1、15分钟实验题专练(8)12021山东卷,13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:固定好手机,打开录音功能;从一定高度由静止释放乒乓球;手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音,其随时间(单位:s)的变化图象如图所示根据声音图象记录的碰撞次序及相应碰撞时刻,如下表所示碰撞次序1234567碰撞时刻(s)1.121.582.002.402.783.143.47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g9.80 m/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
2、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22021全国乙卷,23一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(小于2 ).图中电压表量程为1 V,内阻RV380.0 ;定值电阻R020.0 ;电阻箱R,最大阻值为999.9 ;S为开关按电路图连接电路完成下列填空:(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路的电阻值可以选_ (填“5.0”或“15.0”);(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R和电压表的相应读数
3、U;(3)根据图(a)所示电路,用R、R0、RV、E和r表示,得_;(4)利用测量数据,做 R图线,如图(b)所示;(5)通过图(b)可得E_ V(保留2位小数),r_ (保留1位小数);(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到的电源电动势为E,由此产生的误差为100%_%.15分钟实验题专练(8)1答案:(1)0.20(2)1k20.95(3)高于解析:(1)第3次碰撞到第4次碰撞用时t02.40 s2.00 s0.40 s,根据竖直上抛运动的对称性可知第3次碰撞后乒乓球弹起的高度为h0g9.80.22 m0.20 m(2)设碰撞后弹起瞬间的速度为v2,碰撞前瞬间的速度为v1,由题意知
4、k,则每次碰撞损失的动能与碰撞前动能的比值为11k2,第3次碰撞前瞬间的速度为第2次碰后从最高点落地瞬间的速度,即vgt9.8 m/s2.058 m/s,第3次碰撞后瞬间的速度为v gt9.8 m/s1.96 m/s,则第3次碰撞过程中k0.95.(3)由于存在空气阻力,乒乓球在上升过程中受到向下的阻力和重力,根据能量的转化与守恒可知,弹起后的动能一部分转化为因空气阻力做功产生的热量,另一部分转化为乒乓球的重力势能,故乒乓球到达最高位置时,重力势能的理论值大于实际值,所以第(1)问中计算的弹起高度高于实际弹起的高度2答案:(1)15.0(3)R(5)1.53(1.501.56均可)0.6(0.40.8均可)(6)5解析:(1)为了保护电压表,在闭合开关前,需满足,可得R8 ,所以选15.0 .(3)根据闭合电路的欧姆定律得,整理得R.(5)从图中可知图线过点(9.5 ,1.00 V1)和(24 ,1.50 V1),即V1/ V1/,解得E1.53 V,r0.6 .(6)若电压表是理想电表,则R,同理可得 V1/0.034 V1/,解得E1.47 V,误差为|100%5%.