某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置探究“動(dòng)能定理”．圖中小車內(nèi)可放置砝碼；實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，

 

，

 

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，關(guān)閉電源；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作．
（2）如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、…，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)刻度值s，求出對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度V，則D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值為s_D=

 

cm，D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度大小為v_D=

 

m/s．
（3）下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時(shí)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(diǎn)的速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點(diǎn)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(shí)際受到的拉力造成了誤差，還有

 

．

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某實(shí)驗(yàn)小組用如圖裝置測(cè)量物體下落時(shí)的重力加速度值g．
①從實(shí)驗(yàn)裝置看，該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖：

甲、乙兩位同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)（T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔）：
甲同學(xué)：由g1=

S2-S1

T2

，g2=

S3-S2

T2

，…，g5=

S6-S5

T2

，取平均值；
乙同學(xué)：由g1=

S4-S1

3T2

，g2=

S5-S2

3T2

，g3=

S6-S3

3T2

，取平均值．
你認(rèn)為選擇哪位同學(xué)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(dāng)?shù)刂亓�加速度公認(rèn)的值g′有較大差距，說明實(shí)驗(yàn)過程存在較大的阻力，若還要利用該裝置測(cè)出阻力的大小，則還要測(cè)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(hào)）．試用這些物理量符號(hào)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(shí)驗(yàn)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(guān)系．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．
（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將木板的一端適當(dāng)墊起，目的是

平衡摩擦力

平衡摩擦力

．
（2）同學(xué)甲選取一條比較理想的紙帶做分析（圖乙），已知相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測(cè)量出AB、BC間距離分別為x₁、x₂．則B點(diǎn)的瞬時(shí)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(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室用如圖甲所示的裝置來研究加速度和有關(guān)能量的問題．

（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，計(jì)時(shí)器最好選用（填“電磁”或“電火花”）

 

式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，同時(shí)需要將長(zhǎng)木板的右端墊高（即平衡摩擦力，下面實(shí)驗(yàn)均有此步驟），直到在沒有沙桶拖動(dòng)下，小車拖動(dòng)紙帶穿過計(jì)時(shí)器時(shí)能

 

．
（2）同學(xué)A采用圖示甲的裝置來研究小車運(yùn)動(dòng)的加速度和某時(shí)刻的速度，在此實(shí)驗(yàn)中，此同學(xué)先接通計(jì)時(shí)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(diǎn)，A、B、C、D、E為過程中的五個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，則小車的加速度為a=

 

m/s²，打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為v_C=

 

 m/s．（保留2位有效數(shù)字）
（3）同學(xué)B若用此實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證沙和沙桶以及小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，以O(shè)C段的運(yùn)動(dòng)為例（設(shè)OC的距離為h_C），其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的關(guān)系式是

 

．（用本題的符號(hào)表示，不要求計(jì)數(shù)結(jié)果）
（4）同學(xué)C采用圖示甲的裝置研究小車的動(dòng)能，根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每空2分

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

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每空2分

三、實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)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(shí)的效果相同(1分)

(2) ①  (1分) ,  (1分) , 該實(shí)驗(yàn)小組做實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放了紙帶，然后再合上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電鍵 或者 釋放紙帶時(shí)手抖動(dòng)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(duì)應(yīng)的圖像如圖1  (2分) 

或者(2分)  對(duì)應(yīng)的圖像如圖2 (2分) 

四、計(jì)算題

17．(16分) (1) 小球過C點(diǎn)時(shí)滿足      (1) …………2＇

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

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

        由圖可知：H₁=0.5m時(shí)F₁=0； 代入（3）可得

                 ………… 2＇

H₂=1.0m時(shí)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(chǎng)的速度方向必須水平向右，由可知，r越大v越大，從C點(diǎn)水平飛出的電子，運(yùn)動(dòng)半徑最大，對(duì)應(yīng)的速度最大，即r=2a時(shí)， 電子的速度最大………2＇

由 …………4＇ 

得：   (1) …………2＇

(2) 粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，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(dāng)t=t₁時(shí)，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(dāng)t=t₂時(shí)，由題意知：       (7) …………2＇

設(shè)ab邊穿出磁場(chǎng)瞬間的速度為v₂，則有：

             (8) …………2＇

                    (9) …………1＇

由動(dòng)能定理：     (10) …………2＇

得：    (11) …………1＇

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

(2) 設(shè)經(jīng)t₁時(shí)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(dòng)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(yàn)：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(yùn)動(dòng),加速度都為a=1m/s²，所以m₂先達(dá)到傳送帶速度，設(shè)m₂達(dá)到傳送帶速度的時(shí)間為t₂，

有  v_帶= v^/₂+ at₂       t₂=1s

此時(shí)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(dá)到某個(gè)共同速度v₄后，

m₁所受摩擦力換向，才開始減速運(yùn)動(dòng)，

設(shè)m₁繼續(xù)加速的時(shí)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(shí)m₂的速度為v₅= v_帶－ a t₃=m/s  ，之后m₁、m₂均做勻減速運(yùn)動(dòng)，

因?yàn)樵谡麄�(gè)過程中m₂的速度始終大于m₁的速度，

所以在m₁、m₂都靜止時(shí)兩物塊位移最大…………1＇

m₂碰后運(yùn)動(dòng)的總位移 …………1＇

或

m₁碰后運(yùn)動(dòng)的總位移  …………1＇

兩物塊間最大距離                       …………1＇