2022高考物理：专题十二　实验与探究1216 Word版含解析.docVIP

精品 Word 可修改 欢迎下载 必威体育精装版 精品 Word 欢迎下载 可修改 精品 Word 可修改 欢迎下载 1．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。 (1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________。(用字母表示) (2)乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带________的加速度大(填“①”或“②”)，其加速度大小为________。 答案　(1)AB　BDE (2)①2.5 m/s2(2.3～2.7 m/s2均可) 解析　(1)要采用落体法做“验证机械能守恒定律”实验，需要下落的重物A和计时用的打点计时器B；要做“探究加速度与力、质量关系”实验，需要研究对象小车D，拉动小车的钩码E及计时用的打点计时器B。 (2)纸带①的加速度大小为 a1＝eq \f(x5＋x4－?x1＋x2?,6T2) ＝eq \f([?38.10－34.20?－?32.40－29.10?]×10－2,6×0.022) m/s2 ＝2.5 m/s2， 纸带②的加速度大小为 a2＝eq \f(x5＋x4－?x1＋x2?,6T2) ＝eq \f([?35.90－32.35?－?30.65－27.40?]×10－2,6×0.022) m/s2 ＝1.25 m/s2， 因此纸带①的加速度大，大小为2.5 m/s2。 2．某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。 点击观看解答视频 (1)如图甲，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表。由数据算得劲度系数是k＝________N/m。(g取9.80 m/s2) 砝码质量(g) 50 100 150 弹簧长度(cm) 8.62 7.63 6.66 (2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图乙所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________。 (3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________。 (4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图丙，由图可知，v与x成________关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比。 答案　(1)50　(2)相等　(3)滑块的动能　(4)正比　压缩量的平方 解析　(1)根据F＝kx得ΔF＝kΔx，可得k＝eq \f(ΔF,Δx)＝eq \f(Δmg,Δx)。取较远的两组数计算，k＝eq \f(0.98 N,1.96×10－2 m)＝50 N/m。 (2)气垫导轨摩擦力可以忽略，故滑块做匀速直线运动，通过两个光电门的速度大小相等。 (3)因忽略摩擦力，释放滑块后，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。 (4)由题图丙可知，v-t图线为过原点的倾斜直线，成正比关系。由Ek＝eq \f(1,2)mv2＝Ep可知，Ep＝eq \f(1,2)mv2∝x2，故弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。 3．DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小铁球距d点(最低点)的高度h，纵轴表示小铁球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题： (1)图乙中，表示小铁球的机械能E、动能Ek、重力势能Ep随小铁球距d点的高度h变化关系的图线分别是________(按顺序填写相应图线所对应的文字)。 (2)根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是：________。 答案　(1)甲、丙、乙 (2)忽略阻力作用，小铁球下落过程中机械能守恒 解析　小铁球下滑时动能增大，重力势能减小，机械能不变，表示小铁球的机械能E、动能Ek、重力势能Ep随小铁球距d点的高度h变化关系的图线分别是甲、丙、乙。