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在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，利用重物拖著紙帶自由下落通過打點計時器并打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）在實驗過程中，下列說法正確的是

B

B

．
A．必須使用的測量儀器有：打點計時器、天平和刻度尺
B．紙帶與打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上
C．實驗中其他條件不變時，所選重物的質(zhì)量大小不影響實驗的誤差
D．選用紙帶上任意兩點的數(shù)據(jù)都可以驗證機械能守恒定律
（2）正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖甲所示．圖中O點為打點起始點，且速度為零．
選取紙帶上打出的連續(xù)點，標上A、B、C…測得其中E、F、G點距打點起始點O的距離分別為h₁、h₂、h₃．已知重物的質(zhì)量為m，當?shù)刂亓�加速度為g，打點計時器的打點周期為T．為驗證此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從打下O點到打下F點的過程中，重物重力勢能的減少量△E_p=

mgh₂

mgh₂

，動能的增加量△E_k=

m(h3-h1)2

8T2

m(h3-h1)2

8T2

．（用題中所給字母表示）
（3）以各點到起始點的距離h為橫坐標，以各點速度的平方v²為縱坐標建立直角坐標系，用實驗測得的數(shù)據(jù)繪出v²-h圖象，如圖乙所示：由v²-h圖線求得重物下落的加速度g'=

9.68

9.68

m/s²．（結果保留三位有效數(shù)字）

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在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數(shù)點間的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．求：
（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度v_B=

0.97

0.97

m/s（保留兩位有效數(shù)字）．?
（2）從起點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能減小量△E_P=

0.48

0.48

J，動能的增加量△E_k=

0.47

0.47

J（保留兩位有效數(shù)字）．

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在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量 m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm，g取9.8m/s²．求：
（1）打點計時器打下記數(shù)點B時，物體的速度V_B=

0.972m/s

0.972m/s

（2）從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△E_P=

0.476J

0.476J

，動能的增加量△E_K=

0.473J

0.473J

但實驗中總存在誤差，其原因是

各種阻力做功，機械能轉化為內(nèi)能

各種阻力做功，機械能轉化為內(nèi)能

．（取3位有效數(shù)字）

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在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，所用電源的頻率為50Hz，當?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²，重物質(zhì)量為1.00kg．實驗所得紙帶如圖所示．第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D，OA=62.99cm，OB=70.14cm，OC=77.76cm，OD=85.73cm．由此可知由O點運動到C點，重物動能的增加量為

7.61

7.61

J，重力勢能的減少量為

7.62

7.62

J．（要求保留三位有效數(shù)字）

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Ⅰ卷：共40分，每小題4分。每小題全選對的得4分，錯選或不選的得0分。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

B

B

B

D

A

A

C

A

C

D

Ⅱ卷：共60分。

11――13題16分，答案正確的按各題分數(shù)得分，答錯或不答的均得0分。

題號

答案

分數(shù)

11

ACGEF

3分

12

（1）0―0.6A；0―3V；R₁

每空1分，共3分

(2) 圖略

2分

(3)1.5；0.50

每空1分，共2分

13

（1）0.600

2分

（2）

2分

（3）

2分

14――18題共44分。

題號

答案及評分標準

分數(shù)

14

(7分)

（1）物塊沿斜面下滑受到重力和斜面支持力，由牛頓第二定律。得小滑塊沿斜面運動的加速度a

a=F/m      a=m/s²

滑塊沿斜面由A到B的位移為 =10m

滑塊由A到B做勻加速運動的時間為t

   得s

（2）滑塊到達斜面底端時速度達到最大

=10m/s

重力的最大功率為   

P_m=100W

2分

2分

1分

1分

1分

15

（8分）

（1）飛船繞地球做勻速圓周運動的加速度為a，飛船質(zhì)量為m₁,由萬有引力定律和牛頓第二定律得

          ①

 由物體在地球表明受到的萬有引力近似等于物體重力得

         ②

由①②式得 

（2）大西洋星繞地球做勻速圓周運動的速度為v、質(zhì)量為m₂，由萬有引力定律和牛頓第二定律，得

   ③

=6R

由②③式得

2分

1分

1分

2分

2分

16

(9分)

⑴帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v，根據(jù)動能定理

=1.0×10⁴m/s

⑵帶電微粒在偏轉電場中只受電場力作用，做類平拋運動。在水平方向微粒做勻速直線運動

水平方向：

帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動，加速度為a，出電場時豎直方向速度為v₂

豎直方向：

由幾何關系

     得U₂ =100V

⑶帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，設微粒軌道半徑為R，由幾何關系知

設微粒進入磁場時的速度為v^/

由牛頓運動定律及運動學規(guī)律

    得 ，

B=0.1T

若帶電粒子不射出磁場，磁感應強度B至少為0.1T。

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

17

(9分)

（1）金屬棒MN沿導軌豎直向上運動，進入磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢。當金屬棒MN勻速運動到C點時，電路中感應電動勢最大，產(chǎn)生的感應電流最大。

金屬棒MN接入電路的有效長度為導軌OCA形狀滿足的曲線方程中的x值。因此接入電路的金屬棒的有效長度為

     L_m=x_m=0.5m

      E_m=3.0V

      且            

A

(2)金屬棒MN勻速運動中受重力mg、安培力F_安、外力F_外作用

N

N

（3）金屬棒MN在運動過程中，產(chǎn)生的感應電動勢

有效值為 

金屬棒MN滑過導軌OC段的時間為t

      m

s 

滑過OC段產(chǎn)生的熱量       J

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

18

(11分)

(1)子彈射穿物塊A后，A以速度v_A沿桌面水平向右勻速運動，離開桌面后做平拋運動

      t=0.40s

A離開桌邊的速度      

=5.0m/s

設子彈射入物塊B后，子彈與B的共同速度為v_B，子彈與兩物塊作用過程系統(tǒng)動量守恒：

B離開桌邊的速度=10m/s

（2）設子彈離開A時的速度為，子彈與物塊A作用過程系統(tǒng)動量守恒：

m/s

子彈在物塊B中穿行的過程中，由能量守恒

         ①

子彈在物塊A中穿行的過程中，由能量守恒

          ②

由①②解得m

（3）子彈在物塊A中穿行的過程中，物塊A在水平桌面上的位移為s₁,根據(jù)動能定理

                         ③

子彈在物塊B中穿行的過程中，物塊B在水平桌面上的位移為s₂，根據(jù)動能定理

                          ④

由②③④解得物塊B到桌邊的最小距離

s_min=2.5×10^-2m

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分

1分