEp=mgh5。
(2)彈簧彈性勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為鉤碼、紙帶、彈簧的重力勢(shì)能和動(dòng)能,由于紙帶與限位孔之間的摩擦阻力或鉤碼運(yùn)動(dòng)過程中的空氣阻力做功,系統(tǒng)機(jī)械能減小,故隨著h增大,兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大。
17．【答案】(1)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；；；；(2)
【詳解】（1）①[1]開動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，將滑塊無初速度輕放在導(dǎo)軌上，滑塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為導(dǎo)軌水平；
⑤[2] 遮光片通過光電門B的遮光時(shí)間t，滑塊通過光電門B時(shí)的速度為
[3]系統(tǒng)動(dòng)能增加了
⑥[4]若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律成立，有，可得，則圖像的斜率為
（2）由于系統(tǒng)受阻力f的作用，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量略小于系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量，若定義，則有，可得
18．【答案】>； ； ；
【詳解】
（1）設(shè)m1碰撞前后的速度分別為v1、，m2碰撞后的速度為，取水平向右為正方向，彈性碰撞滿足
聯(lián)立解得
由于碰后m1向左彈回，則有
即
（2）由題意可知，小球1碰撞前后的速度大小分別為
，
小球2碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有
聯(lián)立解得
若碰撞過程中動(dòng)量守恒，則需要滿足的關(guān)系式為
即
若碰撞過程是彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，還需滿足
即
19．【答案】(1)①af、fd、ce；②1.50±0.02；③Ⅱ；R0【詳解】本題考查探究滑動(dòng)變阻器的分壓特性和發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)工作原理。
(1)①由題圖4可知，電壓表量程選取0～3 V，由題圖1可知，題圖2中還需要af、fd、ce連線；②電壓表量程為0～3 V，最小分度為0.1 V，則電壓表示數(shù)為1.50 V；③由電路圖可知，R與RAP并聯(lián)后再與RPB串聯(lián)，RAP＋RPB＝R0＝10 Ω，當(dāng)R＝100 Ω時(shí)，RAP R，R與RAP并聯(lián)部分的電阻趨近于RAP，滑片移動(dòng)時(shí)電路總電阻幾乎不變，U＝URAP≈·RAP＝·，U近似與成正比，故分壓特性曲線對(duì)應(yīng)圖4中的Ⅱ，則滑動(dòng)變阻器最大阻值的選擇依據(jù)為R0(2)G1表指針偏轉(zhuǎn)，內(nèi)部線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則G1表相當(dāng)于“發(fā)電機(jī)”，電流會(huì)流入G2表內(nèi)部線圈，而該線圈處于磁場(chǎng)中，安培力使G2表指針偏轉(zhuǎn)，則G2表相當(dāng)于“電動(dòng)機(jī)”，B、D正確。
20．【答案】(1)
(2)
(3)AC
【詳解】（1）設(shè)小球A加速上升過程中繩子拉力為，根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立解得
（2）[1]小球A、B連結(jié)在一起，A上升的距離一定等于B下降的距離，A、B的速度總是大小相等．系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量為
[2][3]動(dòng)能增加量為
由
和
可得速度
或
則動(dòng)能增加量為
或
（3）A．如果細(xì)繩質(zhì)量不能忽略，則A、B組成的系統(tǒng)勢(shì)能將有一部分轉(zhuǎn)化為繩子的動(dòng)能，從而為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)帶來誤差，選項(xiàng)A正確；
BC．若繩太長(zhǎng)，容易引起物體的擺動(dòng)，當(dāng)物體擺動(dòng)時(shí)，兩物體的速度大小有差別，給計(jì)算系統(tǒng)的動(dòng)能帶來誤差，即盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、選項(xiàng)C正確；
D．繩子長(zhǎng)度和兩個(gè)物塊質(zhì)量差應(yīng)適當(dāng)，即兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差不能盡可能小，也不能盡可能大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選AC。
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第 page number 頁，共 number of pages 頁2026屆人教版高考物理第一輪復(fù)習(xí)：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)綜合基礎(chǔ)練習(xí)3
一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)—測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)（本大題共8小題）
1．某同學(xué)利用測(cè)質(zhì)量的小型家用電子秤,設(shè)計(jì)了測(cè)量木塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的實(shí)驗(yàn)。
如圖(a)所示,木板和木塊A放在水平桌面上,電子秤放在水平地面上,木塊A和放在電子秤上的重物B通過跨過定滑輪的輕繩相連。調(diào)節(jié)滑輪,使其與木塊A間的輕繩水平,與重物B間的輕繩豎直。在木塊A上放置n(n=0,1,2,3,4,5)個(gè)砝碼(電子秤稱得每個(gè)砝碼的質(zhì)量m0為20.0 g),向左拉動(dòng)木板的同時(shí),記錄電子秤的對(duì)應(yīng)示數(shù)m。
圖(a)
圖(b)
(1)實(shí)驗(yàn)中,拉動(dòng)木板時(shí)____(填“必須”或“不必”)保持勻速。
(2)用mA和mB分別表示木塊A和重物B的質(zhì)量,則m和mA、mB、m0、μ、n所滿足的關(guān)系式為m=____。
(3)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上繪制出m-n圖像,如圖(b)所示,可得木塊A和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____(保留2位有效數(shù)字)。
2．用手機(jī)軟件開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 某同學(xué)利用手機(jī)“聲音圖像”軟件輔助測(cè)量物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，將長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，物塊置于長(zhǎng)木板上且兩端分別通過跨過定滑輪的細(xì)線與小球、相連，實(shí)驗(yàn)前分別測(cè)量出小球、底部到地面的高度、。打開手機(jī)軟件，某時(shí)刻燒斷一側(cè)細(xì)線，記錄下小球與地面兩次碰撞聲的時(shí)間圖像（兩小球落地后均不反彈）。
（1） 燒斷細(xì)線前，用分度值為的刻度尺測(cè)量，刻度尺的0刻度線與地面齊平，小球的位置如圖乙所示，則__________________；
（2） 實(shí)驗(yàn)時(shí)燒斷物塊左側(cè)的細(xì)線，若算得下落的時(shí)間為，圖丙為手機(jī)測(cè)得的時(shí)間，則物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為__；若將手機(jī)放在靠近小球的地面上測(cè)量物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，測(cè)量結(jié)果會(huì)__（填“偏大”“偏小”或“不變”）；
（3） 僅改變小球?qū)嶒?yàn)前離地高度，測(cè)量不同高度下物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，作出圖像如圖丁所示，由圖像可求得斜率為，若小球的質(zhì)量為，物塊質(zhì)量為，重力加速度為，則物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)________________（用字母、、、表示）。
3．如圖（a），某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn).所用器材有：鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率的交流電源、紙帶等.回答下列問題：
　　
　　　　　圖（a）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖（b）
（1）鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù) （用木板與水平面的夾角 、重力加速度和鐵塊下滑的加速度表示）.
（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整木板與水平面的夾角使 .接通電源，開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下.多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖（b）表示.圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出）.重力加速度為.可以計(jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 （結(jié)果保留2位小數(shù)）.
4．某研究小組設(shè)計(jì)了一測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，在桌面邊緣固定一長(zhǎng)木板，限位桿到桌面的距離為h，限位桿末端與木板底端平齊，測(cè)量限位桿與木板交點(diǎn)到限位桿右端的距離，記為x，將物塊從長(zhǎng)木板與限位桿交點(diǎn)處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到木板底端后通過一小段圓弧使物塊沿水平方向從桌面飛出，記下物塊落地位置到桌面邊緣的水平距離d，保持限位桿到桌面的距離不變，調(diào)整木板與桌面間的夾角，重復(fù)操作，得到多組對(duì)應(yīng)的和重力加速度為g，請(qǐng)完成以下問題：
（1）設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則物塊運(yùn)動(dòng)到木板底端時(shí)的速度　　　（要求式中含）
（2）桌面到水平面的距離為H，則物塊運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的水平速度　　　（要求式中含）。
（3）本題中測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)的關(guān)系式為　　　，結(jié)合測(cè)得數(shù)據(jù)作出　　　（填“”“”或“”）圖像，能得到一條直線，并結(jié)合圖像法較方便得出結(jié)論，若作出圖像的斜率為k，則物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為　　　。
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行總結(jié)時(shí)，某同學(xué)提出，物塊從木板末端經(jīng)圓弧水平飛出的過程可能存在一定的動(dòng)能損失，且損失的動(dòng)能均相同，若該同學(xué)的說法成立，則動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量值
　　　
（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。
5．如圖甲所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量?jī)x，它可測(cè)量輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的細(xì)桿。擺錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺錘重心到O點(diǎn)距離為L(zhǎng)。測(cè)量時(shí)，測(cè)量?jī)x固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處由靜止釋放．?dāng)[錘下擺到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成θ角的最高位置。若某次測(cè)量過程中，測(cè)得，傳感器（連接計(jì)算機(jī)，未畫出）測(cè)得擺錘對(duì)地面的壓力隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。已知重力加速度為。
(1)擺錘與地面接觸前瞬間的動(dòng)量大小為 kg·m/s，擺錘離開地面后瞬間的動(dòng)量大小為 kg·m/s（保留三位有效數(shù)字）；
(2)擺錘與地面接觸擠壓的時(shí)間內(nèi)，擺錘對(duì)地面的壓力的沖量大小約為 N·S；
(3)橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ；
(4)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差來源，你認(rèn)為有 （至少寫一條）。
6．某同學(xué)用如圖甲所示裝置測(cè)滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。半圓弧軌道和長(zhǎng)木板固定在水平面上，半圓弧軌道底端上表面與長(zhǎng)木板左端上表面平滑連接，重力加速度為g，長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng)。
（1）先用螺旋測(cè)微器測(cè)擋光片的寬度，測(cè)量示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度 ；
（2）將滑塊在圓弧面上的P點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)得滑塊通過光電門時(shí)擋光片的擋光時(shí)間，則滑塊通過光電門時(shí)的速度 ，若滑塊停在長(zhǎng)木板上的位置離光電門的距離為s，則滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) ；（均用測(cè)量的和已知的物理量符號(hào)表示）
（3）若將滑塊在圓弧面上的更高點(diǎn)Q點(diǎn)由靜止釋放重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作過程正確，則測(cè)得的結(jié)果與（2）中測(cè)得的結(jié)果相比 （選填“誤差大”“誤差小”或“誤差相同”）。
7．某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，力傳感器可以測(cè)出輕繩的拉力大小，滑輪及輕繩質(zhì)量不計(jì)，重力加速度g取。
①按圖甲所示裝置安裝實(shí)驗(yàn)器材，圖中長(zhǎng)木板保持水平；
②在砂桶內(nèi)放入一定質(zhì)量的砂子，小物塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，釋放小物塊，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的讀數(shù)；
③利用紙帶計(jì)算小物塊的加速度；
④改變砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，重復(fù)步驟②③；
⑤以小物塊加速度a為縱坐標(biāo)，力傳感器讀數(shù)F為橫坐標(biāo)，作出圖像如圖乙所示。
回答下列問題：
(1)砂子與砂桶的總質(zhì)量 （選填“需要”或“不需要”）遠(yuǎn)小于小物塊的質(zhì)量。
(2)通過圖乙可以求得小物塊的質(zhì)量為 kg；小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
(3)考慮系統(tǒng)誤差，的測(cè)量值與真實(shí)值相比 （選填“偏大”“偏小”或“不變”）。
8．為了測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某實(shí)驗(yàn)小組使用位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 ，讓木塊從傾斜木板上A點(diǎn)由靜止釋放 ，位移傳感器可以測(cè)出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計(jì)算機(jī) ，描繪出滑塊與傳感器的距離s隨時(shí)間t變化規(guī)律 ，取 g=10m/s2，如圖所示:（以下結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（1）根據(jù)上述圖線 ，計(jì)算可得木塊在 0.4s時(shí)的速度大小v= ______m/s。
（2）根據(jù)上述圖線 ，計(jì)算可得木塊的加速度大小a= ______m/s2。
（3）現(xiàn)測(cè)得斜面傾角為30°，則μ=______。（）
二、以機(jī)械能守恒定律為基礎(chǔ)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（本大題共8小題）
9．某同學(xué)采用如圖甲所示裝置驗(yàn)證物塊A與物塊B（帶有遮光條）組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。圖中光電門安裝在鐵架臺(tái)上且位置可調(diào)，mB=3mA，細(xì)線始終伸直。不計(jì)滑輪和遮光條的質(zhì)量，不計(jì)一切摩擦，實(shí)驗(yàn)時(shí)將物塊B由靜止釋放。
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)出遮光條寬度d如圖乙所示，則d= mm；
(2)光電門某次測(cè)得時(shí)間為t，則此時(shí)A的速度大小為 （用含d、t字母的表達(dá)式表示）；
(3)改變光電門與物塊B之間的高度h，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得各次遮光條的擋光時(shí)間t，以h為橫軸、為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系中作出圖像，如圖丙所示，該圖像的斜率為k，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若k= （用含g、d字母的表達(dá)式表示），則驗(yàn)證了系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。
10．某同學(xué)用如圖1所示的裝置驗(yàn)證輕彈簧和物塊（帶有遮光條）組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。圖中光電門安裝在鐵架臺(tái)上且位置可調(diào)。物塊釋放前，細(xì)線與彈簧和物塊的拴接點(diǎn)在同一水平線上，且彈簧處于原長(zhǎng)。滑輪質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，細(xì)線始終伸直。物塊連同遮光條的總質(zhì)量為，彈簧的勁度系數(shù)為，彈性勢(shì)能（為彈簧形變量），重力加速度為，遮光條的寬度為，物塊釋放點(diǎn)與光電門之間的距離為（遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于。現(xiàn)將物塊由靜止釋放，記錄物塊通過光電門的時(shí)間
（1）改變光電門的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，每次物塊均從點(diǎn)靜止釋放，記錄多組和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，作出圖像如圖2所示，若要驗(yàn)證輕彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則在誤差允許的范圍內(nèi)，需要驗(yàn)證正確的關(guān)系式是______。
A． B．
（2）在（1）中的條件下，和時(shí)，物塊通過光電門時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能分別為和，則 （用表示）。
（3）在（1）中的條件下，取某個(gè)值時(shí)，可以使物塊通過光電門時(shí)的速度最大，速度最大值為 （表示）。
11．實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)新和數(shù)據(jù)處理 （8分）物理實(shí)驗(yàn)小組搭建如圖所示氣墊導(dǎo)軌和光電門的裝置，準(zhǔn)備驗(yàn)證“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
.測(cè)量遮光片寬度，滑塊到光電門的距離，選用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量均為的砝碼個(gè)，已知重力加速度為；
.先將砝碼全部放置在滑塊上，然后夾走一個(gè)砝碼放置于砝碼盤，從靜止釋放滑塊，記錄下遮光片通過光電門的時(shí)間，由此得出通過光電門的速度；
.依次改變砝碼盤中砝碼個(gè)數(shù)，每次將砝碼從滑塊上取走并放置于砝碼盤，重復(fù)步驟，得到一系列和的數(shù)據(jù)；
.以為縱軸，為橫軸，若數(shù)據(jù)滿足一次函數(shù)形式，則完成驗(yàn)證“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”。
（1） 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，下列選項(xiàng)中必須操作的是____（填標(biāo)號(hào)）。（ ）
A. 靜止釋放時(shí)滑塊盡量靠近光電門，以防止滑塊運(yùn)動(dòng)速度過快
B. 動(dòng)滑輪右側(cè)的細(xì)繩應(yīng)盡量豎直，以有效減少實(shí)驗(yàn)誤差
C. 滑塊質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量，以有效減少實(shí)驗(yàn)誤差
（2） 滑塊通過光電門時(shí)，砝碼盤中砝碼的速度為____________（用和表示）。
（3） 若所繪制的圖像斜率為，則滑塊的質(zhì)量__________________（用、、、和表示）。
（4） 由于未測(cè)量動(dòng)滑輪和砝碼盤的質(zhì)量，則得出的滑塊的質(zhì)量與實(shí)際值相比將會(huì)________（填“偏小”“偏大”或“相同”）。
12．某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知物塊A（含擋光片）、物塊B、物塊C的質(zhì)量均相等，擋光片的寬度為d，重力加速度為g。用外力控制物塊A，使A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)。
（1）初始時(shí)，測(cè)出物塊C到地面的高度h，要保證實(shí)驗(yàn)成功，使開始時(shí)擋光片到光電門的距離 （填“略小于h”或“略大于h”）。
（2）由靜止釋放物塊A，測(cè)得擋光片通過光電門的擋光時(shí)間為t，則物塊C剛要落地時(shí)的速度大小為 ，如果表達(dá)式 成立，則從釋放A到C剛好要落地的過程中， （填“物塊C”或“物塊A、B、C組成的系統(tǒng)”）機(jī)械能守恒。
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象的重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是 。
13．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用拉力傳感器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接小鋼球，如圖甲所示。拉起小鋼球至某一位置由靜止釋放，使小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，記錄鋼球擺動(dòng)過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值Tmax和最小值Tmin。改變小鋼球的初始釋放位置，重復(fù)上述過程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制的圖像是一條直線，如圖乙所示。
(1)若小鋼球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，則圖乙中直線斜率大小的理論值為 。
(2)由圖乙得：直線斜率的大小為 ，小鋼球的重力為 。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
(3)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要來源是________（單選，填正確答案標(biāo)號(hào)）。
A．小鋼球擺動(dòng)角度偏大
B．小鋼球初始釋放位置不同
C．小鋼球擺動(dòng)過程中有空氣阻力
(4)考慮到上述實(shí)驗(yàn)誤差的影響，實(shí)驗(yàn)得到的圖像與理論值相比________。
A．斜率偏小
B．斜率偏大
C．縱截距偏小
D．縱截距偏大
14．實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)新和數(shù)據(jù)處理分物理實(shí)驗(yàn)小組搭建如圖所示氣墊導(dǎo)軌和光電門的裝置，準(zhǔn)備驗(yàn)證“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
.測(cè)量遮光片寬度，滑塊到光電門的距離，選用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量均為的砝碼個(gè)，已知重力加速度為；
.先將砝碼全部放置在滑塊上，然后夾走一個(gè)砝碼放置于砝碼盤，從靜止釋放滑塊，記錄下遮光片通過光電門的時(shí)間，由此得出通過光電門的速度；
.依次改變砝碼盤中砝碼個(gè)數(shù)，每次將砝碼從滑塊上取走并放置于砝碼盤，重復(fù)步驟，得到一系列和的數(shù)據(jù)；
.以為縱軸，為橫軸，若數(shù)據(jù)滿足一次函數(shù)形式，則完成驗(yàn)證“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”。
（1） 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，下列選項(xiàng)中必須操作的是________（填標(biāo)號(hào)）。
A.靜止釋放時(shí)滑塊盡量靠近光電門，以防止滑塊運(yùn)動(dòng)速度過快
B.動(dòng)滑輪右側(cè)的細(xì)繩應(yīng)盡量豎直，以有效減少實(shí)驗(yàn)誤差
C.滑塊質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量，以有效減少實(shí)驗(yàn)誤差
（2） 滑塊通過光電門時(shí)，砝碼盤中砝碼的速度為____________（用和表示）。
（3） 若所繪制的圖像斜率為，則滑塊的質(zhì)量__________________（用、、、和表示）。
（4） 由于未測(cè)量動(dòng)滑輪和砝碼盤的質(zhì)量，則得出的滑塊的質(zhì)量與實(shí)際值相比將會(huì)________（填“偏小”“偏大”或“相同”）。
15．如圖所示是某小組同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；
B．測(cè)出遮光條的寬度d；
C．將滑塊移至圖示位置，測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離l；
D．將氣墊導(dǎo)軌通電，使其正常工作，并釋放滑塊，讀出遮光條通過兩個(gè)光電門時(shí)的遮光時(shí)間和；
E.用天平稱量托盤和砝碼的總質(zhì)量m和滑塊質(zhì)量M。
回答下列問題：
(1)若重力加速度為g，題干中的各物理量間須滿足關(guān)系式 時(shí)，可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
(2)本實(shí)驗(yàn)是否需要滿足： （選填“是”或“否”）。
(3)多次測(cè)量后，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，同學(xué)發(fā)現(xiàn)托盤和砝碼重力勢(shì)能的減小量總是小于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，可能的原因是（　　）
A．裝置的滑輪處存在摩擦
B．托盤和滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的影響
C．導(dǎo)軌未能調(diào)成水平，右側(cè)高、左側(cè)低
16．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．從高處由靜止開始下落，上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)．對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶；O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)注，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源頻率為50Hz．已知，則（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度 。
(2)在打下第“0”點(diǎn)到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量 J（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取）
(3)若某同學(xué)作出圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? 。
三、實(shí)驗(yàn)：以動(dòng)量守恒為基礎(chǔ)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（本大題共9小題）
17．如圖為某小組探究?jī)苫瑝K碰撞前后的動(dòng)量變化規(guī)律所用的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。帶刻度尺的氣墊導(dǎo)軌右支點(diǎn)固定,左支點(diǎn)高度可調(diào),裝置上方固定一具有計(jì)時(shí)功能的攝像機(jī)。
(1)要測(cè)量滑塊的動(dòng)量,除了前述實(shí)驗(yàn)器材外,還必需的實(shí)驗(yàn)器材是　　　　。
(2)為減小重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,開動(dòng)氣泵后,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的左支點(diǎn),使輕推后的滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做　　　　運(yùn)動(dòng)。
(3)測(cè)得滑塊B的質(zhì)量為197.8 g,兩滑塊碰撞前后位置x隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示,其中①為滑塊B碰前的圖線。取滑塊A碰前的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?由圖中數(shù)據(jù)可得滑塊B碰前的動(dòng)量為　　　　kg·m·s-1(保留2位有效數(shù)字),滑塊A碰后的圖線為　　　　(填“②”“③”或“④”)。
18．某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過程中的動(dòng)量守恒定律,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):用紙板搭建如圖所示的滑道,使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上,其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
圖(a)
圖(b)
測(cè)量硬幣的質(zhì)量,得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為m1和m2(m1＞m2)。將硬幣甲放置在斜面上某一位置,標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲,當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí),測(cè)量甲從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處,左側(cè)與O點(diǎn)重合,將甲放置于B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后,分別測(cè)量甲、乙從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變,重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次,得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2。
(1)在本實(shí)驗(yàn)中,甲選用的是______________(填“一元”或“一角”)硬幣;
(2)碰撞前,甲到O點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為______________(設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g);
(3)若甲、乙碰撞過程中動(dòng)量守恒,則 ______________(用m1和m2表示),然后通過測(cè)得的具體數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對(duì)心碰撞過程中動(dòng)量是否守恒;
(4)由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差,計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1,寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因:___________________________。
19．某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在足夠大的水平平臺(tái)上的點(diǎn)放置一個(gè)光電門，水平平臺(tái)上點(diǎn)右側(cè)摩擦可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?實(shí)驗(yàn)步驟如下：
甲
①在小滑塊上固定一個(gè)寬度為的擋光片；
②用天平分別稱出小滑塊（含擋光片）和小球的質(zhì)量、；
和間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，靜止放置在平臺(tái)上；
④細(xì)線燒斷后，、瞬間被彈開，向相反方向運(yùn)動(dòng)；
⑤記錄小滑塊通過光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間；
⑥小滑塊最終停在點(diǎn)（圖中未畫出），用刻度尺測(cè)出、之間的距離；
⑦小球從平臺(tái)邊緣飛出后，落在水平地面的點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度及平臺(tái)邊緣鉛垂線與點(diǎn)之間的水平距離；
⑧改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測(cè)量.
（1）小滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為 （用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）.
（2）該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”，則只需驗(yàn)證等式 成立即可（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）.
（3）改變彈簧壓縮量，多次測(cè)量后，該實(shí)驗(yàn)小組得到與的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖線的斜率為，則平臺(tái)上點(diǎn)左側(cè)與小滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為 （用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）.
乙
20．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。長(zhǎng)木板的一端墊有小木塊，可以微調(diào)木板的傾斜程度，使小車能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)木板的頂端安裝著位移傳感器，可以測(cè)量小車A到傳感器的距離x。
（1）現(xiàn)將小車A緊靠傳感器，并給小車A一個(gè)初速度，傳感器記錄了x隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，此時(shí)應(yīng)將小木塊水平向 （選填“左”或“右”）稍微移動(dòng)一下。
（2）調(diào)整好長(zhǎng)木板后，讓小車A以某一速度運(yùn)動(dòng)，與靜止在長(zhǎng)木板上的小車B（后端粘有橡皮泥）相碰并粘在一起，導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù)，繪制x隨時(shí)間t變化的圖像如圖丙所示。
（3）已知小車A的質(zhì)量為0.4kg，小車B（連同橡皮泥）的質(zhì)量為0.2kg，由此可知碰前兩小車的總動(dòng)量是 kg·m·s-1，碰后兩小車的總動(dòng)量是 kg·m·s-1。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。若在誤差允許的范圍內(nèi)，兩小車碰撞前后總動(dòng)量相等，則碰撞前后動(dòng)量守恒。
21．某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。主要實(shí)驗(yàn)器材有：兩個(gè)質(zhì)量不同的滑塊、天平、兩個(gè)相同輕質(zhì)彈簧、兩個(gè)壓力傳感器及其配件、氣墊導(dǎo)軌及其配件。

（1）用天平測(cè)出兩個(gè)滑塊的質(zhì)量，；
（2）用充氣泵給氣墊導(dǎo)軌充氣，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，并將兩輕質(zhì)彈簧水平固定在壓力傳感器上，如圖甲所示；
（3）水平向右推滑塊，使右側(cè)彈簧適當(dāng)壓縮并鎖定。壓力傳感器開始記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，時(shí)刻釋放。與發(fā)生碰撞后，向左運(yùn)動(dòng)并壓縮左側(cè)彈簧，返回再次壓縮右側(cè)彈簧。該過程中，兩壓力傳感器A、B的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙中A、B所示；

（4）若彈簧彈力大小與形變量的關(guān)系如圖丙所示；則釋放過程中，彈簧對(duì)做的功 ；
（5）和組成的系統(tǒng)，碰撞前總動(dòng)量 ，碰撞后總動(dòng)量 。實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差 ，如果小于，則可認(rèn)為動(dòng)量守恒。（所有空均保留三位有效數(shù)字）
22．某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間，具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將大小相同的小球A、B，用長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線，豎直懸掛在同一高度的M、N點(diǎn)，小球A、B恰好接觸。用天平測(cè)得小球A的質(zhì)量為，小球B的質(zhì)量為，用游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)尚∏虻闹睆饺鐖D乙所示，直徑 cm。
（2）保持A、B兩球與M、N在同一豎直面內(nèi)，向左緩慢拉動(dòng)A球，使得細(xì)線與豎直方向的夾角為且細(xì)線繃緊。由靜止釋放A球，A球與B球碰撞后，測(cè)得A、B兩球向右擺動(dòng)到最大高度時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角分別為，要達(dá)到上述實(shí)驗(yàn)效果，小球A的質(zhì)量 （選填“大于”“小于”或“等于”）小球B的質(zhì)量。
（3）A、B兩球碰撞前瞬間A球的速度大小為 ，若關(guān)系式 成立，則驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律，若A、B兩球發(fā)生的是彈性碰撞，則能量守恒的關(guān)系式 也成立。（結(jié)果均用題中物理量的符號(hào)表示）
23．利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)碰撞過程進(jìn)行研究.讓質(zhì)量為的滑塊與質(zhì)量為的靜止滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，比較碰撞后和的速度大小和，進(jìn)而分析碰撞過程是否為彈性碰撞.完成下列填空：
（1）調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平.
（2）測(cè)得兩滑塊的質(zhì)量分別為和.要使碰撞后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反，應(yīng)選取質(zhì)量為 的滑塊作為.
（3）調(diào)節(jié)的位置，使得與接觸時(shí)，的左端到左邊擋板的距離與的右端到右邊擋板的距離相等.
（4）使以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，并與碰撞，分別用傳感器記錄和從碰撞時(shí)刻開始到各自撞到擋板所用的時(shí)間和.
（5）將放回到碰撞前的位置，改變的初速度大小，重復(fù)步驟（4）.多次測(cè)量的結(jié)果如下表所示.
1 2 3 4 5
0.49 0.67 1.01 1.22 1.39
0.15 0.21 0.33 0.40 0.46
0.31 0.33 0.33 0.33
（6）表中的 （保留2位有效數(shù)字）.
（7）的平均值為 （保留2位有效數(shù)字）.
（8）理論研究表明，對(duì)本實(shí)驗(yàn)的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由判斷.若兩滑塊的碰撞為彈性碰撞，則的理論表達(dá)式為 （用和表示），本實(shí)驗(yàn)中其值為 （保留2位有效數(shù)字）；若該值與（7）中結(jié)果間的差別在允許范圍內(nèi)，則可認(rèn)為滑塊與滑塊在導(dǎo)軌上的碰撞為彈性碰撞.
24．某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門，水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間.實(shí)驗(yàn)步驟如下：
　　　
甲 乙
①在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的擋光片；
②用天平分別稱出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量ma、mb；
③a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，靜止放置在平臺(tái)上；
④細(xì)線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運(yùn)動(dòng)；
⑤記錄小滑塊a通過光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間t；
⑥小滑塊a最終停在C點(diǎn)（圖中未畫出），用刻度尺測(cè)出A、C之間的距離sa；
⑦小球b從平臺(tái)邊緣飛出后，落在水平地面的B點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離sb；
⑧改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測(cè)量.
（1）小滑塊a經(jīng)過光電門時(shí)的速度為　　　　（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）.
（2）該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”，則只需驗(yàn)證等式　　　　　　　　成立即可（用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）.
（3）改變彈簧壓縮量，多次測(cè)量后，該實(shí)驗(yàn)小組得到與sa的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖線的斜率為k，則平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與小滑塊a之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為　　　　 （用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)字母表示）.
25．某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中為水平段.選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
圖（a） 圖（b）
測(cè)量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為和.將硬幣甲放置在斜面上某一位置，標(biāo)記此位置為.由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時(shí)，測(cè)量甲從點(diǎn)到停止處的滑行距離.將硬幣乙放置在處，左側(cè)與點(diǎn)重合，將甲放置于點(diǎn)由靜止釋放.當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測(cè)量甲、乙從點(diǎn)到停止處的滑行距離和.保持釋放位置不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，得到、、的平均值分別為、、.
（1） 在本實(shí)驗(yàn)中，甲選用的是 （填“一元”或“一角”）硬幣；
（2） 碰撞前，甲到點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為 （設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，重力加速度為）；
（3） 若甲、乙碰撞過程中動(dòng)量守恒，則 （用和表示），然后通過測(cè)得的具體數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對(duì)心碰撞過程中動(dòng)量是否守恒；
（4） 由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后甲動(dòng)量變化量大小與乙動(dòng)量變化量大小的比值不是1，寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因: .
四、其他創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（本大題共5小題）
26．如圖甲所示是用高電阻放電法測(cè)電容的實(shí)驗(yàn)電路圖,其原理是測(cè)出電容器在充電電壓為U時(shí)所帶的電荷量Q,從而求出其電容C．該實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下:
①按圖甲所示電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路;
②接通開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使微安表的指針接近滿刻度,記下此時(shí)的電壓表讀數(shù)U0=6.2 V和微安表讀數(shù)I0=490 μA;
③斷開開關(guān)S并同時(shí)開始計(jì)時(shí),每隔5 s讀一次微安表的示數(shù)I,將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計(jì)的表格中;
④根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù),以t為橫坐標(biāo),I為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)(圖中用“×”表示).
(1)根據(jù)圖乙所示的描點(diǎn)作出圖線.
(2)圖乙所示的I-t圖線與t軸所圍圖形的“面積”所表示的物理意義是 　.
(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖線,估算當(dāng)電容器的兩端電壓為U0時(shí)所帶的電荷量Q0=　　　　C,并計(jì)算電容器的電容C=　　　　F.(計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))
27．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量定理,所用器材包括:氣墊導(dǎo)軌、滑塊(上方安裝有寬度為d的遮光片)、兩個(gè)與計(jì)算機(jī)相連接的光電門、砝碼盤和砝碼等.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)開動(dòng)氣泵,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌,輕推滑塊,當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間　　　　時(shí),可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平;
(2)用天平測(cè)砝碼與砝碼盤的總質(zhì)量m1、滑塊(含遮光片)的質(zhì)量m2;
(3)用細(xì)線跨過輕質(zhì)定滑輪將滑塊與砝碼盤連接,并讓細(xì)線水平拉動(dòng)滑塊;
(4)令滑塊在砝碼和砝碼盤的拉動(dòng)下從左邊開始運(yùn)動(dòng),和計(jì)算機(jī)連接的光電門能測(cè)量出遮光片經(jīng)過A、B兩處的光電門的遮光時(shí)間Δt1、Δt2 及遮光片從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間t12;
(5)在遮光片隨滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,如果將砝碼和砝碼盤所受重力視為滑塊所受拉力,拉力沖量的大小I=　　　　,滑塊動(dòng)量改變量的大小Δp=　　　　;(用題中給出的物理量及重力加速度g表示)
(6)某次測(cè)量得到的一組數(shù)據(jù)為:d=1.000 cm,m1=1.50×10-2 kg,m2=0.400 kg,Δt1=3.900×10-2 s,Δt2=1.270×10-2 s,t12=1.50 s,取g=9.80 m/s2.計(jì)算可得I=　　　　　　　　　N·s,Δp=　　　　kg·m·s-1;(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(7)定義δ=×100%,本次實(shí)驗(yàn)δ=　　　　%(保留1位有效數(shù)字).
28．已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時(shí)阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學(xué)利用伏安法測(cè)量其阻值隨溫度的變化關(guān)系。所提供的器材還有：電源E、開關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω）、電壓表和毫安表（內(nèi)阻可忽略）
（1）在方框中畫出測(cè)量電路圖。( )
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。實(shí)驗(yàn)中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖（a）所示。由圖可知，熱敏電阻在25℃時(shí)的電阻為______kΩ（保留2位有效數(shù)字）。
（3）利用實(shí)驗(yàn)中的熱敏電阻可以制作溫控報(bào)警器，其電路的一部分如圖（b）所示。圖中，E為直流電源（電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻可忽略）；當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0 V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（圖中未畫出）報(bào)警，若要求開始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為50℃，則圖中______（填“”或“”）應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為______kΩ（保留2位有效數(shù)字）。
29．在“用傳感器觀察電容器的充放電過程”實(shí)驗(yàn)中，按圖1所示連接電路。電源電壓恒為6.0V，單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時(shí)刻開關(guān)改接1，一段時(shí)間后，把開關(guān)再改接2。實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來采集電流隨時(shí)間的變化情況。

（1）傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的曲線。曲線與兩坐標(biāo)軸圍成的面積代表電容器的 ；
A．電壓 B．電容 C．電量
（2）開關(guān)S先跟2相接，若由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，在圖2中描出了12個(gè)點(diǎn)（用“×”表示），可以估算出當(dāng)電容器兩端電壓為6.0V時(shí)該電容器所帶的電荷量約為 C，從而算出該電容器的電容約為 F；（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）在下列四個(gè)圖像中，表示充放電實(shí)驗(yàn)過程中通過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像和兩極板間的電壓隨時(shí)間變化的圖像，其中正確的有 。
30．Phyphox軟件是專門針對(duì)智能手機(jī)開發(fā)的開展物理實(shí)驗(yàn)的軟件，可以很好地助力同學(xué)們開展居家實(shí)驗(yàn)，從而成為居家實(shí)驗(yàn)中最常用的手機(jī)軟件之一。某同學(xué)在智能手機(jī)上安裝Phyphox軟件后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量氫氣球所受的浮力以及運(yùn)動(dòng)中氣球所受阻力大小與速率的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①測(cè)量出手機(jī)和氣球的總質(zhì)量，；
②如圖所示，該同學(xué)用細(xì)線將手機(jī)懸吊在氫氣球的下方，由靜止釋放，氫氣球?qū)⒃诳罩邢蛏线\(yùn)動(dòng)，記錄氫氣球上升過程中多個(gè)位置的加速度a和速率v數(shù)據(jù)；
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
速度/ 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
加速度/ 8.90 7.99 7.09 6.19 3.29 4.38 3.48 2.58
③根據(jù)表中的測(cè)量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描出了各個(gè)點(diǎn)，做出圖像如圖所示。
（1）從圖像可以確定氫氣球運(yùn)動(dòng)所受阻力f大小與 （選填v、、、）成正比；
（2）根據(jù)得到的圖像可得到氫氣球所受的浮力大小為 N；由圖像計(jì)算出圖線斜率大小為，阻力f大小與上升速率v的關(guān)系式為： （用題中測(cè)得的物理量符號(hào)表示）。
參考答案
1．【答案】(1)不必(2分)　(2)mB-μ(mA+nm0)(2分)(3)0.40(3分)
【詳解】(1)因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力與物體間的運(yùn)動(dòng)形式無關(guān),所以只要保證木板和木塊A之間是相對(duì)滑動(dòng)即可,不必保證拉動(dòng)木板時(shí)保持勻速(提示:若以木塊A為研究對(duì)象,測(cè)算摩擦力時(shí),需要保證勻速運(yùn)動(dòng)(提示:若以木塊A為研究對(duì)象,測(cè)算摩擦力時(shí),需要保證勻速運(yùn)動(dòng),但在實(shí)驗(yàn)中難以維持)。
(2)重物B受力平衡,有μ(mA+nm0)g+mg=mBg,則m=mB-μ(mA+nm0)。
(3)將(2)中結(jié)果整理得m=-μm0·n-μmA+mB,可得m-n圖像斜率為k=-μm0,其中m0=20 g,由圖像可得k≈-8 g,解得μ=0.40。
2．【答案】（1）
（2） 0.90；偏小
（3）
【詳解】
（1） 由題圖乙可知小球底部到地面的高度。
（2） 由題圖丙可知，、兩球落地時(shí)間差為，球先下落，時(shí)間短，則球下落時(shí)間為，即物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；若將手機(jī)放在靠近小球的地面上測(cè)量物塊加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由于小球落地時(shí)聲音傳到手機(jī)的時(shí)間變長(zhǎng)，小球落地時(shí)聲音傳到手機(jī)的時(shí)間變短，則、落地的時(shí)間差變小，故測(cè)量結(jié)果偏小。
（3） 物塊和小球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間關(guān)系有，由牛頓第二定律有，整理可得；結(jié)合圖像可得，解得。
3．【答案】（1）　　（2）0.35
【解析】（1）對(duì)鐵塊受力分析，鐵塊受重力、支持力和摩擦力，鐵塊沿木板向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有，解得.
（2）由紙帶中的數(shù)據(jù)，舍棄中間段數(shù)據(jù)，根據(jù)逐差法可求得鐵塊的加速度大小為，解得.
4．【答案】（1）；（2）；（3）；（4）等于
【解析】（1）設(shè)木板傾角為則物塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過程中，由動(dòng)能定理有化簡(jiǎn)得。
（2）物塊從桌面水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有水平方向有綜合可得。
（3）上述兩速度相同，聯(lián)立得對(duì)關(guān)系式變式有即應(yīng)作出圖像，圖像斜率則。
（4）物塊在小圓弧位置損失相同的動(dòng)能，即速度減小量相同，相當(dāng)于（3）中所得關(guān)系式右側(cè)減去一個(gè)常量，不影響圖線的斜率，故若該同學(xué)的說法成立，動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)量值仍等于真實(shí)值。
5．【答案】(1)112， 78.4 (2)40 (3)0.84 (4)見解析
【詳解】（1）由機(jī)械能守恒可知，擺錘與地面接觸前瞬間的速度大小為，擺錘離開地面后瞬間的速度大小為，故擺錘與地面接觸前后的動(dòng)量大小分別為。
（2）圖乙中圖線與橫軸所圍面積約為10個(gè)格子的面積，故擺錘對(duì)地面的壓力的沖量大小約為。
（3）對(duì)擺錘，由水平方向的動(dòng)量定理，解得。
（4）引起實(shí)驗(yàn)誤差的可能原因有：細(xì)桿質(zhì)量相對(duì)擺錘質(zhì)量不夠小，不可忽略，故細(xì)桿重力勢(shì)能減小、動(dòng)能增加；轉(zhuǎn)軸處摩擦不太小，會(huì)引起摩擦損耗；擺錘在最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了一段距離，這段距離不能視為一個(gè)點(diǎn)；這三個(gè)因素都對(duì)最低點(diǎn)速度大小的計(jì)算構(gòu)成影響。坐標(biāo)紙格子較大，導(dǎo)致數(shù)格子數(shù)目來計(jì)算壓力的沖量時(shí)誤差較大。
6．【答案】 4.703； ； ；誤差小
【詳解】（1）[1]由圖可知，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為
（2）[2]根據(jù)題意可得，滑塊通過光電門時(shí)的速度為
[3]根據(jù)題意，由牛頓第二定律有
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
解得
（3）[4]若將滑塊在圓弧面上的更高點(diǎn)Q點(diǎn)由靜止釋放重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則滑塊通過光電門的時(shí)間更短，通過光電門后在長(zhǎng)木板上滑行的距離更長(zhǎng)，因此通過光電門的速度測(cè)量及通過光電門后滑行的距離測(cè)量誤差更小，因此測(cè)量結(jié)果的誤差更小。
7．【答案】(1)不需要，(2)2.0；0.10，(3)偏大
【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)中可利用力傳感器直接得到繩子拉力，不需要滿足砂子與砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小物塊的質(zhì)量。
（2）根據(jù)牛頓第二定律可得，整理可得，所以圖像的斜率，縱截距表示，由圖可得，
（3）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中不可以避免的存在其他阻力（紙帶、滑輪摩擦），導(dǎo)致測(cè)量的小物塊與長(zhǎng)木板間的摩擦力偏大，所以的測(cè)量值偏大。
8．【答案】 0.400 1.00 0.453
【詳解】（1）[1]木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則木塊在0.4s時(shí)的速度大小為
（2）[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可得，木塊在0.2s時(shí)的速度大小為
木塊的加速度大小
（3）[3]斜面傾角為30°，則對(duì)木塊受力分析，由牛頓第二定律可得
解得
9．【答案】(1)1.195 (2) (3)
【詳解】（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和，所以遮光條的寬度為
；
（2）A的速度大小為；
（3）若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則，，，所以，則。
10．【答案】（1）B（2）（3）
【詳解】（1）小球經(jīng)過光電門的速度為，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有，整理得，選B。
（2）當(dāng)和時(shí)，物塊通過光電門的時(shí)間相等，即物塊經(jīng)過光電門的速度相等，動(dòng)能也相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律分別有，，整理可得。
（3）小物塊經(jīng)過光電門的速度越大，則小物塊經(jīng)過光電門所用時(shí)間越短，由（1）可知，當(dāng)時(shí)，小物塊通過光電t時(shí)的速度最大時(shí)，且此時(shí)小物塊的加速度為零。對(duì)其進(jìn)行受力分析有，解得，代入（1）中可得最大速度為。
11．【答案】（1） B
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） 偏小（2分）
【詳解】
（1） 滑塊釋放時(shí)若靠近光電門，則通過光電門時(shí)的速度很小，速度測(cè)量值誤差較大，錯(cuò)誤；動(dòng)滑輪右側(cè)的細(xì)繩應(yīng)盡量豎直，以有效減少砝碼盤下落高度的測(cè)量誤差，正確；本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量細(xì)繩上的拉力（點(diǎn)撥：通過實(shí)驗(yàn)的目的分析要測(cè)量的數(shù)據(jù)），滑塊質(zhì)量不需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量，錯(cuò)誤。
（2） 滑塊通過光電門時(shí)的速度大小為，砝碼盤中砝碼的速度為（點(diǎn)撥：砝碼盤通過動(dòng)滑輪連接，則滑塊速度為砝碼
盤中砝碼速度的兩倍）。
（3） 根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，即，解得（關(guān)鍵：找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式），
所繪制的圖像斜率為，則，解得滑塊的質(zhì)量為。
（4） 本實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)滑輪、砝碼盤以及砝碼盤中砝碼的機(jī)械能的減小量等于滑塊和滑塊上砝碼增加的動(dòng)能，即，由于未測(cè)量動(dòng)滑輪和砝碼盤的質(zhì)量，所以實(shí)驗(yàn)減小的機(jī)械能偏小，則得出的滑塊的質(zhì)量與實(shí)際值相比將會(huì)偏小。
【試題亮點(diǎn)】本題在選擇器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理上均有創(chuàng)新，比如用圖像處理數(shù)據(jù)等。
12．【答案】（1）略大于h （2）；；物塊A、B、C組成的系統(tǒng) （3）存在空氣阻力、滑輪摩擦阻力
【詳解】（1）要保證實(shí)驗(yàn)成功，由于C落地后，A、B的速度大小不變，即為C落地時(shí)的速度，但要在B落地前通過光電門，因此開始時(shí)擋光片到光電門的距離略大于h。
（2）物塊A通過光電門的速度；
如果表達(dá)式成立，即成立，則物塊A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是存在空氣阻力、滑輪摩擦阻力。
13．【答案】(1)，(2)；0.59，(3)C，(4)C
【詳解】（1）設(shè)初始位置時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則細(xì)線拉力最小值為，到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線拉力最大，則，，聯(lián)立可得，即若小鋼球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。則圖乙中直線斜率的理論值為。
（2）[1][2]有圖乙得直線的斜率為，，則小鋼球的重力為
（3）該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要來源是小鋼球擺動(dòng)過程中有空氣阻力，使得機(jī)械能減小。選C。
（4）考了空氣阻力，設(shè)初始位置時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，則細(xì)線拉力最小值為，到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線拉力最大，則，，聯(lián)立可得，有上述式子可知圖像的斜率為不變，截距變?yōu)椋纯v截距與理論值相比偏小。選C。
14．【答案】（1） B（2分）
（2） （2分）
（3） （2分）
（4） 偏小（2分）
【詳解】
（1） 滑塊釋放時(shí)若靠近光電門，則通過光電門時(shí)的速度很小，速度測(cè)量值誤差較大，錯(cuò)誤；動(dòng)滑輪右側(cè)的細(xì)繩應(yīng)盡量豎直，以有效減少砝碼盤下落高度的測(cè)量誤差，正確；本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量細(xì)繩上的拉力（點(diǎn)撥：通過實(shí)驗(yàn)的目的分析要測(cè)量的數(shù)據(jù)），滑塊質(zhì)量不需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量，錯(cuò)誤。
（2） 滑塊通過光電門時(shí)的速度大小為，砝碼盤中砝碼的速度為（點(diǎn)撥：砝碼盤通過動(dòng)滑輪連接，則滑塊速度為砝碼
盤中砝碼速度的兩倍）。
（3） 根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，即，解得（關(guān)鍵：找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式），
所繪制的圖像斜率為，則，解得滑塊的質(zhì)量為。
（4） 本實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)滑輪、砝碼盤以及砝碼盤中砝碼的機(jī)械能的減小量等于滑塊和滑塊上砝碼增加的動(dòng)能，即，由于未測(cè)量動(dòng)滑輪和砝碼盤的質(zhì)量，所以實(shí)驗(yàn)減小的機(jī)械能偏小，則得出的滑塊的質(zhì)量與實(shí)際值相比將會(huì)偏小。
【試題亮點(diǎn)】本題在選擇器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理上均有創(chuàng)新，比如用圖像處理數(shù)據(jù)等。
15．【答案】(1) (2)否 (3)C
【詳解】（1）根據(jù)題意可知，滑塊先后經(jīng)過兩個(gè)光電門的速度分別為，，若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有，即上式成立，則可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
（2）本實(shí)驗(yàn)只要比較重力勢(shì)能的減小量和系統(tǒng)動(dòng)能的增量是否相等，即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，不需要滿足托盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的總質(zhì)量。
（3）AB：裝置的滑輪處存在摩擦和托盤和滑塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的影響會(huì)使托盤和砝碼重力勢(shì)能的減小量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，AB錯(cuò)誤；
C：導(dǎo)軌未能調(diào)成水平，右側(cè)高、左側(cè)低，則滑塊的重力勢(shì)能減小，使系統(tǒng)動(dòng)能的增加量總是大于砝碼盤和砝碼減少的重力勢(shì)能，C正確。選C。
16．【答案】(1)2.4，(2)0.58；0.60，(3)9.7
【詳解】（1）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為s=0.1s，在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度為
（2）[1]在打下0點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為J=0.58J
[2]系統(tǒng)勢(shì)能的減少量為J=0.60J
（3）根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得可得，可得，圖像的斜率為，解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?br/>17．【答案】(1)天平(2分)　(2)勻速直線(2分)　(3)-0.011(3分)　③(2分)
【解析】(1)要測(cè)量滑塊的動(dòng)量還需要測(cè)量滑塊的質(zhì)量,故還需要的實(shí)驗(yàn)器材是天平。
(2)為了減小重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,應(yīng)該讓氣墊導(dǎo)軌處于水平位置,故調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌后要使滑塊能在氣墊導(dǎo)軌上近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(3)取滑塊A碰前運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?根據(jù)x-t圖線的斜率表示滑塊的速度可知滑塊B碰前的速度為vB= m/s≈-0.058 m/s,則滑塊B碰前的動(dòng)量為pB=mBvB≈-0.011 kg·m/s;由題意可知,④圖線為碰前滑塊A的圖線,結(jié)合碰撞特點(diǎn),兩滑塊碰撞后不會(huì)再次碰撞,則碰后滑塊A的速度大于滑塊B的速度,由圖可知碰后③圖線的斜率絕對(duì)值大于②圖線的斜率絕對(duì)值,則③圖線對(duì)應(yīng)的速度大小更大,即③為碰后滑塊A的圖線。
18．【答案】(1)一元(1分)　(2) (2分)　(3) (3分)　(4)見解析(2分)
【題圖剖析】實(shí)驗(yàn)過程分析
【詳解】
(1)為防止甲碰后反彈,甲的質(zhì)量應(yīng)大于乙的質(zhì)量,故甲選用的是一元硬幣。
(2)設(shè)甲到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度為v1,甲從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得 ,解得 。
(3)設(shè)甲、乙碰后瞬間的速度分別為v'1、v2,根據(jù)動(dòng)能定理得 ,若碰撞過程中動(dòng)量守恒,則有m1v1=m1v'1+m2v2,整理得 。
(4)碰撞過程中硬幣之間的作用力沒有遠(yuǎn)大于摩擦力;存在空氣阻力;紙板粗糙程度不均勻(答出一條即可)。
19．【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）燒斷細(xì)線后，小滑塊向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過光電門，根據(jù)速度公式可知，小滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度.
（2）小球離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，，聯(lián)立可得.若動(dòng)量守恒，以向右為正方向，有，即.
（3）對(duì)小滑塊，由光電門向左運(yùn)動(dòng)過程，有，經(jīng)過光電門時(shí)的速度，由牛頓第二定律可得，聯(lián)立可得,則圖像的斜率，解得.
20．【答案】左；；
【詳解】由乙圖可知，給小車A一個(gè)初速度后小車A做減速運(yùn)動(dòng)，所以，應(yīng)將小木塊水平向左稍微移動(dòng)一下，以使小車A在斜面上能做勻速運(yùn)動(dòng)。
由丙圖可求得碰前和碰后小車A的速度分別為，，所以碰前和碰后兩小車的總動(dòng)量分別為，。
21．【答案】（4）0.08（5）0.160；0.158；
【詳解】（4）根據(jù)圖丙中圖像與橫軸圍成的面積表示彈簧對(duì)做的功，則有
。
（5）設(shè)與碰撞前的速度大小為，根據(jù)動(dòng)能定理可得，解得，
則和組成的系統(tǒng)，碰撞前總動(dòng)量為，由圖丙可知彈簧的勁度系數(shù)為，與碰撞后的速度大小分別為、，右側(cè)彈簧的最大壓縮量為，左側(cè)彈簧的最大壓縮量為，有圖乙可知
，，得，，
根據(jù)動(dòng)能定理可得，，解得，，則和組成的系統(tǒng)，碰撞后總動(dòng)量為。
實(shí)驗(yàn)相對(duì)誤差為。
22．【答案】（1）；（2）大于；（3）；；
【詳解】（1）由圖乙可知，兩小球的直徑
（2）根據(jù)題意可知，A球與B球碰撞后，A、B兩球均向右擺動(dòng)，則小球A的質(zhì)量大于小球B的質(zhì)量。
（3）對(duì)小球A，由機(jī)械能守恒定律有，解得，A球與B球碰撞后，分別對(duì)A球與B球由機(jī)械能守恒定律可得，A球與B球速度分別為，，若動(dòng)量守恒，則有，整理可得，若A球和B球發(fā)生彈性碰撞，則有，整理可得
23．【答案】（2）0.304；（6）0.31；（7）0.32；（8）；0.34
【解析】（2）應(yīng)該用質(zhì)量較小的滑塊碰撞質(zhì)量較大的滑塊，才能使得碰后兩滑塊運(yùn)動(dòng)方向相反，故選取質(zhì)量為的滑塊作為.
（6）由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得.
（7）平均值為.
（8）彈性碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，可得，，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)可得.
24．【答案】（1）　（2）ma=mbsb　（3）
【解析】（1）燒斷細(xì)線后，小滑塊a向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過光電門，根據(jù)速度公式可知，小滑塊a經(jīng)過光電門時(shí)的速度va=.
（2）小球b離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得h=gt2，sb=vbt，聯(lián)立可得vb=sb.若動(dòng)量守恒，以向右為正方向，有0=mbvb-mava，即ma=mbsb.
（3）對(duì)小滑塊a，由光電門向左運(yùn)動(dòng)過程，有=2asa，經(jīng)過光電門時(shí)的速度va=，由牛頓第二定律可得a==μg，聯(lián)立可得=sa，由-sa圖像的斜率k=，解得μ=.
25．【答案】（1）一元
（2）
（3）
（4）見解析
【思路導(dǎo)引】實(shí)驗(yàn)過程分析
【解析】（1）為防止甲碰后反彈，甲的質(zhì)量應(yīng)大于乙的質(zhì)量，故甲選用的是一元硬幣.
（2）設(shè)甲到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度為，甲從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得,解得.
（3）設(shè)甲、乙碰后瞬間的速度分別為、，根據(jù)動(dòng)能定理得,，若碰撞過程中動(dòng)量守恒，則有，整理得.
（4）碰撞過程中硬幣之間的作用力沒有遠(yuǎn)大于摩擦力；存在空氣阻力；紙板粗糙程度不均勻（答出一條即可）.
26．【答案】(1)見解析　(2)電容器兩端的電壓為U0時(shí)所帶的電荷量
(3)8.75×10-3 　1.41×10-3
【詳解】 (1)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)所描出的點(diǎn),用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來,作出圖像如圖所示.
(2)由ΔQ=I·Δt知, I-t圖線與t軸所圍圖形的“面積”為電容器在開始放電時(shí)所帶的電荷量,即電容器兩端的電壓為U0時(shí)所帶的電荷量.
(3)由圖示圖像可知,I-t圖線與t軸所圍圖形的“面積”格數(shù)約為35格,可知電容器兩端的電壓為U0時(shí),所帶的電荷量Q0=35×50×10-6×5 C=8.75×10-3 C,所以電容器的電容C=≈1.41×10-3 F.
27．【答案】(1)大約相等　(5) m1gt12　m2d·
(6)0.221　0.212　(7)4
【解析】(1)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),故當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間大約相等時(shí),可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平.
(5)拉力的沖量大小I=Ft=m1gt12;滑塊通過A點(diǎn)的速度大小vA=,滑塊通過B點(diǎn)的速度大小vB=,則滑塊動(dòng)量改變量的大小Δp=m2vB-m2vA=m2d.
(6)將題給數(shù)據(jù)代入(5)中各表達(dá)式可得I=m1gt12=1.50×10-2 kg×9.80 m/s2×1.50 s≈0.221 N·s;Δp=m2d-=0.400 kg×0.010 00 m×-≈0.212 kg·m·s-1.
(7)δ=×100%=×100%≈4%.
28．【答案】 2.2 R1 1.2
【詳解】（1）[1]由于毫安表內(nèi)阻可以忽略，所以采用內(nèi)接法；由于滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于熱敏電阻的阻值，所以采用分壓式接法。如圖所示。
（2）[2]由圖可知，熱敏電阻在25℃時(shí)的電阻為2.2kΩ。
（3）[3]溫控報(bào)警器要求R2兩端電壓隨溫度升高而增大，而熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小， 分得的電壓也減小，因此R1應(yīng)使用熱敏電阻。
[4]由圖可知，熱敏電阻在50℃時(shí)的電阻為0.8kΩ，報(bào)警時(shí)，有
解得
29．【答案】C； ； ；AC/CA
【詳解】（1）[1]根據(jù)可知，曲線與兩坐標(biāo)軸圍成的面積代表電容器的電荷量。選C。
（2）[2] 開關(guān)S跟2相接，電容器充電；當(dāng)電容器兩端電壓為6.0V時(shí)，電容器充電完成；由曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電容器所帶的電量可知，約為
[3]由可得
（3）[4] AB．電容器的充電電流與放電電流流過傳感器的方向相反，且電流均逐漸變小，A正確，B錯(cuò)誤；
CD．充電過程，電壓逐漸增大，且增大的越來越慢；放電過程電壓逐漸變小，減小的越來越慢，C正確，D錯(cuò)誤。選AC。
30．【答案】v；3.919；
【詳解】（1）[1]由圖可知，隨著速度增大，氣球的加速度越來越小，這是因?yàn)樗俣仍龃螅瑲馇蛩艿目諝庾枇σ沧兇螅瑥亩辜铀俣茸冃。挥膳ｎD第二定律可得
由圖可知，加速度a與v為一次函數(shù)，結(jié)合上述分析可知，氣球所受阻力f與v成正比。
（2）[2]由圖像結(jié)合上述分析可得
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得
解得
[3]由題意及圖像可得
由上述分析可得
即
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