2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题54 源于实际情景实验(解析版)
2022-2023年高考物理一轮复习 动量与能量
)
A．物体的质量为2 kg
B．h＝0时,物体的速率为20 m/s
C．h＝2 m时,物体的动能Ek＝40 J
D．从地面至h＝4 m,物体的动能减少100 J
答案
解析
AD
根据题图图像可知,h＝4 m时物体的重力势能mgh＝80 J,解得物体质量m＝2 kg,抛出时物体的动能为Ek0＝
能定理,尤其是曲线运动、多过程的直线运动等．
(2)动能定理也是一种功能关系,即合外力做的功(总功)与动能变化量一一对应．
典例3
(多选)如图1所示,倾角为θ的光滑斜面足够长,一质量为m的小物体,在沿斜面向
上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,
力F做功为60 J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,若以底端
(5)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用．
2．基本思路
(1)确定研究对象和研究过程．
(2)进行运动分析和受力分析,确定初、末速度和各力做功情况,利用动能定理全过程或分过程列式．
3．在功能关系中的应用
(1)对于物体运动过程中不涉及加速度和时间,而涉及力和位移、速度的问题时,一般选择动
为零,即从地面上升到h＝4 m,物体动能减少100 J,选项D正确．
动能定理的应用
1．表达式：W总＝Ek2－Ek1.
(1)W总为物体在运动过程中所受各力做功的代数和．
(2)动能变化量Ek2－Ek1一定是物体在末、初两状态的动能之差．
(3)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动．
(4)动能定理既适用于恒力做功,也适用于变力做功．
典例1
)
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练 探究弹力与弹簧伸长的关系(含详解)
1
2
3
4
5
l/cm
10.48
10.96
11.45
11.95
12.40
（2）弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及l—n图线的斜率表示，表达式为k=________。若g取9.80m/s2，则本实验中k=________N/m（结果保留3位有效数字）。
2.（2018高考全国理综I）如图（a），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为_______cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为________N/m（保留3位有效数字）。
(3)物体C下移的距离x为弹簧压缩量的变化量，即F＝m0g＋k(x0－x)＝m0g＋kx0－kx，故Fx图象斜率的大小为弹簧的劲度系数
实验
方案
的创
新
(1)实验方案的创新：让钩码浸入水中，通过细胶管向烧杯中缓慢注水，依次浸没钩码，记录指针所指的刻度。
(2)实验数据处理方法的创新：xn和浸没钩码个数n的关系图象，求图象斜率和纵截距，确定弹簧的劲度系数和每个钩码所受浮力
（1）将质量为m0=50g的钩码逐个挂在弹簧II下端，读出指针AB对应的刻度尺的示数LA和LB。填入表格中。
钩码数
1
2
3
4
LA/cm
14.70
18.72
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题58电容和电容器(解析版)
(iii)用定义式C＝ 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
第二部分最新高考题精选
1.（2020年1月浙江选考）如图所示，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度为，间距，电子质量，电荷量，若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是（）
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
【参考答案】A
【名师解析】本题考查研究与平行板电容器电容有关因素的实验。实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的负电荷，所以能使电容器带电，选项A正确；实验中，只将电容器b板向上平移，根据 及 ，S减小，C减小，U增大，静电计指针的张角变大，选项B错误；实验中，只在极板间插入有机玻璃板，根据 及 ， 变大，C变大，U减小，静电计指针的张角变小，选项C错误；实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明两极板之间的电压增大，不表明电容增大，选项D错误。5．(2014·浙江1月学考)如图为可变电容器，由一组动片和一组定片组成，这两组金属片之间是互相绝缘的，动片旋人得越多，则()
（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
“恒流源”
（2）中电源
电源两端电压
通过电源的电流
【名师解析】．（18分）
（1）u–q图线如答图1；
电压为U时，电容器带电Q，图线和横轴围成的面积为所储存的电能Ep
M极板不动，将N极板往下移动一小段距离，d变大，由 可知，C变小，极板所带电荷量Q不变，由 可知，U变大，静电计测量的是两极板间电势差，故张角变大，极板间场强为 故场强与d无关，保持不变，油滴所受电场力不变，仍处于平衡状态，A正确；B．M极板不动，将N极板往右移动一小段距离，S变小，结合A解析中的表达式可知，C变小，U变大，E变大，故油滴向上运动，静电计张角变大，B错误；C．N极板不动，将M极板往左移动一小段距离，S变小，可知C变小，U变大，E变大，P点的电势等于P到N极板的电势差，即 由于 不变，故 点的电势 增大，静电计张角变大，C正确；D．N极板不动，将M极板往下移动一小段距离，d变小，结合AC的解析可知C变大，U变小，E不变，故 点的电势不变，静电计张角变小，D错误。故选AC。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练 探究做功与动能变化关系实验(含详解)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第七章机械能专题41 探究做功与动能变化的关系第一部分知识点精讲一、基本原理与操作二、数据处理1．利用纸带确定小车的末速度(1)橡皮筋恢复原长时小车已匀速，故应利用纸带上间距相等的部分计算小车速度。
(2)利用v＝xt计算小车的速度，为减小测量误差，所选的范围应尽量长些。
2．绘制图像分别用各次实验的v和W绘出Wv，Wv2，Wv3等关系图像，直到作出的图像是一条倾斜的直线。
三、注意事项1．选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的点。
2．橡皮筋的选择：橡皮筋规格相同。
力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值。
四、误差分析1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比。
2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差。
3．利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差。
【创新领悟】拉力传感器的示数即为小车所受合外力1.利用光电门和遮光片的宽度确定小车经过光电门A、B的速度。
2.小车匀速运动时，砝码盘和砝码的重力即为不挂砝码盘时小车所受的合外力。
1.小球由O点平抛的初速度由下落高度y和水平位移x通过计算得到。
2.小球由不同高度下滑，平抛的水平位移不同，作出对应关系图线(直线)。
第二部分最新高考题精选1．（9分）（2021高考河北物理）某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系。
所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50 g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量9.80 m/s。
实验操作步骤如下：为200 g，其上可放钩码）、刻度尺。
当地重力加速度为2①安装器材，调整两个光电门距离为50.00 cm ，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示； ②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；③保持绳下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M 、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量k E ∆及系统总机械能的减少量E ∆，结果如下表所示：回答下列问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为_______J （保留三位有效数字）；（2）步骤④中的表格所缺数据为_______；（3）若M 为横轴，E ∆为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出E M ∆-图像； 则物块与模板之间的摩擦因数为____________（保留两位有效数字）2．(2020·全国卷Ⅲ)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题练 与实际情景相关的运动和力问题(含详解)
企鹅在冰面上滑动的加速度大小；
企鹅退滑到出发点的速度大小。 计算结果可用根式表示
11．（2017年4月浙江选考）游船从某码头沿直线行驶到湖对岸，小明对过程进行观测记录数椐如下表
运动过程
运动时间
运动状态
匀加速运动
0~40s
初速度v0=0；末速度v=4.2m/s
匀速运动
40s~640s
（1）运动员拍球过程中对篮球所做的功；
（2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。
7.（2020高考江苏物理）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（）
A. 汽车减速过程的加速度大小为2m/s2
B. 汽车停止时车头距斑马线1m
C. 图示过程中汽车运动的平均速度大小为4m/s
D. 汽车在减速过程中受到的合力约为4.6×103N
6.（2022北京丰台模拟）“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于重力作用，血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为 ，其中 为血液的粘滞系数，r为红细胞半径，v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为r的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为 ，红细胞密度为 ，血液的密度为 。以下说法正确的是（ ）
A. 松手后，夯锤立刻落下做自由落体运动
B. 夯锤离地的最大高度为0.45m
C. 夯锤上升过程中的时间为0.45s
2022-2023年高考物理一轮复习 功和能课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
“物理观念”构建
1．几种力做功的特点 (1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关． (2)摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做 负功,还可以不做功．
②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力 做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能； 相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值．在一 对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦的物体间机械能的转移, 还有部分机械能转化为内能,转化为内能的量等于系统机械能的减少 量,等于滑动摩擦力与相对位移的乘积．
【解析】 动车的功率恒定，根据 P＝F 牵 v 可知动车的牵引力减小， 根据牛顿第二定律得 F 牵－F＝ma 可知动车的加速度减小，所以动车做 加速度减小的加速运动，A 错误，B 正确；当加速度为 0 时，牵引力等 于阻力，则额定功率为 P＝Fvm，C 正确；动车功率恒定，在 t 时间内， 牵引力做功为 W＝Pt，根据动能定理得 Pt－Fs＝12mv2m－12mv20，D 错 误．故选 BC．
考向2 机车启动问题
5．一辆汽车质量为1×103 kg,额定最大功率为2×104 W,在水平路
面由静止开始作直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定,其 行驶过程中牵引力F与车速的倒数1/v的关系如图所示．则
()
C
A．图线AB段汽车匀速运动
B．图线BC段汽车做匀加速运动
C．整个运动中的最大加速度为2 m/s2
D．当汽车的速度为5 m/s时发动机的功率为2×104 W
【解析】 AB 段汽车的牵引力不变，根据牛顿第二定律，加速度不
变，做匀加速直线运动．故 A 错误．BC 段图线的斜率表示汽车的功率，
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题46验证动量守恒定律实验(含详解)
【误差分析】
1．系统误差
主要来源于装置本身是否符合要求，即：
(1)碰撞是否为一维碰撞。
(2)实验是否满足动量守恒的条件：如气垫导轨是否水平，两摆球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力。
2．偶然误差
主要来源于质量m和速度v的测量。
（3）实验结论为：在误差允许的范围内，______。
2.（2022湖北十堰四模）某学习小组利用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。挡板左侧从左到右依次固定复写纸、白纸，白纸上的O点与轨道末端的B点等高，入射小球1、被碰小球2的半径相同，质量分别为 、 。主要实验步骤如下：
①将球1从斜槽上S处由静止释放，球1从轨道末端B飞出后打到挡板上，多次从S处由静止释放球1；
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量___________（填选项前的符号）间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球平抛运动的水平射程
②图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程 。然后，把被碰小球m2静置于水平轨道末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是___________。（填选项前的符号）
接下来要完成的必要步骤是(填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量 、
B.测量小球 开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度h
D．分别找到 相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程ＯＭ，ＯＮ
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为（用②中测量的量表示）；
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练 利用单摆测量重力加速度实验(含详解)
（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_______(选填选项前的字母)。
A．长约1 m的细线
B．长约1 m的橡皮绳
C．直径约1 cm的匀质铁球
D．直径约10 cm的匀质木球
（2）组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是_______
（1）摆线质量和摆球质量分别为m线和m球，摆线长为l，摆球直径为d，则
A.m线>>m球，l<<d；
B.m线>>m球，l>>d；
C.m线<<m球，l<<d；
D.m线<<m球，l>>d；
(2)小明在测量后作出的T2——l图像如图所示，则他测得的结果是g=m/s2。（保留2为小数）
（3）为了减小实验误差，应该从最高点还是最低点开始计时，请简述理由。
主要实验过程如下：
①用手机查得当地的重力加速度g；②找出轨道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成n次全振动的时间t，算出滑板车做往复运动的周期T=___________；
③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R=___________（用T、g表示）计算出轨道半径。
【命题意图】本题考查单摆测量重力加速度+图像法处理实验数据+误差分析+实验探究能力+模型思想
【名师解析】（1）单摆模型是轻细线悬挂小球，不计细线质量，摆球视为质点，所以该实验要求摆线质量远小于摆球质量，摆线长度要远大于摆球直径，即m线<<m球，l>>d；选项D正确。
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2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十章力学创新实验专题53 源于实际情景实验第一部分知识点精讲【热点解读】在我们日常生活中，可以发现，茶杯掉在瓷砖的地板上，碎了；茶杯掉在铺着地毯的地面，没有摔坏。
乒乓球与乒乓球台碰撞后弹起的高度与什么有关？这些实际问题都可以成为我们探究的对象，也可以成为高考实验命题的素材。
我国航天员已经开展了三次太空授课，使千万中学生受益，极大激发了青少年的科技热情。
2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。
神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。
航天员太空授课时，为青少年展示了一系列科学实验，可能成为高考命题素材。
【命题角度】在我们的日常生活中，我们骑电动车关闭动力后，还能滑行多远？若我们在电动车上撑一遮阳伞，关闭动力后，还能滑行多远？我们需要测量哪些物理量进行探究？通过探究你能够得出什么结论？同一电动车撑遮阳伞和不撑遮阳伞的最大速度相同吗？为什么？可以再现天宫课堂实验，或给出简化模型。
例如可以根据航天员的水油分离实验，探究与向心力相关的因素。
可以利用中学常用器材做与天宫课堂上类似实验。
例如利用气垫导轨等器材测量物体质量等。
第二部分最新高考题精选．1（2022山东物理）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。
受此启发。
某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。
主要步骤如下：①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；②接通气源。
放上滑块。
调平气垫导轨；③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。
弹簧处于原长时滑块左端位于O 点。
A 点到O 点的距离为5.00cm ，拉动滑块使其左端处于A 点，由静止释放并开始计时；④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F 、加速度a 随时间t 变化的图像，部分图像如图乙所示。
回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为_____N/m 。
（2）该同学从图乙中提取某些时刻F 与a 的数据，画出a —F 图像如图丙中I 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg 。
（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a —F 图像Ⅱ，则待测物体的质量为________kg 。
【名师解析】（1）由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O 点，A 点到O 点的距离为5.00cm 。
拉动滑块使其左端处于A 点，由静止释放并开始计时。
结合图乙的F —t 图有∆x = 5.00cm ，F = 0.610N 根据胡克定律F =k ∆x ，计算出k ≈ 12N/m（2）根据牛顿第二定律有F = ma则a —F 图像的斜率等于滑块与加速度传感器的总质量的倒数，根据图丙中I ，则有-1-1130kg 5kg 0.6m -==解得滑块与加速度传感器的总质量为m = 0.20kg（3）滑块上增加待测物体，同理，根据图丙中II ，则有-1-11 1.50kg 3kg 0.5m -=='解得滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为m ′ = 0.33kg 由m ′ = m +△m ，得待测物体的质量为∆m = m ′ - m =0.33kg -0.20kg = 0.13kg【参考答案】 ①. 12 ②. 0.20 ③. 0.13【名师点评】此题涉及到的知识点主要有：胡克定律、牛顿第二定律。
涉及到的实验知识主要有：气垫导轨，力传感器测量力，加速度传感器测量加速度，计算机采集获取数据，图像法处理实验数据等。
2.（2022·高考广东物理）某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图10（a ）所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。
调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。
（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图10（b ）所示，小球直径d =__________mm 。
（3）测量时，应__________（选填“A”或“B”，其中A 为“先释放小球，后接通数字计时器”，B 为“先接通数字计时器，后释放小球”）。
记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间1t 和2t 。
（4）计算小球通过光电门的速度，己知小球的质量为m ，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失E ∆=__________（用字母m 、d 、1t 和2t 表示）。
（5）若适当调高光电门的高度，将会__________（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。
【参考答案】（2）7.885mm （3）B （4）22212112md t t ⎛⎫- ⎪⎝⎭（5）增大 【名师解析】(2)根据螺旋测微器读数规则，小球直径d=7.5mm+0.385mm=7.885mm（3）由于小球自由落体运动时间很短，所以测量时，应该先接通数字计时器，后释放小球。
（4）小球第1次通过光电门的速度v1=d/t1，第2次通过光电门的速度v2=d/t2，小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失△E=12mv12-12mv22=22212112mdt t⎛⎫-⎪⎝⎭。
（5）若适当调高光电门高度，将会增大因空气阻力引起的测量误差。
【名师点评】此题涉及到的知识点主要有：自由落体运动、竖直上抛运动、动能、速度、碰撞损失的机械能。
涉及到的实验知识主要有：光电门和数字计数器，螺旋测微器读数规则，误差分析等。
3．（2021高考新课程I卷山东卷）某乒乓球爱好者，利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。
实验步骤如下：①固定好手机，打开录音功能；②从一定高度由静止释放乒乓球；③手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，其随时间（单位：s）的变化图像如图所示。
根据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。
根据实验数据，回答下列问题：（1）利用碰撞时间间隔，计算出第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为________m（保留2位有效数字，当地重力加速度g=9.80m/s2）。
（2）设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬间速度大小的比值为k，则每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的______倍（用k表示），第3次碰撞过程中k=________（保留2位有效数字）。
（3）由于存在空气阻力，第（1）问中计算的弹起高度________（填“高于”或“低于”）实际弹起高度。
【参考答案】．（1）0.20 （2）1-k2，0.95 （3）高于【名师解析】（1）由表中数据可知，第3次碰撞与第4次碰撞的时间间隔为△t =2.40s -2.00s=0.40s ，第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为h=12g （12△t ）2=0.20m 。
（2）设碰撞前瞬间速度大小为v ，碰撞后弹起瞬间的速度大小为kv ，每次碰撞损失的动能为△E k =212mv -()212m kv ，碰撞前动能为E k =212mv ，则每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的比值为∆k k E E =1-k 2，即每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的1-k 2倍。
第2次碰撞与第3次碰撞的时间间隔为△t 23= t 3- t 2=2.00s -1.58s=0.42s ，第3次碰撞前的速度v 3=g （12△t 23）=2.1m/s ，第3次碰撞后的速度v 3’=g （12△t ）=2.0m/s ，第3次碰撞过程中k =33'v v =2.02.1=0.95. （3）由于存在空气阻力，第（1）问中计算的弹起高度高于实际弹起高度。
【点评】此题利用手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，得出随时间变化的图像，研究碰撞地面后乒乓球的弹起高度，涉及到的知识点主要有：自由落体运动、竖直上抛运动、动能、速度、碰撞损失的机械能。
涉及到的实验知识主要有：图像中获得数据、误差分析等。
第三部分 最新模拟题精选1，（2022湖南名校联考）某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。
如图为测定风力的实 验装置图。
其中CD 是一段水平放置的长为L 的光滑均匀电阻丝，电阻 丝阻值较大;一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O 点，另 一端悬挂小球P ，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C 点接触，OC=H;有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。
(1)已知电源电动势为E ，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O 点和C 点相连，球P 的质量为m ，重力加速度为g ，由此可推得风力大小F 与电压表示数U 的关系为F=_______。
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F 可能与风速大小v 和球半径r这两个因数有关，于是他们进行了实验后获得了如下数据:(下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为m)根据表中数据可知，风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_______(比例系数用k表示)。
【参考答案】（1）F=mgULEH（2）F=kvr【名师解析】（1）对小球受力分析，F=mgtanθ，tanθ=x/H，设电阻丝单位长度电阻为r，则有E=ILr，U=Ixr，联立解得：F=mgUL EH（2）由F=mgULEH可知，F与U成正比。
根据表格中数据分析可得U与风速v成正比。
由图中数据可知，U与r2成反比，由于球质量与体积成正比，体积与半径的立方成正比，由F=mgULEH可知，F与r成正比，所以风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是F=kvr。
2.（2022山东淄博质检）某同学用频闪摄影的方式拍摄了把手指上的水滴甩掉的过程，如图甲，A、B、C是最后三个拍摄时刻指尖的位置。
把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节01为转动轴转动，肘关节O2以O1为圆心做半径为r1的圆周运动，腕关节O3以O2为圆心做半径为r2的圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖P以腕关节O3为圆心做半径为r3的圆周运动。
（1）测得A、B之间的距离为26cm，频闪照相机的频率为25Hz，【参考答案】（1）6.5 （2）264 （3）可获得较大的线速度且半径很小。
【名师解析】（1）频闪照相机的频率为f=25Hz，A到B的时间T=1/f=0.04s，指尖在AB 之间运动的平均速度大小v=s/T=6.5m/s。
（2）指尖通过B点时的向心加速度大小a=v2/r3=264 m/s2。
（3）可以使指尖产生巨大的向心加速度的原因是：可获得较大的线速度且半径很小。
2.（2022陕西西安名校联考）由于空间站处于完全失重状态，不能利用天平等仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如图所示（a）的实验装置，用来测量小球质量。