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＝＋.
乙同学：和电阻串联相似，可能是k3＝k1＋k2.
丙同学：可能是k3＝.
(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＝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
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＝gt2，得l＝v，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＝＋，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
