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在20 m高度处，某人以15 m/s的速度将一个质量为2 kg的铅球沿水平方向抛出，此人对铅球所做的功为
A．0 B．225 J C．400 J D．无法计算
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如图是一个实验装置，A是倾角一定的光滑斜面，B为板上垂悬着条形布帘的阻挡装置．当小球自斜面下落处由静止起开始下滑且抵达水平面时，就立即遇到条形布帘的阻挡，它经过一定的位移x后停止运动．某研究小组采用控制变量法对位移x与小球质量，m、下落处的高度h的关系进行实验探究，即：
表一
m（kg）
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
x（m）
0.08
0.17
0.23
0.32
0.41
表二
h（m）
0.10
0.12
0.20
0.24
0.30
x（m）
0.15
0.18
0.30
0.36
0.45
（1）保持
小球下滑的高度
小球下滑的高度
不变，采用大小相同但质量不等小球作实验，并测得表一所示的数据．
（2）保持小球质量不变，在
不同高度
不同高度
处释放同一个小球，并测得表二所示的数据．
根据表二的数据可以确定h与x的关系式为
h=
2
3
x
h=
2
3
x
．
如图，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧 A 的一端固定在轨道的左端，OP 是可绕 O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一质量未知的小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．
（1）还需要的器材是
天平，刻度尺
天平，刻度尺
．
（2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对
重力势能
重力势能
的测量，进而转化为对
质量
质量
和
高度
高度
的直接测量．
（3）为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器材外，还准备了两个轻弹簧 B 和 C，弹簧 A、B、C 的劲度系数均不相同．下表是记录的数据．
表一：弹簧 A
压缩量x（cm）
5
10
15
20
上升高度h（cm）
2.5
10
22.5
40
表二：压缩量 x=10cm
劲度系数k（N/m）
A
B
C
上升高度h（cm）
10
20
30
①上述操作，采用的实验方法是
控制变量法
控制变量法
；
②根据以上数据，你认为弹簧的弹性势能与形变量的关系是
劲度系数一定时，弹性势能与形变量的平方成正比
劲度系数一定时，弹性势能与形变量的平方成正比
；与劲度系数的关系是
形变量一定时，弹性势能与劲度系数成正比
形变量一定时，弹性势能与劲度系数成正比
．
某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图a所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度v
A
，并记下该位置与转轴O的高度差h．
（1）设杆的有效宽度为d（d很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度v
A
的表达式为
．
（2）调节h的大小并记录对应的速度v
A
，数据如下表．为了寻找反映v
A
和h的函数关系，请选择适当的数据处理方法，并写出处理后数据间的函数关系
．
（3）当地重力加速度g取10m/s
2
，结合你找出的函数关系，不计一切摩擦，根据守恒规律得出此杆转动时动能的表达式E
k
=
（请用数字、质量m、速度v
A
表示．）
组次
1
2
3
4
5
6
h/m
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
v
A
（m/s）
1.23
1.73
2.12
2.46
2.74
3.00
本题共18分，其中（1）问8分，（2）问10分
（1）某同学利用如图图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其实验的部分原理是利用平抛运动的知识．那么：
①实验中必须要求的条件是
．
A．弧形斜槽必须尽可能的光滑
B．弧形斜槽末端的切线必须水平
C．必须测量出小球的质量m，
D．小球每次必须从同一高度处滚下
②实验中测得弧形斜槽末端离地面的高度为H，将钢球从斜槽的不同高度h处静止释放，钢球的落点距弧形斜槽末端的水平距离为s．则当s
2
与H、h的理论关系满足s
2
=
时，小球的机械能守恒．
③实验中，该同学发现实验结果不满足理论计算得到的s
2
-h关系，该同学认为出现这一结果的原因除了摩擦和空气阻力等外，还有一个原因可能是小球的大小，因此又用游标卡尺测了小球的直径，其结果如图图乙所示．关于该同学认为“小球的大小”对结果有影响的分析，你认为正确吗？
．（不需说明理由），小球的直径为
mm．
（2）（10分）某同学为了测量一个在不同电压下工作时的电热器R
x
的阻值，已知电热器的额定电压为12V．在实验结束后，该同学记录的测量数据如下：
U/V
0
1.0
2.2
3.0
5.0
8.0
10.0
12.0
I/A
0
0.08
0.15
0.20
0.30
0.40
0.45
0.50
请根据上述信息完成下列问题：
①（2分）除电热器外，实验室里还给该同学提供了如下器材供选择：
A．电流表（0～3A，0.1Ω）
B．电流表（0～0.6A，10Ω）
C．电压表（0～3V，1kΩ） D．电压表（0～1 5V，30kΩ）
E．滑动变阻器（0～10Ω，0.3A） F．滑动变阻器（0～l0Ω，2A）
G．输出电压为l6V的学生电源，H．导线、开关．那么该同学选择使用的器材是：
．（填序号）
②（4分）在虚线框内画出实验电路图．
③（4分）在图图丙中的坐标纸上作出U-I图象．并根据图象说明电热器的电阻大小随电压变化的关系
．
（1）关于测量数据1.035cm，以下说法正确的是
BC
BC
A．该数据有三个有效数字 B．该数据可能是20分度游标卡尺测出的
C．该数据不可能是50分度游标卡尺测出的 D．该数据可能是千分尺测出的
（2）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其面板结构如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现用图（乙）所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验，图中1为小钢球，2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下，光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10
-2
s和2.0×10
-2
s．用游标卡尺测量小钢球的直径
d，此时卡尺游标部分如图（丙）所示
①读出小钢球的直径d=
5.015
5.015
cm．
②小钢球经过光电门这段时间可看作匀速运动，则
小钢球通过光电门2中心的速度v
1
=
1.0
1.0
m/s，小钢球通过光电门3中心的速度v
2
=
2.5
2.5
m/s．（保留两位有效数字）
③为了验证机械能守恒定律，除了计算小钢球通过光电门的速度外，还需要用工具直接测量的物理量有
C
C
（选填下列选项）．
A．小钢球的质量m
B．重力加速度g
C．光电门2中心到3中心的高度h
D．小钢球通过光电门2中心到3中心的时间△t
④要验证的表达式
mgh=
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
mgh=
1
2
mv
2
2
-
1
2
mv
2
1
．
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如图是一个实验装置，A是倾角一定的光滑斜面，B为板上垂悬着条形布帘的阻挡装置．当小球自斜面下落处由静止起开始下滑且抵达水平面时，就立即遇到条形布帘的阻挡，它经过一定的位移x后停止运动．某研究小组采用控制变量法对位移x与小球质量，m、下落处的高度h的关系进行实验探究，即：
如图，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧 A 的一端固定在轨道的左端，OP 是可绕 O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一质量未知的小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．
某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图a所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h．
