题目内容
17．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车速度变化的关系，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图1所示．
（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些AC（填字母代号）．
A．天平 B．弹簧测力计 C．刻度尺 D．秒表
（2）做好实验准备工作后，他将打点计时器接在频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图2所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O（即O点速度为0）的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，用天平测出钩码的质量为m（m远小于小车的质量），当地的重力加速度为g，则：起点O到打下C点的过程中，拉力做的功可表示为W=mg（S0+S1），小车在C点的速度可表示为Vc=$\frac{f（{s}_{1}+{s}_{2}）}{4}$．
（3）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，并想借此实验数据来验证动能定理；测出小车及车内物体的总质量后，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，这一情况可能是下列哪些原因造成的CD（填字母代号）．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．
分析 （1）根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离，用天平测出小车的质量，需要改变砝码的质量来代替小车的拉力．（2）据匀变速直线运动的推论求解瞬时速度．（3）从实验原理和实验步骤、要求分析误差，会从功能关系上分析．
解答 解：（1）、根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码），故AC正确，BD错误．
（2）据题意可知，打点计时器T=$\frac{1}{f}$，实验AE之间的时间为：$\frac{4}{f}$
据匀变速直线运动的推论可知，C点的速度v=$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}}{\frac{4}{f}}$=$\frac{f（{s}_{1}+{s}_{2}）}{4}$
（3）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，从功能关系看出：该实验一定有转化为内能的，即试验 中有存在摩擦力没有被平衡掉；还有该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故AB错误，CD正确．
故选：（1）AC； （2）$\frac{f（{s}_{1}+{s}_{2}）}{4}$；（3）CD．
点评 明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习．
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期末1卷素质教育评估卷系列答案
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7．
如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电荷量为Q的点电荷，重为G、电荷量为q的带电小球B用绝缘细线拴着，且细线跨过定滑轮，在细线另一端用适当大小的力拉住，使小球B处于静止状态，这时小球B与A点的距离为R，细线CB与AB垂直，静电力常量为k，环境可视为真空．现缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球B刚到滑轮的正下方过程中，拉力所做的功为W1，电场力所做的功为W2，则下列关系式正确的是（ ）
如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电荷量为Q的点电荷，重为G、电荷量为q的带电小球B用绝缘细线拴着，且细线跨过定滑轮，在细线另一端用适当大小的力拉住，使小球B处于静止状态，这时小球B与A点的距离为R，细线CB与AB垂直，静电力常量为k，环境可视为真空．现缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球B刚到滑轮的正下方过程中，拉力所做的功为W1，电场力所做的功为W2，则下列关系式正确的是（ ）| A． | qQkh=GR3 | B． | qQk=GR2 | C． | W1=qQkh（1-$\frac{R}{h}$） | D． | W2=qQkh（1+$\frac{R}{h}$） |
8．下列说法中错误的有（ ）
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| C． | 提高洗衣机脱水筒的转速，可以使衣服甩得更干 | |
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5．
在如图所示电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合电键S，当R2的滑动触片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电流表、电压表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，它们示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示．则下列分析判断正确的是（ ）
在如图所示电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合电键S，当R2的滑动触片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电流表、电压表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，它们示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示．则下列分析判断正确的是（ ）| A． | $\frac{{U}_{1}}{I}$不变，$\frac{△{U}_{1}}{△I}$不变 | B． | $\frac{{U}_{2}}{I}$变大，$\frac{△{U}_{2}}{△I}$变大 | ||
| C． | $\frac{{U}_{2}}{I}$变大，$\frac{△{U}_{2}}{△I}$不变 | D． | $\frac{{U}_{3}}{I}$变大，$\frac{△{U}_{3}}{△I}$不变 |
如图所示，半径为R=1.00m的水平光滑圆桌面，不可伸长的柔软轻绳一端固定在圆心O处，另一端系质量为m=7.5×10-2kg的小物块（图中未画出）．将小物块放在桌面上并将绳拉直，当给小物块一个方向与绳垂直、大小为v0=4m/s的初速度时，刚好将轻绳拉断，已知轻绳能承受的最大张力为T0=2N．求：
2．假设首批探险者到达火星后，将一个重物从距地面附近高为h的位置释放，物体经过时间t落到地面．已知火星的半径为R，万有引力常量为G，不计大气阻力，根据以上条件可以求出（ ）
| A． | 火星表面的重力加速度g | B． | 火星的质量M | ||
| C． | 火星近地卫星的发射速度 | D． | 火星上同步卫星的高度 |
9．
演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列正确的是（ ）
演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列正确的是（ ）| A． | 物体M运动时，电源内的电流会发生变化 | |
| B． | 物体M运动时，电压表的示数会发生变化 | |
| C． | 物体M不动时，电路中也有电流 | |
| D． | 物体M不动时，电压表没有示数 |
6．如图是地球的四颗不同的卫星，它们均做匀速圆周运动．以下说法正确的是（ ）
| A． | 四颗卫星的轨道平面必过地心 | |
| B． | 近地卫星的周期可以大于24小时 | |
| C． | 同步卫星可以和月亮一样高 | |
| D． | 理论上极地卫星可以和同步卫星一样高 |