某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”．圖中小車內(nèi)可放置砝碼；實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，

 

，

 

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關閉電源；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作．
（2）如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、…，可獲得各計數(shù)點刻度值s，求出對應時刻小車的瞬時速度V，則D點對應的刻度值為s_D=

 

cm，D點對應的速度大小為v_D=

 

m/s．
（3）下表是某同學在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù)．其中M是小車質(zhì)量M₁與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|

v

2 2

-

v

2 1

|是紙帶上某兩點的速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點間F所作的功．

次   數(shù)	M/kg	| v 2 2 - v 2 1 |/(m2?s-2)	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.490	0.210
2	0.500	1.65	0.413	0.980	0.430
3	0.500	2.40	0.600	1.470	0.630
4	1.000	2.40	1.200	2.450	1.240
5	1.000	2.84	1.420	2.940	1.470

由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于△E，其主要原因是；鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差，還有

 

．

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某實驗小組用如圖裝置測量物體下落時的重力加速度值g．
①從實驗裝置看，該實驗小組所用電源為

220V交流電源

220V交流電源

．
②選擇一條符合實驗要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖：

甲、乙兩位同學用兩種方法處理數(shù)據(jù)（T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔）：
甲同學：由g1=

S2-S1

T2

，g2=

S3-S2

T2

，…，g5=

S6-S5

T2

，取平均值；
乙同學：由g1=

S4-S1

3T2

，g2=

S5-S2

3T2

，g3=

S6-S3

3T2

，取平均值．
你認為選擇哪位同學的

乙

乙

（甲或乙）方法更合理．
③如果求出的加速度值為g與當?shù)刂亓�加速度公認的值g′有較大差距，說明實驗過程存在較大的阻力，若還要利用該裝置測出阻力的大小，則還要測量的物理量是

重物的質(zhì)量m

重物的質(zhì)量m

（需寫物理量的符號）．試用這些物理量符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=

m〔g′-g〕

m〔g′-g〕

．

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某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究物體加速度與合力、質(zhì)量的關系．實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．
（1）實驗前，應將木板的一端適當墊起，目的是

平衡摩擦力

平衡摩擦力

．
（2）同學甲選取一條比較理想的紙帶做分析（圖乙），已知相鄰兩點間的時間間隔為T，測量出AB、BC間距離分別為x₁、x₂．則B點的瞬時速度v_B=

x1+x2

4T

x1+x2

4T

，小車的加速度為

x2-x1

4T2

x2-x1

4T2

．（用題目給出的已知量表示）

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某實驗小組在實驗室用如圖甲所示的裝置來研究加速度和有關能量的問題．

（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，計時器最好選用（填“電磁”或“電火花”）

 

式打點計時器，同時需要將長木板的右端墊高（即平衡摩擦力，下面實驗均有此步驟），直到在沒有沙桶拖動下，小車拖動紙帶穿過計時器時能

 

．
（2）同學A采用圖示甲的裝置來研究小車運動的加速度和某時刻的速度，在此實驗中，此同學先接通計時器的電源，再放開紙帶，沙和沙桶的總質(zhì)量m=80g，小車的質(zhì)量M=2kg，如圖乙是打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C、D、E為過程中的五個相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點之間有四個點沒有標出，有關數(shù)據(jù)如圖所示，則小車的加速度為a=

 

m/s²，打C點時小車的速度為v_C=

 

 m/s．（保留2位有效數(shù)字）
（3）同學B若用此實驗裝置來驗證沙和沙桶以及小車組成的系統(tǒng)機械能守恒，以OC段的運動為例（設OC的距離為h_C），其實驗數(shù)據(jù)應滿足的關系式是

 

．（用本題的符號表示，不要求計數(shù)結(jié)果）
（4）同學C采用圖示甲的裝置研究小車的動能，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)若繪出了△v²----S圖線（其中△v²=v²-v₀²，即末速度、初速度的平方差），圖線應是一條

 

，根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

 

．

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一、選擇題

1.D  2.AC  3.D   4.A   5.AB   6.D   7.CD 

8.B   9.AB  10.B  11.BC  12.AD

二、選做題

13. (10分)（1）油膜法       10^-10     （2）球形  表面張力

評分標準：每空2分

14. (10分)（1）最低點     放大法   （2）多普勒效應  向著

評分標準：每空2分

三、實驗題

實驗題答案:

15．(11分) (1) ①  (1分)

② 相同位置(2分) ， 保證前后兩次拉橡皮條時的效果相同(1分)

(2) ①  (1分) ,  (1分) , 該實驗小組做實驗時先釋放了紙帶，然后再合上打點計時器的電鍵 或者 釋放紙帶時手抖動了(2分) (其他答案只要合理均給滿分)

②  D (2分), 重力加速度g (1分)

16．(13分)  (1)  a．S₁和S₂ (1分)，

b．S₁ (1分)，S₂ (1分)，V₁的讀數(shù)和V₂的讀數(shù)(1分)

            (2)   (1分)    (1分)

(3)電路圖如圖所示 (3分)

(4)   下列兩種情況答出任意一種給滿分

 (2分)   對應的圖像如圖1  (2分) 

或者(2分)  對應的圖像如圖2 (2分) 

四、計算題

17．(16分) (1) 小球過C點時滿足      (1) …………2＇

         又根據(jù)                 (2 ) ………… 2＇

        由(1)(2)得：              （3） …………2＇

        由圖可知：H₁=0.5m時F₁=0； 代入（3）可得

                 ………… 2＇

H₂=1.0m時F₂=5N；代入（3）可得

                                           …………2＇

     (2) 據(jù)    …………4＇     可得 …………2＇

18．(16分) (1)要使電子能通過PQ界面，電子飛出磁場的速度方向必須水平向右，由可知，r越大v越大，從C點水平飛出的電子，運動半徑最大，對應的速度最大，即r=2a時， 電子的速度最大………2＇

由 …………4＇ 

得：   (1) …………2＇

(2) 粒子在電場中做類平拋運動，據(jù)

         (2) …………2＇

           …………2＇

得：          (3) …………2＇

 由此可知：PQ界面的右側(cè)X軸上能接收電子的范圍是，+………2＇

19．(18分) (1) 當t=t₁時，t₁    (1)       …………1＇

并由題意可知瞬間電流為0，得ε_合=ε₁―ε₁^/=0      …………1＇

而，    …………2＇

              故：                 (2) …………1＇

                                  (3) …………1＇

(2)  由 或    (4) …………2＇

得：             (5) …………1＇

         (6) …………1＇

(3) 當t=t₂時，由題意知：       (7) …………2＇

設ab邊穿出磁場瞬間的速度為v₂，則有：

             (8) …………2＇

                    (9) …………1＇

由動能定理：     (10) …………2＇

得：    (11) …………1＇

20．(18分)解:  (1)剛開始滑動時,a===1m/s² …………2＇方向向左…………1＇

(2) 設經(jīng)t₁時間m_1、m₂相碰，有

    …………1＇

t₁=1s    t^/₁=5s(由上述分析可知，不合題意,舍去) …………1＇

碰前m₂的速度   v₂=at₁=1m/s

由題意可知：碰后m₂的速度  v^/₂=2m/s   或  v^//₂=4m/s  …………1＇

分別由動量守恒定律得  m₁v_帶+m₂v₂=m₁v^/₁+m₂ v^/₂與m₁v_帶+m₂v₂=m₁v^//₁+m₂ v^//₂ …………1＇

得碰后m₁的速度    v^/₁= 1.5m/s   或  v^//₁= ―1.5m/s      …………1＇

檢驗：由于   …………1＇

故v^//₁= ―1.5m/s，v^//₂=4m/s  這組數(shù)據(jù)舍去 ……1＇

∴碰后m₁的速度為v^/₁= 1.5m/s向右,  m₂的速度為v^/₂=2m/s向右…………1＇

 (3)因碰后兩物體均做勻加速運動,加速度都為a=1m/s²，所以m₂先達到傳送帶速度，設m₂達到傳送帶速度的時間為t₂，

有  v_帶= v^/₂+ at₂       t₂=1s

此時m₁的速度v₃= v^/₁+ at₂=2.5m/s< v_帶

故從t₂之后m₁繼續(xù)加速，m₂和傳送帶開始減速，

直到m₁和傳送帶達到某個共同速度v₄后，

m₁所受摩擦力換向，才開始減速運動，

設m₁繼續(xù)加速的時間為t₃

則v₄=v₃+ a t₃ = v_帶－a_帶t₃      t₃=s ………1＇

m₁的速度為v₄= v₃+ a t₃=m/s  ………1＇

此時m₂的速度為v₅= v_帶－ a t₃=m/s  ，之后m₁、m₂均做勻減速運動，

因為在整個過程中m₂的速度始終大于m₁的速度，

所以在m₁、m₂都靜止時兩物塊位移最大…………1＇

m₂碰后運動的總位移 …………1＇

或

m₁碰后運動的總位移  …………1＇

兩物塊間最大距離                       …………1＇