2020版高考物理大二轮复习专题强化训练24实验题答题策略7页

高考物理
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专题强化训练(二十四)
1．(2019·四川成都诊断)将两根原长相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一
起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧(记为 A)的劲度系数为 k1，原细弹簧(记为 B)的劲度系数
为 k2，套成的新弹簧(记为 C)的劲度系数为 k3.关于 k1、k2、k3的大小关系，同学们猜想如
下：
甲同学：和电阻并联相似，可能是
1
k3
＝
1
k1
＋
1
k2
.
乙同学：和电阻串联相似，可能是 k3＝k1＋k2.
丙同学：可能是 k3＝
k1＋k2
2
.
(1)为了验证猜想，同学们设计了相应的实验(装置见图甲所示)．
(2)简要实验步骤如下，请完成相应填空．
a．将弹簧 A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧 A的原长 L0；
b．在弹簧 A 的下端挂上钩码，记下钩码的个数 n、每个钩码的质量 m 和当地的重力加
速度大小 g，并用刻度尺测量弹簧的长度 L1；
c．由 F＝________计算弹簧的弹力，由 x＝L1－L0计算弹簧的伸长量，由 k＝
F
x
计算弹
簧的劲度系数；
d．改变________，重复实验步骤 b、c，并求出弹簧 A的劲度系数的平均值 k1；
e．仅将弹簧分别换为 B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧 B、C 的劲度系数的平均值
k2、k3.比较 k1、k2、k3并得出结论．
(3)图乙是实验得到的图线，由此可以判断________同学的猜想正确．
[解析]　(2)弹簧的弹力 F 等于 n 个钩码的重力之和 nmg；多次测量取平均值，可以减
小误差，所以实验中需要改变钩码的个数以改变弹簧弹力．
(3)由题图乙可知，伸长量相同时，FC＝FA＋FB，由胡克定律可得 k3x＝k1x＋k2x，所以 k3
＝k1＋k2，乙同学的猜想是正确的．
[答案]　(2)nmg　钩码的个数　(3)乙

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2．(2019·武汉市高三调研)在验证动量守恒定律实验中，实验装置如图所示，a、b是
两个半径相等的小球，按照以下步骤进行操作．
A．在木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板在紧靠槽口处竖直放置，使小球 a 从斜
槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹 O；
B．将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球 a 从固定点处由静止释放，撞到木
板上得到痕迹 B；
C．把小球 b 静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球 a 仍从固定点处由静止释放，
和小球 b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹 A和 C.
(1)为了保证在碰撞过程中小球 a 不反弹，a、b 两球的质量 m1、m2 间的关系是
m1________m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)．
(2)完成本实验，必须测量的物理量有________．
A．小球 a开始释放的高度 h
B．木板水平向右移动的距离 l
C．小球 a和小球 b的质量 m1、m2
D．O点分别到 A、B、C三点的距离 y1、y2、y3
[解析]　(1)为防止两球碰撞后，小球 a反弹，小球 a的质量应大于小球 b的质量，即
m1>m2.(2)a、b 两球碰撞后均做平抛运动，l＝vt，y＝
1
2
gt2，得 l＝v
2y
g
，若满足 m1v0＝m1v1
＋m2v2，即碰撞前后动量守恒，即可验证动量守恒定律，对该式进行整理可得
m1
y2
＝
m1
y3
＋
m2
y1
，因此需要测量小球 a和小球 b的质量 m1、m2以及 O点分别到 A、B、C三点的距离 y1、
y2、y3，选项 C、D正确．
[答案]　(1)大于　(2)CD
3．(2019·河南六市联考)一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平
轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β

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(即β＝
Δω
Δt ).我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实
验．(打点计时器所接交流电的频率为 50 Hz；A、B、C、D、…为计数点，相邻两计数点间有
四个点未画出)
①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，
然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
(1)用 20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径 r为________cm；
(2)由图丙可知，打下计数点 D时，圆盘转动的角速度为________rad/s；
(3)圆盘转动的角加速度大小为________rad/s2(计算...