摘要:现利用图所示装置验证机械能守恒定律.图中AB是固定的光滑斜面.斜面的倾角为300.1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门.与它们连接的光电计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下.光电门1.2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s.2.00×10-2s.已知滑块质量为2.00kg.滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm.光电门1和2之间的距离为0.540m.g=9.80m/s2.取滑块经过光电门时的速度为其平均速度.①.滑块通过光电门1时的速度v1= m/s.通过光电门2时的速度v2= m/s,

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一单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分

1.  1.D  2.A   3.C   4.B    5.D   6.A

二多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分

7.ABD  8.BC   9.ABC   10.AD  11.ACD

三实验题:本题共 2小题,共 23分

12.(1)1.880(1.881给分) (2分); 1.044 (2分)

(2)①1.00m/s,2.50m/s;②5.25J,5.29J  (每空2分)

13.

 (1) 图 (3分)   (2)  0-3V(2分)   R1 (2分)  (3)   图(4分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四 计算或论述题

14.地球绕太阳运动                             3分         

太阳的质量                                      3分

(2)设小行星运行周期为T1                           2分

                                      

对小行星:                                   2分

∴R1=                                              2分

∴小行星与地球最近距离S=R1?R=                     2分

 

 

 

 

15.解:(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径

                                                           2分

又                                                            2分

则粒子的比荷                                                                     2分

(2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角60°,粒子做圆周运动的半径

                               2分

又                                                    2分

所以                                                    2分

粒子在磁场中飞行时间

                                2分

 

16. (1)设共同加速度a,绳拉力F   

有        mg-F=ma     

          F-μMg=Ma                                 3分

得到   

                    4分

(2)当M运动h距离时速度为v,              1分

又M运动s距离停止,由动能定理

                                 2分

M物块不撞到定滑轮满足                1分

得到     

代入得                                       2分

因为要拉动M     结果是            2分

17.(1)   要求当R=0时,  E/R0≤I0

      所以            R0≥E/ I0                                      3分

(2)   电量-q的粒子经过电压U加速后速度v0

         

                               2分

粒子进入Q场区域做半径r0,的匀速圆周运动

                                           2分

         

                             3分

显然加速电压U 与与-q没有关系,所以只要满足上面关系,不同的负电荷都能绕Q做半径r0,的匀速圆周运动。                                    

(3)       

即                                   3分

                                        2分

 

18.(1)最大速度时拉力与安培力合力为零

P/v0-BIL=0     E=BL v。       I=E/(R+ R0)          

即                                       3分

                                         2分

(2)由能量关系,产生总电热Q

                             2分

R电阻上所产生的电热                 2分

(3)                                     

由(1)问可知       F=2P/v0                               2分

当速度为v0时加速度a                      2分

解得                                 2分

 

19.(1)AB第一次与挡板碰后   A返回速度为v0

  由动量守恒定律得    mA v0=(mA+mB) v1

  ∴v1=4m/s                           3分

(2)A相对于B滑行ΔS1

由动能定理得

μmAgΔS1= v02(mA+mB) v12

ΔS1==6m                                     3分

(3)AB与N碰撞后,返回速度大小为v2,则v2= v1

B与M相碰后停止,设A减速至零A相对B滑行ΔS1/

-μmAgΔS1/=0-v22      ΔS1/=8m>ΔS1

∴A能与M碰撞第二次                                      3分

(4)       A与M第一次碰撞速度为v1(v1= v0)

       mA v1(mA+mB) v1/        ∴  v1/ v1

A相对于B滑行ΔS1

μmAgΔS1= v12(mA+mB) v1/2

ΔS1=                                        2分

当B再次与M相碰而静止时,A相对于B能滑行的最大距离为Sm1

0-v1/2=-2μg Sm1

Sm1=>ΔS1

同理 每次以共同速度相碰,A都能相对B滑行到与M相碰,最终都停在M处   1分

A与M第二次碰撞速度为v2

 则v22-v1/2=-2μgΔS1

v22= v12-2μgΔS1×6ΔS1-2ΔS1ΔS1

同理ΔS2==ΔS1                                2分

依次类推ΔS3==ΔS2

ΔS=(ΔS1+ΔS2+ΔS3+……)2=                      2分

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在验证机械能守恒的实验中(实验装置如图1),有下列A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重锤自由下落
C.取下纸带,更换纸带(或将纸带翻个面),重新做实验
D.将重锤固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提纸带
E.选择一条纸带,用刻度尺测出重锤下落的高度h1、h2、h3、…hn,计算出对应的即时速度vn
F.分别算出
1
2
mvn2和mghn
,比较在实验误差范围内是否相等.
(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是
 

某个实验小组的甲乙两位同学按照正确的操作选得纸带如图2示.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测得O到A、B、C各点的距离分别为hA=9.51cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm,现利用OB段所对应的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,打点计时器所用电源频率为f=50Hz,设重锤质量为0.1kg.
(2)根据以上数据可以求得重锤在OB段所对应的运动过程中减小的重力势能为
 
J(计算结果保留三位有效数字,下同),而动能的增加量为
 
J.实验发现二者并不完全相等,请指出一个可能的原因
 

(3)处理数据过程中,甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度vB的新思路:
甲同学发现,图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点.因此可以用从O点到B点的时间nT(T是打点计时器的打点周期)计算,即vB=gnT,再依此计算动能的增量.
乙同学认为,可以利用从O点到B点的距离hB计算,即vB=
2ghB
,再依此计算动能的增量.你认为,他们新思路中
 

A.只有甲同学的思路符合实验要求
B.只有乙同学的思路符合实验要求
C.两位同学的思路都符合实验要求
D.两位同学的思路都不符合实验要求
(4)在上图纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以
v2
2
为纵轴画出的图线应是如图3中的
 
.图线的斜率表示
 

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在验证机械能守恒的实验中(实验装置如图),有下列A至F六个步骤:
A.将打点计时器竖直固定在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重锤自由下落
C.取下纸带,更换纸带(或将纸带翻个面),重新做实验
D.将重锤固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提纸带
E.选择一条纸带,用刻度尺测出重锤下落的高度h1、h2、h3、…… hn ,计算出对应的即时速度vn
F.分别算出,比较在实验误差范围内是否相等.

(1)以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是                                    
某个实验小组的甲乙两位同学按照正确的操作选得纸带如图示.其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.用毫米刻度尺测得O到A、B、C各点的距离分别为hA ="9.51" cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm,现利用OB段所对应的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,打点计时器所用电源频率为f=50Hz,设重锤质量为0.1kg.

(2)根据以上数据可以求得重锤在OB段所对应的运动过程中减小的重力势能为__________J(计算结果保留三位有效数字,下同),而动能的增加量为________J.实验发现二者并不完全相等,请指出一个可能的原因__________________________________­­­­­­­.
(3)处理数据过程中,甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度vB的新思路:
甲同学发现,图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点.因此可以用从O点到B点的时间nT(T是打点计时器的打点周期)计算,即vB =gnT,再依此计算动能的增量.
乙同学认为,可以利用从O点到B点的距离hB计算,即vB =,再依此计算动能的增量.
你认为,他们新思路中(  )
A.只有甲同学的思路符合实验要求    B.只有乙同学的思路符合实验要求
C.两位同学的思路都符合实验要求    D.两位同学的思路都不符合实验要求
(4)在上图纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出的图线应是如下图中的          .图线的斜率表示           

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