（2013·天津第三次六校聯(lián)考，9題）(1)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，如圖所示的讀數(shù)是      mm。

（2）在用如圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為的交流電源上，從實(shí)驗(yàn)中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶，如圖乙所示，選取紙帶上打出的連續(xù)４個(gè)點(diǎn)、、、，各點(diǎn)距起始點(diǎn)Ｏ的距離分別為、、、，已知重錘的質(zhì)量為，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?sub>，則：

①從打下起始點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量為＝         ，重錘動(dòng)能的增加量為＝          。

②若，且測出，可求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?sub>             。

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（1）某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量一薄金屬圓板的直徑D，用螺旋測微器測量其厚度d，示數(shù)如圖所示．由圖可讀出D=______mm，d=______mm．
（2）用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)．
①對于實(shí)驗(yàn)的操作要求，下列說法正確的是______
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B．斜槽軌道必須光滑
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
E．為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡．部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示．圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為l，P₁、P₂和P₃是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P₁和P₂、P₂和P₃之間的水平距離相等．若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．可求出小球從P₁運(yùn)動(dòng)到P₂所用的時(shí)間為______

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 (1)有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．用它測量一小球的直徑，如圖甲所示的讀數(shù)是               mm．用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是              mm．

 

 

 

 

 

 

(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？

                                                                         ．

②測得遮光條的寬度d=0.50cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt=2.0×10^-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為     m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、       和       （文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．

③本實(shí)驗(yàn)通過比較            和            在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

 

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 (1)有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．用它測量一小球的直徑，如圖甲所示的讀數(shù)是                mm．用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是               mm．

 

 

 

 

 

 

(2)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？

                                                                          ．

②測得遮光條的寬度d=0.50cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間Δt=2.0×10^-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為     m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、        和       （文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．

③本實(shí)驗(yàn)通過比較            和            在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

 

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一、選擇題（4分×10＝40分）

題 號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答 案

D

B

AD

BC

C

A

B

D

ABD

AD

二、實(shí)驗(yàn)題（共20分）

11.11.70（3分）

12.（共6分，每空2分）0.986，2.58，5.99

13. ABC（3分，選對一個(gè)給1分，有錯(cuò)選或多選的不給分）

14.（共8分）

   （1）BC（2分，選對一個(gè)給1分，有錯(cuò)選或多選的不給分）

　 （2）A距地面的高度h，B在某桌面上滑行的總距離s，A、B的質(zhì)量m_A、m_B(3分)

　 （3）（3分，其它方案正確的可參考給分）

三、計(jì)算題（共40分。以下各題僅提供一種解法，其他解法可參考給分）

15.（10分）

　　解：（1）設(shè)兩人奔跑的最大速度為v，乙全力奔跑時(shí)的加速度為a、乙在接力區(qū)跑出的距離為s^/時(shí)速度達(dá)到最大速度的75%，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

            v²＝2as ……………………………………………………………………（2分）

　　　　　　(0.75v)²＝2as^/    …………………………………………………………（1分）

            解得　s^/ ＝11.25m  ………………………………………………………（2分）

　　　 （2）設(shè)乙在距s0處開始起跑，到乙接棒時(shí)乙跑過的距離為s＇，所用時(shí)間為t，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

　　　　　　對甲有　vt＝s₀＋s＇………………………………………………………（2分）

            對乙有　s＇＝×0.75 vt　 ………………………………………………（1分）

            解得　s₀＝18.75m

16.（10分）

　　解：設(shè)火箭點(diǎn)火后豎直向上的加速度為a，燃料恰用完時(shí)火箭的速度為v，此時(shí)上升高度為h，據(jù)牛頓第二定律有

　　　　F－G＝ma  ……………………………………………………………………（2分）

       由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有　v₂＝2ah　  …………………………………………………（2分）

                       v＝gt 　　 …………………………………………………（2分）

                       H－h(huán)＝gt²      ……………………………………………（2分）

       代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得　　　………………………………………………（2分）

17.（10分）

解：（1）由圖象可知，C與A碰前速度v₁＝9m/s，碰后速度v₂＝3m/s

　　　　C與A碰撞過程中動(dòng)量守恒　m_Cv₁＝(m_A＋m_C) v₂　　………………（2分）

　　　　代入數(shù)據(jù)解得　m_C＝2.0kg　 …………………………………………（1分）

   （2）墻壁對物體始終不做功，W＝0　 ……………………………………（1分）

    由圖可知，向右為正方向，12s末A和C的速度v₃＝－3m/s

    根據(jù)動(dòng)量定理，經(jīng)分析可知，4s到12s的時(shí)間內(nèi)墻壁對B的問沖量

　　I＝(m_A＋m_C)v₃－(m_A＋m_C)v₂　…………………………………………（2分）

　　代入數(shù)據(jù)解得　I＝－36N?s  　方向向左  …………………………（1分）

（3）經(jīng)分析知，12sm末B離開墻壁，之后A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，且當(dāng)AC和B具有相同速度v₄時(shí)，彈簧彈性勢能E_P最大。有

　　 (m_A＋m_C)＝(m_A＋m_B＋m_C)v₄ …………………………………………（1分）

　　 　……………………（1分）

　　　代入數(shù)據(jù)解得　E_P＝9.0J  …………………………………………（1分）

18.（10分）

　　解：（1）設(shè)帶電系統(tǒng)靜止時(shí)電場強(qiáng)度為E，有　2mg＝4Eq 　解得E＝

電場強(qiáng)度增倍后，從開始到B球進(jìn)入電場，根據(jù)動(dòng)能定理有

　　　　　　 (2E×4q－2mg)L＝　 …………………………………………（2分）　　　　

　　　　　　 聯(lián)立上式解得B球剛進(jìn)入電場時(shí)的速度　v₁＝ ……………（1分）

        （2）設(shè)B球在電場中的最大位移為s，經(jīng)分析知A球向上越過了MN（有分析過程的可酌情給分），根據(jù)動(dòng)能定理有

　　　　　　 2E×4q×2L－2E×3q×2s－2mg(s＋L)＝0　 ………………………（1分）

             解得　s＝1.2L　故B球的最大位移　s＝2.2L …………………（1分）

             電場力對B球做功　W＝－2E×3q×1.2L＝－3.6mgL

　　　　　　 則B球電勢能增加3.6mgL

　　　�。�3）帶電粒子向上運(yùn)動(dòng)分三階段，每一階段勻加速運(yùn)動(dòng)，據(jù)牛頓第二定律有

          a₁＝＝g 運(yùn)動(dòng)時(shí)間　t₁＝　……………………（1分）　

　　　　　第二階段勻減速運(yùn)動(dòng)　同理可得　a₂＝

設(shè)A球出電場時(shí)的速度為v₂，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有　＝2a₂L　

　　　　　解得 v₂＝　t₂＝　………………………（1分）

　　　　　第三階段勻減速運(yùn)動(dòng)　a₃＝　t₃＝　…（1分）

　　　　　則運(yùn)動(dòng)周期　T＝2(t₁＋t₂＋t₃)＝(6－)　　　　　　　　�。�1分）