题目内容
3．某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出．通过实验数据分析可以得出功与物体速度变化的关系．
（1）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是B．
A．防止小车不能被橡皮筋拉动 B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C．便于小车获得较大的弹射速度 D．防止纸带上点迹不清晰
（2）如图2是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为：0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是2.23m/s（结果取三位有效数字）．
分析 （1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；
（2）橡皮筋做功结束时小车的速度最大，此时做匀速运动，根据v=$\frac{x}{t}$求解速度．
解答 解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故B正确．
（2）由所打点可知，DE之间距离基本等于EF之间距离，因此小车最后获得的速度为：v=$\frac{DF}{2T}=\frac{0.3475-0.1691}{0.08}=2.23m/s$
故答案为：（1）B；（2）2.23．
点评 本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，注意该实验中需要测量是小车的最大速度即最后的速度大小，同时要正确应用数学知识进行数据处理．
练习册系列答案
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13．
a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a1，b处于地面附近近地轨道上正常运动速度为v1，c是地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v2，加速度为a2，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如下图，地球的半径为R，则有（ ）
a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a1，b处于地面附近近地轨道上正常运动速度为v1，c是地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v2，加速度为a2，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如下图，地球的半径为R，则有（ ）| A． | a的向心加速度等于重力加速度g | B． | d的运动周期有可能是20小时 | ||
| C． | $\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{R}{r}$ | D． | $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}=\sqrt{\frac{r}{R}}$ |
14．
闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（ ）
闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（ ）| A． | 经过Ⅰ时，无感应电流 | B． | 经过Ⅰ时，a→b→c→d→a | ||
| C． | 经过Ⅱ时，无感应电流 | D． | 经过Ⅲ时，a→b→c→d→a |
11．
如图所示，一理想变压器原线圈两端接频率为50Hz的正弦式交流电，R为电阻箱，现闭合开关S，调节电阻箱的阻值为18Ω时，恰好能使“36V 24W”的灯泡L1、L2正常发光，则（ ）
如图所示，一理想变压器原线圈两端接频率为50Hz的正弦式交流电，R为电阻箱，现闭合开关S，调节电阻箱的阻值为18Ω时，恰好能使“36V 24W”的灯泡L1、L2正常发光，则（ ）| A． | 理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1 | |
| B． | 该正弦式交流电电压瞬时值的表达式为u=144$\sqrt{2}$sin100πt（V） | |
| C． | 当灯泡L1、L2正常发光时，电阻箱R上消耗的电功率为72W | |
| D． | 断开开关S，将电阻箱调节为27Ω时，灯泡L1仍能正常发光 |
8．
质量为m的物体在水平恒定外力F作用下沿水平面做匀加速直线运动，一段时间后撤去外力，已知物体的v-t图象如图所示，则下列说法正确的有（ ）
质量为m的物体在水平恒定外力F作用下沿水平面做匀加速直线运动，一段时间后撤去外力，已知物体的v-t图象如图所示，则下列说法正确的有（ ）| A． | 物体所受摩擦力大小为$\frac{m{v}_{0}}{2{t}_{0}}$ | |
| B． | 水平拉力大小是物体所受摩擦力大小的2倍 | |
| C． | 物体在加速段的平均速度大于减速段的平均速度 | |
| D． | 水平拉力大小是$\frac{3m{v}_{0}}{2{t}_{0}}$ |
15．下列说法正确的是（ ）
| A． | 牛顿发现了万有引力定律并测出了万有引力常量 | |
| B． | 第谷通过对太阳系各行星运动的观测和记录并总结出了行星运动的三大规律 | |
| C． | “地心说”的代表人物是托勒密 | |
| D． | 伽利略通过“理想斜面实验”得出“力是维持物体运动的原因” |
12．
如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ）
如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ）| A． | A球的线速度必定小于B球的线速度 | |
| B． | A球的运动周期必定小于B球的运动周期 | |
| C． | A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力 | |
| D． | A球的角速度必定小于B球的角速度 |
如图所示，一透明半球的半径为R，对单色光a和b的折射率分别为n1=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$和n2=2．真空中两细束平行单色光a和b从半球的左、右两侧沿半球的平面上的一条直径向球心移动，光始终与透明半球的平面垂直．一旦光束到某一位置恰好从透明半球的球面射出（不考虑光在透明介质中的多次反射后再射出球面）即停止移动．将此时a、b入射点分别记为P、Q（图中未画出）求：