时间:2017-08-05 16:39:50
1、填空题 如图所示，把A、B两个小球用等长细线悬挂起来，一小球自然下垂，拉起另一个小球，放下时它们将相碰，请你利用该实验方法验证动量守恒定律。
（1）写出该实验必须测量的物理量（并设定表示相应物理量的字母）： ；
（2）用你所设定的字母写出验证动量守恒定律表达式：__ ；
（3）请你写出一条减小实验误差的建议： 。
参考答案：
本题解析：（1）A球B球发生碰撞，如果需要验证动量守恒，则需要测得A球质量
，B球质量
，释放前A球前细线与竖直方向的夹角α，碰撞后AB两球摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角β和
（2）A球摆到最低点：
，碰后A球有：
，碰后B球有：
，动量守恒的表达式为
，所以有
（3）减小实验误差的方法：适当增大小球的密度、适当增大小球释放时细线与竖直方向的夹角、确保发生的是对心正碰
本题难度：一般
2、实验题 碰撞的恢复系数的定义为
=
，其中
和
分别是碰撞前两物体的速度，
和
分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数=1，非弹性碰撞的＜1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）物质弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2（它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞），且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。在上述实验中，
（1）P点是 的平均位置，M点是 的平均位置，N点是 的平均位置。
（2）请写出本实验的原理 写出用测量的量表示的恢复系数的表达式
（3）三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？
参考答案：（1）实验的第一步中小球1落点的，小球1与小球2碰后小球1落点的，N点是小球2落点的．（2）
（3）OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关
本题解析：（1）根据题意可得：P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置
M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置
N点是小球2落点的平均位置
（2））原理小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，设为t，则有OP=v10t ，OM=v1t ，ON=v2t
小球2碰撞前静止，v20=0 ，
（3平抛运动高度决定时间，水平射程由初速度和时间共同决定，因而OP与小球的质量无关，但由于两球碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律平抛的初速度与小球的质量有关，因而OM和ON也与小球的质量有关；。
考点：动量守恒定律
点评：本实验由验证动量守恒定律的实验改进而来，关键要分析清楚实验的原理，同时要结合动量守恒定律和平抛运动的相关知识列式分析．
本题难度：一般
3、实验题 利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时: 
【小题1】甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围，请给出形成这种情况原因的解释，
甲的操作:
乙的操作:
【小题2】在研究小车的加速度a和小车的质量M的关系时，由于始终没有满足M》m(m为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件，结果得到的图像应是如下图中的图( ).
【小题3】在研究小车的加速度a和拉力F的关系时，由于始终没有满足M》m的关系，结果应是下图中的图( ).
参考答案：
【小题1】
【小题2】D
【小题3】D
本题解析：（1）当平衡摩擦力过度时，在小车不施加外力的情况下，小车就会向下做加速运动，出现甲同学的情况，当平衡摩擦力角度较小时，小车施加的外力到一定程度，小车才开始向下做加速运动，出现乙同学的情况
（2）当沙桶和沙的质量较小时，绳子的拉力可等于沙桶和沙的重力，当质量较大时，绳子的拉力与沙桶的总重力相差较大，所以加速度会偏小，并且质量越大，相差就越大，就会出现D中的情况。
（3）同理（2）
本题难度：一般
4、实验题 电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用 电源的计时仪器，电磁打点计时器工作的电压是 V，电火花打点计时器工作电压是 V，当电源频率是50Hz时，它每隔 打一个点。在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，得到纸带如图，由图可知点O与点D之间的距离d= ；
参考答案：交流 4---6 220 0.02S d=8.45cm
本题解析：高中所用打点计时器都是用的交流电源，电磁打点计时器用的是4-6V的交流电压，电火花打点计时器工作电压220V，
，根据刻度尺读法可得
考点：考查了打点计时器的使用
点评：切记两打点计时器都是使用的交流电压
本题难度：一般
5、实验题 如图为“研究加速度和力及质量的关系”的实验装置。在该实验中必须采用控制变量法，
在研究加速度和力的关系时：
【小题1】应保持 不变，用钩码所受的重力作为 ，用纸带测小车的加速度。
【小题2】改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 。
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是( )
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨倾斜程度过大
C．所挂钩码的总质量太大
D．所用小车的质量太大
参考答案：
【小题1】小车的总质量，小车所受合外力
【小题2】①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 ② (C)
本题解析：解答：解：（1）试验是探究小车加速度a与合外力F之间的关系，应采用控制变量法：保持小车的质量不变．小车受到的合外力F可用钩码受到的重力代替．故填：小车的质量；小车受到的合外力．
（2）①分析此图线的OA段可得出的实验结论是：在质量不变的条件下，加速度与外力成正比
②数据处理时：设小车的质量为M，钩码的质量为m，则：F=mg
小车的加速度为：a=
，这是理论值．
由牛顿第二定律：F=ma得：对于小车个钩码组成的整体：a=
，这是真实值．
所以：只有当M＞＞m时：a=≈
，a与F才成线性关系．
所以AB段明显偏离直线的原因是m太大了．
A：图象是从零点开始的，故小车与轨道间的摩擦力为零．故A错误．
B：图象是从零点开始的，故小车与轨道间的摩擦力为零．导轨水平无影响．故B错误．
C：只有当M＞＞m时：a=≈，a与F才成线性关系．所以AB段明显偏离直线的原因是m太大了．故C正确．
D：只有当M＞＞m时：a=≈，a与F才成线性关系．故小车质量大更容易满足M＞＞m．故D错误．
故选：C
故答案为：（1）小车的质量；小车受到的合外力 （2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 ②C
点评：探究小车加速度与小车质量以及合外力之间的关系需要用到控制变量法，注意是控制第三个量不变探究其余两个量的关系，理解实验中要求小车质量M＞＞钩码质量m的原因即可．
本题难度：一般