摘要:上题中:根据纸带算出相关各点的速度v.量出下落的距离h.以为纵轴.以h为横轴画出的图线应是下图中的 .就证明机械能是守恒的.图像的斜率代表的物理量是 .

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一、选择题:每小题4分,共40分。全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,有选错或不答的得0分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

C

A

BD

A

B

A

BC

BC

A

二、填空题:每空2分,共20分

11.   18

12.  mA ,mA ,0 ,

13.   0.174   0.175     

    在实验误差允许的范围内,物体减少的重力势能等于其增加的动能,物体自由下落过程中机械能守恒  

14.   C    重力加速度

 

三、计算题:每小题10分,共40分

15.  (1)飞机水平速度不变              ①  

      竖直方向加速度恒定           ②

  由牛顿第二定律 Fmg=ma              ③

              ④

(2)升力做功  W =Fh=mgh(1+)    ⑤

 在h处             ⑥

∴     ⑦

评分标准:③⑤⑦式,各2分;①②④⑥式,各1分。共10分

 

16.当A固定不动时,B受到冲量后以A为圆心做圆周运动,只有重力做功,机械能守恒.在水平位置时B的重力势能应等于其在最低位置时获得的动能

Mgh=Ek                            

Ek=                             ②

I=p0                              ③

若A不固定,B向上摆动时A也要向右运动,当B恰能摆到水平位置时,它们具有相同的水平速度,把A、B看成一个系统,此系统除重力外,其他力不做功,机械能守恒。又在水平方向上系统不受外力作用,所以系统在水平方向上动量守恒,设M在最低点得到的速度为v0,到水平位置时的速度为v.

    Mv0=(M+m)v                         ④

  Mv02=(M+m)v2+Mgh.                 ⑤

   I′=Mv0                             ⑥

   I′=                            ⑦

评分标准:③④⑤式,各2分;①②⑥⑦式,各1分。共10分

 

17.木块放上小车后做匀加速运动至与小车达到共同速度v

对木块                ①

木块达到v所需时间             ②

这段时间内小车的位移           ③

小车匀速运动   F =             ④

 W=Fs                               ⑤

所以  W=mv2                        

评分标准:①②③④每式各2分,⑤⑥式各1分。共10分。

 

18. 设弹簧劲度系数为k,小球与乙木块相碰前的速度为v0,橡皮泥小球与乙木块相碰后的共同速度为v1,弹性小球与乙木块相碰后乙木块的速度为v2,小球的速度为v3,乙木块到达最高点的速度为v4。乙木块到达最高点时,弹簧的升长为h1。小球碰后到甲木板将要离开地面过程中弹簧增加的弹性势能为ΔE。

当甲、乙木块及弹簧均处于静止状态时,由胡克定律得:

                                        ①

 当甲木板将要离开地面时,由胡克定律得:

                              ②

 小球下落过程,由机械能守恒定律得:

                         ③

橡皮泥小球与乙木块相碰过程,由动量守恒得:

                       ④

橡皮泥小球与乙木块碰后一起运动到最高点过程中,由机械能守恒得:

    ⑤

弹性小球与乙木块相碰过程,由动量守恒和机械能守恒得:

                       ⑥

                 ⑦

弹性小球与乙木块碰后乙木块运动到最高点过程中,由机械能守恒得:

          ⑧

联立①-⑧解得乙木块到达最高点的速度为:

                    ⑨

评分标准:①②③④⑥⑦⑧⑨每式1分,⑤式2分。共10分。

 

(1)为测量玩具遥控汽车的额定功率,某同学用天平测出其质量为0.6kg;小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量.主要实验步骤有:
A、将小车的尾部系一条长纸带,纸带通过打点计时器;
B、接通打点计时器(电源频率为50Hz).使小车以额定功率加速至最大速度,继续运行一段时间后关闭小车的发动机,使其在地面上滑行直至停下;
C、处理纸带上打下的点迹.
①由纸带知遥控车的最大速度为
 
;汽车滑行时的加速度为
 

②汽车滑行时的阻力为
 
;其额定功率为
 

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(2)某同学设计了一个测定液体电阻率的实验.他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的液体,安装前他用如图乙的游标卡尺(图乙为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图丙所示.
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300A、内阻50Ω的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干.图丁坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流,电流I、电压U的值.
根据以上材料完成下列问题:
①测量玻璃管内径时,应将图乙中的游标卡尺中的A、B、C三部分的
 
部分与玻璃管内壁接触.
②玻璃管的内径d=
 
mm
③求出液体的电阻率ρ多大?(要写推导和计算过程,最后结果保留两位有效数字)
④图戊中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成测出图丁数据的实物连接图.
⑤开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至
 
端.
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(Ⅰ)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
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①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
 
J;此时重锤的动能比开始下落时增加了
 
 J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
 
.(重锤质量m已知)
②在图乙所示的纸带基础上,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下图中的
 
.图线的斜率表示
 

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(Ⅱ)碰撞的恢复系数的定义为e=
|v2-v1||v20-v10|
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
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实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是
 
平均位置,
M点是
 
平均位置,
N点是
 
平均位置.
②请写出本实验的原理
 
,写出用测量量表示的恢复系数的表达式
 

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
 
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在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.

1.当M与m的大小关系满足_     _时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.

2.一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与          的图象.

3.如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F

线,说明实验存在的问题是_         __.

4.乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:                              。

5.一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是:(    )

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差

D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式a=mg/M求出。

6.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=           。(结果保留三位有效数字)

 

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在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.

 

1.当Mm的大小关系满足_      _时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.

2.一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a         的图象.

3.如图(a),甲同学根据测量数据做出的aF线,说明实验存在的问题是_         __ .

4.乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的aF图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:                              。

5.一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是:(    )

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差

D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 amg/M求出。

6.已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=           。(结果保留三位有效数字)

 

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